คาร์บอนเฮกโซออกไซด์

ชื่อ
ชื่อ IUPAC เพนทาออกซาน-6-วัน
ตัวระบุ
หมายเลข CAS	1009636-22-9
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )	ภาพแบบโต้ตอบ
PubChem CID	18694685
อินชิ InChI=1S/CO6/c2-1-3-5-7-6-4-1 คีย์:  UMNKSLFSKMBRFI-UHFFFAOYSA-N
รอยยิ้ม O=C1OOOOO1
คุณสมบัติ
สูตรเคมี	CO
มวลโมลาร์	108.005 กรัม·โมล−1
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง	คาร์บอนเพนทอกไซด์คาร์บอนเตตรอกไซด์คาร์บอนเฮกซาซัลไฟด์
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa) ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

คาร์บอนเฮกโซออกไซด์หรือคาร์บอนเฮกซาออกไซด์เป็นออกไซด์ของคาร์บอนที่มีสัดส่วนของออกซิเจนมากผิดปกติ^{[ 1 ]}โมเลกุลนี้ได้รับการผลิตและศึกษาที่อุณหภูมิเยือกแข็ง โมเลกุลนี้มีความสำคัญในเคมีบรรยากาศและในการศึกษาเกี่ยวกับน้ำแข็งเย็นในระบบสุริยะชั้นนอกและอวกาศระหว่างดาว^{[ 2 ]}สารนี้อาจก่อตัวและมีอยู่บนแกนีมีดหรือไทรทันดวงจันทร์ในระบบสุริยะชั้นนอก โมเลกุลนี้ประกอบด้วยวงแหวนหกเหลี่ยมที่มีออกซิเจนห้าอะตอมและคาร์บอนหนึ่งอะตอม และออกซิเจนหนึ่งอะตอมมีพันธะคู่กับคาร์บอน^{[ 1 ]}

โมเลกุลที่สังเกตได้มีสมมาตรแบบ C วงแหวนไม่ใช่รูปหกเหลี่ยมแบนราบ แต่มีลักษณะเป็นรอยหยัก โดยมีความยาวด้านและมุม (120°) ที่แตกต่างจากรูปหกเหลี่ยมปกติเล็กน้อย เมื่อพิจารณารอบวงแหวนโดยเริ่มจากพันธะคาร์บอนกับออกซิเจน ระยะห่างระหว่างอะตอมจะเป็นดังนี้ 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 และ O – C 1.362 Å มุมระหว่างพันธะจะเป็นดังนี้: O – C – O 120.4 °, C – O – O 115.7°, O – O – O 105.9° และมุมตรงข้ามจากคาร์บอน O – O – O 104.1° สำหรับพันธะคู่คาร์บอนกับออกซิเจน ความยาวคือ 1.185 Å และมุมจากพันธะเดี่ยวคือ 119.6° ^{[ 1 ]}       

ในการทดลองหนึ่ง คาร์บอนเฮกโซออกไซด์ถูกสร้างขึ้นโดยการฉายรังสีคาร์บอนไดออกไซด์แข็งด้วยอิเล็กตรอนที่มีพลังงาน 5000  eV ที่อุณหภูมิ 10  K ในสภาวะสุญญากาศ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นโดยการแตกตัวของอะตอมออกซิเจนจากคาร์บอนไดออกไซด์:

CO → CO + O

จากนั้นออกซิเจนอะตอมจะทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างคาร์บอนไตรออกไซด์และปฏิกิริยาที่คล้ายกันจะเกิดขึ้นเพื่อสร้างออกไซด์วงแหวนชุดคาร์บอนเตตรอกไซด์และคาร์บอนเพนทอกไซด์ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่การก่อตัวของคาร์บอนเฮกออกไซด์^{[ 1 ]}ในปฏิกิริยาคายความร้อน^{[ 2 ]}

CO + O → O CO

O₂CO + O → O₃CO

O CO + O → O CO

O CO + O → O CO ΔH  = − 145.2 kJ โมล^{−1 [ 2 ]}  

คาร์บอนเฮกโซออกไซด์มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงถึง 60  K ^{[ 1 ]}เลขคลื่นอินฟราเรด แบบสั่นสะเทือนรวมถึง ν = 1876 cm ^{−1 ที่โดดเด่นที่สุดสำหรับ} ไอโซโทโพล็อก¹² C ¹⁶ O ที่พบได้ทั่วไป^{[ 1 ]}   

ไอโซเมอร์อื่นๆ ที่เป็นไปได้ของคาร์บอนเฮกโซออกไซด์ ได้แก่ รูปแบบ C ที่มีวงแหวนห้าและสามสมาชิก และ D ที่มีวงแหวนสี่สมาชิกสองวง ไอโซเมอร์ D O CO มีความยาวพันธะ C – O ที่คำนวณได้ 1.391  Å และความยาว O –  O 1.469 Å มุมพันธะ O – C – O คือ 94.1° อย่างไรก็ตาม ไอโซเมอร์ทั้งสองนี้ยังไม่ได้รับการสังเกต^{[ 2 ]}

คาร์บอนเฮกซาซัลไฟด์ที่เทียบเท่ากันยังเป็นที่รู้จักจากการศึกษาเมทริกซ์ก๊าซเฉื่อย มีสมมาตร C โดยมีการจัดเรียงอะตอมเหมือนกับเฮกโซออกไซด์^{[ 3 ]}