BLYKLORID: EGENSKABER, STRUKTUR, ANVENDELSER - KEMI - 2025

Den blychlorid er et uorganisk salt med den kemiske formel PbCl _n, hvor n er oxidationstrin af bly. Således, når bly er +2 eller +4 er saltet PbCl ₂ eller PbCl ₄ hhv. Der er derfor to typer chlorider til dette metal.

Af de to, PbCl ₂ er den vigtigste og stabil; mens PbCl ₄ er ustabil og mindre anvendelig. Den første er ionisk i naturen, hvor Pb ²⁺ -kationen genererer elektrostatisk interaktion med Cl-anionen ^{- for} at opbygge et krystalgitter; og den anden er kovalent med Pb-Cl-bindinger, der skaber et bly- og klortetrahedron.

Præcipiterede PbCl2-nåle. Kilde: Rrausch1974

En anden forskel mellem de to ledende chlorider er, at PbCl ₂ er et fast stof med hvide, nåleformede krystaller (øverste billede); mens PbCl ₄ er en gullig olie, der kan krystallisere ved -15ºC. Fra starten PbCl ₂ er mere æstetisk end PbCl ₄.

Ud over hvad der allerede er nævnt, PbCl ₂ findes i naturen som mineralet cotunite; mens PbCl ₄ ikke, da det er modtagelige for nedbrydning. Selvom PbCl ₄ kan anvendes til opnåelse af PbO ₂, en endeløs række af organometalliske forbindelser er afledt fra PbCl ₂.

Ejendomme

Egenskaber ved blychlorid er i det væsentlige afhængige af oxidationsantallet af bly; da klor ikke ændrer sig, men hvordan den interagerer med bly. Derfor skal begge forbindelser adresseres separat; bly (II) klorid på den ene side og bly (IV) klorid på den anden side.

-Lead (II) -chlorid

Molar masse

278,10 g / mol.

Fysisk fremtoning

Hvidfarvede krystaller med nåleformer.

Massefylde

5,85 g / ml.

Smeltepunkt

501 ° C

Kogepunkt

950 ° C

Vandopløselighed

10,8 g / l ved 20 ° C Det er dårligt opløseligt, og vandet skal opvarmes, så en betydelig mængde kan opløses.

Brydningsindeks

2199.

Bly (IV) -chlorid

Molar masse

349,012 g / mol.

Fysisk fremtoning

Gullig olieagtig væske.

Massefylde

3,2 g / ml.

Smeltepunkt

-15 ° C

Kogepunkt

50 ° C Ved højere temperaturer nedbrydes det ved frigivelse af klorgas:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Faktisk kan denne reaktion blive meget eksplosiv, så PbCl ₄ lagres i svovlsyre ved -80ºC.

Struktur

-Lead (II) -chlorid

I begyndelsen blev det nævnt, at PbCl ₂ er en ionisk forbindelse, således at den består af Pb ²⁺ og Cl ^- ioner, der opbygger en krystal, hvori et Pb: Cl-forhold på 1: 2 er etableret; der er dobbelt så mange Cl ^- anioner, som der er Pb ²⁺ kationer.

Resultatet er, at orthorhombiske krystaller dannes, hvis ioner kan repræsenteres med en model af kugler og stænger som på billedet herunder.

Strukturen af ​​cotuniten. Kilde: Benjah-bmm27.

Denne struktur svarer også til strukturen i cotunit-mineralet. Selvom søjler bruges til at indikere en retningsbestemmelse af den ioniske binding, bør den ikke forveksles med en kovalent binding (eller i det mindste rent kovalent).

I disse orthorhombiske krystaller har Pb ²⁺ (grålige kugler) ni Cl ^- (grønne kugler), der omgiver det, som om de var lukket inde i et trekantet prisme. På grund af strukturens intrikatitet og den lave ioniske tæthed af Pb2 ⁺ er det vanskeligt for molekylerne at solvere krystallen; derfor er det dårligt opløseligt i koldt vand.

Gasfasemolekyle

Når hverken krystal eller væsken kan modstå de høje temperaturer, ionerne begynder at fordampe som diskrete PbCl ₂ molekyler; det vil sige med Cl-Pb-Cl kovalente bindinger og en vinkel på 98 °, som om det var en boomerang. Gasfasen derefter siges at bestå af disse PbCl ₂ molekyler og ikke af ioner bæres af luftstrømme.

Bly (IV) -chlorid

I mellemtiden PbCl ₄ er en kovalent forbindelse. Hvorfor? Fordi Pb ⁴⁺ kation er mindre og har en højere ionisk ladningstæthed end Pb også ²⁺, hvilket forårsager en større polarisering af Cl ^- elektronsky. Resultatet er, at i stedet for en iontype Pb ⁴⁺ Cl ^- interaktion, dannes den kovalente Pb-Cl-binding.

I betragtning af dette, ligheden mellem PbCl ₄ og for eksempel CCI ₄ forstås; begge forekommer som enkelte tetraedriske molekyler. Det forklares således, hvorfor dette blychlorid er en gullig olie under normale forhold; Cl-atomer er løst forbundet med hinanden og "slip", når to PbCl ₄ molekyler nærmer.

Men når temperaturen falder, og molekyler langsommere, sandsynligheden og virkningerne af øjeblikkelige dipoler øges (PbCl ₄ er apolært givet sin symmetri); og derefter fryser olien som gule hexagonale krystaller:

Krystallstruktur af PbCl4. Kilde: Benjah-bmm27

Bemærk, at hver grålig sfære er omgivet af fire grønne kugler. Disse "pakket" PbCl ₄ molekyler udgør en ustabil krystal, der er modtagelige for kraftig nedbrydning.

nomenklatur

Navnene: bly (II) -chlorid og bly (IV) -chlorid svarer til dem, der er tildelt i henhold til stamnomenklaturen. Da oxidationstal +2 er den laveste for bly, og +4 det højeste kan begge chlorider navngives efter traditionel nomenklatur som plumbose chlorid (PbCl ₂), og blychlorid (PbCl ₄) hhv.

Og endelig er der den systematiske nomenklatur, der fremhæver antallet af hvert atom i forbindelsen. Således PbCl ₂ er bly dichlorid, og PbCl _{4 er} bly tetrachlorid.

Applikationer

Der er ingen kendt praktisk brug for PbCl ₄ bortset tjener til syntese af PbO ₂. Men PbCl ₂ er mere nyttigt, og det er derfor kun nogle anvendelsesmuligheder for denne specifikke blychlorid vil blive anført nedenfor:

- På grund af sin yderst selvlysende natur er den beregnet til fotografiske, akustiske, optiske og strålingsdetektorenheder.

- Da det ikke absorberer i det infrarøde spektrum, bruges det til fremstilling af briller, der transmitterer denne type stråling.

- Det har været en del af det, der kaldes gyldent glas, et attraktivt materiale med iriserende blåagtige farver brugt til dekorative formål.

- Også efter genstand for teknikken, når alkaliseret, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ erhverver intense hvidlige toner, der anvendes som den hvide ledning pigment. Imidlertid er brugen afskrækket på grund af dens høje toksicitet.

- Smeltet og blandet med bariumtitanat, BaTiO ₃, giver anledning til det keramiske bariumtitanat og bly Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃. Hvis en Pb ²⁺ kommer ind i BaTiO ₃, skal en Ba2 ⁺ forlade krystallen for at tillade dens inkorporering, og det siges, at en kationbytter finder sted; derfor udtrykkes sammensætningen af ​​Ba2 ⁺ som 1-x.

- Og endelig fra PbCl ₂, forskellige organometalliske lead forbindelser med den almene formel R ₄ Pb eller R ₃ Pb-pBR _3, syntetiseret.

Referencer

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Bly (II) -chlorid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
3. Kemisk formulering. (2019). Bly (IV) -chlorid. Gendannes fra: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Chloriderne af kulstof, silicium og bly. Gendannes fra: chemguide.co.uk
5. Spektrale og optiske Nonlinear undersøgelser af Lead Chloride (PbCl ₂) krystaller.. Gendannes fra: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. National Center for Biotechnology Information. (2019). Blyklorid. PubChem-database; CID = 24459. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov