Хлорид свинца(IV)
-chloride-from-xtal-2002-3D-SF.png/1280px-Lead(IV)-chloride-from-xtal-2002-3D-SF.png) | |
 Тетрахлорид свинца, загрязненный хлоридом свинца(II) | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Хлорид свинца(IV) | |
| Систематическое название ИЮПАК Тетрахлороплюмбан | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| ChemSpider |
|
CID PubChem |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| PbCl4 | |
| Молярная масса | 349,012 г/моль [1] |
| Появление | желтая маслянистая жидкость [2] |
| Плотность | 3,2 г⋅см −3 [1] |
| Температура плавления | −15 °C (5 °F; 258 K) [1] стабилен ниже 0 °C (32 °F; 273 K) [2] |
| Точка кипения | 50 °C (122 °F; 323 K) [1] разлагается |
| Реагирует | |
| Растворимость | соляная кислота |
| Структура | |
| 4 | |
| тетраэдрический [3] | |
| Термохимия | |
Стандартная энтальпия образования (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). | |
-chloride-from-xtal-2002-3D-SF.png){kind=link}
Тетрахлорид свинца , также известный как хлорид свинца(IV) , имеет молекулярную формулу PbCl4 . Это желтая маслянистая жидкость, которая стабильна при температуре ниже 0 °C и разлагается при 50 °C. [2] Он имеет тетраэдрическую конфигурацию , в которой свинец является центральным атомом. Ковалентные связи Pb– Cl были измерены и составили 247 пм , а энергия связи — 243 кДж⋅моль −1 . [4]
Синтез
Тетрахлорид свинца может быть получен путем реакции хлорида свинца (II) PbCl 2 и соляной кислоты HCl в присутствии газообразного хлора (Cl 2 ), [5] что приводит к образованию хлороплюмбовой кислоты H 2 PbCl 6 . Затем ее преобразуют 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 , чтобы отделить тетрахлорид свинца. Эта серия реакций проводится при температуре 0 °C. Следующие уравнения иллюстрируют реакцию:
- PbCl2 + 2HCl + Cl2 → H2PbCl6
- H2PbCl6 + 2NH4Cl → ( NH4 ) 2PbCl6 + 2HCl
- ( NH4 ) 2PbCl6 + H2SO4 → PbCl4 + 2HCl + ( NH4 ) 2SO4
Реакция с водой
В отличие от тетрахлорида углерода , другого хлорида группы IV (ИЮПАК: группа 14), тетрахлорид свинца реагирует с водой . Это происходит потому, что центральный атом больше (Pb больше, чем C ), поэтому загромождения меньше , и вода может легко получить к нему доступ. [3] Кроме того, из-за наличия пустых d-орбиталей на атоме Pb кислород может связываться с ним до того, как связь Pb–Cl должна разорваться, что требует меньше энергии . Общая реакция, таким образом, выглядит следующим образом:
- PbCl4 + 2H2O → PbO2 (т) + 4HCl(г )
Стабильность
Тетрахлорид свинца имеет тенденцию к дальнейшему разложению на дихлорид свинца и газообразный хлор: [3]
- PbCl4 → PbCl2 + Cl2 ( г )
Имеются сообщения о том, что эта реакция может протекать взрывообразно 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, в то время как четыреххлористый углерод является стабильным соединением, в свинце степень окисления +2 является предпочтительной, и PbCl 4 быстро становится PbCl 2 . Действительно, эффект инертной пары заставляет свинец поддерживать его степень окисления +2: атом Pb теряет все свои самые внешние p-электроны и в итоге получает стабильную, заполненную s-подоболочку. [7]
Токсичность
Свинец является кумулятивным ядом . [4] Было показано лишь ограниченное количество доказательств канцерогенного эффекта свинца, но тетрахлорид свинца, как и все другие соединения свинца, «разумно предполагается, что являются канцерогенами для человека» согласно Докладу о канцерогенах , двенадцатое издание (2011). [8] Свинец может поступать в организм несколькими путями, в основном через вдыхание, но также через прием пищи и через кожу. Соединения свинца также являются тератогенами . [9]
Ссылки
- ^ abcd "Соединения свинца: Тетрахлорид свинца". WebElements.com . Получено 10 октября 2012 г. .
- ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . стр. 381. ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ abcd "Хлориды углерода, кремния и свинца". chemguide.co.uk . Получено 10 октября 2012 г. .
- ^ ab Эмсли, Джон (2000). Элементы . Оксфорд: Oxford University Press. стр. 114. ISBN 978-0-19-855819-4.
- ^ Neu, John T.; Gwinn, William D. (октябрь 1958 г.). «Спектры Рамана тетрахлорида германия и тетрахлорида свинца». Журнал Американского химического общества . 70 (10): 3464–3465. doi :10.1021/ja01190a073. PMID 18891892.
- ^ Химия германия: олово и свинец Э. Г. Рохов, Э. В. Абель Elsevier, 2014, ISBN 1483187586 , ISBN 9781483187587
- ^ Мисслер, Гэри Л. (2011). неорганическая химия . Бостон: Prentice Hall. С. 275, 289–290. ISBN 978-0-13-612866-3.
- ^ Национальная токсикологическая программа, Министерство здравоохранения и социальных служб (2011). Отчет о канцерогенах, двенадцатое издание (2011) - Свинец и соединения свинца (PDF) . стр. 251.
- ^ "Охрана окружающей среды и безопасность - 1: Общая информация о химической безопасности". Princeton UNiversity. Архивировано из оригинала 27 апреля 2013 года . Получено 11 октября 2012 года .
