hexóxido de carbono

El hexóxido de carbono es un óxido de carbono con una proporción inusualmente alta de oxígeno. ^{[ 1 ]} La molécula se ha producido y estudiado a temperaturas criogénicas. Es importante en la química atmosférica y en el estudio de los hielos fríos en el sistema solar exterior y el espacio interestelar. ^{[ 2 ]} Esta sustancia podría formarse y estar presente en Ganímedes o Tritón , lunas del sistema solar exterior. La molécula consta de un anillo de seis miembros con cinco átomos de oxígeno y uno de carbono, y un oxígeno con un doble enlace con el carbono. ^{[ 1 ]}

La molécula observada tiene simetría C _s . El anillo no es un hexágono plano, sino que está plegado con longitudes de lado y ángulos ligeramente diferentes (120°) al hexágono regular. Recorriendo el anillo desde el enlace carbono-oxígeno, las distancias interatómicas son C – O: 1,362  Å, O – O 1,491  Å, O – O 1,391  Å, O – O 1,391  Å, O – O 1,491  Å y O – C 1,362  Å. Los ángulos entre los enlaces son: O – C – O 120,4  °, C – O – O 115,7°, O – O – O 105,9°, y el opuesto al carbono O – O – O 104,1°. Para el doble enlace carbono-oxígeno, la longitud es de 1,185  Å y el ángulo con respecto a los enlaces simples es de 119,6°. ^{[ 1 ]}

En un experimento, se formó hexóxido de carbono irradiando dióxido de carbono sólido con electrones a una energía de 5000  eV a 10  K en vacío. La reacción se produce mediante la ruptura del oxígeno atómico del dióxido de carbono:

CO₂ → CO + O_​

El oxígeno atómico reacciona entonces con el dióxido de carbono para formar trióxido de carbono , y reacciones similares ocurren para generar la serie de óxidos de anillo tetróxido de carbono y pentóxido de carbono , que finalmente conducen a la formación de hexóxido de carbono ^{[ 1 ]} en una reacción exotérmica . ^{[ 2 ]}

CO₂ + O → O₂CO_​​

O₂CO + O → O₃CO_​​

O₃CO + O → O₄CO_​​

O ₄ CO + O → O ₅ CO ΔH  = − 145,2 kJ mol ^{−1 [ 2 ]}  

El hexóxido de carbono es estable hasta 60  K. ^{[ 1 ]} Los números de onda vibracionales infrarrojos incluyen el más prominente ν ₁ = 1876 cm ⁻¹ para el isótopo más común ¹² C ¹⁶ O ₆ . ^{[ 1 ]}   

Otros posibles isómeros del hexóxido de carbono son la forma C₂ _con un anillo de cinco y tres miembros, y el D₂d con dos anillos de cuatro miembros. El isómero D₂d O₃CO₃ _tiene una _{longitud de} enlace C – O calculada de 1,391 Å y una longitud de enlace O _– O de 1,469 Å. El ángulo de enlace O – C – O es de 94,1°. Sin embargo, estos dos isómeros no se han observado. ^{[ 2 ]}  

El hexasulfuro de carbono equivalente también se conoce a partir de estudios en matriz de gas inerte. Tiene simetría C2 _con la misma disposición atómica que el hexóxido. ^{[ 3 ]}