Clorura de clorură (SnCl2) Proprietăți, structură, utilizări și riscuri

clorură de staniu (II) sau clorură de staniu, cu formula chimică SnCl_2, este un compus solid cristalin alb, produs al reacției de staniu și o soluție concentrată de acid clorhidric: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl₂(aq) + H₂(G). Procesul de sinteză (prepararea) constă în adăugarea de bucăți de pilituri de staniu astfel încât să reacționeze cu acidul.

După adăugarea bucăților de staniu, acesta continuă să deshidrateze și să cristalizeze până se obține sarea anorganică. În acest compus, staniu a pierdut doi electroni din cochilia lui de valență pentru a forma legături cu atomii de clor.

Acest lucru poate fi mai bine înțeles prin considerarea configurației de valență a staniu (5s²5p_x²p_și⁰p_z⁰), din care perechea de electroni care ocupă orbita p_x este dată protonilor H⁺, pentru a forma o moleculă diatomică de hidrogen. Aceasta este o reacție de tip redox.

index

• 1 Proprietăți fizice și chimice
  • 1.1 Configurarea valenței
  • 1.2 Reactivitate
  • 1.3 Activitate redusă
• 2 Structura chimică
• 3 Utilizări
• 4 Riscuri
• 5 Referințe

Proprietăți fizice și chimice

Link-urile SnCl₂ Sunt ionice sau covalente? Proprietățile fizice ale clorurii de staniu exclude prima opțiune. Punctele de topire și de fierbere pentru acest compus sunt 247 ° C și 623 ° C, indicând interacțiuni intermoleculare slabe, fapt comun pentru compușii covalenți.

Cristalele sale sunt albe, ceea ce se traduce în absorbția zero în spectrul vizibil.

Configurația Valencia

În imaginea de mai sus, în colțul din stânga sus, este ilustrată o moleculă SnCl izolată₂.

Geometria moleculară trebuie să fie plată deoarece hibridizarea atomului central este sp² (3 orbitale sp² și o porbitală pură pentru a forma legături covalente), dar perechea liberă de electroni ocupă volumul și împinge atomii de clor în jos, dând moleculei o geometrie unghiulară.

În faza gazoasă, acest compus este izolat, deci nu interacționează cu celelalte molecule.

Ca o pierdere a perechii de electroni în orbitalul p_x, staniu este transformat în ion Sn²⁺ iar configurația sa electronică rezultată este de 5 secunde²5p_x⁰p_și⁰p_z⁰, cu toate orbitele sale disponibile pentru a accepta legături de la alte specii.

Cl ioni^- ei coordonează cu Sn ionul²⁺ pentru a genera clorură de staniu. Configurația electronică a staniu în această sare este de 5 secunde²5p_x²p_și²p_z⁰, fiind capabil să accepte o altă pereche de electroni în orbitalul său liber_z.

De exemplu, puteți accepta un alt ion Cl^-, formând complexul de geometrie a planului trigonal (o piramidă cu bază triunghiulară) și încărcat negativ [SnCl₃]^-.

reactivitate

SnCl₂ are reactivitate ridicată și tendința de a se comporta ca acidul Lewis (receptor de electroni) pentru a-și completa octetul de valență.

Doar așa cum acceptă un Cl ion^-, același lucru se întâmplă și cu apa care "hidratează" atomul de staniu prin legarea unei molecule de apă direct în staniu și o a doua moleculă de apă formează interacțiuni hidrogen-hidrogen cu prima.

Rezultatul este că SnCl₂ nu este pură, ci este coordonată cu apa din sarea ei dihidratată: SnCl₂2H₂O.

SnCl₂ Este foarte solubil în apă și în solvenți polari, deoarece este un compus polar. Cu toate acestea, solubilitatea sa în apă, mai mică decât greutatea sa, activează o reacție de hidroliză (ruptura unei molecule de apă) pentru a genera o sare bazică și insolubilă:

SnCL₂(aq) + H₂O (l) <=> Sn (OH) CI (s) + HCI (aq)

Săgeata dublă indică faptul că se stabilește un echilibru favorabil spre stânga (către reactanți) dacă concentrațiile de HCI cresc. Din acest motiv, soluțiile de SnCl₂ au un pH acid, pentru a evita precipitarea produsului de sare nedorit al hidrolizei.

Activitate reductivă

Reacționează cu oxigenul din aer pentru a forma clorură de staniu (IV) sau clorură stanică:

6 SnCl₂(aq) + O₂(g) + 2H₂O (1) => 2SnCl₄(aq) + 4Sn (OH) CI (s)

În această reacție, staniu se oxidează formând o legătură cu atomul de oxigen electronegativ și crește numărul de legături cu atomii de clor.

În general, atomii electronegativi ai halogeni (F, CI, Br și I) stabilizează legăturile compușilor Sn (IV) și acest fapt explică de ce SnCl₂ este un agent reducător.

Când se oxidează și își pierde toți electronii de valență, ionul Sn⁴⁺ este lăsată cu o configurație de 5 secunde⁰5p_x⁰p_și⁰p_z⁰, fiind pereche de electroni din orbitalul 5 cel mai dificil de a fi "smuls".

Structura chimică

SnCl₂ Prezintă o structură de tip cristal de tip ortorombic, similară cu rândurile de ferăstraie, în care vârfurile dinților sunt cloruri.

Fiecare rând este un lanț SnCl₃ formarea unei punți Cl cu un alt atom Sn (Cl-Sn (CI)₂-Cl- ···), după cum se poate vedea în imaginea de mai sus. Două lanțuri, legate prin interacțiunile slabe ale tipului Sn-Cl, constituie un strat aranjament, care este suprapus pe un alt strat și așa mai departe, până când este definit solidul cristalin.

Perechea electronilor liberi 5s² determină distorsiuni în structură deoarece ocupă volumul (volumul norului electronic).

Sn poate avea un număr de coordonare egal cu nouă, care este egal cu a avea nouă vecini, desenând o prismă trigonală cu aceasta situată în centrul figurii geometrice și Cl în vârfuri, în plus față de alte Cl situate în fiecare a fețelor pătrate ale prismei.

Acest lucru este mai ușor de observat dacă luăm în considerare un lanț în care Sn (sferele gri închis) se îndreaptă spre sus, iar cele trei Cl legate de el formează podeaua triunghiulară, în timp ce cele trei clase superioare formează acoperișul triunghiular.

aplicații

În sinteza organică se utilizează ca agent reducător pentru compușii nitro aromatici (Ar-NO₂ à Ar-NH₂). Deoarece structura sa chimică este laminară, ea se găsește în lumea catalizată a reacțiilor organice, pe lângă faptul că este un potențial candidat pentru suport catalitic.

Proprietatea sa reducătoare este utilizată pentru a determina prezența compușilor de aur, pentru a acoperi sticla cu oglinzi de argint și pentru a acționa ca un antioxidant.

De asemenea, în geometria moleculară, piramida trigonală (: SnX3^- M⁺) este utilizat ca o bază Lewis pentru sinteza unui număr mare de compuși (cum ar fi complexul Pt cluster)₃Sn₈CI₂₀, unde perechea liberă de electroni este coordonată cu un acid Lewis).

riscuri

SnCl₂ Poate afecta celulele albe din sânge. Este corosiv, iritant, carcinogen și are un impact negativ mare asupra speciilor care locuiesc în ecosistemele marine.

Se poate descompune la temperaturi ridicate, eliberând gazul de clor dăunător. În contact cu agenții puternic oxidanți, declanșează reacții explozive.

referințe

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică în Elementele grupului 14 (a patra ediție, pagina 329). Mc Graw Hill.
2. ChemicalBook. (2017). Adus pe 21 martie 2018, de la ChemicalBook: chemicalbook.com
3. Extract. (2018). Clorura de clor. Adus pe 21 martie 2018, de la PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Clorura de clor (II). Adus pe 21 martie 2018, de pe Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E.W. (1975). Chimia germaniei: Tin și plumb (prima ediție). p-82.83. Pergamom Press.
6. F. Hulliger. (1976). Chimia structurală a fazelor tip strat. P-120121. D. Reidel Publishing Company.