的氯化铅是具有无机盐的化学式PBCL Ñ,其中n是铅的氧化数。因此,当铅为+2或+4时,盐分别为PbCl 2或PbCl 4。因此,这种金属有两种类型的氯化物。
在这两者中,PbCl 2是最重要和最稳定的。而PbCl 4是不稳定的,用途不大。第一个是在本质上,这里的铅离子2+阳离子生成与氯阴离子静电相互作用-建立一个晶格; 第二种是共价键,通过Pb-Cl键形成铅和氯四面体。
沉淀的PbCl2针头。资料来源:Rrausch1974
两种氯化铅之间的另一个区别是PbCl 2是一种固体,带有白色的针状晶体(上图)。而PbCl 4是微黄色的油,可以在-15ºC时结晶。从一开始,PbCl 2比PbCl 4更美观。
除了已经提到的以外,在自然界中还发现了PbCl 2作为矿物蒙脱石。PbCl 4则不易分解,因为它易于分解。尽管可以使用PbCl 4获得PbO 2,但是从PbCl 2衍生出无数种有机金属化合物。
物产
氯化铅的性质主要取决于铅的氧化数。因为氯不会改变,但它与铅相互作用的方式会改变。因此,这两种化合物必须分开处理。一方面是氯化铅(II),另一方面是氯化铅(IV)。
-氯化铅(II)
摩尔质量
278.10克/摩尔
外观
白色与针状晶体。
密度
5.85克/毫升。
熔点
501°C
沸点
950°C
水溶性
在20°C时为10.8 g / L 它的溶解性很差,必须加热水,以使大量的水溶解。
折光率
2,199。
氯化铅
摩尔质量
349.012克/摩尔
外观
淡黄色油状液体。
密度
3.2克/毫升。
熔点
-15°C
沸点
50℃。在较高温度下,它分解释放出氯气:
PbCl 4(s)=> PbCl 2(s)+ Cl 2(g)
实际上,该反应会变得很爆炸,因此PbCl 4会在-80ºC的硫酸中存储。
结构体
-氯化铅(II)
一开始提到,PBCL 2是离子性化合物,因此,它包括的Pb 2+和Cl -离子的是建立一个晶体,其中一个Pb:Cl的比例等于1:2是建立; 也就是说,有两倍多的氯-阴离子,因为有铅2+阳离子。
结果是形成了正交晶体,其离子可用球形和条形模型表示,如下图所示。
tun石的结构。资料来源:Benjah-bmm27。
该结构也对应于白云石矿物的结构。尽管条形图用于指示离子键的方向性,但不应将其与共价键(或至少是纯共价键)混淆。
在这些斜方晶体,铅2+(浅灰色球体)有九个氯- (绿球)围绕着它,就好像它是一个三角形棱镜内包围。由于结构的复杂性和Pb 2+的低离子密度,分子很难将其溶剂化。这就是为什么它难溶于冷水的原因。
气相分子
当晶体和液体都不能承受高温时,离子便开始以离散的PbCl 2分子形式蒸发。也就是说,它具有Cl-Pb-Cl共价键,并且成98度角,就好像是飞旋镖一样。然后说气相由这些PbCl 2分子组成,而不是由气流携带的离子组成。
氯化铅
同时,PbCl 4是共价化合物。为什么?因为铅4+阳离子较小并且还具有比铅高的离子电荷密度2+,这引起的Cl更大极化-电子云。其结果是,代替离子型铅4+氯-相互作用,形成共价的Pb-Cl键。
考虑到这一点,可以理解PbCl 4和例如CCl 4之间的相似性。都以单个四面体分子形式出现。因此,可以解释为什么这种氯化铅在正常条件下是微黄色的油;当两个PbCl 4分子接近时,Cl原子彼此松散相关并“滑动” 。
但是,当温度下降且分子变慢时,瞬时偶极子的可能性和影响会增加(鉴于其对称性,PbCl 4是非极性的)。然后油冻结成黄色六边形晶体:
PbCl4的晶体结构。资料来源:Benjah-bmm27
请注意,每个灰色球体都被四个绿色球体包围。这些“堆积”的PbCl 4分子构成了不稳定的晶体,易于剧烈分解。
命名法
名称:氯化铅(II)和氯化铅(IV)对应于根据库存命名法指定的名称。由于铅的氧化数最低,+ 2最高,因此,根据传统的命名法,两种氯化物可分别命名为铅铅氯化物(PbCl 2)和氯化铅(PbCl 4)。
最后是系统的命名法,突出了化合物中每个原子的数目。因此,PbCl 2是二氯化铅,PbCl 4是四氯化铅。
应用领域
除了用于合成PbO 2之外,没有已知的PbCl 4实际用途。但是,PbCl 2更有用,这就是为什么下面仅列出该特定氯化铅的某些用途:
-由于其具有高发光特性,因此适用于摄影,声学,光学和辐射检测器设备。
-由于它在红外光谱区域不吸收,因此可用于制造透射此类辐射的玻璃。
-它是所谓的金色玻璃的一部分,金色玻璃是一种具有吸引力的材料,具有呈彩虹色的蓝色,用于装饰目的。
-此外,按照本领域的主题,当碱化时,PbCl 2 ·Pb(OH)2获得强烈的发白色调,用作白色铅颜料。然而,由于其高毒性,不鼓励使用它。
-与钛酸钡BaTiO 3熔融并混合,产生陶瓷钛酸钡和Ba 1-x Pb x TiO 3铅。如果Pb 2+进入BaTiO 3,则Ba 2+必须离开晶体以允许其掺入,然后发生阳离子交换。因此,Ba 2+的组成表示为1-x。
-最后,由PbCl 2合成几种通式为R 4 Pb或R 3 Pb-PbR 3的有机金属铅化合物。
参考文献
- 颤抖和阿特金斯。(2008)。无机化学。(第四版)。Mc Graw Hill。
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