Chlorid olovnatý
| Chlorid olovnatý | |
|---|---|
 Krystalická forma | |
 Krystalická forma ve zkumavce | |
| Obecné | |
| Systematický název | Chlorid olovnatý |
| Anglický název | Lead(II) chloride |
| Německý název | Blei(II)-chlorid |
| Sumární vzorec | PbCl2 |
| Vzhled | bílý prášek |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 7758-95-4 |
| Indexové číslo | 082-001-00-6 |
| PubChem | 166945 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 278,1 g/mol |
| Teplota tání | 501 °C |
| Teplota varu | 950 °C |
| Hustota | 5,905 9 g/cm3 |
| Dynamický viskozitní koeficient | 4,41 cP (507 °C) 3,23 cP (567 °C) 2,47 cP (627 °C) 1,95 cP (687 °C) |
| Index lomu | nDa= 2,199 2 (20 °C) nDb= 2,217 2 (20 °C) nDc= 2,259 6 (20 °C) |
| Rozpustnost ve vodě | 0,65 g/100 g (0 °C) 0,99 g/100 g (20 °C) 1,08 g/100 g (25 °C) 1,19 g/100 g (30 °C) 1,32 g/100 g (35 °C) 1,78 g/100 g (50 °C) 1,96 g/100 g (60 °C) 2,13 g/100 g (65 °C) 2,62 g/100 g (80 °C) 3,30 g/100 g (100 °C) |
| Rozpustnost v polárních rozpouštědlech | kys. chlorovodíková roztok čpavku ethanol (málo) |
| Součin rozpustnosti | 1,62×10−5 |
| Relativní permitivita εr | 33,5 |
| Měrná elektrická vodivost | −3,311 Sm−1 |
| Povrchové napětí | 135 mN/m (520 °C) 132 mN/m (550 °C) 128 mN/m (580 °C) |
| Struktura | |
| Krystalová struktura | kosočtverečná |
| Hrana krystalové mřížky | a= 453,5 pm b= 762 pm c= 905 pm |
| Termodynamické vlastnosti | |
| Standardní slučovací entalpie ΔHf° | −359,2 kJ/mol |
| Entalpie tání ΔHt | 85,8 J/g |
| Entalpie varu ΔHv | 463,5 J/g |
| Standardní molární entropie S° | 134,3 JK−1mol−1 |
| Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf° | −314,4 kJ/mol |
| Izobarické měrné teplo cp | 0,277 JK−1g−1 |
| Bezpečnost | |
 GHS07  GHS08  GHS09 Nebezpečí[1] | |
| H-věty | H360Df H332 H302 H373 H410 |
| R-věty | R20/22, R33, R50/53, R61, R62 |
| S-věty | S45, S53, S60, S61 |
| NFPA 704 |  0
3
0
|
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Chlorid olovnatý je anorganická sloučenina se vzorcem PbCl2, jeden z chloridů olova. Za běžných podmínek se jedná o bílou tuhou látku slabě rozpustnou ve vodě. Rozpustný je v roztoku kyseliny chlorovodíkové, amoniaku a málo v ethanolu. PbCl2 je jednou z nejdůležitějších olovnatých solí sloužících pro výrobu dalších sloučenin olova. V přírodě se vyskytuje v podobě minerálu cotunnitu.[2]
Struktura a vlastnosti
[editovat | editovat zdroj]
V tuhém PbCl2 je každý iont olova koordinován s 9 chloridovými ionty. Šest z nich leží ve vrcholech trigonálního prismatu a zbývající tři jsou umístěny ve stranách prismatu. Chloridové ionty nemají od centrálního atomu olova stejnou vzdálenost, sedm jich leží ve vzdálenosti 280–309 pm a dva 370 pm daleko.[3] PbCl2 tvoří bílé ortorombické jehličky.
Molekuly par chloridu olovnatého mají lomenou strukturu s úhlem Cl-Pb-Cl o velikosti 98° a délka každé z vazeb Pb-Cl je 2,44 Å.[4] PbCl2 je součástí výfukových plynů ze zážehových motorů, pokud se jako antidetonační aditivum do benzinu používá ethylenchlorid-tetraethylolovo.
