Хлорид свинца(II)
 | |
 Кристаллическая структура PbCl 2 в нетрадиционной кристаллографической обстановке Pnam. Это соответствует стандартной настройке Pnma путем переключения меток по осям b и c. | |
| Имена | |
|---|---|
| ИЮПАК имена Хлорид свинца(II) Дихлорид свинца | |
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.028.950 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| PbCl 2 | |
| Молярная масса | 278.10 g/mol |
| Появление | белое твердое вещество без запаха |
| Плотность | 5,85 г/см 3 |
| Температура плавления | 501 ° С (934 ° F; 774 К) |
| Точка кипения | 950 ° C (1740 ° F; 1220 К) |
| 0,99 г/100 мл (20 °С) [1] | |
Произведение растворимости ( K sp ) | 1.7×10 −5 (20 °С) |
| Растворимость | мало растворим в разбавленной HCl , аммиаке ; нерастворим в спирте Растворим в горячей воде, а также в присутствии гидроксида щелочного металла. Растворим в концентрированной HCl (>6M) |
| −73.8·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 2.199 [2] |
| Структура [3] | |
| Орторомбический , oP12 | |
| ПМА (№62) | |
а = 762,040 вечера, b = 453,420 вечера, c = 904,520 вечера | |
Формульные единицы ( Z ) | 4 |
| Термохимия | |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 135,98 Дж К −1 моль −1 |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | -359,41 кДж/моль |
| Опасности [5] | |
| СГС Маркировка : | |
   | |
| Опасность | |
| Х302 , Х332 , Х351 , Х360 , Х372 , Х410 | |
| П201 , П261 , П273 , П304+П340 , П308+П313 , П312 , П391 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD Lo ( самый низкий опубликованный ) | 140 мг/кг (морская свинка, перорально) [4] |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Фторид свинца(II) Бромид свинца(II) Йодид свинца(II) |
Другие катионы | Хлорид свинца(IV) Хлорид олова(II) Хлорид германия(II) |
Родственные соединения | Хлорид таллия(I) Хлорид висмута |
| Страница дополнительных данных | |
| Хлорид свинца(II) (страница данных) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Хлорид свинца(II) (PbCl 2 ) представляет собой неорганическое соединение, которое в условиях окружающей среды представляет собой белое твердое вещество. Он плохо растворяется в воде. Хлорид свинца(II) — один из важнейших свинца на основе реагентов . Он также встречается в природе в виде минерала котуннит .
Структура и свойства
[ редактировать ]В твердом PbCl 2 каждый ион свинца координируется девятью ионами хлорида в форме тройной треугольной призмы : шесть лежат в вершинах треугольной призмы, а три лежат за пределами центров каждой прямоугольной грани призмы. 9 хлорид-ионов неравноудалены от центрального атома свинца: 7 лежат при 280–309 пм и 2 — при 370 пм. [6] PbCl 2 образует белые ромбические иглы.
Шаростержневая модель части кристаллической структуры котуннита.
Координационная геометрия Cl −
Координационный полиэдр Pb 2+
В газовой фазе молекулы PbCl 2 имеют изогнутую структуру с углом Cl–Pb–Cl 98° и расстоянием каждой связи Pb–-Cl 2,44 Å. [7] Такой PbCl 2 выделяется из двигателей внутреннего сгорания, в которых этиленхлорид -тетраэтилсвинец в качестве антидетонационных целей используются присадки .
PbCl 2 в трудно растворим воде, произведение растворимости К уд = 1,7 × 10. −5 при 20 °С. Это один из 5 обычно нерастворимых в воде хлоридов, остальные 4 представляют собой хлорид таллия (I) и хлорид серебра (AgCl) с K sp = 1,8 × 10. −10 , хлорид меди(I) (CuCl) с K уд = 1,72 × 10 −7 и хлорид ртути(I) (Hg 2 Cl 2 ) с K уд = 1,3 × 10 −18 . [8] [9]
Синтез
[ редактировать ]Твердый хлорид свинца (II) выпадает в осадок при добавлении водных источников хлорида (HCl, NaCl, KCl) к водным растворам соединений свинца (II), таких как нитрат свинца (II) и ацетат свинца (II) :
- Pb(NO 3 ) 2 + 2 HCl → PbCl 2 (тв) + 2 HNO 3
Он также образуется при обработке основных соединений свинца (II), таких как оксид свинца (II) и карбонат свинца (II) .
Диоксид свинца восстанавливается хлоридом следующим образом:
- PbO 2 + 4 HCl → PbCl 2 (т) + Cl 2 + 2 H 2 O
Он также образуется в результате окисления металлического свинца хлоридом меди (II) :
- Pb + CuCl 2 → PbCl 2 + Cu
Или, проще говоря, действием газообразного хлора на металлический свинец:
- Pb + Cl 2 → PbCl 2
Реакции
[ редактировать ]Добавление хлорид-ионов к суспензии PbCl 2 приводит к образованию растворимых комплексных ионов. В этих реакциях дополнительный хлорид (или другие лиганды ) разрушает хлоридные мостики, составляющие полимерный каркас твердого PbCl 2(s) .
- PbCl 2(s) + Cl − → [PbCl 3 ] − (вода)
- PbCl 2(s) + 2 Cl − → [PbCl 4 ] 2− (вода)
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 барботируется 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. [10]
Хлорид свинца(II) является основным предшественником металлоорганических производных свинца , таких как плюмбоцены . [11] Используют 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 [12]
В результате этих реакций образуются производные, которые более похожи 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
[ редактировать ]- Расплавленный PbCl 2 используется при синтезе из титаната свинца и свинца -бария по реакциям катионного замещения: керамики [13]
- x PbCl 2(ж) + BaTiO 3(s) → Ba 1− x Pb x TiO 3 + x BaCl 2
- PbCl 2 используется в производстве стекла, пропускающего инфракрасное излучение, [14] и декоративное стекло, называемое ауреновым стеклом . Ауреновое стекло имеет радужную поверхность, полученную путем распыления PbCl 2 и повторного нагревания в контролируемых условиях. Хлорид олова (SnCl 2 ) используется с той же целью. [15]
- Pb используется в HCl, хотя образующийся PbCl 2 слабо растворим в HCl. Добавление 6–25 % сурьмы (Sb) повышает коррозионную стойкость. [16]
- Основной хлорид свинца PbCl 2 ·Pb(OH) 2 Паттинсона известен как свинцовые белила и используется в качестве пигмента в белой краске. [17] Свинцовая краска в настоящее время запрещена во многих странах как опасная для здоровья Конвенцией 1921 года о свинцовых белилах (малярных красках) .
- PbCl 2 является промежуточным продуктом при переработке висмутовой (Bi) руды. Руду, содержащую Bi, Pb и Zn, сначала обрабатывают расплавленным едким натром для удаления следов мышьяка и теллура . За этим следует процесс Паркса для удаления любого присутствующего серебра и золота. Сейчас в руде есть Bi, Pb и Zn. При температуре 500 °C он подвергается обработке газом Cl2. Сначала образуется и выводится ZnCl2. Чистый Bi остается после образования и удаления PbCl2. Наконец, образуется BiCl3. [18]
Токсичность
[ редактировать ]Как и другие растворимые соединения свинца, воздействие PbCl 2 может вызвать отравление свинцом .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Обзор данных NIST за 1980 г. Архивировано 11 февраля 2014 г. в Wayback Machine.
- ^ Прадьот Патнаик. Справочник неорганических химикатов . МакГроу-Хилл, 2002 г., ISBN 0-07-049439-8
- ^ Сасс, Рональд Л.; Брэкетт, Э.Б.; Брэкетт, TE (1963). «КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ХЛОРИДА СВИНЦА». Журнал физической химии . 67 (12). Американское химическое общество (ACS): 2863–2864. дои : 10.1021/j100806a517 . ISSN 0022-3654 .
- ^ «Соединения свинца (как Pb)» . Непосредственно опасные для жизни и здоровья концентрации (IDLH) . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ «Классификации – Опись КЛ» . echa.europa.eu .
- ^ Уэллс А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия, 5-е издание Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ^ Харгиттай, я; Треммель, Дж; Вайда, Э; Ищенко А; Иванов А; Ивашкевич Л; Спиридонов, В (1977). «Два независимых газоэлектронографических исследования структуры свинцового хлорида». Журнал молекулярной структуры . 42 : 147–151. Бибкод : 1977JMoSt..42..147H . дои : 10.1016/0022-2860(77)87038-5 .
- ^ Справочник CRC по химии и физике , 79-е издание, Дэвид Р. Лид (ред), стр. 8-108
- ^ Браун, Лемей, Бернстен. Химия Центральная наука . «Константы произведения растворимости соединений при 25 ° C». (ред. 6, 1994 г.). п. 1017
- ^ Хаускрофт, CE; Шарп, АГ (2004). Неорганическая химия (2-е изд.). Прентис Холл. п. 365. ИСБН 978-0-13-039913-7 .
- ^ Лоуак, Р. (1994). «Деказамещенные декафенилметаллоцены» . Дж. Органомет. хим. 476 : 25–32. дои : 10.1016/0022-328X(94)84136-5 .
- ^ Хаускрофт, CE; Шарп, АГ (2004). Неорганическая химия (2-е изд.). Прентис Холл. п. 524. ИСБН 978-0-13-039913-7 .
- ^ Абуджалил, Алмаз; Делум, Жан-Пьер; Шассанье, Фернан; Шарфф, Жан-Пьер; Дюран, Бернар (1998). «Синтез расплавленных солей титаната свинца PbTiO 3 , исследование реакционной способности различных солей титана и свинца с расплавленными нитритами щелочных металлов». Журнал химии материалов . 8 (7): 1601. дои : 10.1039/a800003d .
- ^ Словарь неорганических и металлоорганических соединений. Хлорид свинца(II). [1]
- ^ Термины и определения витражей. ауреновое стекло
- ^ Кирк-Отмер. Энциклопедия химической технологии . (изд. 4). стр. 913
- ^ Перри и Филлипс. Справочник неорганических соединений . (1995). стр. 213
- ^ Кирк-Отмер. Энциклопедия химической технологии . (изд. 4). п. 241
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Монография МАИР: «Свинец и соединения свинца».
- Монография МАИР: «Неорганические и органические соединения свинца».
- Национальный реестр загрязнителей – Информационный бюллетень по свинцу и соединениям свинца
- Тематические исследования в области экологической медицины – токсичность свинца
- ToxFAQ: Ведущий