డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్

డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ ఒక అకర్బన రసాయన సమ్మేళన పదార్థం.రెండు క్లోరిన్పరమాణువులు, ఒక ఆక్సిజన్ పరమాణువు రసాయన సంయోగం వలన డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ ఏర్పడును. ఈ సంయోగ పదార్థం యొక్క రసాయన సంకేతపదం Cl2O.1834 లోప్రథమంగా అంటోని జరొమ్ బలర్డ్ (Antoine Jérôme Balard) సంశ్లేషణ చేసాడు.ఇతను గేలుస్సాక్‌తో కలిసి డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ యొక్క పదార్థ సంఘట్టణం (composition) నిర్ణయించాడు. ప్రాచీన సాహిత్యంలో దీనిని క్లోరిన్ మొనాక్సైడ్‌గా తరచుగా పేర్కొన్నారు. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈరసాయన సంయోగపదార్థం బ్రౌన్-పసుపు రంగు వాయు రూపంలో ఉండును.డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ వాయువు నీటి లోను, సేంద్రియ ద్రావణులలో కూడా కరుగును.రసాయన సంయోగ పదార్థాలలో ఇది క్లోరిన్ ఆక్సైడ్ కుటుంబానికి చెందినది. అలాగే హైపో క్లోరస్ఆమ్లంయొక్క నిర్జల స్థితి కుడా. డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ శక్తి వంతమైన/బలమైన ఆక్సీకరణి, క్లోరినీకరణ కారకం.

భౌతికలక్షణాలు
గది ఉషోగ్రత వద్ద ఈ రసాయన సంయోగపదార్థం బ్రౌన్-పసుపురంగు వాయురూపంలో ఉండును.డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ యొక్క అణుభారం 86.9054 గ్రాములు/మోల్.ఈ రసాయన సంయోగపదార్థం యొక్కద్రవీభవన స్థానం −120.6 °C (−185.1 °F; 152.6K). డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ యొక్క బాష్పీభవన స్థానం 2.0 °C (35.6 °F; 275.1K).నీటిలో డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ బాగా కరుగుతుంది.అలాగే కార్బన్ టెట్రా క్లోరైడ్‌లో కూడా కరుగుతుంది.అణువు యొక్క ద్విధ్రువచలనం 0.78 ± 0.08 D.

తయారు చెయ్యుట
మొదట్లో మెర్క్యురీ (II) ఆక్సైడ్ను క్లోరిన్ వాయుతో చర్య జరిపించడం వలనతయారు చేసెవారు. అయితే ఈ ఉత్పత్తి ప్రక్రియ ఖరిదైనది కావడం, పాదరసం యొక్కవిష ప్రభావం వలన ప్రమాదకరమైన ఉత్పత్తి విధానంగా గుర్తింపబడింది.
2 Cl2 + 2 HgO → HgCl2 + Cl2O
పై ఉత్పత్తి విధానంకన్న సురక్షితమైనది, అనుకూలమైన విధానం క్లోరిన్ వాయువును, 20-30 °Cవద్ద జలయోజిత/అర్ద్ర (hydrated) సోడియం కార్బోనేట్‌తో రసాయనచర్య జరపడం.
2 Cl2 + 2 Na2CO3 + H2O → Cl2O + 2 NaHCO3 + 2 NaCl
2 Cl2 + 2 NaHCO3 → Cl2O + 2 CO2 + 2 NaCl + H2O
ఈ విధానంలో నిర్జల సోడియం కార్బోనేట్‌తో కూడా ఉత్పత్తి చెయ్యవచ్చును, కాని రసాయన చర్యను 150-250°Cవద్ద కొనసాగించాలి. అయితే ఈ అధికఉష్ణోగ్రత వద్ద డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ అస్థిరమైనది కావున, చర్యా సమయంలో ఏర్పడిన డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ ఉష్ణతాత్మక విఘటన (thermal decomposition) చెందకుండుటకై వెంట వెంటనే ఉత్పత్తి క్షేత్రం నుండి ఉత్పత్తి అయిన డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్‌ను తొలగిస్తూ ఉండాలి.
2 Cl2 + Na2CO3 → Cl2O + CO2 + 2 NaCl
కాల్షియం క్లోరైట్, కార్బన్ డయాక్సైడుల రసాయనచర్య వలన కూడా డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ ఉత్పత్తి అగును.

అణునిర్మాణం

డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ అణుసౌష్టవం నీరు, హైపోక్లోరస్ అణునిర్మాణాన్ని పోలి వంగిన అణుజ్యామితి కలిగిఉన్నది. ఆక్సిజన్ పరమాణువుతో హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఒంటరి జంటగా బంధం కలిగి ఉండటం వలన వంగిన అణుజ్యామితి కారణంగా C2V అణునిర్మాణం ఏర్పడినది.క్లోరిన్ పరమాణువుల మధ్య steric వికర్షణ బంధ కోణం మామూలు కన్న కాస్త ఎక్కువగా ఉంది.

ఘనస్థితిలో డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ చతుర్భుజకార స్పటికంగా (space group I41/amd) ఏర్పడును.

రసాయన చర్యలు
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ నీటిలో బాగా కరుగును. ఇది HOClతో సమతుల్యంగా కరిగి ఉండును. డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ యొక్క జలవిచ్ఛేదనము చాలానెమ్మదిగా జరగడం వలన కార్న్టెన్‌టెట్రాట్రాక్లోరైడ్ వంటి ద్రావణి ద్వారా
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడును సంగ్రహించడం వీలవుతుంది. అయితే సమతౌల్యస్థిరాంకం (equilibrium constant) హైపోక్లోరస్ ఆమ్లం ఏర్పడుట వైపే మొగ్గు చూపుతుంది .
2HOCl ⇌ Cl2O + H2O K(0°C) = 3.55x10−3 dm3/mol

అకర్బన సమ్మేళనాలతో రసాయన చర్యలు
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ లోహహాలైడు (metal halide) లతో చర్యజరిపి, క్లోరిన్‌ను కోల్పోడం వలన అసాధారణ మైన ఆక్సిహాలైడులను ఉత్పత్తి చెయ్యును.
VOCl3 + Cl2O → VO2Cl + 2 Cl2
TiCl4 + Cl2O → TiOCI2 + 2 Cl2
SbCI5 + 2 CI2O → SbO2CI + 4 Cl2
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ మరి కొన్నిరకాల అకర్బనసమ్మేళనాలతో ఇటువంటి రసాయనచర్యలు జరుపును.
AsCI3 + 2 CI2O → AsO2CI + 3 Cl2
NOCl + Cl2O → NO2Cl + Cl2

సేంద్రియ సమ్మేళనాలతో రసాయనచర్య
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ ఒక క్రియాత్మమైన క్లోరికరణ కారకం (chlorinating agent). అక్రియాత్మకమైన/నిస్తేజం చెయ్యబడిన ఆరోమాటిక్ పదార్థాల అణుపార్శ శృఖలం లేదా వలయాన్ని క్లోరికరణం చెయ్యును. ఫినోల్స్, అరైల్ ఇథర్స్ వంటి క్రియాత్మక ఆరోమాటిక్‌లతో చర్య వలన వర్తులాయుత లవణజన్య ఉత్పాదితాలుఏర్పరచును.

కాంతి రసాయనం
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ ప్రకాశవిఘటన (photodissociation) చెందటం వలన క్లోరిన్, ఆక్సిజన్ ఏర్పడును. ఇది ప్రాథమికంగా ఫ్లాష్ కాంతివిశ్లేషణం రాడికల్ ప్రభావ మూలకచర్య.ఈ చర్యలో రాడికల్ హైపోక్లోరైట్ మధ్య స్థాయిఉత్పాదకం.
2 Cl2O → 2 Cl2 + O2

విస్పొటక/ప్రేలుడు లక్షణాలు.
డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ యొక్క విస్పొటక స్వభావం గురించి నూతన పరిశోధన గురించిన సమాచారము లేనప్పటికీ, ఈ రసాయనం ప్రేలుడుస్వభావం కలిగిన పదార్థం. పరిసర ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఆక్సిజన్ వాయువుతో కనీసం 23.5%మిశ్రమంగా డైక్లోరో మొనాక్సైడ్ ఉన్నప్పుడు మాత్రమే విద్యుత్తు విస్ఫులింగము వలన ప్రేలును. ఈ మిశ్రమశాతం కనిష్ఠ విస్పోట నిష్పత్తి. శక్తివంతమైన కాంతికి ప్రభావితం కావించిన విస్పొటన చెందునని వివాద స్పద వాఖ్యలు ఉన్నాయి.120 °C వరకు వేడిచేసిన లేదా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద తొందరగా/వేగంగా వేడిచేసిన విస్పొటన చెందును. ద్రవ డైక్లోరిన్ మొనాక్సైడ్ అఘాతస్పందిని (shock-sensitive) అని తెలియ వచ్చింది.

ఇవికూడా చూడండి
క్లోరిన్

మూలాలు

రసాయన శాస్త్రం
క్లోరిన్ సమ్మేళనాలు
అకర్బన సమ్మేళనాలు