ОЛОВЕН ХЛОРИД: СВОЙСТВА, СТРУКТУРА, ПРИЛОЖЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

В олово хлорид е неорганична сол като на химична формула PbCl _п, където п е броя на окисление на олово. По този начин, когато олово е 2 или 4, солта е PbCl ₂ или PbCl ₄, съответно. Следователно, има два вида хлориди за този метал.

От двете, PbCl ₂ е най-важният и стабилен; докато PbCl ₄ е нестабилен и не толкова полезен. Първият е йонен по природа, където катионът Pb ²⁺ генерира електростатични взаимодействия с аниона Cl ^- за изграждане на кристална решетка; и втората е ковалентна, с Pb-Cl връзки, създаващи оловен и хлорен тетраедър.

Утаени игли PbCl2. Източник: Rrausch1974

Друга разлика между двата оловни хлорида е, че PbCl ₂ е твърдо вещество с бели, игловидни кристали (горно изображение); докато PbCl ₄ е жълтеникаво масло, което може да кристализира при -15 ° C. От самото начало PbCl ₂ е по-естетичен от PbCl ₄.

В допълнение към споменатото вече, PbCl ₂ се среща в природата като минерал котунит; докато PbCl ₄ не, тъй като е податлив на разлагане. Въпреки PbCl ₄ може да се използва за получаване на PbO ₂, безкрайно разнообразие от органометални съединения са получени от PbCl ₂.

Имоти

Свойствата на оловния хлорид по същество зависят от окислителния брой на оловото; тъй като хлорът не се променя, а начина, по който взаимодейства с оловото. Следователно и двете съединения трябва да бъдат разгледани отделно; оловен (II) хлорид, от една страна, и оловен (IV) хлорид, от друга.

-Оловен (II) хлорид

Моларна маса

278.10 g / mol.

Външен вид

Бели цветни кристали с иглени форми.

плътност

5.85 g / ml.

Точка на топене

501 ° С.

Точка на кипене

950 ° С.

Разтворимост във вода

10,8 g / L при 20 ° C. Той е слабо разтворим и водата трябва да се нагрява, за да може да се разтвори значително количество.

Рефракционен индекс

2199.

Оловен (IV) хлорид

Моларна маса

349.012 g / mol.

Външен вид

Жълтеникава мазна течност.

плътност

3.2 g / mL.

Точка на топене

-15 ° С.

Точка на кипене

50 ° С. При по-високи температури той се разлага, отделяйки хлорен газ:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Всъщност тази реакция може да стане много експлозивна, така че PbCl ₄ се съхранява в сярна киселина при -80 ° C.

структура

-Оловен (II) хлорид

В началото беше споменато, че PbCl ₂ е йонно съединение, така че тя се състои от Pb ²⁺ и Cl ^- йони, които изграждат кристал, в който Pb съотношение Cl, равно на 1: 2 е установена; тоест има два пъти повече Cl ^- аниони, отколкото има Pb ²⁺ катиони.

Резултатът е, че се образуват орторомбични кристали, чиито йони могат да бъдат представени с модел на сфери и пръти, както е на изображението по-долу.

Структура на котунита. Източник: Benjah-bmm27.

Тази структура също съответства на тази на минерала котунит. Въпреки че баровете се използват за посочване на насоченост на йонната връзка, тя не трябва да се бърка с ковалентна връзка (или най-малкото чисто ковалентна).

В такива орторомбични кристали, Pb ²⁺ (сивкави сфери) има девет Cl ^- (зелени сфери), които го заобикалят, сякаш са затворени в триъгълна призма. Поради сложността на структурата и ниската йонна плътност на Pb ²⁺, за молекулите е трудно да разтворят кристала; поради което е слабо разтворим в студена вода.

Молекула на газова фаза

Когато нито кристала нито течността могат да издържат на високи температури, йоните започват да се изпари като дискретни PbCl ₂ молекули; тоест с ковалентни връзки на Cl-Pb-Cl и ъгъл 98 °, сякаш е бумеранг. Газовата фаза след това се казва, че се състои от следните PbCl ₂ молекули и не на йони, носени от въздушните течения.

Оловен (IV) хлорид

Междувременно PbCl ₄ е ковалентна съединение. Защо? Тъй като катионът Pb ⁴⁺ е по-малък и също така има по-висока плътност на йонния заряд от Pb ²⁺, което причинява по-голяма поляризация на облака на Cl ^- електрон. Резултатът е, че вместо йонно тип Pb ⁴⁺ Cl ^- взаимодействие, се формира ковалентната Pb-Cl връзка.

Като се има предвид това, сходството между PbCl ₄ и, например, ССЦ ₄ се разбира; и двете се срещат като единични тетраедрични молекули. По този начин се обяснява защо този оловен хлорид е жълтеникаво масло при нормални условия; Cl атоми са хлабаво свързани помежду си и "приплъзване", когато две PbCl ₄ молекули подход.

Въпреки това, когато температурата спадне и молекулите стават по-бавни, вероятността и ефектите на мигновените диполи се увеличават (PbCl ₄ е аполарен предвид симетрията му); и тогава маслото замръзва като жълти шестоъгълни кристали:

Кристална структура на PbCl4. Източник: Benjah-bmm27

Обърнете внимание, че всяка сивкава сфера е заобиколена от четири зелени сфери. Тези "опаковани" PbCl ₄ молекули съставляват нестабилна кристал, който е чувствителен към енергично разлагане.

номенклатура

Имената: оловен (II) хлорид и оловен (IV) хлорид съответстват на тези, определени съгласно номенклатурата на запасите. Тъй като окислителното число +2 е най-ниското за олово и +4 най-високо, и двата хлорида могат да бъдат наречени съгласно традиционната номенклатура като хлорид на плумбоза (PbCl ₂) и оловен хлорид (PbCl ₄), съответно.

И накрая има системната номенклатура, която подчертава броя на всеки атом в съединението. Така PbCl ₂ е оловен дихлорид и PbCl _{4 е} олово тетрахлорид.

Приложения

Няма известни практическа полза за PbCl ₄ различни от сервиране за синтеза на PbO ₂. PbCl _{2 обаче} е по-полезен и затова само някои приложения за този специфичен оловен хлорид ще бъдат изброени по-долу:

- Поради силно луминисцентния си характер, той е предназначен за фотографски, акустични, оптични и радиационни детекторни устройства.

- Тъй като не абсорбира в областта на инфрачервения спектър, той се използва за производството на очила, които предават този вид радиация.

- Той е бил част от това, което се нарича златно стъкло, атрактивен материал с преливащи се синкави оцветители, използвани за декоративни цели.

- Освен това, следвайки предмета на изкуството, когато алкализира, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ придобива интензивни белезникави тонове, като се използва като бял оловен пигмент. Използването му обаче е обезкуражено поради високата му токсичност.

- се стапя и се смесва с бариев титанат, BaTiO ₃, води до керамичното бариев титанат и олово Ва _{1 - х} Pb _х TiO ₃. Ако Pb ²⁺ влиза BaTiO ₃, на Ba ²⁺ трябва да напусне кристала да позволи създаването си, а след това катионен обмен се казва, че се случи; следователно съставът на Ba ²⁺ се изразява като 1-x.

- И накрая, от PbCl ₂, различни органометален оловни съединения с обща формула R ₄ Pb или R ₃ Pb-PBR _{3 са} синтезирани.

Препратки

1. Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (Четвърто издание). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Оловен (II) хлорид. Възстановено от: en.wikipedia.org
3. Химически състав. (2019). Оловен (IV) хлорид. Възстановени от: formulacionquimica.com
4. Кларк Джим. (2015). Хлоридите на въглерод, силиций и олово. Възстановено от: chemguide.co.uk
5. Спектрални и оптични нелинейни изследвания на кристалите на оловен хлорид (PbCl ₂)., Възстановени от: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Национален център за информация за биотехнологиите. (2019). Оловен хлорид. PubChem база данни; CID = 24459. Възстановени от: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov