CHLORID OLOVNATÝ: VLASTNOSTI, ŠTRUKTÚRA, POUŽITIE - CHÉMIA - 2026

Chlorid olovnatý je anorganická soľ, ktorá má na chemický vzorec PbCl _n , pričom n je oxidačné číslo olova. Tak, keď vedenie je 2 alebo 4, je soľ PbCl ₂ alebo PbCl ₄ , v uvedenom poradí. Preto pre tento kov existujú dva typy chloridov.

Z týchto dvoch, PbCl ₂ je najdôležitejšia a stabilný; zatiaľ čo PbCl ₄ je nestabilná a menej užitočné. Prvý je iónovej povahy, kde katión Pb ²⁺ vytvára elektrostatické interakcie s aniónom Cl ^- na vytvorenie kryštalickej mriežky; a druhý je kovalentný, pričom Pb-Cl väzby vytvárajú olovo a tetraedrín chlóru.

Zrážané ihly PbCl2. Zdroj: Rrausch1974

Ďalší rozdiel medzi týmito dvoma olova chloridov je, že PbCl ₂ je pevná bielych kryštálov o tvare ihly (horný obrázok); zatiaľ čo PbCl ₄ je žltkastý olej, ktorý možno kryštalizovať pri -15 ° C. Od samého začiatku, PbCl ₂ je viac estetické než PbCl ₄ .

Okrem toho, čo už bolo uvedené, PbCl ₂ sa nachádza v prírode ako minerálne cotunite; zatiaľ čo PbCl ₄ nestane, pretože je náchylný k rozkladu. Hoci PbCl ₄ môže byť použitý pre získanie PbO ₂ , nekonečné množstvo organokovových zlúčenín sú odvodené od PbCl ₂ .

vlastnosti

Vlastnosti chloridu olovnatého závisia v podstate od oxidačného čísla olova; pretože chlór sa nemení, ale spôsob, akým interaguje s olovom, sa mení. Preto sa musia obe zlúčeniny riešiť osobitne; chlorid olovnatý (II) na jednej strane a chlorid olovnatý (IV) na strane druhej.

- chlorid vápenatý (II)

Molárna hmota

278,10 g / mol.

Fyzický vzhľad

Biele zafarbené kryštály tvaru ihly.

Hustota

5,85 g / ml.

Bod topenia

501 ° C

Bod varu

950 ° C

Rozpustnosť vo vode

10,8 g / l pri 20 ° C Je zle rozpustná a voda sa musí zohrievať, aby sa mohlo rozpustiť značné množstvo.

Index lomu

2199.

Chlorid olovnatý

Molárna hmota

349,012 g / mol.

Fyzický vzhľad

Nažltlá olejovitá tekutina.

Hustota

3,2 g / ml.

Bod topenia

-15 ° C

Bod varu

50 ° C Pri vyšších teplotách sa rozkladá a uvoľňuje plynný chlór:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

V skutočnosti, táto reakcia sa môže stať veľmi výbušný, takže PbCl ₄ je uložené v kyseline sírovej pri -80ºC.

štruktúra

- chlorid vápenatý (II)

Na začiatku bolo spomenuté, že PbCl ₂ je iónová zlúčenina, tak, že sa skladá z Pb ²⁺ a Cl ^- ióny , ktoré stavajú kryštál, v ktorom je Pb: pomer Cl rovný 1: 2 je stanovená; to znamená, že existuje dvakrát toľko Cl ^- aniónov, ako sú katióny Pb ²⁺ .

Výsledkom je, že sa tvoria ortorombické kryštály, ktorých ióny je možné znázorniť pomocou modelu guľôčok a tyčí, ako je to znázornené na obrázku nižšie.

Štruktúra cotunitu. Zdroj: Benjah-bmm27.

Táto štruktúra tiež zodpovedá štruktúre cotunitového minerálu. Aj keď sa stĺpce používajú na označenie smeru iónovej väzby, nemali by sa zamieňať s kovalentnou väzbou (alebo aspoň čisto kovalentnou).

V týchto ortorombických kryštáloch má Pb ²⁺ (šedivé gule) okolo nej deväť Cl ^- (zelené gule), akoby to bolo uzavreté v trojuholníkovom hranole. V dôsledku zložitosti štruktúry a nízkej iónovej hustoty Pb2 ⁺ je pre molekuly ťažké solvatovať kryštál; preto je zle rozpustný v studenej vode.

Molekula plynnej fázy

Keď ani kryštálov ani kvapalina môže odolávať vysokým teplotám, ióny začnú odparovať ako diskrétny PbCl ₂ molekuly ; to znamená s kovalentnými väzbami Cl-Pb-Cl a uhlom 98 °, akoby to bol bumerang. Plynné fázy sa potom, že pozostáva z týchto PbCl ₂ molekuly a nie iónov nesených prúdy vzduchu.

Chlorid olovnatý

Medzitým, PbCl ₄ je kovalentná zlúčenina. Prečo? Vzhľadom k tomu, Pb ⁴⁺ katión je menší a tiež má vyššiu iónovú hustotu náboja ako Pb ²⁺ , čo spôsobuje väčší polarizáciu Cl ^- elektrónový oblak . Výsledkom je, že namiesto iónového typu Pb ⁴⁺ Cl ^- interakciu , sa vytvorí kovalentnou Pb-Cl väzba.

S ohľadom na to, podobnosť medzi PbCl ₄ a, napríklad, CCl ₄ sa rozumie ; obe sa vyskytujú ako jednotlivé tetraedrické molekuly. Preto sa vysvetľuje, prečo je tento chlorid olovnatý nažltlý olej za normálnych podmienok; Cl atómy sú voľne spojené k sebe navzájom, a "sklzu", keď sa dvaja PbCl ₄ molekuly priblížiť.

Avšak, keď teplota klesne a molekuly sa stanú pomalší, pravdepodobnosť a účinky okamžité zvýšenie dipóly (PbCl ₄ je nepolárne vzhľadom k jeho symetrie); a potom olej zamrzne ako žlté hexagonálne kryštály:

Kryštalická štruktúra PbCl4. Zdroj: Benjah-bmm27

Všimnite si, že každá sivastá guľa je obklopená štyrmi zelenými guľami. Tieto "balené" PbCl ₄ molekuly tvorí nestabilné kryštál, ktorý je náchylný k intenzívnej rozkladu.

názvoslovie

Názvy: chlorid olovnatý a chlorid olovnatý zodpovedajú tým, ktoré boli pridelené podľa nomenklatúry zásob. Vzhľadom k tomu, oxidačné číslo 2 je najnižšia pre vedenie, a 4 najvyššie obaja chloridy môžu byť pomenované podľa nomenklatúry v tradičnom plumbose chlorid (PbCl ₂ ), a chlorid olova (PbCl ₄ ), v tomto poradí.

Nakoniec je tu systematická nomenklatúra, ktorá zdôrazňuje počet každého atómu v zlúčenine. Tak, PbCl ₂ je olovo dichlorid, a PbCl _{4 je} olovo chlorid.

aplikácia

Nie je známy žiadny praktické využitie pre PbCl ₄ iné ako slúžiace pre syntézu PbO ₂ . PbCl ₂ je však užitočnejší, a preto sa v nasledujúcom zozname uvádzajú iba niektoré použitia tohto špecifického chloridu olovnatého:

- Vzhľadom na svoju vysoko luminiscenčnú povahu je určený pre fotografické, akustické, optické a radiačné detekčné zariadenia.

- Keďže sa neabsorbuje v oblasti infračerveného spektra, používa sa na výrobu skiel, ktoré prenášajú tento typ žiarenia.

- Je súčasťou tzv. Zlatého skla, atraktívneho materiálu s dúhovými modravými sfarbeniami používanými na ozdobné účely.

- Aj po predmetu techniky, kedy alkalizuje, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ získava intenzívne belavé tóny, sa používa ako biely pigment olova. Jeho používanie sa však z dôvodu vysokej toxicity neodporúča.

- roztaví a zmieša sa s titaničitanu bárnatého, Baťu ₃ , vedie k keramického titanátu bárnatého a olovnatého Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Ak Pb ²⁺ vstupuje Baťu ₃ , je Ba ²⁺ musí opustiť kryštál pre umožnenie jeho zabudovanie a kationtoměničovou sa potom, že dochádza; preto je zloženie Ba2 ⁺ vyjadrené ako 1-x.

- a konečne, z PbCl ₂ , niekoľkých organokovových zlúčenín olova všeobecného vzorca R _4, Pb alebo R ₃ Pb-pBR _{3 sú} syntetizované .

Referencie

1. Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Chlorid olovnatý. Obnovené z: en.wikipedia.org
3. Chemická formulácia. (2019). Chlorid olovnatý. Obnovené z: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Chloridy uhlíka, kremíka a olova. Získané z: chemguide.co.uk
5. Spektrálne a optická nelineárny štúdie vedúcemu chlorid (PbCl ₂ ) kryštály. , Získané z: oblečhganga.inflibnet.ac.in
6. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2019). Chlorid olovnatý. PubChem Database; CID = 24459. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov