Хлорид свинца(IV)
 | |
 Тетрахлорид свинца, загрязненный хлоридом свинца(II) | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Хлорид свинца(IV) | |
| Систематическое название ИЮПАК Тетрахлорплюмбан | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| PbCl 4 | |
| Молярная масса | 349.012 g/mol [1] |
| Появление | желтая маслянистая жидкость [2] |
| Плотность | 3.2 g⋅cm −3 [1] |
| Температура плавления | −15 ° C (5 ° F; 258 К) [1] стабильна ниже 0 ° C (32 ° F; 273 К) [2] |
| Точка кипения | 50 ° С (122 ° F; 323 К) [1] разлагается |
| Реагирует | |
| Растворимость | соляная кислота |
| Структура | |
| 4 | |
| четырехгранный [3] | |
| Термохимия | |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | -328,9 кДж/моль |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Тетрахлорид свинца , также известный как хлорид свинца (IV) , имеет молекулярную формулу PbCl 4 . Это желтая маслянистая жидкость, стабильная при температуре ниже 0 °C и разлагающаяся при 50 °C. [2] Он имеет тетраэдрическую конфигурацию со свинцом в качестве центрального атома. Pb– Cl Ковалентные связи составили 247 пм , а энергия связи составила 243 кДж⋅моль. −1 . [4]
Синтез
[ редактировать ]Тетрахлорид свинца можно получить путем взаимодействия хлорида свинца (II) PbCl 2 и соляной кислоты HCl в присутствии газообразного хлора (Cl 2 ), [5] приводящее к образованию хлористоводородной кислоты H 2 PbCl 6 . Затем ее превращают в соль аммония (NH 4 ) 2 PbCl 6 путем добавления хлорида аммония (NH 4 Cl). Наконец, раствор обрабатывают концентрированной серной кислотой H 2 SO 4 для выделения тетрахлорида свинца. Эту серию реакций проводят при 0 °С. Следующие уравнения иллюстрируют реакцию:
- PbCl 2 + 2HCl + Cl 2 → H 2 PbCl 6
- H 2 PbCl 6 + 2 NH 4 Cl → (NH 4 ) 2 PbCl 6 + 2HCl
- (NH 4 ) 2 PbCl 6 + H 2 SO 4 → PbCl 4 + 2HCl + (NH 4 ) 2 SO 4
Реакция с водой
[ редактировать ]В отличие от четыреххлористого углерода , другого хлорида группы IV (IUPAC: группа 14), тетрахлорид свинца реагирует с водой . Это связано с тем, что центральный атом больше (Pb больше, чем C ), поэтому здесь меньше беспорядка , и вода может легко получить к нему доступ. [3] Кроме того, из-за наличия пустых d-орбиталей у атома Pb кислород может связаться с ним до того, как связь Pb-Cl должна будет разорваться, что требует меньше энергии . Таким образом, общая реакция выглядит следующим образом:
- PbCl 4 + 2H 2 O → PbO 2 (т) + 4HCl(г)
Стабильность
[ редактировать ]Тетрахлорид свинца имеет тенденцию к дальнейшему разложению на дихлорид свинца и газообразный хлор: [3]
- PbCl 4 → PbCl 2 + Cl 2 (г)
Есть сообщения о том, что эта реакция может протекать взрывоопасно и что соединение лучше всего хранить под чистой серной кислотой при температуре -80 °C в темноте. [6]
Стабильность степени окисления +4 уменьшается по мере продвижения вниз по этой группе периодической таблицы. [3] Таким образом, хотя четыреххлористый углерод является стабильным соединением, для свинца предпочтительна степень окисления +2, и PbCl 4 быстро превращается в PbCl 2 . Действительно, эффект инертной пары приводит к тому, что свинец переходит в степень окисления +2: атом Pb теряет все свои внешние p-электроны и в конечном итоге получает стабильную, заполненную s-подоболочку. [7]
Токсичность
[ редактировать ]Свинец является накопительным ядом . [4] Имеются лишь ограниченные доказательства канцерогенного действия свинца, но тетрахлорид свинца, как и все другие соединения свинца, «разумно считается канцерогеном для человека» согласно Отчету о канцерогенах , двенадцатое издание (2011 г.). [8] Свинец может попадать в организм несколькими путями, главным образом при вдыхании, а также при проглатывании и при контакте с кожей. Соединения свинца также являются тератогенами . [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д «Соединения свинца: Тетрахлорид свинца» . WebElements.com . Проверено 10 октября 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 381. ИСБН 978-0-08-037941-8 .
- ^ Перейти обратно: а б с д «Хлориды углерода, кремния и свинца» . chemguide.co.uk . Проверено 10 октября 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б Эмсли, Джон (2000). Элементы . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 114. ИСБН 978-0-19-855819-4 .
- ^ Ной, Джон Т.; Гвинн, Уильям Д. (октябрь 1958 г.). «Спектры комбинационного рассеяния света тетрахлорида германия и тетрахлорида свинца». Журнал Американского химического общества . 70 (10): 3464–3465. дои : 10.1021/ja01190a073 . ПМИД 18891892 .
- ^ Химия германия: олово и свинец Э.Г. Рохов, Э.В. Абель Эльзевир, 2014 г., ISBN 1483187586 , ISBN 9781483187587
- ^ Мисслер, Гэри Л. (2011). неорганическая химия . Бостон: Прентис Холл. стр. 275, 289–290. ISBN 978-0-13-612866-3 .
- ^ Национальная программа токсикологии, Министерство здравоохранения и социальных служб (2011 г.). Отчет о канцерогенах, двенадцатое издание (2011 г.) - Свинец и соединения свинца (PDF) . п. 251.
- ^ «Охрана окружающей среды и безопасность – 1: Общие сведения о химической безопасности» . Принстонский университет. Архивировано из оригинала 27 апреля 2013 года . Проверено 11 октября 2012 г.