Dichlormonoxid ist eine chemische Verbindung von Chlor und Sauerstoff und wurde 1842 erstmals von Joseph Louis Gay-Lussac durch die Umsetzung von Chlor mit Quecksilber(II)-oxid erhalten.
Gewinnung und Darstellung Dichlormonoxid kann durch Reaktion von Quecksilber(II)-oxid mit Chlor gewonnen werden.
Industriell wird Dichlormonoxid durch Reaktion von Chlor mit wässrigem Natriumcarbonat hergestellt. Diese Reaktion läuft bei Raumtemperatur, ohne die Beteiligung von Wasser erfordert die Reaktion Temperaturen von 150–200 °C.J. J. Renard, H. I. Bolker: The chemistry of chlorine monoxide (dichlorine monoxide). In: Chem. Rev. Band 76, Nr. 4, 1976, S. 487–508, . 2 Cl2 + 2 Na2CO3 + H2O -> Cl2O + 2 NaHCO3 + 2 NaCl 2 Cl2 + 2 NaHCO3 -> Cl2O + 2 CO2 + 2 NaCl + H2O
Eigenschaften Dichlormonoxid ist ein gelbbraunes (als Flüssigkeit tiefbraun), unangenehm heftig riechendes Gas, das in Wasser unter Bildung von Hypochloriger Säure gut löslich ist. Es kann nur flüssig oder fest bei bzw. unterhalb von −78 °C aufbewahrt werden. Es ist stoßempfindlich und zersetzt sich im Licht. Es explodiert beim Berühren mit organischen Stoffen. Mit Laugen bildet es Hypochlorite. Beim Verdünnen einer gesättigten Lösung bildet sich Hypochlorige Säure.
Das Dichlormonoxid-Molekül ist ähnlich wie das Wassermolekül gewinkelt aufgebaut, es hat durch die größeren Chloratome allerdings mit 110,9° (Wasser 104,51°) einen etwas größeren Winkel und auch eine längere Bindungslänge von 170 pm (Wasser 95,75 pm). mini|ohne|Geometrie von Dichlormonoxid
Licht und Ultraviolettstrahlung zersetzen Dichlormonoxid. Dabei bilden sich zunächst Chlor- und Chloroxid-Radikale, die in einer Kettenreaktion mit Dichlormonoxid reagieren und sich am Ende Chlor und Sauerstoff-Moleküle bilden. Brom erhöht die Sensibilität für diese Photolyse. Auch thermisch findet die Zersetzung statt, bei 50 bis 100 °C nur langsam, bei über 150 °C innerhalb von Minuten.
Alkali- und Erdalkalihydroxide bilden mit Dichlormonoxid die entsprechend Hypochlorite. Mit Metallhalogeniden wie Titan(IV)-chlorid reagiert Dichlormonoxid zu Oxychloriden. Die Reaktion von Dichlormonoxid und Ammoniak zu Stickstoff, Chlor und Wasser ist explosiv.John A. Wojtowicz: Dichlorine Monoxide, Hypochlorous Acid, and Hypochlorites. In: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Wiley, 2004, S. 771, .
Dichlormonoxid, das in Tetrachlorkohlenstoff gelöst ist, ist ein starkes Chlorierungsreagenz für organische Verbindungen. Dabei reagiert es nach einem radikalischen Mechanismus auch mit sonst wenig reaktiven Verbindungen wie Alkanen oder Benzol. So reagiert Methan mit Dichlormonoxid bei 350 °C vollständig zu Tetrachlorkohlenstoff. Phenole werden in ortho- und para-Stellung chloriert. Ein Vorteil gegenüber Chlor ist, dass als Nebenprodukt Wasser und kein Chlorwasserstoff entsteht.
Verwendung Dichlormonoxid ist ein Zwischenprodukt für die Herstellung von Calciumhypochlorit. Es kann für die Herstellung von chlorierten Lösungsmitteln und Chlorisocyanuraten verwendet werden. Die Verbindung ist ein effektives Bleichmittel für Pulp und Textilien. In der Halbleiterproduktion kann es als Ätzmittel genutzt werden.
Einzelnachweise
Kategorie:Oxid Kategorie:Chlorverbindung