SVINČEV KLORID: LASTNOSTI, STRUKTURA, UPORABE - KEMIJA - 2025

Svinca klorid je anorganska sol, ki ima v kemijsko formulo PbCl _n , kjer je n število oksidacijo svinca. Tako, ko je vodilni 2 ali 4, je sol PbCl ₂ ali PbCl ₄ , v tem zaporedju. Zato za to kovino obstajata dve vrsti kloridov.

Od obeh je PbCl ₂ najpomembnejši in najbolj stabilen; medtem ko je PbCl ₄ nestabilen in manj uporaben. Prva je ionske narave, kjer kation Pb ²⁺ ustvarja elektrostatične interakcije z anionom Cl ^- za izgradnjo kristalne rešetke; in drugo je kovalentno, pri čemer Pb-Cl vezi ustvarjajo svinec in klorov tetraeder.

Oborjene igle PbCl2. Vir: Rrausch1974

Druga razlika med obema svinčenima kloridoma je, da je PbCl ₂ trdna snov z belimi iglastimi kristali (zgornja slika); medtem ko je PbCl ₄ rumenkasto olje, ki se lahko kristalizira pri -15 ° C. PbCl ₂ je že od začetka bolj estetski kot PbCl ₄ .

Poleg že omenjenega se v naravi nahaja PbCl ₂ kot mineralni kotonit; medtem ko PbCl ₄ ne, saj je podvržen razpadu. Čeprav PbCl ₄ se lahko uporabi za pridobivanje PbO ₂ , neskončno vrsto organokovinske spojine so pridobljeni iz PbCl ₂ .

Lastnosti

Lastnosti svinčevega klorida so v bistvu odvisne od oksidacijskega števila svinca; saj se klor ne spreminja, ampak način njegovega interakcije s svincem. Zato je treba obe spojini obravnavati ločeno; svinčevega (II) klorida na eni strani in svinčevega (IV) klorida na drugi strani.

-Svinčev (II) klorid

Molarna masa

278,10 g / mol.

Fizični videz

Kristali bele barve z iglastimi oblikami.

Gostota

5,85 g / ml.

Tališče

501 ° C.

Vrelišče

950 ° C.

Topnost v vodi

10,8 g / L pri 20 ° C. Je slabo topna in vodo je treba segreti, da se lahko raztopi precejšnja količina.

Lomni količnik

2.199.

Svinčevega (IV) klorida

Molarna masa

349.012 g / mol.

Fizični videz

Rumenkasta mastna tekočina.

Gostota

3,2 g / ml

Tališče

-15 ° C.

Vrelišče

50 ° C. Pri višjih temperaturah razpade in sprošča klor plin:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Dejansko lahko ta reakcija postane zelo eksplozivna, zato PbCl ₄ shranimo v žveplovi kislini pri -80 ° C.

Struktura

-Svinčev (II) klorid

Na začetku je bilo omenjeno, da PbCl ₂ je ionska spojina, tako da sestoji iz Pb ²⁺ in Cl ^- ionov , ki temeljijo kristal, v katerem Pb: Cl enako 1: 2 je določena; to pomeni, da je dvakrat več Cl ^- anionov kot Pb ²⁺ kationov .

Rezultat tega je, da nastajajo ortorhombični kristali, katerih ioni so lahko predstavljeni z modelom krogel in palic, kot je prikazano na spodnji sliki.

Struktura cotunita. Vir: Benjah-bmm27.

Ta struktura ustreza tudi strukturi minerala cotunita. Čeprav se palice uporabljajo za označitev usmeritve ionske vezi, je ne smemo zamenjati s kovalentno vezjo (ali vsaj čisto kovalentno).

V teh orthorhombičnih kristalih ima Pb ²⁺ (sivkaste krogle) devet Cl ^- (zelenih kroglic), ki jih obdaja, kot da bi bile zaprte znotraj trikotne prizme. Zaradi zapletenosti strukture in nizke ionske gostote Pb ²⁺ so molekule težko solvati kristal; zato je slabo topen v hladni vodi.

Molekula plinske faze

Ko niti kristal niti tekočina ne prenesejo visoke temperature, se ioni začnejo uparjati kot diskretne molekule PbCl ₂ ; to je s kovalentnimi vezmi Cl-Pb-Cl in kotom 98 °, kot da je bumerang. Nato naj bi bila plinska faza sestavljena iz teh molekul PbCl ₂ in ne iz ionov, ki jih prenašajo zračni tokovi.

