أحادي أكسيد ثنائي الكلور – Cl2O

في الكيمياء يعد مركب أحادي أكسيد ثنائي الكلور عبارة عن أحد المركبات الكيميائية غير العضوية، يتكون هذا المركب من ذرتين كلور وذرة أكسجين ويمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (Cl2O)، وهو عبارة عن غاز أحمر-أصفر، وهو مركب متفاعل للغاية وغير مستقر.

أحادي أكسيد ثنائي الكلور

• إن مركب (Dichlorine monoxide) وهو أحادي أكسيد ثنائي الكلور عبارة عن أحد المركبات غير العضوية، تمت عملية صنعه لأول مرة على الإطلاق في سنة 1834 ميلادي من قبل الكيميائي الفرنسي أنطون جيروم بالارد الذي قام مع العالم جاي لوساك أيضًا بتحديد صيغة هذا المركب.

• وعادة فإنه يتم التحدث عن مركب أحادي أكسيد ثنائي الكلور في الأوراق القديمة باسم مركب أحادي أكسيد الكلور، والذي من المحتمل أن يكون مصدر شك واستغراب؛ وذلك لأن هذا الاسم يشير في الوقت الحالي إلى الأنواع المحايدة من (ClO).

• يوجد هذا المركب في درجة حرارة الغرفة العادية في الحالة الغازية، ويمتلك اللون الأصفر مائل إلى البني، وهو غاز قابل للذوبان في كل من الماء والمذيبات العضوية، أما من الناحية الكيميائية فهو عبارة عن عضو في عائلة مركبات أكسيد الكلور، فضلاً عن كونه أنهيدريد حمض هيبوكلوروس، كما وأنه عبارة عن مؤكسد قوي وعامل كلورة.

• يتم تخزينه مركب أحادي أكسيد ثنائي الكلور بشكل غير عادي، وذلك على شكل هيدرات في صورة مجمدة، ويستخدم هذا المركب على شكل مبيض للخشب ومبيد حيوي وعلاج لحمام السباحة، كما وقد تم استخدام أحادي أكسيد ثنائي الكلور كمادة وسيطة في تصنيع مادة هيبوكلوريت الكالسيوم وفي التعقيم للتطبيقات الفضائية.

• ولقد تم وصف استخدامه في تحضير المذيبات المكلورة و (chloroisocyanurates)، وقد ثبت أن أحادي أكسيد ثنائي الكلور فعال في تبييض اللب (qv) والمنسوجات، كما أنه من الممكن أن يتم استخدامه كإثارة في صناعة أشباه الموصلات.

• إن مركب أحادي أكسيد ثنائي الكلور عبارة عن كاشف كلور قوي، ويستحث الكلورة من النوع (ene) والحلقة العطرية أو السلسلة الجانبية، ومن الأسماء البديلة له اسم أكسيد الكلور والهيبوكلوريت، يمتلك هذا المركب درجة تجمد مقدارها −120.6 درجة مئوية، ودرجة غليان مقدارها 2.0 درجة مئوية.

• هناك شبه في البنية الهيكلية لمركب أحادي أكسيد ثنائي الكلور مع البنية الهيكلية لكلا من الماء وحمض الهيبوكلوروس، وذلك لأنه يتخذ الجزيء هندسة جزيئية منحنية وينتج عن ذلك تناظر جزيئي من نوع (C2V)، وتكون زاوية الرابطة أكبر قليلاً من المعتاد ويرجع ذلك على الأرجح إلى وجود التنافر الفراغي بين ذرات الكلور الكبيرة.

• إن شكل أحادي أكسيد ثنائي الكلور منحني (bent)؛ وذلك بسبب تواجد زوجين منفردان من الإلكترونات يدوران حول النواة، حيث أنه لا يتم استخدامهما من أجل الارتباط مع ذرات الكلور على ذرة الأكسجين، ومن ناحية الذوبان فإن أحادي أكسيد ثنائي الكلور يذوب في محلول رباعي كلوريد الكربون، وفي الماء (ملامسة الماء تشكل حمض هيبوكلوروس)، وفي الأثير وفي البنزين وفي (CH2Cl2)، وفي أسيتات الإيثيل وفي الديوكسان.

• ومن ناحية المناولة والتخزين والاحتياطات: فإنه قد تنجم انفجارات الغاز عن شرارة أو عن طريق التسخين أو ملامسة المطاط أو الفلين أو أي شكل آخر من المواد العضوية، لذا فإنه من الأسهل الحصول على محلول رابع كلوريد الكربون وهو أكثر أمانًا في التعامل معه، ويمكن تخزينه لفترة طويلة عند -78 درجة مئوية ولكنه يتحلل بمعدل معتدل عند درجة حرارة الغرفة.

طرق التحضير لأحادي أكسيد ثنائي الكلور

•  يتم تحضير مركب أول أكسيد ثنائي الكلور الغازي من خلال تمرير الكلور عبر عمود يحتوي على مادة أكسيد الزئبق الأصفر الجاف (II)، ويتم الحصول على محلول رباعي كلوريد الكربون من أول أكسيد ثنائي الكلور على النحو التالي: في محلول من الكلور في رابع كلوريد الكربون تمت إضافة 3.36 جم من أكسيد الزئبق الأصفر الجاف (II) لكل جرام من الكلور (1.1 مول لكل مول من الكلور) عند درجة حرارة مقدارها 25 درجة مئوية.

• وبعد التقليب لمدة 45 دقيقة عند درجة الحرارة هذه تتم عملية إزالة المواد الصلبة عن طريق الترشيح من خلال قمع زجاجي متكلس خشن من أجل إعطاء محلول من أول أكسيد ثنائي الكلور، 75٪ العائد، ومن الأفضل تحضيره بمعالجة أكسيد الزئبق الأصفر الطازج (II) بغاز (Cl2) كما في المعادلة الكيميائية التالية:

2Cl₂ + 2 HgO → HgCl₂·HgO + Cl₂O

• من الممكن أيضًا أن يتم تحضيره عن طريق تفاعل غاز الكلور مع كربونات الصوديوم الرطبة (Na2CO3)، كما وأن مركب أحادي أكسيد ثنائي الكلور قابل للذوبان في الماء بشدة وهو أنهيدريد حمض هيبوكلوروس، والتوازن بين (HOCI) و (Cl2O) في الماء قابل للانعكاس، كما في المعادلة التالية:

2HOCl ↔ Cl₂O + H₂O