Chlorid olovnatý

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Chlorid olovnatý
Krystalická forma
Krystalická forma
Krystalická forma ve zkumavce
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
Indexové číslo 082-001-00-6
PubChem
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 ml (0 °C)
0,99 g/100 ml (20 °C)
1,08 g/100 ml (25 °C)
1,19 g/100 ml (30 °C)
1,32 g/100 ml (35 °C)
1,78 g/100 ml (50 °C)
1,96 g/100 ml (60 °C)
2,13 g/100 ml (65 °C)
2,62 g/100 ml (80 °C)
3,30 g/100 ml (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
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
H-věty H360Df H332 H302 H373 H410
Toxický
Toxický (T)
Nebezpečný pro životní prostředí
Nebezpečný pro životní prostředí (N)
R-věty R20/22, R33, R50/53, R61, R62
S-věty S45, S53, S60, S61
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
0
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky
SI a STP (25 °C, 100 kPa).

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 jedno z nejdůležitějších olovnatých reagencií. V přírodě se vyskytuje v podobě minerálu cotunnitu.

Struktura a vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Krystalová struktura cotunnitu, minerální formy PbCl2

V tuhém PbCl2 je každý iont olova koordinován s 9 chloridovými ionty. Šest z nich leží ve vrcholech trojúhelníkového hranolu a zbývající tři na bocích tohoto hranolu. Chloridové ionty nemají od centrálního atomu olova stejnou vzdálenost, sedm jich leží ve vzdálenosti 280–309 pm a dva 370 pm daleko.[1] PbCl2 tvoří bílé ortorombické jehličky.

Molekuly par chloridu olovnatého mají zahnutou strukturu s úhlem Cl-Pb-Cl o velikosti 98° a délka každé z vazeb Pb-Cl je 2,44 Å.[2] Takový 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).[3][4]

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).[5]

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[6]
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:

PbO2(s) + 4 HCl → PbCl2(s) + Cl2 + 2 H2O

Použije-li se místo toho oxid olovnatý nebo hydroxid olovnatý, vzniká jen chlorid olovnatý a voda (nikoli však už chlor):

PbO(s) + 2 HCl → PbCl2(s) + H2O
Pb(OH)2 + 2 HCl → PbCl2 + 2 H2O

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.[7]

Chlorid olovnatý je hlavním prekurzorem organokovových derivátů olova, například plumbocenu.[8] 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[9]

Tyto reakce produkují deriváty, které jsou podobnější organokřemíkovým sloučeninám, tedy olovnatý iont má při alkylaci tendenci k disproporcionaci.

Použití[editovat | editovat zdroj]

xPbCl2(l) + BaTiO3(s) → Ba1-xPbxTiO3 + xBaCl2

Toxicita[editovat | editovat zdroj]

Podobně jako u jiných sloučenin olova, může expozice PbCl2 vést k otravě olovem.

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Lead(II) chloride na anglické Wikipedii.

  1. Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
  2.  "Two independent gas electron diffraction investigations of the structure of plumbous chloride"(1977). Journal of Molecular Structure 42: 147. doi:10.1016/0022-2860(77)87038-5. 
  3. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79th Edition, David R. Lide (Ed), p. 8-108
  4. Brown, Lemay, Burnsten. "Chemistry The Central Science". Solubility-Product Constants for Compounds at 25 °C. (ed 6, 1994). p. 1017
  5. Cotunnite
  6. a b Dictionary of Inorganic and Organometallic Compounds. Lead(II) Chloride. CHEMnetBASE Chemical Databases & Dictionaries – Presented by CRCnetBASE
  7. (2004) Inorganic Chemistry, 2nd, Prentice Hall, 365. ISBN 978-0130399137. 
  8.  "Decasubstituted decaphenylmetallocenes"(1994). J. Organomet. Chem. 476: 25. doi:10.1016/0022-328X(94)84136-5. 
  9. (2004) Inorganic Chemistry, 2nd, Prentice Hall, 524. ISBN 978-0130399137. 
  10.  "Molten salt synthesis of the lead titanate PbTiO3, investigation of the reactivity of various titanium and lead salts with molten alkali-metal nitrites"(1998). Journal of Materials Chemistry 8 (7): 1601. doi:10.1039/a800003d. 
  11. Stained Glass Terms and Definitions. aurene glass
  12. Kirk-Othmer. "Encyclopedia of Chemical Technology". (ed 4). p 913
  13. Perry & Phillips. "Handbook of Inorganic Compounds". (1995). p 213
  14. Kirk-Othmer. "Encyclopedia of Chemical Technology". (ed 4). p 241

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.