Svinčevega (IV) klorida

Medtem je PbCl ₄ kovalentna spojina. Zakaj? Ker je kation Pb ⁴⁺ manjši in ima tudi večjo gostoto ionskega naboja kot Pb ²⁺ , kar povzroča večjo polarizacijo oblaka Cl ^- elektronov . Posledica tega je, da namesto ionskega tipa Pb ⁴⁺ Cl ^- interakcije , se tvori kovalentna Pb-CI vez.

Glede na to, podobnost med PbCl ₄ , CCl in, na primer ₄ se razume ; obe se pojavljata kot enojne tetraedrske molekule. Tako je razloženo, zakaj je ta svinčev klorid v normalnih pogojih rumenkasto olje; Cl atomi ohlapno povezane med seboj in "slip", ko dva PbCl ₄ molekule pristop.

Ko pa temperatura pade in se molekule upočasnijo, se verjetnost in učinki trenutnih dipolov povečajo (PbCl ₄ je zaradi svoje simetrije apolarni); nato pa olje zamrzne kot rumeni šestkotni kristali:

Kristalna struktura PbCl4. Vir: Benjah-bmm27

Upoštevajte, da je vsaka sivkasta krogla obdana s štirimi zelenimi kroglicami. Te "zapakirane" molekule PbCl ₄ sestavljajo nestabilen kristal, ki je dovzeten za močno razpadanje.

Nomenklatura

Imeni: svinčev (II) klorid in svinčev (IV) klorid ustrezata imenima, dodeljenima v skladu z nomenklaturo zalog. Ker je oksidacijsko število +2 za svinec najnižje in +4 najvišje, lahko oba klorida po tradicionalni nomenklaturi poimenujemo plumbozni klorid (PbCl ₂ ) in svinčev klorid (PbCl ₄ ).

In končno je tu sistematična nomenklatura, ki poudarja število vsakega atoma v spojini. Tako PbCl ₂ je svinec diklorid in PbCl _{4 je} svinec tetraklorid.

Prijave

Za PbCl ₄ ni znana praktična uporaba razen služi za sintezo PbO ₂ . Vendar je PbCl ₂ bolj uporaben, zato bodo spodaj navedene le nekatere uporabe tega specifičnega svinčevega klorida:

- Zaradi zelo luminescentne narave je namenjen fotografskim, zvočnim, optičnim in detektorskim napravam.

- Ker v območju infrardečega spektra ne absorbira, se uporablja za izdelavo očal, ki prenašajo to vrsto sevanja.

- Bil je del tako imenovanega zlatega stekla, privlačnega materiala z prelivajočimi se modrikastimi barvami, ki se uporabljajo za okrasne namene.

- Prav tako po vsebini predmeta PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ pridobi intenzivne belkaste tone, ki se uporabljajo kot beli svinčeni pigment. Vendar pa je njegova uporaba zaradi velike strupenosti odvrnjena.

- stopljeno in zmešamo s barijev titanat, BaTiO ₃ , tako nastala keramičnega barijev titanat in svinca Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Če Pb ²⁺ vstopi BaTiO ₃ , BA ²⁺ treba pustiti kristal, da se omogoči njihovo vključitvijo in kationsko izmenjalno nato omenjeni pojavi; zato je sestava Ba ²⁺ izražena kot 1-x.

- In končno, od PbCl ₂ več organokovinske svinčeve spojine s splošno formulo R ₄ Pb ali R ₃ Pb-PBR _{3 se} sintetizira .

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). Mc Graw Hill.
2. Wikipedija. (2019). Svinčevega (II) klorida. Pridobljeno: en.wikipedia.org
3. Kemična formulacija. (2019). Svinčevega (IV) klorida. Pridobljeno: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Kloridi ogljika, silicija in svinca. Pridobljeno: chemguide.co.uk
5. Spektralne in optične nelinearne študije kristalov svinčevega klorida (PbCl ₂ ). . Pridobljeno iz: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (2019). Svinčevega klorida. PubChem baza podatkov; CID = 24459. Pridobljeno: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov