Związki fluorowców z tlenem

Najliczniejsze z całego szeregu połączeń fluorowców z tlenem są tlenki chloru, a najmniej liczne jodu.

Ponieważ fluor wykazuje większą elektroujemność od tlenu, jego połączenia z tlenem nazywamy raczej fluorkami tlenu niż tlenkami. Fluorowi przypisujemy przy tym stopień utlenienia -I natomiast tlenowi II w F₂O i I w F₂O_2.

Dwufluorek tlenu otrzymuje się działając gazowym fluorem na rozcieńczony r-ór wodorotlenku sodu:

2F₂ + 2NaOH-> 2NaF + H₂O + OF₂

Jest on bezbarwnym gazem, reaguje gwałtownie z metalami , fosforem i siarką. Z zasadami tworzy fluorki i wydziela tlen, nie wykazuje zatem właściwości bezwodnika kwasowego.

Cl₂O jest żółtobrązowym gazem, Br₂O ciemnobrunatną cieczą. Otrzymuje się je przepuszczając chlor lub pary bromu nad tlenkiem rtęci (II):

2Cl₂ + 2HgO-> HgCl₂*HgO + Cl₂O

Obydwa tlenki łatwo eksplodują w obecności substancji redukujących. Z zasadami tworzą podchloryny i podbrominy, są zatem bezwodnikami kwasowymi:

Cl₂O + 2NaOH-> 2NaClO + H₂O.

Tlenki o wzorze X₂O mają budowę trójkąta. Dla związków tych podobnie jak dla cząsteczki wody przyjmujemy hybrydyzację sp³ atomu centralnego.

ClO₂ jest gazem bezbarwnym barwy żółtej. W laboratorium otrzymuje się go działaniem stężonego kwasu siarkowego na KClO₃ w temp 273 K:

3KClO₃ + 3H₂SO₄-> 3 HClO₃ + 3KHSO₄

3HClO₃ -> 2ClO₂ + [H₃O⁺][ClO₄]

Jest to substancja o silnych właściwościach utleniających, ulegających rozpadowi nawet pod wpływem słabego ogrzania. Wszelkie czynności z dwutlenkiem chloru można jednak wykonać w sposób bezpieczny przeprowadzając go w addukt z pirydyną C₆H₅N*ClO₂

Roztworami zasad daje mieszaninę chlorynów i chloranów:

2ClO₂ + 2NaOH-> NaClO₂ + NaClO₃ + H₂O.

Chlor spełnia tutaj częściowo funkcję utleniacza i częściowo reduktora. Cząsteczka ClO₂ wykazuję właściwości paramagnetyczne. Kąt pomiędzy wiązaniami O-Cl-O wynosi w niej 117⁰, co powoduje , że przyjmujemy w tym przypadku hybrydyzację sp² orbitali atomowych tlenu. Wiązanie w tej cząsteczce jest wiązaniem pośrednim pomiędzy wiązaniem pojedynczym, a podwójnym. Wiązania są mocniejsze i co za tym idzie krótsze niż wiązania pojedyncze. Podobnie jak w przypadku cząsteczki ozonu może my się posłużyć 2 wzorami mezomerycznymi, które tłumaczą charakter pośredni pomiędzy wiązaniami pojedynczymi i podwójnymi.

Szcześciotlenek dwuchloru powstaje w reakcji między ozonem i dwuchlorkiem tlenu w temp 273 K. Jest to ciecz o barwie ciemnoczerwonej. Wykazuje silne właściwości utleniające. Z alkaliami ulega dysproporcjonowaniu dając chlorany i nadchlorany:

Cl₂O₆ + 2 NaOH ->NaClO₃ + NaClO₄ + H₂O.

Siedmiotlenek dwuchloru- bezbarwna ciecz powstaje prze odwadnianie kwasu nadchlorowego pięciotlenkiem fosforu. Jest to reakcja odwracalna:

2HClO₄ Cl₂O₇ + H₂O

Pięciotlenek dwujodu można otrzymać przez utlenianie jodu kwasem azotowym. Jest to białe ciało stałe rozkładające się po ogrzaniu do temp. 600K. znajduje zastosowanie w chemii analitycznej do wykrywania i oznaczania tlenku węgla, ponieważ utlenia CO do CO₂ przy czy powstaje jod elementarny:

_II₂O₅ + 5 CO 5CO₂ + I_2.

Anna Pasztaleniec-Serafińska

---