CLORURA DE PLUMB: PROPRIETĂȚI, STRUCTURĂ, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Clorura de plumb este o sare anorganică având formula chimică PbCl _n , unde n este numărul de oxidare de plumb. Astfel, atunci când plumb este 2 sau 4, sarea este PbCl ₂ sau PbCl ₄ , respectiv. Prin urmare, există două tipuri de cloruri pentru acest metal.

Dintre cele două, PbCl ₂ este cea mai importantă și stabilă; în timp ce PbCl ₄ este instabil și mai puțin util. Primul este de natură ionică, unde cationul Pb ²⁺ generează interacțiuni electrostatice cu anionul Cl ^- pentru a construi o rețea de cristal; iar al doilea este covalent, legăturile Pb-Cl creând un tetraedru de plumb și clor.

Ace de PbCl2 precipitate. Sursa: Rrausch1974

O altă diferență între cele două cloruri de plumb este că PbCl ₂ este un solid cu cristale albe, sub formă de ace ( de sus a imaginii); în timp ce PbCl ₄ este un ulei gălbui care se poate cristaliza la -15ºC. De la bun început, PbCl ₂ este mai estetic decât PbCl ₄ .

În plus față de cele menționate deja, PbCl ₂ se găsește în natură drept cotunitul mineral; în timp ce PbCl ₄ nu, deoarece este susceptibil la descompunere. Deși PbCl ₄ poate fi utilizat pentru a obține PbO ₂ , o nesfârșită varietate de compuși organometalici sunt derivate din PbCl ₂ .

Proprietăți

Proprietățile clorurii de plumb depind în esență de numărul de oxidare al plumbului; deoarece clorul nu se schimbă, ci modul în care interacționează cu plumbul are. Prin urmare, ambii compuși trebuie abordați separat; clorura de plumb (II) pe de o parte și clorura de plumb (IV) pe de altă parte.

-Clorura de lapte (II)

Masă molară

278,10 g / mol.

Aspectul fizic

Cristale de culoare albă cu forme de ac.

Densitate

5,85 g / ml.

Punct de topire

501 ° C.

Punct de fierbere

950 ° C.

Solubilitatea apei

10,8 g / L la 20 ° C. Este slab solubilă și apa trebuie încălzită astfel încât o cantitate considerabilă să se poată dizolva.

Indicele de refracție

2199.

Clorură de plumb (IV)

Masă molară

349,012 g / mol.

Aspectul fizic

Lichid uleios gălbui.

Densitate

3,2 g / ml.

Punct de topire

-15 ° C.

Punct de fierbere

50 ° C. La temperaturi mai ridicate, se descompune eliberarea de clor gazos:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

De fapt, această reacție poate deveni foarte explozivă, astfel încât PbCl ₄ este păstrat în acid sulfuric la -80ºC.

Structura

-Clorura de lapte (II)

La început a fost menționat că PbCl ₂ este un compus ionic, astfel încât acesta este format din Pb ²⁺ si Cl ^- ionii care construiesc un cristal în care un Pb: raportul Cl egal cu 1: 2 este stabilită; adică, există de două ori mai multe Cl ^- anioni ca exista Pb ²⁺ cationi .

Rezultatul este că se formează cristale ortorombe ale căror ioni pot fi reprezentați cu un model de sfere și bare ca în imaginea de mai jos.

Structura cotunitei. Sursa: Benjah-bmm27.

Această structură corespunde, de asemenea, cu cea a mineralului de cotunită. Deși barele sunt utilizate pentru a indica o direcționalitate a legăturii ionice, aceasta nu trebuie confundată cu o legătură covalentă (sau cel puțin pură covalentă).

În aceste cristale ortorombe, Pb ²⁺ (sfere cenușii) are nouă Cl ^- (sfere verzi) care îl înconjoară, ca și cum ar fi închis într-o prismă triunghiulară. Datorită complexității structurii și a densității ionice scăzute a Pb ²⁺ , moleculelor este dificil să solveze cristalul; motiv pentru care este slab solubil în apă rece.

Molecula în faza de gaz

Când nici cristalul , nici lichidul poate rezista la temperaturi ridicate, ionii incep sa se vaporizeze ca discrete PbCl ₂ molecule ; adică cu legături covalente Cl-Pb-Cl și un unghi de 98º, ca și cum ar fi un bumerang. Faza gazoasă este apoi spune să constea din aceste PbCl ₂ molecule și nu ionilor transportate de curenții de aer.

