Peróxido de cloro (Cl2(O2)) (12292-23-8) Propriedades Físicas e Químicas
Peróxido de cloro (Cl2(O2))
Um peróxido de cloro inorgânico que atua como intermediário reativo na química de halogênio–oxigênio, relevante para síntese laboratorial, estudos mecanísticos e desenvolvimento de processos especializados.
| Número CAS | 12292-23-8 |
| Família | Peróxidos inorgânicos / óxidos de halogênio |
| Forma Típica | Gás ou vapor reativo |
| Qualidades Comerciais Comuns | EP |
O peróxido de cloro é um peróxido inorgânico da classe dicloro-di-oxigênio; é comumente representado como \(\ce{Cl2O2}\) e estruturalmente descrito pelo motivo peróxi ligado \(\ce{Cl-O-O-Cl}\) (SMILES: O(OCl)Cl). A molécula é uma espécie neutra, covalentemente ligada, pequena (unidade covalente computada = 1, carga formal = 0) com uma única ligação peróxi O–O que domina seu comportamento eletrônico e reativo. A ligação peróxi confere baixa energia de dissociação comparada a ligações simples normais e confere caráter fortemente oxidante; os átomos de cloro estão formalmente em ambientes de oxicloros que podem gerar transferência eletrófila de cloro e geração de radicais oxicloros sob ativação energética ou fotoquímica.
Descritores eletrônicos e físico-químicos indicam lipofilicidade moderada e área polar superficial limitada: XLogP3 computado = 1,7 e área polar superficial topológica = 18,5 Å^2; número de doadores de ligação de hidrogênio = 0 e número de aceptores de ligação de hidrogênio = 2. Esses descritores são consistentes com um oxidante pequeno e neutro que não é fortemente solvatado por ligações de hidrogênio, mas pode interagir por meio de interações polares via os átomos de oxigênio. A labilidade termocinética e fotoquímica (ligação O–O fraca) geralmente resulta em vias rápidas de decomposição ao aquecimento, na presença de luz ou em contato com substratos redutores; a hidrólise em meios próticos produz espécies oxicloras em vez de íons estáveis clássicos.
A disponibilidade comercial é limitada e especializada; qualidades comerciais comuns relatadas para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual dos dados.
Ponto de Fusão ou Decomposição
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade disponível no contexto atual dos dados.
Solubilidade em Água
Não há valor quantitativo de solubilidade disponível no contexto atual dos dados. Qualitativamente, peróxidos inorgânicos com ligações peróxi, como \(\ce{Cl2O2}\), são quimicamente reativos com a água: o contato aquoso tende a induzir clivagem hidrolítica das ligações O–O ou Cl–O e formação de espécies oxicloras (por exemplo \(\ce{HOCl}\) e produtos transitórios relacionados). Consequentemente, a solubilidade em equilíbrio é complicada pela transformação química concomitante, e qualquer manuseio aquoso prático refletirá tanto a cinética de hidrólise quanto a solubilidade intrínseca.
pH da Solução (Comportamento Qualitativo)
Não há valor de pH experimentalmente estabelecido para soluções aquosas padrão disponível no contexto atual dos dados. Qualitativamente, os produtos de reação aquosos da hidrólise esperam-se ácidos ou acidificantes (formação de ácidos oxicloros como \(\ce{HOCl}\) e espécies relacionadas), então soluções formadas pela dissolução ou hidrólise de \(\ce{Cl2O2}\) tendem a condições ácidas e oxidantes. O pH observado na solução dependerá da concentração, extensão da hidrólise e capacidade tamponante do meio.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido–Base
\(\ce{Cl2O2}\) não é um ácido ou base de Brønsted clássico em sua forma molecular intacta; fenômenos ácido–base surgem principalmente dos seus produtos de hidrólise. A química de transferência de prótons é dominada por espécies oxicloras geradas na clivagem das ligações Cl–O ou O–O (por exemplo, formação de \(\ce{HOCl}\) e outros oxiácidos/oxianions clorados sob condições apropriadas). Em consequência, os equilíbrios ácido–base são dependentes do contexto: em ambientes aquosos, o sistema comporta-se como uma solução ácida e oxidante, em vez de um par ácido/base conjugado simples.
Reatividade e Estabilidade
A característica química definidora é a ligação peróxi (O–O): esta ligação é termicamente e fotoquimicamente lábil e é uma via primária para decomposição em radicais contendo cloro e oxigênio molecular. A molécula é um forte agente oxidante e reage prontamente com substratos orgânicos e inorgânicos redutores, com superfícies de metais de transição que catalisam a decomposição, e com luz ou calor para produzir intermediários reativos. Portanto, é considerada quimicamente instável em relação aos óxidos covalentes dihalogenados típicos e requer precauções contra decomposição descontrolada. Produtos de reação podem incluir espécies contendo cloro (átomos de cloro, \(\ce{Cl2}\), radicais oxicloros) e oxigênio; na presença de água, predominam transformações hidrolíticas e oxidativas secundárias.
Parâmetros Moleculares e Iônicos
Fórmula e Massa Molecular
- Fórmula molecular: \(\ce{Cl2O2}\)
- Massa molecular: \(\mathrm{102.90\ g\ mol^{-1}}\)
- Massa exata (computada): \(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- Massa monoisotópica (computada): \(\mathrm{101.9275346\ u}\)
- Área polar superficial topológica (computada): 18,5 Å\(^2\)
- XLogP3 (computado): 1,7
Esses parâmetros computados indicam um peróxido inorgânico de baixo peso molecular com superfície polar limitada, mas polaridade suficiente nos sítios de oxigênio para engajar-se em solvatação reativa e hidrólise.
Íons Constituintes
Não há íons constituintes na molécula isolada — \(\ce{Cl2O2}\) é uma espécie covalente neutra (carga formal = 0). A especiação iônica pode surgir apenas após transformação química (por exemplo, hidrólise para formar ânions oxicloros como \(\ce{ClO^-}\) sob condições específicas).
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e 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 substância DSSTox: DTXSID001310193
- Número Nikkaji: J3.233.696E
- Wikidata: Q2679386
(Onde SMILES, InChI e InChIKey são apresentados como identificadores legíveis por máquinas para representação estrutural e fluxos de trabalho de quimioinformática.)
Sinônimos e Nomes Comuns
Sinônimos e nomes comuns fornecidos pelo depositante disponíveis no contexto presente incluem: - 12292-23-8 - Peróxido de cloro (Cl2(O2)) - RefChem:125329 - Dióxido de dicloro - hipoclorito cloroóxi - Chlorperoxyd - ClOOCl - Dióxido de dioxigênio - Cl2O2 - bis(cloroooxigênio)(O--O) - SCHEMBL180347 - CHEBI:35927 - DTXSID001310193 - Q5272473
Nota: sinônimos históricos ou removidos foram registrados, mas não são reproduzidos aqui além do conjunto ativo fornecido pelo depositante acima.
Aplicações Industriais e Comerciais
Funções Funcionais e Setores de Uso
Não há um resumo conciso de aplicação disponível no contexto atual dos dados; na prática, esta substância é selecionada com base em suas propriedades gerais descritas acima. No nível de classe, peróxidos inorgânicos pequenos e tautômeros de oxicloros são usados principalmente como agentes oxidantes reativos em contextos de pesquisa, sendo de interesse na química atmosférica e em estudos mecanísticos da oxidação induzida por cloro. Devido à instabilidade e reatividade perigosa, aplicações industriais rotineiras em grande escala são incomuns; o uso é tipicamente restrito a ambientes laboratoriais controlados ou pesquisas especializadas.
Exemplos Típicos de Aplicação
Não há perfis de uso estabelecidos experimentalmente disponíveis no contexto atual dos dados. Exemplos típicos e generalizados consistentes com a classe química incluem: sondas mecanísticas para processos oxidativos, reagentes em oxidações sintéticas exploratórias realizadas sob rigorosos controles, e papel como espécies atmosféricas transitórias em estudos fotocatalíticos e ambientais.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Riscos à Saúde e ao Meio Ambiente
O peróxido de cloro é um agente oxidante e químico reativo com potencial para causar irritação aguda e efeitos corrosivos no contato com pele, olhos e mucosas. A decomposição ou hidrólise pode gerar oxidantes contendo cloro e potencialmente gás cloro; a inalação dos produtos da decomposição representa um risco respiratório. Os riscos ambientais decorrem da formação de espécies reativas de cloro, que são tóxicas para organismos aquáticos e podem contribuir para o estresse oxidativo local em ecossistemas. Dado o potencial para decomposição energética, o contato com materiais orgânicos, agentes redutores ou superfícies catalíticas deve ser evitado.
Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (SDS) específica do produto e a legislação local.
Considerações para Armazenamento e Manuseio
O manuseio deve seguir práticas conservadoras para peróxidos inorgânicos instáveis e compostos halogenados oxigenados reativos: armazenar em local fresco, bem ventilado, escuro, longe de fontes de calor, agentes redutores fortes, materiais combustíveis e contaminantes orgânicos. Recipientes e equipamentos de transferência devem ser inertes e livres de resíduos metálicos catalíticos; minimizar choques mecânicos e exposição à luz. Usar equipamento de proteção individual adequado (luvas, proteção ocular, proteção respiratória quando necessário) e controles de engenharia (ventilação local exaustora, equipamentos à prova de explosão, quando aplicável). Para incidentes de derramamento ou decomposição, isolar a área, evacuar pessoal não essencial e consultar procedimentos de emergência específicos para oxidantes e produtos de decomposição contendo cloro.
