Diklorin monoksida

Metode sintesis senyawa ini sebelumnya dilakukan dengan memperlakukan raksa(II) oksida dengan gas klorin.^[3] Namun metode ini cukup mahal, serta sangat berbahaya akibat risiko keracunan raksa.

${\displaystyle 2\mathrm {Cl_{2}} +\mathrm {HgO} \rightarrow \mathrm {HgCl_{2}} +\mathrm {Cl_{2}O} }$

Sebuah metode produksi yang aman dan lebih nyaman dilakukan dengan mereaksikan gas klorin dengan natrium karbonat hidrat, pada suhu 20-30 °C.^[3]

${\displaystyle 2\mathrm {Cl_{2}} +2\mathrm {Na_{2}CO_{3}} +\mathrm {H_{2}O} \rightarrow \mathrm {Cl_{2}O} +\mathrm {NaHCO_{3}} +2\mathrm {NaCl} }$

${\displaystyle 2\mathrm {Cl_{2}} +2\mathrm {Na_{2}CO_{3}} \rightarrow \mathrm {Cl_{2}} +2\mathrm {CO_{2}} +2\mathrm {NaCl} +\mathrm {H_{2}O} }$

Reaksi ini dapat dilakukan dengan ketiadaan air namun memerlukan pemanasan hingga suhu 150-250 °C; karena diklorin monoksida tidak stabil pada suhu tersebut^[4] senyawa ini harus secara kontinu dihilangkan untuk mencegah dekomposisi termal.

${\displaystyle 2\mathrm {Cl_{2}} +\mathrm {Na_{2}CO_{3}} \rightarrow \mathrm {Cl_{2}O} +\mathrm {CO_{2}} +2\mathrm {NaCl} }$

Struktur diklorin monoksida serupa dengan air dan asam hipoklorit, dengan molekulnya mengadopsi geometri molekul tekuk karena pasangan elektron sunyi pada oksigen; yang menghasilkan simetri molekul C_2V. Sudut ikatan senyawa ini sedikit besar daripada normalnya, sepertinya dikarenakan tarikan sterik antara atom klorin yang meruah.

Dalam keadaan padat, senyawa ini mengkristal dalam grup ruang tetrahedral I4₁/amd, membuatnya isostruktur dengan bentuk air bertekanan tinggi, es VIII.^[5]

Diklorin monoksida sangat larut dalam air,^[6] di mana senyawa ini hadir dalam kesetimbangan dengan HOCl. Laju hidrolisisnya cukup lambat untuk membiarkan ekstraksi Cl₂O dengan pelarut organik seperti CCl₄,^[3] namun konstanta kesetimbangannya sangat mengarah pada pembentukan asam hipoklorit.^[7]

2 HOCl ⇌ Cl₂O + H₂O K (0 °C) = 3.55x10⁻³ dm³/mol

Meskiun demikian, senyawa ini mungkin merupakan spesi aktif dalam reaksi antara HOCl dengan olefin dan senyawa aromatik,^[8][9] serta dalam klorinasi air minum.^[10]

Fotokimia

Diklorin monoksida mengalami fotodisosiasi, yang menghasilkan pembentukan O₂ dan Cl₂. Proses ini utamanya berbasis pada radikal, dengan fotolisis cepat yang memperlihatkan bahwa radikal hipoklorit (ClO·) merupakan zat antara yang penting.^[11]

2 Cl₂O → 2 Cl₂ + O₂

Sifat eksplosif

Diklorida monoksida bersifat eksplosif, meskipun tidak ada penelitian modern mengenai perilaku ini. Campuran senyawa ini dengan oksigen pada suhu kamar tidak mampu diledakkan oleh lucutan listrik sampai setidaknya mengandung 23,5% Cl₂O.^[12] yang melampaui batas ledakan minimum. Terdapat laporan yang bertentangan mengenai paparan cahaya kuat yang dikatakan mampu meledakkan senyawa ini.^[13][14] Pemanasan senyawa ini pada suhu di atas 120 °C, atau pemanasan cepat pada suhu rendah juga memungkinkan pada timbulnya ledakan.^[3]Diklorin monoksida cair dilaporkan sensitif terhadap guncangan.^[15]