CHÌ CLORUA: TÍNH CHẤT, CẤU TẠO, CÔNG DỤNG - HÓA HỌC - 2025

Các clorua chì là một muối vô cơ có các công thức hóa học PbCl _n , trong đó n là số oxi hóa của chì. Do đó, khi chì là +2 hoặc +4, muối tương ứng là PbCl ₂ hoặc PbCl ₄ . Do đó, có hai loại clorua cho kim loại này.

Trong số hai, PbCl ₂ là quan trọng và ổn định nhất; trong khi PbCl ₄ không ổn định và ít hữu ích hơn. Loại thứ nhất có bản chất ion, trong đó cation Pb ²⁺ tạo ra tương tác tĩnh điện với anion Cl ^- để xây dựng mạng tinh thể; và thứ hai là cộng hóa trị, với các liên kết Pb-Cl tạo ra một tứ diện chì và clo.

Kim PbCl2 kết tủa. Nguồn: Rrausch1974

Một điểm khác biệt giữa hai chì clorua là PbCl ₂ là chất rắn có tinh thể hình kim, màu trắng (hình trên); trong khi PbCl ₄ là một loại dầu màu vàng có thể kết tinh ở -15ºC. Ngay từ đầu, PbCl ₂ có tính thẩm mỹ hơn PbCl ₄ .

Ngoài những gì đã được đề cập, PbCl ₂ được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật cotunit; trong khi PbCl ₄ thì không, vì nó dễ bị phân hủy. Mặc dù PbCl ₄ có thể được sử dụng để thu được PbO ₂ , nhưng vô số hợp chất cơ kim có nguồn gốc từ PbCl ₂ .

Tính chất

Tính chất của chì clorua về cơ bản phụ thuộc vào số oxi hóa của chì; vì clo không thay đổi, nhưng cách nó tương tác với chì thì có. Do đó, cả hai hợp chất phải được giải quyết riêng biệt; một mặt là chì (II) clorua, và mặt khác là chì (IV) clorua.

-Lead (II) clorua

Khối lượng phân tử

278,10 g / mol.

Ngoại hình

Tinh thể màu trắng với hình kim.

Tỉ trọng

5,85 g / mL.

Độ nóng chảy

501 ° C.

Điểm sôi

950 ° C.

Khả năng hòa tan trong nước

10,8 g / L ở 20 ° C. Nó hòa tan kém và nước phải được đun nóng để có thể hòa tan một lượng đáng kể.

Chỉ số khúc xạ

2.199.

Chì (IV) clorua

Khối lượng phân tử

349,012 g / mol.

Ngoại hình

Chất lỏng nhờn màu vàng.

Tỉ trọng

3,2 g / mL.

Độ nóng chảy

-15 ° C.

Điểm sôi

50 ° C. Ở nhiệt độ cao hơn nó bị phân hủy giải phóng khí clo:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Trên thực tế, phản ứng này có thể trở nên rất dễ nổ, vì vậy PbCl ₄ được bảo quản trong axit sunfuric ở -80ºC.

Kết cấu

-Lead (II) clorua

Lúc đầu, người ta đề cập rằng PbCl ₂ là một hợp chất ion, do đó nó bao gồm các ^ion Pb ²⁺ và Cl ^- tạo nên một tinh thể trong đó tỷ lệ Pb: Cl bằng 1: 2 được thiết lập; tức là có số anion Cl ^- gấp đôi số cation Pb ²⁺ .

Kết quả là các tinh thể trực thoi được hình thành mà các ion của chúng có thể được biểu diễn bằng mô hình các hình cầu và thanh như trong hình dưới đây.

Cấu trúc của cotunit. Nguồn: Benjah-bmm27.

Cấu trúc này cũng tương ứng với cấu trúc của khoáng vật cotunit. Mặc dù các vạch được sử dụng để biểu thị hướng của liên kết ion, không nên nhầm nó với liên kết cộng hóa trị (hoặc ít nhất, hoàn toàn là cộng hóa trị).

Trong các tinh thể trực thoi này, Pb ²⁺ (hình cầu màu xám) có chín Cl ^- (hình cầu màu xanh lục) bao quanh nó, như thể nó được bao bọc trong một lăng trụ tam giác. Do cấu trúc phức tạp và mật độ ion thấp của Pb ²⁺ , các phân tử khó hòa tan tinh thể; đó là lý do tại sao nó hòa tan kém trong nước lạnh.

Phân tử pha khí

Khi cả tinh thể và chất lỏng đều không thể chịu được nhiệt độ cao, các ion bắt đầu hóa hơi dưới dạng các phân tử PbCl ₂ rời rạc; nghĩa là, với các liên kết cộng hóa trị Cl-Pb-Cl và góc 98º, như thể nó là một boomerang. Pha khí sau đó được cho là bao gồm các phân tử PbCl _{2 này} và không bao gồm các ion do dòng không khí mang theo.

Chì (IV) clorua

Trong khi đó, PbCl ₄ là một hợp chất cộng hóa trị. Tại sao? Vì cation Pb ⁴⁺ nhỏ hơn và cũng có mật độ điện tích ion cao hơn Pb ²⁺ , điều này gây ra sự phân cực lớn hơn của đám mây điện tử Cl ^- . Kết quả là thay vì tương tác kiểu ion Pb ⁴⁺ Cl ^- , liên kết Pb-Cl cộng hóa trị được hình thành.

Xem xét điều này, sự giống nhau giữa PbCl ₄ và, ví dụ, CCl ₄ được hiểu ; cả hai đều xảy ra như các phân tử tứ diện đơn lẻ. Như vậy, người ta giải thích tại sao clorua chì này là một loại dầu màu vàng ở điều kiện thường; Các nguyên tử Cl liên kết lỏng lẻo với nhau và "trượt" khi hai phân tử PbCl ₄ tiến lại gần.

Tuy nhiên, khi nhiệt độ giảm xuống và các phân tử trở nên chậm hơn, xác suất và hiệu ứng của các lưỡng cực tức thời tăng lên (PbCl ₄ là bất cực vì tính đối xứng của nó); và sau đó dầu đóng băng dưới dạng tinh thể lục giác màu vàng:

Cấu trúc tinh thể của PbCl4. Nguồn: Benjah-bmm27

Lưu ý rằng mỗi quả cầu màu xám được bao quanh bởi bốn quả cầu màu xanh lục. Các phân tử PbCl ₄ "đóng gói" này tạo nên một tinh thể không bền, dễ bị phân hủy mạnh.

Danh pháp

Các tên: chì (II) clorua và chì (IV) clorua tương ứng với các tên được chỉ định theo danh pháp Cổ phiếu. Vì số oxi hóa +2 là thấp nhất đối với chì và +4 là cao nhất, nên cả hai clorua đều có thể được đặt tên theo danh pháp truyền thống là clorua platin (PbCl ₂ ) và clorua chì (PbCl ₄ ), tương ứng.

Và cuối cùng là danh pháp hệ thống, làm nổi bật số lượng của mỗi nguyên tử trong hợp chất. Do đó, PbCl ₂ là chì diclorua, và PbCl _{4 là} chì tetraclorua.

Các ứng dụng

Không có ứng dụng thực tế nào cho PbCl ₄ ngoài việc phục vụ cho quá trình tổng hợp PbO ₂ . Tuy nhiên, PbCl ₂ hữu ích hơn và đó là lý do tại sao chỉ một số cách sử dụng cho clorua chì cụ thể này sẽ được liệt kê dưới đây:

- Do tính chất phát quang cao, nó được dùng cho các thiết bị phát hiện ảnh, âm học, quang học và bức xạ.

- Vì nó không hấp thụ trong vùng của quang phổ hồng ngoại, nó được sử dụng để sản xuất kính truyền loại bức xạ này.

- Nó là một phần của cái được gọi là thủy tinh vàng, một vật liệu hấp dẫn với màu xanh lam óng ánh được sử dụng làm cảnh.

- Ngoài ra, theo chủ đề nghệ thuật, khi bị kiềm hóa, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ thu được tông màu trắng đậm, được sử dụng làm chất màu chì trắng. Tuy nhiên, việc sử dụng nó đã không được khuyến khích do độc tính cao.

- Đun chảy và trộn với bari titanat, BaTiO ₃ , tạo ra gốm bari titanat và chì Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Nếu một Pb ²⁺ xâm nhập vào BaTiO ₃ , thì một Ba ²⁺ phải rời khỏi tinh thể để cho phép nó kết hợp với nhau và khi đó sự trao đổi cation được cho là xảy ra; do đó thành phần của Ba ²⁺ được biểu thị là 1-x.

- Và cuối cùng, từ PbCl ₂ , một số hợp chất chì cơ kim có công thức chung R ₄ Pb hoặc R ₃ Pb-PbR _{3 được} tổng hợp .

Người giới thiệu

1. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa học vô cơ. (Tái bản lần thứ tư). Đồi Mc Graw.
2. Wikipedia. (2019). Chì (II) clorua. Khôi phục từ: en.wikipedia.org
3. Công thức hóa học. (2019). Chì (IV) clorua. Phục hồi từ: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Các clorua của cacbon, silic và chì. Được khôi phục từ: chemguide.co.uk
5. Các nghiên cứu về quang phổ và phi tuyến tính trên tinh thể Chì Clorua (PbCl ₂ ). . Được khôi phục từ: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc gia. (2019). Chì clorua. Cơ sở dữ liệu PubChem; CID = 24459. Được khôi phục từ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov