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¿Cómo forma el cloro más de un enlace?

Cómo se forman los iones perclorato o clorato o clorito y sus respectivos ácidos o compuestos. $\ce{Cl}$ no puede formar más de un vínculo, pero aún así...

Perchlorate ion from Wikipedia $\rightarrow$ Iones de perclorato

Chlorous acid containing Chlorite ion from wikipedia $\rightarrow$ "Ácido cloroso que contiene ion clorito

Chlorate ion from Wikipedia $\rightarrow$ "Ion clorato

El cloro está haciendo más de 1 enlace... ¿Cómo es posible?

18voto

Rob Wells Puntos 361

El orden de enlace, y por tanto el estado de valencia del Cl en $\ce{ClO_{x}-}, x>1$ compuestos es muy discutible. En general, existen dos modelos.

  • $\ce{Cl}$ átomo, al igual que $\ce{S, P}$ y algunos otros ha desocupado $d$ -orbitales en la cáscara de valencia. Es posible mover algunos electrones de $p$ -Orbitales a $d$ -orbitales, produciendo orbitales semiocupados que pueden participar en la formación de enlaces covalentes

  • $\ce{O}$ El átomo tiene 6 electrones en la capa de valencia con cuatro orbitales. Es posible mover un electrón del átomo de cloro al átomo de oxígeno para formar $\ce{O^{\dot{-} }}$ que puede entonces formar un enlace con el nuevo orbital medio lleno del cloro. Sin embargo, al ser electronegativo y tener una alta carga positiva, el cloro retira parcialmente el par de electrones del enlace recién formado.

Actualmente la segunda opción está a favor de los teóricos, tanto por el análisis de la población de electrones como por las cargas relativamente altas en los compuestos oxiclorados, sin embargo, en la química de nivel escolar se recurre tradicionalmente a la primera opción. Por otra parte, el segundo enfoque es la única opción para describir adecuadamente el ácido nítrico y los nitratos, ya que el nitrógeno no tiene $d$ -orbitales en la capa de valencia.

Ahora bien, la estabilidad de los compuestos oxiclorados es un asunto completamente diferente. Todos ellos son compuestos poco estables, que liberan fácilmente su oxígeno. Aún así, el proceso tiene una energía de activación significativa, el estado intermedio es aún menos favorable que la molécula de oxicloro. tanto el oxígeno como el cloro tienen conchas ricas en electrones que repelen a los reactivos potenciales. El ion perclorato es especialmente estable, en su superficie está completamente cubierto por las cáscaras negativas externas del oxígeno, por lo que los electrones no pueden llegar al cloro cargado positivamente.

4voto

user5084 Puntos 211

El enlace Cl-O tiene una entalpía de disociación de 269,1 kJ/mol en la fase gaseosa. Esto no es muy bajo. Esto sugiere que sí, el enlace Cl-O es estable. Del mismo modo, el enlace Cl-Cl tiene una entalpía de disociación de 242,580 kJ/mol. De nuevo, no es muy baja, pero tampoco muy alta. A modo de comparación, consideremos el nitrógeno diatómico triplemente unido, el tercer enlace covalente más fuerte conocido. Esta especie tiene una entalpía de disociación de 945 kJ/mol, unas tres veces mayor que las energías mencionadas.

http://www.webelements.com/chlorine/bond_enthalpies.html

El cloro puede tener múltiples enlaces, como ha mostrado en sus estructuras de Lewis. Intenta buscar en la teoría de orbitales moleculares.

4voto

No entiendo cuál es el problema de los enlaces en los ácidos o ésteres en los estados de oxidación más altos - siempre pensé en ellos como de un solo enlaces dipolares . No deberían escribirse como dobles enlaces. Es un arcaísmo para mí - ahora los oxoaniones de cloro no se consideran hipervalentes. Incluso hipervalencia de moléculas como heptafluoruro de yodo ha sido criticado.

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