На калаен хлорид (II) или калаен хлорид, химична формула SnC! _2, е бяло кристално твърдо вещество съединение, реакционният продукт на калай и концентриран разтвор на солна киселина: Sn (и) + 2HCl (конц) => SnC! ₂ (вод) + Н ₂ (д). Процесът на неговия синтез (приготвяне) се състои в добавяне на парчета калай, подадени така, че да реагират с киселината.

След добавяне на парчетата калай се извършва дехидратация и кристализация, докато се получи неорганичната сол. В това съединение калайът е загубил два електрона от валентната си обвивка, за да образува връзки с хлорни атоми.

Това може да бъде разбрано по-добре, ако се вземе предвид валентната конфигурация на калай (5s ² 5p _x ² p _y ⁰ p _z ⁰), от които двойката електрони, заеващи p _x орбиталата, се прехвърля към Н ⁺ протоните, като по този начин се образува диатомична молекула на водород. Тоест, това е реакция на редокс тип.

Физични и химични свойства

SnCl ₂ връзки йонни ли са или ковалентни? Физическите свойства на калаен (II) хлорид изключват първия вариант. Точките на топене и кипене на това съединение са 247 ° С и 623 ° С, показателни за слаби междумолекулни взаимодействия, често срещан факт за ковалентните съединения.

Кристалите му са бели, което се превръща в нулева абсорбция във видимия спектър.

Конфигурация на Валенсия

В изображението по-горе, в горния ляв ъгъл, изолиран SnC! ₂ молекула е илюстрирано.

Молекулното геометрията трябва да бъде равна, тъй като хибридизацията на централната атом е SP ² (3 SP ² орбитали и чист р орбитала да образува ковалентни връзки), но свободна двойка електрони заема обем и избутва хлорни атоми надолу, придавайки на молекулата ъглова геометрия.

В газовата фаза това съединение се изолира, така че не взаимодейства с други молекули.

Като загуба на двойката електрони в p _x орбиталата, калайът се трансформира в йон Sn ²⁺ и получената в резултат електронна конфигурация е 5s ² 5p _x ⁰ p _y ⁰ p _z ⁰, като всичките му p орбитали са достъпни за приемане на връзки на други видове.

Cl ^- йони координират с йона Sn ^{2+, за} да се получи калаен хлорид. Електронната конфигурация на калай в тази сол е 5s ² 5p _x ² p _y ² p _z ⁰, като е в състояние да приеме друга двойка електрони в своята свободна p _z орбитала .

Например, той може да приеме друг йон Cl ^-, образуващ комплекс от триъгълна геометрия на равнината (пирамида с триъгълна основа) и отрицателно зареден ^-.

реактивност

SnCl ₂ има висока реактивност и склонност да се държи като киселина на Люис (акцептор на електрон), за да завърши валентния си октет.

Точно както приема Cl ^- йон, същото се случва и с водата, която "хидратира" калаения атом чрез свързване на водна молекула директно към калай, а втора водна молекула образува взаимодействие на водородна връзка с първата.

Резултатът от това е, че SnCl ₂ не е чист, а координиран с вода в неговата дихидратна сол: SnCl ₂ · 2H ₂ O.

SnCl ₂ е много разтворим във вода и в полярни разтворители, тъй като е полярно съединение. Обаче разтворимостта му във вода, по-малка от теглото му, активира реакция на хидролиза (разпадане на водна молекула), за да генерира основна и неразтворима сол:

SnC! ₂ (вод) + H ₂ O (л) <=> Sn (ОН) Cl (S) + HCI (вод)

Двойната стрелка показва, че се установява равновесие, предпочитано вляво (към реагентите), ако концентрациите на HCl се увеличат. Поради тази причина, SnC! ₂ разтвори, използвани има кисело рН, за да се избегне утаяването на нежелан сол продукта на хидролизата.

Намаляване на активността

Реагира с кислород във въздуха и образува калаен (IV) хлорид или станен хлорид:

6 SnC! ₂ (вод) + O ₂ (г) + 2Н ₂ O (л) => 2SnCl ₄ (воден) + 4Sn (ОН) Cl (S)

При тази реакция калайът се окислява, образувайки връзка с електроотрицателния кислороден атом и броят му връзки с хлорните атоми се увеличава.

Като цяло, електроотрицателни атоми на халогени (F, CI, Вг и I) стабилизират връзките на Sn (IV) съединения и това обяснява защо SnC! ₂ е редуциращ агент.

Когато се окисли и загуби всичките си валентни електрони, йонът Sn ⁴⁺ се оставя с конфигурация 5s ⁰ 5p _x ⁰ p _y ⁰ p _z ⁰, като двойката електрони в орбиталата на 5s е най-трудна за „грабване“.

Химическа структура

Riesgos

El SnCl₂ puede dañar las células blancas de la sangre. Es corrosivo, irritante, cancerígeno, y tiene altos impactos negativos en las especies que habitan los ecosistemas marinos.

Puede descomponerse a altas temperaturas, liberando el nocivo gas cloro. En contacto con agentes muy oxidantes desencadena reacciones explosivas.

Referencias

1. Shiver & Atkins. (2008). Química Inorgánica. En Los elementos del grupo 14 (cuarta edición., pág. 329). Mc Graw Hill.
2. ChemicalBook. (2017). Recuperado el 21 de marzo de 2018, de ChemicalBook: chemicalbook.com
3. PubChem. (2018). Tin Chloride. Recuperado el 21 de marzo de 2018, de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Tin(II) chloride. Recuperado el 21 de marzo de 2018, de Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E. W. (1975). The Chemistry of Germanium: Tin and Lead (first ed.). p-82,83. Pergamom Press.
6. F. Hulliger. (1976). Structural Chemistry of Layer-Type Phases. P-120,121. D. Reidel Publishing Company.