Хлорид олова(II)

Хлорид олова(II)
	Хлорид олова(II)
Шаростержневая модель (газовая фаза).	Модель заполнения пространства (газовая фаза).
Имена
	Имена ИЮПАК Хлорид олова(II) ; Дихлорид олова
	Другие имена Хлорид олова; Оловянная соль; Протохлорид олова;
Идентификаторы
Номер CAS	7772-99-8 И; 10025-69-1 (дигидрат) И;
3D модель ( JSmol )	Интерактивное изображение;
ЧЭБИ	ЧЕБИ:78067 И;
ChemSpider	22887 И;
DrugBank	DB11056;
Информационная карта ECHA	100.028.971
Номер ЕС	231-868-0;
Номер E	E512 (регуляторы кислотности, ...)
CID PubChem	24479;
Номер RTECS	XP8700000 (безводный) ; XP8850000 (дигидрат);
УНИИ	Р30Х55ТН67 И; 1BQV3749L5 (дигидрат) И;
Номер ООН	3260
Панель инструментов CompTox ( EPA )	DTXSID8021351;
	ИнЧи InChI=1S/2ClH.Sn/h21H;/q;;+2/p-2 Н Ключ: AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L Н; InChI=1/2ClH.Sn/h21H;/q;;+2/p-2 Ключ: AXZWODMDQAVCJE-NUQVWONBAJ;
	УЛЫБКИ Cl[Sn]Cl;
Характеристики
Химическая формула	SnCl2
Молярная масса	189,60 г/моль (безводный) ; 225,63 г/моль (дигидрат)
Появление	Белое кристаллическое вещество.
Запах	без запаха
Плотность	3,95 г/см 3 (безводный) ; 2,71 г/см 3 (дигидрат)
Температура плавления	247 °C (477 °F; 520 K) (безводный) ; 37,7 °C (дигидрат)
Точка кипения	623 °C (1153 °F; 896 K) (разлагается)
Растворимость в воде	83,9 г/100 мл (0 °C) ; Гидролизуется в горячей воде
Растворимость	растворим в этаноле , ацетоне , эфире , тетрагидрофуране ; , нерастворим в ксилоле
Магнитная восприимчивость (χ)	−69,0·10 −6 см 3 /моль
Структура
Кристаллическая структура	Слоистая структура ; (цепочки групп SnCl 3 )
Координационная геометрия	Тригонально-пирамидальный (безводный) ; Дигидрат также трехкоординированный
Молекулярная форма	Изогнутый (газовая фаза)
Термохимия
Стандартная энтальпия ; образования (Δ f H ⦵ 298 )	−325 кДж/моль
Опасности
	Охрана труда и техника безопасности (OHS/OSH):
Основные опасности	Раздражающее, опасное для водных организмов
	Маркировка СГС :
Пиктограммы
Сигнальное слово	Опасность
Предупреждения об опасности	Х290 , Х302+Х332 , Х314 , Х317 , Х335 , Х373 , Х412
Меры предосторожности	Р260 , Р273 , Р280 , Р303+Р361+Р353 , Р304+Р340+Р312 , Р305+Р351+Р338+Р310
NFPA 704 (огненный алмаз)	3 0 0
	Смертельная доза или концентрация (ЛД, ЛК):
LD 50 ( средняя доза )	700 мг/кг (крыса, перорально) ; 10 000 мг/кг (кролик, перорально) ; 250 мг/кг (мышь, перорально)
Паспорт безопасности (SDS)	ICSC 0955 (безводный) ; ICSC 0738 (дигидрат)
Родственные соединения
Другие анионы	Фторид ; олова(II) Бромид ; олова(II) Йодид олова(II)
Другие катионы	Германий дихлорид ; Хлорид олова(IV) ; Хлорид свинца(II)
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Н проверить ( что такое ?)ИН Ссылки на инфобокс

Химическое соединение

Хлорид олова (II) , также известный как хлорид олова (II ) , представляет собой белое кристаллическое вещество с формулой SnCl ₂ . Он образует стабильный дигидрат , но водные растворы склонны подвергаться гидролизу , особенно если они горячие. SnCl ₂ широко используется в качестве восстановителя (в кислом растворе) и в электролитических ваннах для лужения . Хлорид олова (II) не следует путать с другим хлоридом олова; хлоридом олова (IV) или хлоридом олова (SnCl ₄ ).

Химическая структура

SnCl ₂ имеет неподеленную пару электронов , так что молекула в газовой фазе изогнута. В твердом состоянии кристаллический SnCl ₂ образует цепи, связанные хлоридными мостиками, как показано. Дигидрат также имеет три координаты, с одной водой на олове и другой водой на первой. Основная часть молекулы складывается в двойные слои в кристаллической решетке , причем «вторая» вода зажата между слоями.

Шаростержневые модели кристаллической структуры SnCl ₂^[3]

Химические свойства

Хлорид олова (II) может растворяться в воде в количестве, меньшем его собственной массы, без видимого разложения, но по мере разбавления раствора происходит гидролиз с образованием нерастворимой основной соли:

SnCl ₂ (водн.) + H ₂ O (ж.) ⇌ Sn(OH)Cl (тв.) + HCl (водн.)

Поэтому, если необходимо использовать прозрачные растворы хлорида олова (II), его необходимо растворить в соляной кислоте (обычно той же или большей молярности, что и хлорид олова), чтобы равновесие сместилось в левую сторону (используя принцип Ле Шателье ). Растворы SnCl ₂ также нестабильны по отношению к окислению воздухом:

6 SnCl2 ₍ водн.) + O2 ₍ г) + 2 _H2O (ж) → 2 SnCl4 ₍ водн.) + 4 Sn(OH)Cl (тв.)

Этого можно избежать, если хранить раствор над кусками металлического олова. ^[4]

Существует много таких случаев, когда хлорид олова (II) действует как восстановитель, восстанавливая соли серебра и золота до металла, а соли железа (III) до железа (II), например:

SnCl ₂ (водн.) + 2 FeCl ₃ (водн.) → SnCl ₄ (водн.) + 2 FeCl ₂ (водн.)

Он также восстанавливает медь(II) до меди(I).

Растворы хлорида олова(II) могут также служить просто источником ионов Sn2 ⁺ , которые могут образовывать другие соединения олова(II) посредством реакций осаждения . Например, реакция с сульфидом натрия дает коричневый/черный сульфид олова(II) :

SnCl ₂ (водн.) + Na ₂ S (водн.) → SnS (тв) + 2 NaCl (водн.)

Если к раствору SnCl2 добавить _щелочь, то сначала образуется белый осадок гидратированного оксида олова(II) ; затем он растворяется в избытке основания, образуя соль станнина, например, станнин натрия:

SnCl ₂ (водный) + 2 NaOH (водный) → SnO·H ₂ O (тв) + 2 NaCl (водный)

SnO·H ₂ O(т) + NaOH (водн.) → NaSn(OH) ₃ (водн.)

Безводный SnCl ₂ может быть использован для получения множества интересных соединений олова(II) в неводных растворителях. Например, литиевая соль 4 -метил-2,6-ди-трет-бутилфенола реагирует с SnCl ₂ в ТГФ , давая желтое линейное двухкоординационное соединение Sn(OAr) ₂ (Ar = арил ). ^[5]

Хлорид олова (II) также ведет себя как кислота Льюиса , образуя комплексы с лигандами , такими как хлорид- ион, например:

SnCl ₂ (водный) + CsCl (водный) → CsSnCl ₃ (водный)

Большинство этих комплексов являются пирамидальными , и поскольку такие комплексы, как SnCl⁻
₃имеют полный октет , существует небольшая тенденция добавлять более одного лиганда. Неподеленная пара электронов в таких комплексах доступна для связывания, однако, и, следовательно, сам комплекс может действовать как основание Льюиса или лиганд. Это видно в связанном с ферроценом продукте следующей реакции:

SnCl2 + Fe(η5 ^- C5H5 ₎ (CO ₎_2HgCl → _Fe₍ η5 - ^C5H5 ) ( _CO₎ 2SnCl3 ₊ Hg

SnCl ₂ может быть использован для создания множества таких соединений, содержащих связи металл-металл. Например, реакция с октакарбонилом дикобальта :

SnCl ₂ + Co ₂ (CO) ₈ → (CO) ₄ Co-(SnCl ₂ )-Co(CO) ₄

Подготовка

Безводный SnCl ₂ получают действием сухого газообразного хлористого водорода на металлическое олово . Дигидрат получают аналогичной реакцией с использованием соляной кислоты :

Sn(т) + 2HCl(водн) → SnCl2 ₍_водн ) + H2 (г)

Затем воду осторожно выпаривают из кислого раствора, получая кристаллы SnCl2 _· 2H2O _. Этот дигидрат можно обезвожить до ангидридного состояния, используя уксусный ангидрид . ^[6]

Использует

Раствор хлорида олова (II), содержащий немного соляной кислоты , используется для лужения стали, чтобы сделать жестяные банки . Прикладывается электрический потенциал, и на катоде путем электролиза образуется металлическое олово .

Хлорид олова (II) используется в качестве протравы при крашении тканей , поскольку он придает более яркие цвета некоторым красителям, например, кошенили . Эта протрава также использовалась отдельно для увеличения веса шелка.

В последние годы все больше брендов зубных паст добавляют в свою формулу хлорид олова (II) в качестве защиты от эрозии эмали, например, Oral-B или Elmex .

Используется в качестве катализатора при производстве пластика — полимолочной кислоты (ПЛА).

Он также находит применение в качестве катализатора между ацетоном и перекисью водорода для образования тетрамерной формы перекиси ацетона .

Хлорид олова (II) также широко используется в качестве восстановителя . Это видно по его использованию для серебрения зеркал, где металлическое серебро осаждается на стекле:

Sn ²⁺ (водн.) + 2 Ag ⁺ → Sn ⁴⁺ (водн.) + 2 Ag (тв)

Связанное восстановление традиционно использовалось в качестве аналитического теста на Hg ²⁺ (водн.) . Например, если SnCl ₂ по каплям добавить в раствор хлорида ртути (II) , сначала образуется белый осадок хлорида ртути (I) ; по мере добавления большего количества SnCl ₂ он становится черным, поскольку образуется металлическая ртуть.

Хлорид олова также используется многими любителями и профессионалами по очистке драгоценных металлов для проверки наличия солей золота . ^[7] Когда SnCl2 _{вступает} в контакт с соединениями золота, в частности, с солями хлораурата , он образует яркий фиолетовый коллоид, известный как кассиев пурпур . ^[8] Похожая реакция происходит с солями платины и палладия , становясь зеленым и коричневым соответственно. ^[9]

При анализе ртути с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии необходимо использовать метод холодного пара, а в качестве восстановителя обычно используют хлорид олова (II).

В органической химии SnCl2 в основном используется в реакции восстановления Стефана , при которой нитрил восстанавливается (через _сольимидоилхлорида ) до имина , который легко гидролизуется до альдегида . ^[10]

Реакция обычно лучше всего работает с ароматическими нитрилами Aryl -CN. Родственная реакция (называемая методом Зонна-Мюллера) начинается с амида, который обрабатывают PCl ₅ для образования имидоилхлоридной соли.

Восстановление по Стивену в настоящее время используется реже, поскольку его в основном вытесняет восстановление диизобутилалюмогидридом .

Кроме того, SnCl2 _{используется} для селективного восстановления ароматических нитрогрупп до анилинов . ^[11]

SnCl2 также восстанавливает хиноны до _{гидрохинонов} .

Хлорид олова также добавляется в качестве пищевой добавки под номером E512 в некоторые консервированные и бутилированные продукты, где он служит в качестве агента, сохраняющего цвет, и антиоксиданта .

SnCl2 используется в радионуклидной ангиографии для снижения уровня радиоактивного агента технеция -99m- пертехнетата и улучшения _его связывания с клетками крови.

Расплавленный SnCl ₂ может быть окислен с образованием высококристаллических наноструктур SnO _2.^[12]^[13]

Восстановление олова используется в сканировании костей ядерной медициной для удаления отрицательного заряда из свободного пертехнетата , когда он связан с МДП для радиофармацевтических исследований. Неполное восстановление из-за недостаточного количества олова или случайного вдувания воздуха приводит к образованию свободного пертехнетата, что можно увидеть на сканировании костей из-за его ненадлежащего поглощения в желудке. ^[14]

Хлорид олова используется для нанесения проводящих радужных покрытий , легированных оксидом олова SnO ₂ для низкоэмиссионного стекла. ^[15]

Примечания

Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Химия элементов , 2-е изд., Butterworth-Heinemann, Оксфорд, Великобритания, 1997.
Справочник по химии и физике , 71-е издание, CRC Press, Энн-Арбор, Мичиган, 1990.
Индекс Merck , 7-е издание, Merck & Co, Рауэй, Нью-Джерси, США, 1960.
А. Ф. Уэллс, « Структурная неорганическая химия» , 5-е изд., Oxford University Press, Оксфорд, Великобритания, 1984.
Дж. Марч, Advanced Organic Chemistry , 4-е изд., стр. 723, Wiley, Нью-Йорк, 1992.

Ссылки

^ "Олово (неорганические соединения, как Sn)". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
^ Запись в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда и техники безопасности
^ JM Leger; J. Haines; A. Atouf (1996). "Поведение при высоком давлении фаз котуннита и посткотуннита PbCl ₂ и SnCl ₂ ". J. Phys. Chem. Solids . 57 (1): 7– 16. Bibcode :1996JPCS...57....7L. doi :10.1016/0022-3697(95)00060-7.
^ H. Nechamkin (1968). Химия элементов . Нью-Йорк: McGraw-Hill.
^ Cetinkaya, B.; Gumrukcu, I.; Lappert, MF; et al. (1980-03-01). «Двухвалентные германий, олово и свинец 2,6-ди-трет-бутилфеноксиды и кристаллическая и молекулярная структуры M(OC6H2Me-4-But2-2,6)2 (M = Ge или Sn)». Журнал Американского химического общества . 102 (6): 2088– 2089. doi :10.1021/ja00526a054. ISSN 0002-7863.
^ Armarego, WLF; Chai, CLL (2009). Очистка лабораторных химикатов. Burlington: Elsevier , Butterwoth-Heinemann. doi :10.1016/B978-1-85617-567-8.50009-3. ISBN 978-0-08-087824-9. Получено 2022-02-03 .
^ Как приготовить хлорид олова для тестирования растворов золота, 27 февраля 2015 г. , получено 10 февраля 2023 г.
^ Финк, Колин; Патнэм, Гарт (1942-06-01). «Определение малых количеств золота с помощью хлорида олова». Промышленная и инженерная химия, аналитическое издание . 14 (6): 468– 470. doi :10.1021/i560106a008. ISSN 0096-4484.
^ Сэм (2020-07-11). "Хлорид олова – тест на наличие золота, платины и палладия". Gold-N-scrap . Получено 2024-05-05 .
^ Уильямс, Дж. В. (1955). "β-Нафтальдегид". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 626.
^ FD Bellamy & K. Ou (1984). «Селективное восстановление ароматических нитросоединений хлоридом олова в некислотной и неводной среде». Tetrahedron Letters . 25 (8): 839– 842. doi :10.1016/S0040-4039(01)80041-1.
^ Камали, Али; Дивитини, Реза; Дукати, Джорджио; Фрай, Катерина; Дж, Дерек (2014). «Преобразование расплавленного SnCl2 в наномонокристаллы SnO2». CERI Ceramics International . 40 (6): 8533– 8538. doi :10.1016/j.ceramint.2014.01.067. ISSN 0272-8842. OCLC 5902254906.
^ Камали, Али Реза (2014). «Термокинетическая характеристика хлорида олова (II)». Журнал термического анализа и калориметрии . 118 (1): 99– 104. doi :10.1007/s10973-014-4004-z. ISSN 1388-6150. OCLC 5690448892. S2CID 98207611.
^ Кабрал, RE; Лейтао, AC; Лаге, К; Кальдейра-де-Араужо, А; Бернардо-Фильо, М; Дантас, Ф.Дж.; Кабрал-Нето, Дж. Б. (7 августа 1998 г.). «Мутационный потенциал хлорида олова: важный восстановитель в радиофармпрепаратах Tc-99m». Мутационные исследования . 408 (2): 129–35 . doi :10.1016/s0921-8777(98)00026-3. ПМИД 9739815.
^ Электропроводящее покрытие на стекле и других керамических телах https://patents.google.com/patent/US2564987A/en

[1] "Олово (неорганические соединения, как Sn)". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).

[GESTIS-2] Запись в базе данных веществ GESTIS Института охраны труда и техники безопасности

[3] JM Leger; J. Haines; A. Atouf (1996). "Поведение при высоком давлении фаз котуннита и посткотуннита PbCl ₂ и SnCl ₂ ". J. Phys. Chem. Solids . 57 (1): 7– 16. Bibcode :1996JPCS...57....7L. doi :10.1016/0022-3697(95)00060-7.

[4] H. Nechamkin (1968). Химия элементов . Нью-Йорк: McGraw-Hill.

[5] Cetinkaya, B.; Gumrukcu, I.; Lappert, MF; et al. (1980-03-01). «Двухвалентные германий, олово и свинец 2,6-ди-трет-бутилфеноксиды и кристаллическая и молекулярная структуры M(OC6H2Me-4-But2-2,6)2 (M = Ge или Sn)». Журнал Американского химического общества . 102 (6): 2088– 2089. doi :10.1021/ja00526a054. ISSN 0002-7863.

[6] Armarego, WLF; Chai, CLL (2009). Очистка лабораторных химикатов. Burlington: Elsevier , Butterwoth-Heinemann. doi :10.1016/B978-1-85617-567-8.50009-3. ISBN 978-0-08-087824-9. Получено 2022-02-03 .

[7] Как приготовить хлорид олова для тестирования растворов золота, 27 февраля 2015 г. , получено 10 февраля 2023 г.

[8] Финк, Колин; Патнэм, Гарт (1942-06-01). «Определение малых количеств золота с помощью хлорида олова». Промышленная и инженерная химия, аналитическое издание . 14 (6): 468– 470. doi :10.1021/i560106a008. ISSN 0096-4484.

[9] Сэм (2020-07-11). "Хлорид олова – тест на наличие золота, платины и палладия". Gold-N-scrap . Получено 2024-05-05 .

[10] Уильямс, Дж. В. (1955). "β-Нафтальдегид". Органические синтезы; Собрание томов , т. 3, стр. 626.

[11] FD Bellamy & K. Ou (1984). «Селективное восстановление ароматических нитросоединений хлоридом олова в некислотной и неводной среде». Tetrahedron Letters . 25 (8): 839– 842. doi :10.1016/S0040-4039(01)80041-1.

[12] Камали, Али; Дивитини, Реза; Дукати, Джорджио; Фрай, Катерина; Дж, Дерек (2014). «Преобразование расплавленного SnCl2 в наномонокристаллы SnO2». CERI Ceramics International . 40 (6): 8533– 8538. doi :10.1016/j.ceramint.2014.01.067. ISSN 0272-8842. OCLC 5902254906.

[13] Камали, Али Реза (2014). «Термокинетическая характеристика хлорида олова (II)». Журнал термического анализа и калориметрии . 118 (1): 99– 104. doi :10.1007/s10973-014-4004-z. ISSN 1388-6150. OCLC 5690448892. S2CID 98207611.

[14] Кабрал, RE; Лейтао, AC; Лаге, К; Кальдейра-де-Араужо, А; Бернардо-Фильо, М; Дантас, Ф.Дж.; Кабрал-Нето, Дж. Б. (7 августа 1998 г.). «Мутационный потенциал хлорида олова: важный восстановитель в радиофармпрепаратах Tc-99m». Мутационные исследования . 408 (2): 129–35 . doi :10.1016/s0921-8777(98)00026-3. ПМИД 9739815.

[15] Электропроводящее покрытие на стекле и других керамических телах https://patents.google.com/patent/US2564987A/en