Clorură de plumb (IV)

Între timp, PbCl ₄ este un compus covalent. De ce? Deoarece Pb ⁴⁺ cationul este mai mică și , de asemenea , are o densitate mai mare sarcină ionică decât Pb ²⁺ , ceea ce determină o polarizare mai mare a CI ^- nor de electroni . Rezultatul este că în loc de interacțiune de tip ionic Pb ⁴⁺ Cl ^- interacțiunea , se formează legătura covalentă Pb-Cl.

Având în vedere acest lucru, similitudinea dintre PbCl ₄ și, de exemplu, CCl ₄ se înțelege ; ambele apar sub formă de molecule tetraedrice unice. Astfel, se explică de ce această clorură de plumb este un ulei gălbui în condiții normale; Atomii Cl sunt în mod vagi legați unul de celălalt și "alunecă" când se apropie două molecule de PbCl ₄ .

Cu toate acestea, atunci când temperatura scade și moleculele devin mai lente, probabilitatea și efectele dipolilor instantanee cresc (PbCl ₄ este apolar având în vedere simetria sa); și apoi uleiul îngheață sub formă de cristale hexagonale galbene:

Structura cristalină a PbCl4. Sursa: Benjah-bmm27

Rețineți că fiecare sferă cenușie este înconjurată de patru sfere verzi. Aceste molecule „ambalate” de PbCl ₄ alcătuiesc un cristal instabil care este susceptibil la o descompunere viguroasă.

Nomenclatură

Denumirile: clorura de plumb (II) și clorura de plumb (IV) corespund celor atribuite în conformitate cu nomenclatorul de stocuri. Deoarece numărul de oxidare +2 este cel mai scăzut pentru plumb și +4 cel mai ridicat, ambele cloruri pot fi denumite în conformitate cu nomenclatura tradițională drept clorură de plumb (PbCl ₂ ) și , respectiv, clorură de plumb (PbCl ₄ ).

Și în sfârșit există nomenclatura sistematică, care evidențiază numărul fiecărui atom din compus. Astfel, PbCl ₂ este diclorura de plumb și PbCl _{4 este} tetraclorura de plumb.

Aplicații

Nu există nici o utilizare practică este cunoscută pentru PbCl ₄ altele decât cele care servește pentru sinteza PbO ₂ . Cu toate acestea, PbCl ₂ este mai util și de aceea sunt prezentate mai jos doar câteva utilizări pentru această clorură de plumb specifică:

- Datorită naturii sale extrem de luminiscente, este destinat dispozitivelor de detectare fotografice, acustice, optice și de detectare a radiațiilor.

- Deoarece nu se absoarbe în regiunea spectrului infraroșu, este utilizat pentru fabricarea ochelarilor care transmit acest tip de radiații.

- A făcut parte din ceea ce se numește sticlă aurie, un material atrăgător cu colorații albăstrui albăstrui folosite în scopuri ornamentale.

- De asemenea, în urma subiectului art, atunci când este alcalinizat, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ capătă tonuri albicioase intense, fiind utilizat ca pigment de plumb alb. Cu toate acestea, utilizarea sa a fost descurajată datorită toxicității ridicate.

- Topit și amestecat cu titanat de bariu, BaTiO ₃ , dă naștere la titanat de bariu ceramic și plumb Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Dacă un Pb ²⁺ intră în BaTiO ₃ , un Ba ²⁺ trebuie să părăsească cristalul pentru a permite încorporarea acestuia și se spune că are loc un schimb de cationi; prin urmare compoziția de Ba ²⁺ este exprimată ca 1-x.

- Și , în sfârșit, din PbCl ₂ , diferiți compuși de plumb organometalică cu formula generală R ₄ Pb sau R ₃ Pb-PBR _{3 sunt} sintetizate .

Referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (A patra editie). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Clorura de plumb (II). Recuperat de la: en.wikipedia.org
3. Formulare chimică. (2019). Clorură de plumb (IV). Recuperat de la: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Clorurile de carbon, siliciu și plumb. Recuperat din: chemguide.co.uk
5. Studii spectrale și optice neliniare pe cristale de clorură de plumb (PbCl ₂ ). . Recuperat din: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Centrul Național de Informații Biotehnologice. (2019). Clorura de plumb. Baza de date PubChem; CID = 24459. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov