Свойства, структура, употреба и рискове от калаен хлорид (SnCl2)

на калаен хлорид (II) или калаен хлорид, с химична формула SnCl_2, е бяло кристално твърдо съединение, продукт на реакцията на калай и концентриран разтвор на солна киселина: Sn (s) + 2HCl (конц) => SnCl₂(aq) + Н₂(G). Процесът на неговото синтезиране (приготвяне) се състои в добавяне на парчета калай, които да реагират с киселината.

След добавяне на парчетата калай, той продължава да извършва дехидратация и кристализация, докато се получи неорганична сол. В това съединение калай е загубил два електрона от своята валентна обвивка, за да образува връзки с хлорни атоми.

Това може да се разбере по-добре, ако се вземе предвид валентната конфигурация на калай (5s²5 пенса_х²р_и⁰р_Z⁰), от които двойката електрони, заемащи орбитала p_х се дава на протони Н⁺, за да се образува двуатомна молекула водород. Това означава, че това е реакция на редокс тип.

индекс

• 1 Физични и химични свойства
  • 1.1 Конфигурация на Валенсия
  • 1.2 Реактивност
  • 1.3 Редукционна дейност
• 2 Химическа структура
• 3 Използване
• 4 Рискове
• 5 Препратки

Физични и химични свойства

Връзките SnCl₂ Дали са йонни или ковалентни? Физичните свойства на калай (II) хлорид изключват първия вариант. Точките на топене и кипене за това съединение са 247 ° С и 623 ° С, което е индикатор за слаби междумолекулни взаимодействия, общ факт за ковалентни съединения.

Нейните кристали са бели, което се превръща в нулева абсорбция във видимия спектър.

Конфигурация във Валенсия

На изображението по-горе, в горния ляв ъгъл е илюстрирана изолирана молекула SnCl₂.

Молекулярната геометрия трябва да бъде плоска, защото хибридизацията на централния атом е sp² (3 орбитални sp² и чиста р орбитала за образуване на ковалентни връзки), но свободната двойка електрони заема обема и избутва хлорните атоми надолу, като дава на молекулата ъглова геометрия.

В газова фаза това съединение е изолирано, така че не взаимодейства с другите молекули.

Като загуба на двойката електрони в орбитала p_х, калайът се трансформира в йон Sn²⁺ и получената му електронна конфигурация е 5s²5 пенса_х⁰р_и⁰р_Z⁰, с всичките си п орбитали, достъпни за приемане на връзки от други видове.

Cl йони^- координира с Sn йона²⁺ да се получи калаен хлорид. Електронната конфигурация на калай в тази сол е 5s²5 пенса_х²р_и²р_Z⁰, е в състояние да приеме друга двойка електрони в свободната си орбитала p_Z.

Например, можете да приемете друг Cl ion^-, формиране на комплекса от тригонална геометрия (пирамида с триъгълна основа) и отрицателно заредена [SnCl₃]^-.

реактивност

SnCl₂ има висока реактивност и тенденция да се държи като Люисова киселина (електронен рецептор), за да завърши своя валентен октет.

Точно както той приема Cl-йон^-, същото се случва и с водата, която "хидратира" калаения атом чрез свързване на водната молекула директно с калай, а втора молекула вода образува взаимодействия на водородни връзки с първата.

Резултатът от това е, че SnCl₂ тя не е чиста, а координирана с водата в нейната дихидратирана сол: SnCl₂· 2Н₂О.

SnCl₂ Той е много разтворим във вода и в полярни разтворители, защото е полярно съединение. Въпреки това, неговата разтворимост във вода, по-малка от теглото му, активира реакция на хидролиза (разкъсване на водната молекула) за генериране на основна и неразтворима сол:

калаен₂(aq) + Н₂O (l) <=> Sn (OH) Cl (s) + HCl (aq)

Двойната стрелка показва, че е установено равновесие, предпочитано отляво (към реагентите), ако концентрациите на НС1 се повишават. За тази цел, решенията на SnCl₂ Използват се киселинни рН, за да се избегне утаяване на нежелан солен продукт от хидролиза.

Редукционна дейност

Реагира с кислорода във въздуха, за да образува калаен (IV) хлорид или калаен хлорид:

6 SnCl₂(aq) + 0₂(g) + 2H₂О (1) => 2SnCl₄(aq) + 4Sn (OH) Cl (s)

В тази реакция калаят окислява образувайки връзка с електроотрицателния кислороден атом и увеличава броя на връзките с хлорните атоми..

Като цяло, електроотрицателните атоми на халогените (F, Cl, Br и I) стабилизират връзките на съединенията Sn (IV) и това обяснява защо SnCl₂ той е редуциращ агент.

Когато окислява и губи всичките си валентни електрони, Sn йонът⁴⁺ остава с конфигурация 5s⁰5 пенса_х⁰р_и⁰р_Z⁰, като двойка електрони в орбита 5s най-трудното да бъде "откраднато".

Химическа структура

SnCl₂ представлява кристална структура от орторомбичен тип, подобна на редици от триони, в които върховете на зъбите са хлориди.

Всеки ред е SnCl верига₃ образуване на мост Cl с друг атом Sn (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- ···), както се вижда на изображението по-горе. Две вериги, свързани чрез слаби взаимодействия на типа Sn-Cl, съставляват един слой от подреждането, което се наслагва върху друг слой и така нататък, докато се определи кристалното твърдо вещество..

Свободната електронна двойка 5s² причинява изкривяване на структурата, защото тя заема обема (обема на електронния облак).

Sn може да има координатен номер, равен на девет, който е същият като имащ девет съседи, привличайки тригонална призма с това разположено в центъра на геометричната фигура и Cl във върховете, в допълнение към други Cl, разположени във всяка от тях. на квадратните лица на призмата.

Това е по-лесно да се наблюдава, ако се разгледа верига, където Sn (тъмно сиви сфери) сочат нагоре, а трите Cl, свързани с нея, образуват триъгълния под, а трите горни Cls образуват триъгълния покрив..

приложения

При органичния синтез се използва като редуциращ агент за ароматни нитросъединения (Ar-NO₂ Ar-NH₂). Тъй като химическата му структура е ламинарна, тя намира приложение в света на катализа на органични реакции, освен че е потенциален кандидат за каталитична поддръжка.

Неговото редуциращо свойство се използва за определяне наличието на златни съединения, за покриване на стъкла със сребърни огледала и за действие като антиоксидант.

Също така, в молекулярната си геометрия тригоналната пирамида (: SnX3^- М⁺) се използва като основа на Люис за синтеза на голям брой съединения (като Pt клъстерния комплекс)₃Sn₈Cl₂₀, където електронно-свободната двойка е координирана с киселина на Люис).

рискове

SnCl₂ Той може да увреди белите кръвни клетки. Той е корозивен, дразнещ, канцерогенен и има силно отрицателно въздействие върху видовете, които обитават морските екосистеми..

Той може да се разложи при високи температури, освобождавайки вредния хлорен газ. При контакт с силно окислителни агенти той предизвиква експлозивни реакции.

препратки

1. Shiver & Atkins. (2008 г.). Неорганична химия в Елементите на група 14 (четвърто издание, стр. 329). Mc Graw Hill.
2. ChemicalBook. (2017). Възстановен на 21 март 2018 г. от ChemicalBook: chemicalbook.com
3. PubChem. (2018). Калаен хлорид. Възстановено на 21 март 2018 г. от PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Калаен (II) хлорид. Възстановен на 21 март 2018 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E.W. (1975). Химията на германий: калай и олово (първа редакция). р-82.83. Pergamom Press.
6.  F. Hulliger. (1976). Структурна химия на фазовите фази. P-120121. D. Reidel Publishing Company.