CHLORID OLOVNATÝ: VLASTNOSTI, STRUKTURA, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Chlorid olovnatý je anorganická sůl, která má na chemický vzorec PbCl _n, kde n je oxidační číslo olova. Tak, když vedení je 2 nebo 4, je sůl PbCl ₂ nebo PbCl ₄, v uvedeném pořadí. Proto pro tento kov existují dva typy chloridů.

Z těchto dvou, PbCl ₂ je nejdůležitější a stabilní; zatímco PbCl ₄ je nestabilní a méně užitečné. První je iontové povahy, kde kation Pb ²⁺ generuje elektrostatické interakce s aniontem Cl ^- k vytvoření krystalové mřížky; a druhý je kovalentní, přičemž vazby Pb-Cl vytvářejí olovo a tetraedr chloru.

Precipitované jehly PbCl2. Zdroj: Rrausch1974

Další rozdíl mezi těmito dvěma olova chloridů je, že PbCl ₂ je pevná látka s bílými, jehlicovitých krystalů (horní obrázek); zatímco PbCl ₄ je nažloutlý olej, který lze krystalizovat při -15 ° C. Od samého počátku, PbCl ₂ je více estetické než PbCl ₄.

Kromě toho, co již bylo uvedeno, PbCl ₂ se nachází v přírodě jako minerální cotunite; zatímco PbCl ₄ ne, protože je náchylný k rozkladu. Ačkoli PbCl ₄ může být použit pro získání PbO ₂, nekonečné množství organokovových sloučenin jsou odvozeny od PbCl ₂.

Vlastnosti

Vlastnosti chloridu olovnatého jsou v podstatě závislé na oxidačním čísle olova; protože chlor se nemění, ale způsob interakce s olovem se mění. Proto musí být obě sloučeniny řešeny samostatně; chlorid olovnatý (II) na jedné straně a chlorid olovnatý (IV) na straně druhé.

- chlorid vápenatý (II)

Molární hmotnost

278,10 g / mol.

Fyzický vzhled

Bílé krystaly s tvary jehly.

Hustota

5,85 g / ml.

Bod tání

501 ° C

Bod varu

950 ° C

Rozpustnost ve vodě

10,8 g / l při 20 ° C Je špatně rozpustná a voda se musí zahřívat, aby se mohlo rozpustit značné množství.

Index lomu

2,199.

Chlorid olovnatý

Molární hmotnost

349,012 g / mol.

Fyzický vzhled

Nažloutlá olejovitá kapalina.

Hustota

3,2 g / ml.

Bod tání

-15 ° C

Bod varu

50 ° C Při vyšších teplotách se uvolňuje plynný chlor:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Ve skutečnosti, tato reakce se může stát velmi výbušný, takže PbCl ₄ je uloženo v kyselině sírové při -80ºC.

Struktura

- chlorid vápenatý (II)

Na začátku bylo zmíněno, že PbCl ₂ je iontová sloučenina, tak, že se skládá z Pb ²⁺ a Cl ^- ionty, které staví krystal, ve kterém je Pb: poměr Cl rovný 1: 2 je stanovena; to znamená, že jsou dvakrát tak mnoho Cl ^- anionty, kolik je Pb ²⁺ kationty.

Výsledkem je, že se vytvoří ortorombické krystaly, jejichž ionty mohou být reprezentovány modelem sfér a tyčí, jak je znázorněno na obrázku níže.

Struktura cotunitu. Zdroj: Benjah-bmm27.

Tato struktura také odpovídá struktuře cotunitového minerálu. Ačkoli se sloupce používají k označení směrnosti iontové vazby, neměly by být zaměňovány s kovalentní vazbou (nebo alespoň čistě kovalentní).

V těchto ortorombických krystalech má Pb ²⁺ (šedivé koule) obklopující devět Cl ^- (zelené koule), jako by byly uzavřeny v trojúhelníkovém hranolu. V důsledku složitosti struktury a nízké iontové hustoty Pb ²⁺ je pro molekuly obtížné solvat krystal; proto je špatně rozpustný ve studené vodě.

Molekula plynné fáze

Když ani krystalů ani kapalina může odolávat vysokým teplotám, ionty začnou odpařovat jako diskrétní PbCl ₂ molekuly; to znamená s kovalentními vazbami Cl-Pb-Cl a úhlem 98 °, jako by to byl bumerang. Plynná fáze se poté, že sestává z těchto PbCl ₂ molekuly a nikoliv iontů nesených proudy vzduchu.

Chlorid olovnatý

Mezitím, PbCl ₄ je kovalentní sloučenina. Proč? Protože kation Pb ⁴⁺ je menší a má také vyšší hustotu iontového náboje než Pb ²⁺, což způsobuje větší polarizaci Cl ^- elektronového oblaku. Výsledkem je, že namísto iontového typu Pb ⁴⁺ Cl ^- interakci, se vytvoří kovalentní Pb-Cl vazba.

S ohledem na to, podobnost mezi PbCl ₄ a, například, CCl ₄ se rozumí; obě se vyskytují jako jediné tetrahedrální molekuly. Proto je vysvětleno, proč je tento chlorid olovnatý nažloutlý olej za normálních podmínek; Cl atomy jsou volně spojené k sobě navzájem, a „skluzu“, když se dva PbCl ₄ molekuly přiblížit.

Nicméně, když teplota klesne a molekuly se stanou pomalejší, pravděpodobnost a účinky okamžité zvýšení dipóly (PbCl ₄ je nepolární vzhledem k jeho symetrie); a poté olej zmrzne jako žluté hexagonální krystaly:

Krystalická struktura PbCl4. Zdroj: Benjah-bmm27

Všimněte si, že každá šedivá koule je obklopena čtyřmi zelené koule. Tyto „balené“ PbCl ₄ molekuly tvoří nestabilní krystal, který je náchylný k intenzivní rozkladu.

Nomenklatura

Názvy: chlorid olovnatý a chlorid olovnatý odpovídají jménům přiděleným podle nomenklatury zásob. Vzhledem k tomu, oxidační číslo 2 je nejnižší pro vedení, a 4 nejvyšší oba chloridy mohou být pojmenovány podle nomenklatury v tradičním plumbose chlorid (PbCl ₂), a chlorid olova (PbCl ₄), v tomto pořadí.

A konečně existuje systematická nomenklatura, která zdůrazňuje počet jednotlivých atomů ve směsi. Tak, PbCl ₂ je olovo dichlorid, a PbCl _{4 je} olovo chlorid.

Aplikace

Není znám žádný praktické využití pro PbCl ₄ jiné než sloužící pro syntézu PbO ₂. PbCl ₂ je však užitečnější, a proto budou níže uvedena pouze některá použití tohoto specifického chloridu olovnatého:

- Díky své vysoce luminiscenční povaze je určen pro fotografická, akustická, optická a radiační detekční zařízení.

- Protože se neabsorbuje v oblasti infračerveného spektra, používá se pro výrobu sklenic, které přenášejí tento typ záření.

- Byl součástí tzv. Zlatého skla, atraktivního materiálu s duhově namodralým zbarvením používaným pro ozdobné účely.

- Také po předmětu techniky, kdy alkalizuje, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ získává intenzivní bělavé tóny, se používá jako bílý pigment olova. Jeho použití však bylo z důvodu jeho vysoké toxicity vyloučeno.

- Roztavený a smíchaný s titaničitanem barnatým, BaTiO ₃, vede ke vzniku keramického titaničitanu barnatého a olova Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃. Pokud Pb ²⁺ vstupuje Batio ₃, je Ba ²⁺ musí opustit krystal pro umožnění jeho zabudování a kationtoměničovou se poté, že dochází; proto je složení Ba2 ⁺ vyjádřeno jako 1-x.

- a konečně, z PbCl ₂, různé organokovové sloučeniny olova obecného vzorce R ₄ Pb nebo R ₃ Pb-pBR _{3 jsou} syntetizovány.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganická chemie. (Čtvrté vydání). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Chlorid olovnatý. Obnoveno z: en.wikipedia.org
3. Chemická formulace. (2019). Chlorid olovnatý. Obnoveno z: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Chloridy uhlíku, křemíku a olova. Obnoveno z: chemguide.co.uk
5. Spektrální a optická nelineární studie vedoucímu chlorid (PbCl ₂) krystaly.. Obnoveno z: oblečenýganga.inflibnet.ac.in
6. Národní centrum pro biotechnologické informace. (2019). Chlorid olovnatý. PubChem Database; CID = 24459. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov