BLEICHLORID: EIGENSCHAFTEN, STRUKTUR, VERWENDUNG - CHEMIE - 2025

Die Bleichlorid ist ein anorganisches Salz mit der chemischen Formel PbCl _n , wobei n die Oxidationszahl von Blei ist. Wenn also Blei +2 oder +4 ist, ist das Salz PbCl ₂ bzw. PbCl ₄ . Daher gibt es für dieses Metall zwei Arten von Chloriden.

Von den beiden ist PbCl ₂ das wichtigste und stabilste; während PbCl ₄ instabil und weniger nützlich ist. Das erste ist ionischer Natur, wobei das Pb ²⁺ -Kation elektrostatische Wechselwirkungen mit dem Cl-Anion erzeugt ^- um ein Kristallgitter aufzubauen; und die zweite ist kovalent, wobei Pb-Cl-Bindungen ein Blei- und Chlortetraeder erzeugen.

Ausgefallene PbCl2-Nadeln. Quelle: Rrausch1974

Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Bleichloriden besteht darin, dass PbCl ₂ ein Feststoff mit weißen, nadelförmigen Kristallen ist (oberes Bild); während PbCl ₄ ein gelbliches Öl ist, das bei -15ºC kristallisieren kann. PbCl ₂ ist von Anfang an ästhetischer als PbCl ₄ .

Zusätzlich zu dem, was bereits erwähnt wurde, kommt PbCl ₂ in der Natur als Mineral Cotunit vor; während PbCl ₄ dies nicht tut, da es anfällig für Zersetzung ist. Obwohl PbCl ₄ verwendet werden kann, um PbO ₂ zu erhalten , wird eine endlose Vielzahl von metallorganischen Verbindungen von PbCl _{2 abgeleitet} .

Eigenschaften

Die Eigenschaften von Bleichlorid hängen im wesentlichen von der Oxidationszahl von Blei ab; da sich Chlor nicht ändert, aber die Art und Weise, wie es mit Blei interagiert, tut es. Daher müssen beide Verbindungen getrennt behandelt werden; Blei (II) chlorid einerseits und Blei (IV) chlorid andererseits.

-Leiten Sie (II) Chlorid

Molmasse

278,10 g / mol.

Aussehen

Weiß gefärbte Kristalle mit Nadelformen.

Dichte

5,85 g / ml.

Schmelzpunkt

501 ° C.

Siedepunkt

950 ° C.

Wasserlöslichkeit

10,8 g / l bei 20 ° C. Es ist schwer löslich und das Wasser muss erhitzt werden, damit sich eine beträchtliche Menge auflösen kann.

Brechungsindex

2.199.

Blei (IV) chlorid

Molmasse

349,012 g / mol.

Aussehen

Gelblich ölige Flüssigkeit.

Dichte

3,2 g / ml.

Schmelzpunkt

-15 ° C.

Siedepunkt

50 ° C. Bei höheren Temperaturen zersetzt es sich unter Freisetzung von Chlorgas:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Tatsächlich kann diese Reaktion sehr explosiv werden, so dass PbCl ₄ in Schwefelsäure bei -80 ° C gelagert wird.

Struktur

-Leiten Sie (II) Chlorid

Zu Beginn wurde erwähnt, dass PbCl ₂ eine ionische Verbindung ist, so dass es aus Pb ^{2+ -} und Cl ^- -Ionen besteht , die einen Kristall bilden, in dem ein Pb: Cl-Verhältnis von 1: 2 hergestellt wird; Das heißt, es gibt doppelt so viele Cl ^- Anionen wie Pb ²⁺ -Kationen .

Das Ergebnis ist, dass orthorhombische Kristalle gebildet werden, deren Ionen mit einem Modell von Kugeln und Balken wie im Bild unten dargestellt werden können.

Struktur des Cotunits. Quelle: Benjah-bmm27.

Diese Struktur entspricht auch der des Cotunitminerals. Obwohl Balken verwendet werden, um eine Richtwirkung der Ionenbindung anzuzeigen, sollte sie nicht mit einer kovalenten Bindung (oder zumindest einer rein kovalenten) verwechselt werden.

In diesen orthorhombischen Kristallen ist Pb ²⁺ (graue Kugeln) von neun Cl ^- (grünen Kugeln) umgeben, als wäre es in einem dreieckigen Prisma eingeschlossen. Aufgrund der Komplexität der Struktur und der geringen Ionendichte von Pb ²⁺ ist es für die Moleküle schwierig, den Kristall zu solvatisieren. Deshalb ist es in kaltem Wasser schwer löslich.

Gasphasenmolekül

Wenn weder der Kristall noch die Flüssigkeit den hohen Temperaturen standhalten können, beginnen die Ionen als diskrete PbCl ₂ -Moleküle zu verdampfen ; das heißt, mit kovalenten Cl-Pb-Cl-Bindungen und einem Winkel von 98º, als wäre es ein Bumerang. Die Gasphase soll dann aus diesen PbCl ₂ -Molekülen bestehen und nicht aus Ionen, die von Luftströmen getragen werden.

Blei (IV) chlorid

Inzwischen ist PbCl ₄ eine kovalente Verbindung. Warum? Weil das Pb ⁴⁺ -Kation kleiner ist und auch eine höhere Ionenladungsdichte als Pb ^{2+ aufweist} , was zu einer stärkeren Polarisation der Cl ^- Elektronenwolke führt . Das Ergebnis ist, dass anstelle einer Pb ⁴⁺ Cl ^- Wechselwirkung vom ionischen Typ die kovalente Pb-Cl - Bindung gebildet wird.

In Anbetracht dessen wird die Ähnlichkeit zwischen PbCl ₄ und beispielsweise CCl ₄ verstanden ; beide treten als einzelne tetraedrische Moleküle auf. Somit wird erklärt, warum dieses Bleichlorid unter normalen Bedingungen ein gelbliches Öl ist; Cl-Atome sind lose miteinander verwandt und "rutschen", wenn sich zwei PbCl ₄ -Moleküle nähern.

Wenn jedoch die Temperatur sinkt und die Moleküle langsamer werden, nehmen die Wahrscheinlichkeit und die Auswirkungen von augenblicklichen Dipolen zu (PbCl ₄ ist aufgrund seiner Symmetrie unpolar ); und dann gefriert das Öl als gelbe hexagonale Kristalle:

Kristallstruktur von PbCl4. Quelle: Benjah-bmm27

Beachten Sie, dass jede graue Kugel von vier grünen Kugeln umgeben ist. Diese "gepackten" PbCl ₄ -Moleküle bilden einen instabilen Kristall, der einer starken Zersetzung ausgesetzt ist.

Nomenklatur

Die Namen: Blei (II) -chlorid und Blei (IV) -chlorid entsprechen denen, die gemäß der Stock-Nomenklatur vergeben wurden. Da die Oxidationszahl +2 für Blei am niedrigsten und +4 am höchsten ist, können beide Chloride gemäß der traditionellen Nomenklatur als Plumbosechlorid (PbCl ₂ ) bzw. Bleichlorid (PbCl ₄ ) bezeichnet werden.

Und schließlich gibt es die systematische Nomenklatur, die die Anzahl jedes Atoms in der Verbindung hervorhebt. Somit ist PbCl ₂ Bleidichlorid und PbCl _{4 ist} Bleitetrachlorid .

Anwendungen

Es ist keine andere praktische Verwendung für PbCl _{4 bekannt,} als zur Synthese von PbO _{2 zu dienen} . PbCl ₂ ist jedoch nützlicher und deshalb werden nachfolgend nur einige Verwendungen für dieses spezifische Bleichlorid aufgeführt:

- Aufgrund seiner starken Lumineszenz ist es für fotografische, akustische, optische und Strahlungsdetektorgeräte vorgesehen.

- Da es im Bereich des Infrarotspektrums nicht absorbiert, wird es zur Herstellung von Gläsern verwendet, die diese Art von Strahlung übertragen.

- Es war Teil des sogenannten goldenen Glases, eines attraktiven Materials mit schillernden bläulichen Färbungen, das für Zierzwecke verwendet wird.

- Ebenso erhält PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ nach dem Stand der Technik bei Alkalisierung intensive weißliche Töne, die als Weißbleipigment verwendet werden. Von seiner Verwendung wurde jedoch aufgrund seiner hohen Toxizität abgeraten.

- Geschmolzen und gemischt mit Bariumtitanat, BaTiO ₃ , entsteht das keramische Bariumtitanat und Blei Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Wenn ein Pb ²⁺ in BaTiO ₃ eintritt , muss ein Ba ²⁺ den Kristall verlassen, um seinen Einbau zu ermöglichen, und dann soll ein Kationenaustausch stattfinden; daher wird die Zusammensetzung von Ba ²⁺ als 1-x ausgedrückt.

- Und schließlich werden aus PbCl ₂ mehrere metallorganische Bleiverbindungen der allgemeinen Formel R ₄ Pb oder R ₃ Pb-PbR ₃ synthetisiert .

Verweise

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische Chemie. (Vierte Edition). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Blei (II) chlorid. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
3. Chemische Formulierung. (2019). Blei (IV) chlorid. Wiederhergestellt von: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Die Chloride von Kohlenstoff, Silizium und Blei. Wiederhergestellt von: chemguide.co.uk
5. Spektrale und optische nichtlineare Untersuchungen an Bleichloridkristallen (PbCl ₂ ). . Wiederhergestellt von: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Nationales Zentrum für Informationen zur Biotechnologie. (2019). Bleichlorid. PubChem-Datenbank; CID = 24459. Wiederhergestellt von: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov