Peróxido de cloro (Cl2(O2)) (12292-23-8) Propiedades Físicas y Químicas
Peróxido de cloro (Cl2(O2))
Un peróxido inorgánico de cloro que funciona como un intermediario reactivo en la química halógeno-oxígeno, relevante para la síntesis en laboratorio, estudios mecanísticos y desarrollo de procesos especializados.
| Número CAS | 12292-23-8 |
| Familia | Peróxidos inorgánicos / óxidos halógenos |
| Forma típica | Gas o vapor reactivo |
| Grados comunes | EP |
El peróxido de cloro es un peróxido inorgánico de la clase dicloro-dioxígeno; comúnmente se representa como \(\ce{Cl2O2}\) y está estructuralmente descrito por el motivo peróxido enlazado \(\ce{Cl-O-O-Cl}\) (SMILES: O(OCl)Cl). La molécula es una especie pequeña, neutra y covalentemente enlazada (recuento calculado de unidades covalentes = 1, carga formal = 0) con un único enlace peróxido O–O que domina su comportamiento electrónico y reactivo. El enlace peróxido confiere una baja energía de disociación en comparación con enlaces simples normales y otorga un fuerte carácter oxidante; los átomos de cloro están formalmente en ambientes oxiclorados que pueden dar lugar a transferencia electrófila de cloro y generación de radicales oxiclorados bajo activación energética o fotoquímica.
Los descriptores electrónicos y fisicoquímicos indican una moderada lipofilicidad y superficie polar limitada: XLogP3 calculado = 1.7 y área superficial polar topológica = 18.5 Å^2; número de donantes de enlace de hidrógeno = 0 y número de aceptores = 2. Estos descriptores son coherentes con un oxidante pequeño y neutro que no se solva fuertemente por enlaces de hidrógeno pero que puede interactuar polarmente a través de los átomos de oxígeno. La labilidad termoquímica y fotoquímica (enlace O–O débil) produce típicamente rutas rápidas de descomposición al calentarse, bajo luz o en contacto con sustratos reductor; la hidrólisis en medios próticos genera especies oxicloradas en lugar de iones estables clásicos.
La disponibilidad comercial es limitada y especializada; los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Propiedades Físicas Básicas
Densidad
No hay un valor experimentalmente establecido para esta propiedad disponible en el contexto actual de datos.
Punto de fusión o descomposición
No hay un valor experimentalmente establecido para esta propiedad disponible en el contexto actual de datos.
Solubilidad en agua
No hay un valor cuantitativo de solubilidad disponible en el contexto actual de datos. Cualitativamente, los peróxidos inorgánicos con enlaces peróxido como \(\ce{Cl2O2}\) son químicamente reactivos con el agua: el contacto acuoso tiende a inducir la ruptura hidrolítica de los enlaces O–O o Cl–O y la formación de especies oxicloradas (por ejemplo \(\ce{HOCl}\) y productos transitorios relacionados). Por consiguiente, la solubilidad en equilibrio se complica por la transformación química simultánea, y cualquier manipulación acuosa práctica reflejará tanto la cinética de hidrólisis como la solubilidad intrínseca.
pH de solución (comportamiento cualitativo)
No hay un valor de pH experimentalmente establecido para soluciones acuosas estándar disponible en el contexto actual de datos. Cualitativamente, se espera que los productos de reacción acuosos generados por hidrólisis sean ácidos o acidificantes (formación de ácidos oxiclorados tales como \(\ce{HOCl}\) y especies relacionadas), por tanto, las soluciones formadas por disolución o hidrólisis de \(\ce{Cl2O2}\) tienden a condiciones ácidas y oxidantes. El pH observado dependerá de la concentración, el grado de hidrólisis y la capacidad tamponadora del medio.
Propiedades Químicas
Comportamiento ácido-base
\(\ce{Cl2O2}\) no es un ácido o base de Brønsted clásico en su forma molecular intacta; los fenómenos ácido-base surgen principalmente de sus productos de hidrólisis. La química de transferencia de protones está dominada por especies oxicloradas generadas en la ruptura de enlaces Cl–O o O–O (por ejemplo formación de \(\ce{HOCl}\) y otros ácidos y oxianiones clorados en condiciones apropiadas). En consecuencia, los equilibrios ácido-base son dependientes del contexto: en ambientes acuosos el sistema se comporta como una solución oxidante y ácida en lugar de un simple par ácido/base conjugado.
Reactividad y estabilidad
La característica química definitoria es el enlace peróxido (O–O): este enlace es lábil térmica y fotoquímicamente y es una vía primaria para la descomposición en radicales que contienen cloro y oxígeno molecular. La molécula es un oxidante fuerte y reacciona fácilmente con sustratos orgánicos e inorgánicos reductores, con superficies de metales de transición que catalizan la descomposición, y con luz o calor para producir intermediarios reactivos. Por lo tanto, se considera químicamente inestable en relación con óxidos dihalógenos covalentes típicos y requiere precauciones contra descomposiciones descontroladas. Los productos de reacción pueden incluir especies que contienen cloro (átomos de cloro, \(\ce{Cl2}\), radicales oxiclorados) y oxígeno; en presencia de agua, dominan las transformaciones hidrolíticas y oxidativas secundarias.
Parámetros Moleculares e Iónicos
Fórmula y peso molecular
- Fórmula molecular: \(\ce{Cl2O2}\)
- Peso molecular: \(\mathrm{102.90\ g\ mol^{-1}}\)
- Masa exacta (calculada): \(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- Masa monoisotópica (calculada): \(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- Área superficial polar topológica (calculada): 18.5 Å\(^2\)
- XLogP3 (calculado): 1.7
Estos parámetros calculados indican un peróxido inorgánico de bajo peso molecular con superficie polar limitada pero con suficiente polaridad en los sitios oxígeno para participar en solvación reactiva e hidrólisis.
Iones constituyentes
No hay iones constituyentes en la molécula aislada — \(\ce{Cl2O2}\) es una especie covalente neutra (carga formal = 0). La especiación iónica puede surgir sólo tras transformación química (por ejemplo, hidrólisis para formar aniones oxiclorados como \(\ce{ClO^-}\) bajo condiciones específicas).
Identificadores y Sinónimos
Números de registro y códigos
- Número de registro CAS: 12292-23-8
- InChI:
InChI=1S/Cl2O2/c1-3-4-2 - InChIKey:
MAYPHUUCLRDEAZ-UHFFFAOYSA-N - SMILES:
O(OCl)Cl - ChEBI: CHEBI:35927
- ID de sustancia DSSTox: DTXSID001310193
- Número Nikkaji: J3.233.696E
- Wikidata: Q2679386
(Donde SMILES, InChI e InChIKey se presentan como identificadores legibles por máquina para la representación estructural y flujos de trabajo de quimioinformática.)
Sinónimos y nombres comunes
Sinónimos y nombres comunes suministrados por el depositante disponibles en el contexto presente incluyen: - 12292-23-8 - Peróxido de cloro (Cl2(O2)) - RefChem:125329 - Dióxido de dicloro - hipoclorito cloroóxico - Chlorperoxyd - ClOOCl - Dióxido de dioxígeno dicloro - Cl2O2 - bis(cloridooxígeno)(O--O) - SCHEMBL180347 - CHEBI:35927 - DTXSID001310193 - Q5272473
Nota: sinónimos históricos o eliminados han sido registrados pero no se reproducen aquí más allá del conjunto activo suministrado por el depositante arriba.
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Roles Funcionales y Sectores de Uso
No existe un resumen conciso de aplicaciones disponible en el contexto de datos actual; en la práctica, esta sustancia se selecciona en función de sus propiedades generales descritas arriba. A nivel de clase, los pequeños peróxidos inorgánicos y tautómeros oxiclorados se utilizan principalmente como oxidantes reactivos en contextos de investigación y son de interés en la química atmosférica y en estudios mecanísticos de oxidación impulsada por cloro. Debido a su inestabilidad y reactividad peligrosa, las aplicaciones industriales rutinarias a gran escala son poco comunes; su uso se restringe típicamente a entornos controlados de laboratorio o investigación especializada.
Ejemplos Típicos de Aplicación
No existen perfiles de uso experimentalmente establecidos disponibles en el contexto de datos actual. Ejemplos típicos y generalizados consistentes con la clase química incluyen: sondas mecanísticas para procesos oxidativos, reactivos en oxidaciones sintéticas exploratorias realizadas bajo estrictos controles, y su función como especies transitorias atmosféricas en estudios fotoquímicos y ambientales.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Riesgos para la Salud y el Medio Ambiente
El peróxido de cloro es un químico oxidante y reactivo con potencial para causar irritación aguda y efectos corrosivos al contacto con piel, ojos y membranas mucosas. La descomposición o hidrólisis puede generar oxidantes que contienen cloro y potencialmente gas cloro; la inhalación de productos de descomposición representa un riesgo respiratorio. Los riesgos ambientales derivan de la formación de especies reactivas de cloro que son tóxicas para organismos acuáticos y que pueden contribuir al estrés oxidativo local en ecosistemas. Dado el potencial de descomposición enérgica, debe evitarse el contacto con materiales orgánicos, agentes reductores o superficies catalíticas.
Para información detallada sobre peligros, transporte y reglamentación, los usuarios deben referirse a la Hoja de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y a la legislación local.
Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación
La manipulación debe seguir prácticas conservadoras para peróxidos inorgánicos inestables y compuestos oxihalógenos reactivos: almacenar en un lugar fresco, bien ventilado, oscuro y apartado de fuentes de calor, agentes reductores fuertes, materiales combustibles y contaminantes orgánicos. Los recipientes y el equipo de transferencia deben ser inertes y estar libres de residuos metálicos catalíticos; minimizar el choque mecánico y la exposición a la luz. Utilizar equipo de protección personal adecuado (guantes, protección ocular, protección respiratoria cuando sea necesario) y controles de ingeniería (ventilación local por extracción, equipos a prueba de explosiones cuando aplique). En caso de derrames o incidentes de descomposición, aislar la zona, evacuar al personal no esencial y consultar los procedimientos de emergencia específicos para oxidantes y productos de descomposición que contienen cloro.
