Loodchloride-eigenschappen, structuur, gebruik

4810
Philip Kelley

De loodchloride is een anorganisch zout waarvan de chemische formule PbCl isn, waarbij n het oxidatiegetal van lood is. Dus als lood +2 of +4 is, is zout PbCltwee of PbCl4, respectievelijk. Daarom zijn er twee soorten chloriden voor dit metaal.

Van de twee is de PbCltwee het is de belangrijkste en meest stabiele; terwijl PbCl4 het is onstabiel en minder nuttig. De eerste is ionisch van aard, waarbij het kation Pbtwee+ genereert elektrostatische interacties met het Cl-anion- om een ​​kristalrooster te bouwen; en de tweede is covalent, waarbij Pb-Cl-bindingen afkomstig zijn van een lood- en chloortetraëder.

Neergeslagen PbCl2-naalden. Bron: Rrausch1974 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Een ander verschil tussen de twee loodchloriden is dat PbCltwee Het is een vaste stof van witte kristallen in de vorm van naalden (bovenste afbeelding); terwijl PbCl4 Het is een gelige olie die bij -15ºC kan kristalliseren. PbCl-invoertwee het is esthetischer dan PbCl4.

Naast wat al is genoemd, de PbCltwee het wordt in de natuur aangetroffen als het mineraal cotuniet; terwijl de PbCl4 nee, want het is vatbaar voor verval. Hoewel van PbCl4 u kunt de PbO krijgentwee, van PbCltwee leiden een eindeloze verscheidenheid aan organometaalverbindingen af.

Artikel index

  • 1 Eigenschappen
    • 1.1 -Lood (II) chloride
    • 1.2 Lood (IV) chloride
  • 2 Structuur
    • 2.1 -Lood (II) chloride
    • 2.2 Molecuul in gasfase
  • 3 Nomenclatuur
  • 4 toepassingen
  • 5 referenties

Eigendommen

De eigenschappen van loodchloride zijn in wezen afhankelijk van het oxidatiegetal van lood; omdat chloor niet verandert, maar de manier waarop het met lood samenwerkt. Daarom moeten beide verbindingen afzonderlijk worden behandeld; lood (II) chloride enerzijds en lood (IV) chloride anderzijds.

-Lood (II) chloride

Molaire massa

278,10 g / mol.

Fysiek uiterlijk

Wit gekleurde kristallen met naaldvormen.

Dichtheid

5,85 g / ml.

Smeltpunt

501ºC.

Kookpunt

950 ºC.

Oplosbaarheid in water

10,8 g / L bij 20 ° C. Het is slecht oplosbaar en het water moet worden verwarmd zodat een aanzienlijke hoeveelheid kan oplossen.

Brekingsindex

2.199.

Lood (IV) chloride

Molaire massa

349.012 g / mol.

Fysiek uiterlijk

Geelachtige olieachtige vloeistof.

Dichtheid

3,2 g / ml.

Smeltpunt

-15ºC.

Kookpunt

50 ° C. Bij hogere temperaturen ontleedt het waarbij gasvormig chloor vrijkomt:

PbCl4(s) => PbCltwee(s) + Cltwee(g)

In feite kan deze reactie zeer explosief worden, dus wordt PbCl opgeslagen.4 in zwavelzuur bij -80ºC.

Structuur

-Lood (II) chloride

In eerste instantie werd vermeld dat PbCltwee is een ionische verbinding, dus het bestaat uit Pb-ionentwee+ en Cl- die een kristal bouwen waarin een Pb: Cl-verhouding gelijk aan 1: 2 is vastgesteld; dat wil zeggen, er zijn twee keer zoveel Cl-anionen- welke kationen Pbtwee+.

Het resultaat is dat orthorhombische kristallen worden gevormd waarvan de ionen kunnen worden weergegeven met een model van bollen en staven zoals in de onderstaande afbeelding..

Structuur van de cotuniet. Bron: Benjah-bmm27 [publiek domein].

Deze structuur komt ook overeen met die van het cotunietmineraal. Hoewel de balken worden gebruikt om de richting van de ionische binding aan te geven, moet deze niet worden verward met een covalente binding (of op zijn minst puur covalent).

In deze orthorhombische kristallen is de Pbtwee+ (grijsachtige bollen) heeft negen Cl- (groene bollen) die hem omringen, alsof hij omsloten was door een driehoekig prisma. Vanwege de ingewikkeldheid van de structuur en de lage ionische dichtheid van Pbtwee+, het is moeilijk voor moleculen om het kristal te solvateren; reden waarom het slecht oplosbaar is in koud water.

Gasfase molecuul

Wanneer noch het kristal, noch de vloeistof de hoge temperaturen kunnen weerstaan, beginnen de ionen te verdampen als PbCl-moleculen.twee discreet; dat wil zeggen, met Cl-Pb-Cl covalente bindingen en een hoek van 98 °, alsof het een boemerang is. De gasfase zou dan uit deze PbCl-moleculen bestaantwee en geen van de ionen gedragen door luchtstromen.

Lood (IV) chloride

Ondertussen is de PbCl4 het is een covalente verbinding. Waarom? Omdat het kation Pb4+ het is kleiner en heeft ook een hogere ionische ladingsdichtheid dan Pbtwee+, wat een grotere polarisatie van de Cl-elektronenwolk veroorzaakt-. Het resultaat is dat in plaats van een ionische interactie Pb4+Cl-, de covalente binding van Pb-Cl wordt gevormd.

Gezien dit, de gelijkenis tussen PbCl4 en bijvoorbeeld de CCl4​beide komen voor als enkele tetraëdrische moleculen. Zo wordt uitgelegd waarom dit loodchloride onder normale omstandigheden een gelige olie is; Cl-atomen zijn slecht aan elkaar verwant en "glijden" wanneer twee PbCl-moleculen4 ze komen eraan.

Wanneer de temperatuur echter daalt en de moleculen langzamer worden, zijn de waarschijnlijkheid en effecten van instantane dipolen (PbCl4 is apolair gezien zijn symmetrie); en dan bevriest de olie als gele zeshoekige kristallen:

Kristalstructuur van PbCl4. Bron: Benjah-bmm27 [publiek domein]

Merk op dat elke grijsachtige bol wordt omgeven door vier groene bollen. Deze PbCl-moleculen4 "Samengeperst" vormen een onstabiel kristal dat gevoelig is voor sterke ontbinding.

Nomenclatuur

De namen: lood (II) chloride en lood (IV) chloride komen overeen met de namen die zijn toegekend volgens de voorraadnomenclatuur. Omdat het oxidatiegetal +2 het laagste is voor lood en +4 het hoogste, kunnen beide chloriden volgens de traditionele nomenclatuur worden genoemd als plumbosechloride (PbCltwee) en loodchloride (PbCl4), respectievelijk.

En tot slot is er de systematische nomenclatuur, die het aantal van elk atoom in de verbinding benadrukt. Dus de PbCltwee is looddichloride en PbCl4 loodtetrachloride.

Toepassingen

Er is geen praktisch gebruik bekend voor PbCl4 naast het dienen voor de synthese van PbOtwee. De PbCltwee Het is nuttiger en daarom worden hieronder slechts enkele toepassingen voor dit specifieke loodchloride vermeld:

- Vanwege zijn sterk luminescerende aard is het bedoeld voor fotografische, akoestische, optische en stralingsdetectoren.

- Omdat het niet absorbeert in het gebied van het infraroodspectrum, wordt het gebruikt voor de vervaardiging van glazen die dit soort straling doorlaten.

- Het heeft deel uitgemaakt van wat wordt genoemd gouden glas, een aantrekkelijk materiaal met iriserende blauwachtige kleuren dat wordt gebruikt voor decoratieve doeleinden..

- Ook, verder op het gebied van kunst, indien alkalisch gemaakt, PbCltweePb (OH)twee Het krijgt intense witachtige tinten en wordt gebruikt als het witte loodpigment. Het gebruik ervan werd echter afgeraden vanwege de hoge toxiciteit..

- Gesmolten en gemengd met bariumtitanaat, BaTiO3, is afkomstig van het keramische loodbariumtitanaat Ba1 - xPbXOom3. Als een Pbtwee+ voer de BaTiO in3, een Batwee+ het moet het kristal verlaten om zijn opname mogelijk te maken, en er wordt gezegd dat er een kationuitwisseling plaatsvindt; vandaar de samenstelling van de Batwee+ wordt uitgedrukt als 1-x.

- En tot slot, van de PbCltwee verschillende organometallische loodverbindingen met de algemene formule R worden gesynthetiseerd4Pb of R3Pb-PbR3.

Referenties

  1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). Mc Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2019). Lood (II) chloride. Hersteld van: en.wikipedia.org
  3. Chemische formulering. (2019). Lood (IV) chloride. Hersteld van: Formulacionquimica.com
  4. Clark Jim. (2015). De chloriden van koolstof, silicium en lood. Hersteld van: chemguide.co.uk
  5. Spectrale en optische niet-lineaire onderzoeken naar loodchloride (PbCltwee) Kristallen. [Pdf]. Hersteld van: shodhganga.inflibnet.ac.in
  6. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2019). Loodchloride. PubChem-database; CID = 24459. Hersteld van: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.