Rozpustnost PbCl2 je nízká (9,9 g/l při 20 °C) a pro praktické účely se považuje za nerozpustný. Jeho Ksp je 1,7×10−5. Je jedním z pouhých čtyř běžně nerozpustných chloridů, těmi zbývajícími jsou chlorid stříbrný (AgCl), měďný (CuCl) a rtuťný (Hg2Cl2).[5][6]
Výskyt
[editovat | editovat zdroj]PbCl2 se v přírodě vyskytuje ve formě minerálu cotunnitu. Ten je bezbarvý, bílý, žlutý nebo zelený s hustotou 5,3–5,8 g/cm3. Tvrdost podle Mohse je 1,5–2. Krystalová struktura je orthorhombická dipyramidální, bodová grupa je 2/m 2/m 2/m. Každý atom olova má koordinační číslo 9. Složení je 74,50 % Pb a 25,50 % Cl. Cotunnit se objevuje poblíž sopek: Vesuv (Itálie), Tarapacá (Chile) a Tolbačik (Rusko).[7]
Syntéza
[editovat | editovat zdroj]Chlorid olovnatý se sráží z roztoku po přidání zdroje chloridového iontu (HCl, NaCl, KCl...) do vodného roztoku olovnaté sloučeniny, například dusičnanu olovnatého Pb(NO3)2.
- Pb(NO3)2(aq) + 2 NaCl(aq) → PbCl2(s) + 2 NaNO3(aq)
- Pb(CH3COO)2(aq) + HCl(aq) → PbCl2(s) + 2 CH3COOH(aq)
- PbCO3 + 2 HCl(aq) → PbCl2(s) + CO2(g) + H2O[8]
- Pb(NO3)2(aq) + 2 HCl(aq) → PbCl2(s) + 2 HNO3(aq)
Reakcí oxidu olovičitého s kyselinou chlorovodíkovou vzniká chlorid olovnatý, plynný chlor a voda:
Použije-li se místo toho oxid olovnatý nebo hydroxid olovnatý, vzniká jen chlorid olovnatý a voda (nikoli však už chlor):
PbCl2(s) lze získat také působením plynného chloru na kovové olovo:
- Pb + Cl2 → PbCl2
Reakce
[editovat | editovat zdroj]Přidáním chloridového iontu do suspenze PbCl2 získáme komplexní ionty. V těchto reakcích přidaný chlorid (nebo jiné ligandy) štěpí chloridové můstky, které tvoří polymerní základ tuhého PbCl2(s).
- PbCl2(s) + Cl− → [PbCl3]−(aq)
- PbCl2(s) + 2 Cl− → [PbCl4]2−(aq)
PbCl2 reaguje s roztaveným NaNO2 za vzniku PbO:
- PbCl2(l) + 3 NaNO2 → PbO + NaNO3 + 2 NO + 2 NaCl
PbCl2 se využívá při syntéze chloridu olovičitého (PbCl4): Cl2 probublává skrz nasycený roztok PbCl2 ve vodném roztoku NH4Cl a tvoří [NH4]2[PbCl6]. Ten se pak nechává reagovat se studenou koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku olejovitého PbCl4.[9]
Chlorid olovnatý je hlavním prekurzorem organokovových derivátů olova, například plumbocenu.[10] Používají se obvyklá alkylační činidla, například Grignardovo činidlo nebo organolithné sloučeniny:
- 2 PbCl2 + 4 RLi → R4Pb + 4 LiCl + Pb
- 2 PbCl2 + 4 RMgBr → R4Pb + Pb + 4 MgBrCl
- 3 PbCl2 + 6 RMgBr → R3Pb-PbR3 + Pb + 6 MgBrCl[11]
Tyto reakce produkují deriváty, které jsou podobnější organokřemíkovým sloučeninám, tedy olovnatý iont má při alkylaci tendenci k disproporcionaci.
Použití
[editovat | editovat zdroj]- Roztavený PbCl2 se používá při syntéze titaničitanu olovnatého (PbTiO3) a titaničitanu barnato-olovnatého (pro keramické materiály) náhradou kationtu:[12]
- xPbCl2(l) + BaTiO3(s) → Ba1-xPbxTiO3 + xBaCl2
- PbCl2 se používá pro výrobu skla propouštějícího infračervené záření[8] a ornamentálního skla nazývaného aurenové sklo. To má duhový povrch vzniklý nástřikem PbCl2 a opětovným zahříváním za řízených podmínek. Podobně se využívá také chlorid cínatý (SnCl2).[13]
- Kovové olovo může být použito jako konstrukční materiál pro práci v HCl, přestože vznikající PbCl2 je v HCl trochu rozpustný. Odolnost lze zvýšit přidáním 6–25 % antimonu.[14]
- Zásaditý chlorid olovnatý (PbCl2·Pb(OH)2) je znám jako Pattinsonova olovnatá běloba a používá se jako bílý pigment do barev.[15]
- PbCl2 je meziproduktem při rafinaci rudy bismutu. Z této rudy se nejprve pomocí roztaveného hydroxidu sodného odstraní stopy kyselých prvků, například arsenu a teluru. Pak následuje Parkesův odstříbřovací proces, který odstraní jakékoli přítomné stříbro či zlato. Nyní ruda obsahuje Bi, Pb a Zn. Nechá se na ni působit plynný chlor při teplotě 500 °C. Nejdřív se tvoří ZnCl2 a je odstraněn. Pak se podobně odstraní vznikající PbCl2 a zbývá čistý bismut. BiCl3 by se tvořil jako poslední.[16]
Toxicita
[editovat | editovat zdroj]Podobně jako u jiných sloučenin olova, může expozice PbCl2 vést k otravě olovem.
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku Lead(II) chloride na anglické Wikipedii.
- ↑ a b Lead chloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ Cotunnite [online]. [cit. 2024-08-07]. Dostupné online.
- ↑ Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
- ↑ HARGITTAI, I; TREMMEL, J; VAJDA, E; ISHCHENKO, A; IVANOV, A; IVASHKEVICH, L; SPIRIDONOV, V. Two independent gas electron diffraction investigations of the structure of plumbous chloride. Journal of Molecular Structure. 1977, s. 147. DOI 10.1016/0022-2860(77)87038-5.
- ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79th Edition, David R. Lide (Ed), p. 8-108
- ↑ Brown, Lemay, Burnsten. "Chemistry The Central Science". Solubility-Product Constants for Compounds at 25 °C. (ed 6, 1994). p. 1017
- ↑ Cotunnite
- ↑ a b Dictionary of Inorganic and Organometallic Compounds. Lead(II) Chloride. CHEMnetBASE Chemical Databases & Dictionaries – Presented by CRCnetBASE
- ↑ HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Inorganic Chemistry. 2nd. vyd. [s.l.]: Prentice Hall, 2004. ISBN 978-0130399137. S. 365.
- ↑ LOWACK, R. Decasubstituted decaphenylmetallocenes. J. Organomet. Chem.. 1994, s. 25. DOI 10.1016/0022-328X(94)84136-5.
- ↑ HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Inorganic Chemistry. 2nd. vyd. [s.l.]: Prentice Hall, 2004. ISBN 978-0130399137. S. 524.
- ↑ ABOUJALIL, Almaz; DELOUME, Jean-Pierre; CHASSAGNEUX, Fernand; SCHARFF, Jean-Pierre; DURAND, Bernard. Molten salt synthesis of the lead titanate PbTiO3, investigation of the reactivity of various titanium and lead salts with molten alkali-metal nitrites. Journal of Materials Chemistry. 1998, s. 1601. DOI 10.1039/a800003d.
- ↑ Stained Glass Terms and Definitions. aurene glass
- ↑ Kirk-Othmer. "Encyclopedia of Chemical Technology". (ed 4). p 913
- ↑ Perry & Phillips. "Handbook of Inorganic Compounds". (1995). p 213
- ↑ Kirk-Othmer. "Encyclopedia of Chemical Technology". (ed 4). p 241
Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu chlorid olovnatý na Wikimedia Commons - IARC Monograph: "Lead and Lead Compounds"
- IARC Monograph: "Inorganic and Organic Lead Compounds"
- National Pollutant Inventory – Lead and Lead Compounds Fact Sheet
- Case Studies in Environmental Medicine – Lead Toxicity
- ToxFAQs: Lead Archivováno 5. 10. 1999 na Wayback Machine.
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
