Хлорид свинца(II)


Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с дихлорплюмбилена )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хлорид свинца (II) (PbCl 2 ) представляет собой неорганическое соединение, представляющее собой белое твердое вещество в условиях окружающей среды. Он плохо растворяется в воде. Хлорид свинца (II) является одним из наиболее важных реагентов на основе свинца . Он также встречается в природе в виде минерального котуннита .

Структура и свойства

В твердом PbCl 2 каждый ион свинца координируется девятью ионами хлора в трехшапочной треугольной призме — шесть лежат в вершинах треугольной призмы и три лежат за пределами центров каждой прямоугольной грани призмы. 9 ионов хлора не равноудалены от центрального атома свинца, 7 лежат на 280–309 пм и 2 на 370 пм. [5] PbCl 2 образует белые орторомбические иглы.

  • Шаростержневая модель части кристаллической структуры котуннита

  • Заполняющая пространство модель

  • Координационная геометрия Pb 2+

  • Координационная геометрия Cl

  • Координационный полиэдр Pb 2+

В газовой фазе молекулы PbCl 2 имеют изогнутую структуру с углом Cl–Pb–Cl, равным 98°, и расстоянием между каждой связью Pb–Cl, равным 2,44 Å. [6] Такой PbCl 2 выбрасывается из двигателей внутреннего сгорания, в которых для антидетонационных целей используются добавки хлористого этилена и тетраэтилсвинца .

PbCl 2 мало растворим в воде, произведение растворимости K sp =1,7 × 10–5 при 20 °С. Это один из 5 обычно нерастворимых в воде хлоридов, остальные 4 - это хлорид таллия (I), хлорид серебра ( AgCl) с K sp =1,8 × 10 -10 , хлорид меди (I) (CuCl) с K sp =1,72 × 10 -7 и хлорид ртути (I) (Hg 2 Cl 2 ) с K sp =1,3 × 10 -18 . [7] [8]

Вхождение

PbCl 2 встречается в природе в виде минерала котуннита . Он бесцветный, белого, желтого или зеленого цвета с плотностью 5,3–5,8 г/см 3 . Твердость по шкале Мооса составляет 1,5–2. Кристаллическая структура является орторомбической дипирамидальной и точечной группой является 2/m 2/m 2/m. Каждый Pb имеет координационное число 9. Котуннит встречается вблизи вулканов: Везувий , Италия; Тарапака , Чили; и Толбачик , Россия. [9]

Синтез

Двойное смещение/метатезис

Хлорид свинца (II) осаждается при добавлении водных источников хлорида (HCl, NaCl, KCl) к соединениям свинца (II).

  • Растворимые соединения свинца
    • Нитрат свинца(II)
      Pb(NO 3 ) 2 + 2 NaCl (водн.) → PbCl 2 (тв.) + NaNO 3 (водн.)
    • Ацетат свинца(II)
      Pb(CH 3 COO) 2 (водн.) + HCl (водн.) → PbCl 2 (тв.) + 2 CH 3 COOH
  • Нерастворимые соединения свинца
    • Карбонат свинца(II)
      PbCO 3 + 2 HCl (водн.) → PbCl 2 (т) + CO 2 (г) + H 2 O [10]
    • диоксид свинца
      PbO 2 (т) + 4 HCl → PbCl 2 (т) + Cl 2 + 2 H 2 O
    • Оксид свинца(II)
      PbO (т) + 2 HCl → PbCl 2 (т) + H 2 O

Прямое сокращение

PbCl 2 может быть образован восстановлением хлорида меди (II) металлическим свинцом:

  • Pb + CuCl 2 → PbCl 2 + Cu

Прямое хлорирование

PbCl 2 также образуется при действии газообразного хлора на металлический свинец:

Pb + Cl 2 → PbCl 2

Реакции

Добавление ионов хлора к суспензии PbCl 2 приводит к образованию растворимых комплексных ионов. В этих реакциях дополнительные хлориды (или другие лиганды ) разрушают хлоридные мостики, составляющие полимерный каркас твердого PbCl 2 (s) .

PbCl 2 (т) + Cl - → [PbCl 3 ] - (водн.)
PbCl 2 (т) + 2 Cl - → [PbCl 4 ] 2- (водн.)

PbCl 2 реагирует с расплавленным NaNO 2 с образованием PbO :

PbCl 2 (ж) + 3 NaNO 2 → PbO + NaNO 3 + 2 NO + 2 NaCl

PbCl 2 используется в синтезе хлорида свинца (IV) (PbCl 4 ): Cl 2 барботируют через насыщенный раствор PbCl 2 в водном NH 4 Cl с образованием [NH 4 ] 2 [PbCl 6 ]. Последний реагирует с холодной концентрированной серной кислотой (H 2 SO 4 ), образуя PbCl 4 в виде масла. [11]

Хлорид свинца (II) является основным предшественником металлоорганических производных свинца, таких как плюмбоцены . [12] Используются обычные алкилирующие агенты, в том числе реактивы Гриньяра и литийорганические соединения:

2 PbCl 2 + 4 RLi → R 4 Pb + 4 LiCl + Pb
2 PbCl 2 + 4 RMgBr → R 4 Pb + Pb + 4 MgBrCl
3 PbCl 2 + 6 RMgBr → R 3 Pb-PbR 3 + Pb + 6 MgBrCl [13]

В результате этих реакций образуются производные, более похожие на кремнийорганические соединения, т.е. Pb(II) имеет тенденцию к диспропорционированию при алкилировании.

PbCl 2 можно использовать для получения PbO 2 путем обработки его гипохлоритом натрия (NaClO), образуя красновато-коричневый осадок PbO 2 .

Использование

  • Расплавленный PbCl 2 используется в синтезе керамики титаната свинца и бария свинца по реакциям катионного замещения: [14]
    х  PbCl 2 (ж) + BaTiO 3 (т) → Ba 1- х Pb х TiO 3 + х  BaCl 2
  • PbCl 2 используется в производстве пропускающего инфракрасное излучение стекла [10] и декоративного стекла, называемого ауреновым стеклом . Ауреновое стекло имеет радужную поверхность, образованную распылением PbCl 2 и повторным нагреванием в контролируемых условиях. Хлорид двухвалентного олова (SnCl 2 ) используется для той же цели. [15]
  • Pb используется в работе с HCl, даже несмотря на то, что образующийся PbCl 2 слабо растворим в HCl. Добавление 6–25 % сурьмы (Sb) повышает коррозионную стойкость. [16]
  • Основной хлорид свинца, PbCl 2 ·Pb(OH) 2 , известен как свинцовые белила Паттинсона и используется в качестве пигмента в белой краске. [17] Свинцовая краска в настоящее время запрещена Конвенцией 1921 года как опасная для здоровья во многих странах .
  • PbCl 2 является промежуточным продуктом при переработке висмутовой (Bi) руды. Руда, содержащая Bi, Pb и Zn, сначала обрабатывается расплавленным едким натром для удаления следов мышьяка и теллура . Затем следует процесс Паркса для удаления любого присутствующего серебра и золота. Руда теперь содержит Bi, Pb и Zn. Его обрабатывают газообразным Cl 2 при 500 °C. ZnCl 2 образуется первым и удаляется. Затем образуется PbCl 2 , который удаляется, оставляя чистый Bi. BiCl 3 будет образовываться последним. [18]

Токсичность

Как и другие растворимые соединения свинца, воздействие PbCl 2 может вызвать отравление свинцом .

использованная литература

  1. Обзор данных NIST за 1980 г. Архивировано 11 февраля 2014 г. в Wayback Machine .
  2. ^ Прадьот Патнаик. Справочник по неорганическим химическим веществам . Макгроу-Хилл, 2002, ISBN  0-07-049439-8
  3. ^ «Соединения свинца (как Pb)» . Немедленно опасные для жизни или здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  4. ^ «Классификации - Инвентарь CL» . echa.europa.eu .
  5. Wells AF (1984) Структурная неорганическая химия, 5-е издание ISBN Oxford Science Publications 0-19-855370-6 
  6. ^ Харгиттай, я; Треммель, Дж.; Вайда, Э; Ищенко, А; Иванов, А; Ивашкевич, Л; Спиридонов, В (1977). «Два независимых газоэлектронных исследования структуры хлорида свинца». Журнал молекулярной структуры . 42 : 147–151. Бибкод : 1977JMoSt..42..147H . doi : 10.1016/0022-2860(77)87038-5 .
  7. ^ Справочник CRC по химии и физике , 79-е издание, Дэвид Р. Лайд (ред.), с. 8-108
  8. ^ Браун, Лемей, Бернстен. Химия Центральная наука . «Константы произведения растворимости для соединений при 25 ° C». (изд. 6, 1994 г.). п. 1017
  9. ^ Котуннит
  10. ^ a b Словарь неорганических и металлоорганических соединений. Хлорид свинца(II). http://www.chemnetbase.com ]
  11. ^ Хаускрофт, CE; Шарп, АГ (2004). Неорганическая химия (2-е изд.). Прентис Холл. п. 365. ИСБН 978-0-13-039913-7.
  12. ^ Лоуак, Р. (1994). «Деказамещенные декафенилметаллоцены» . Дж. Органомет. хим. 476 : 25–32. doi : 10.1016/0022-328X(94)84136-5 .
  13. ^ Хаускрофт, CE; Шарп, АГ (2004). Неорганическая химия (2-е изд.). Прентис Холл. п. 524. ISBN 978-0-13-039913-7.
  14. ^ Абуджалил, Алмаз; Делоум, Жан-Пьер; Шассанье, Фернан; Шарфф, Жан-Пьер; Дюран, Бернар (1998). «Синтез расплавленной соли титаната свинца PbTiO 3 , исследование реакционной способности различных солей титана и свинца с расплавленными нитритами щелочных металлов». Журнал химии материалов . 8 (7): 1601. doi : 10.1039/a800003d .
  15. ^ Термины и определения витражей. золотистое стекло
  16. ^ Кирк-Отмер. Энциклопедия химической технологии . (изд. 4). стр. 913
  17. ^ Перри и Филлипс. Справочник по неорганическим соединениям . (1995). стр. 213
  18. ^ Кирк-Отмер. Энциклопедия химической технологии . (изд. 4). п. 241

внешняя ссылка

  • Монография IARC: «Свинец и соединения свинца»
  • Монография IARC: «Неорганические и органические соединения свинца»
  • Национальный кадастр загрязнителей – Информационный бюллетень по свинцу и соединениям свинца
  • Тематические исследования в области экологической медицины – токсичность свинца
  • ToxFAQ: руководство
Получено с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lead(II)_chloride&oldid=1062963724 "