六氧化二氯

六氧化二氯是一种无机化合物，化学式为Template:化學式。这种氯氧化物是氯酸和高氯酸的混合酸酐。

制法

它可以由二氧化氯与过量的臭氧反应制得：

$\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

也可用氯气与臭氧在光照下直接反应，或者光解二氧化氯以及热分解高氯酸氯制得。

纯净的六氧化二氯由高氯酸氙分解获得：

$\mathrm{X}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{293K}{\to }\mathrm{X}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

结构

它在常温下是深红色发烟液体，固态时为离子化合物高氯酸氯酰盐（Template:Chem）。最早报道它以单体ClO₃存在于气相中，但后来证实，即使进行加热蒸发依然以含有氧桥键的双聚体存在，直到更高温度时分解成高氯酸氯（Cl₂O₄）和氧气。真正的 ClO₃ 化合物后来被发现了。

六氧化二氯的红色是因为其中包含氯酰基离子。 因此，该化合物中的氯的形式氧化态在气相和冷凝时均保持氯(V)和氯(VII)的混合物。但是，通过破坏一个氧-氯键，氯(VII)周围的电子密度会升高。

性质

Cl₂O₆具有反磁性，它是一种很强的氧化剂。尽管它在室温下稳定存在，但它能与有机化合物剧烈反应甚至爆炸。 它还能氧化不活泼的金属金，生成四高氯酸根合金(III)酸氯酰（Template:Chem）。许多Cl₂O₆参与的反应证明它是离子晶体（Template:Chem），下面列举一些：

$\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{F}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{\to }\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{F}$

$\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{\to }\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{2}{\mathrm{V}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{5}}\mathrm{+}\mathrm{1}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{\to }\mathrm{V}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{1}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{S}\mathrm{n}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{6}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{\to }\mathrm{[}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{]}}_{\mathrm{2}}\mathrm{[}\mathrm{S}\mathrm{n}\mathrm{(}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}$

然而，它也能作为ClO₃自由基的供体参与反应：

$\mathrm{2}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{F}}_{\mathrm{5}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{6}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{l}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{A}\mathrm{s}{\mathrm{F}}_{\mathrm{5}}$

低温下，六氧化二氯溶于浓硫酸或无水磷酸呈凝聚态。用不同频率的电磁波照射可使其发生不同的歧化反应。常温下，它与氟气反应生成氯酰氟、七氧化二氯、氧气和少量氯气，与无水氟化氢反应生成氯酰氟和高氯酸。它也可以用于制备无水高氯酸盐。