Zinnchlorid (SnCl2) Eigenschaften, Struktur, Anwendungen und Risiken

Die Zinnchlorid (II) oder Zinnchlorid der chemischen Formel SnCl_2, ist eine weiße kristalline feste Verbindung, Produkt der Reaktion von Zinn und einer konzentrierten Lösung von Salzsäure: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl₂(aq) + H₂(g) Der Prozess seiner Synthese (Vorbereitung) besteht darin, Stücke von Zinnspänen hinzuzufügen, so dass sie mit der Säure reagieren.

Nach Zugabe der Zinnstücke wird getrocknet und kristallisiert, bis das anorganische Salz erhalten ist. In dieser Verbindung hat Zinn zwei Elektronen aus seiner Valenzschale verloren, um Bindungen mit Chloratomen zu bilden.

Dies kann besser verstanden werden, wenn man die Valenzkonfiguration von Zinn betrachtet (5s²5p_x²p_und⁰p_z⁰), von denen das Elektronenpaar das Orbital p besetzt_x wird Protonen H gegeben⁺, um ein zweiatomiges Wasserstoffmolekül zu bilden. Das ist eine Redox-Reaktion.

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften
  • 1.1 Konfiguration der Wertigkeit
  • 1.2 Reaktivität
  • 1.3 Reduktive Aktivität
• 2 Chemische Struktur
• 3 Verwendet
• 4 Risiken
• 5 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften

Die SnCl-Links₂ Sind sie ionisch oder kovalent? Die physikalischen Eigenschaften von Zinn (II) chlorid schließen die erste Option aus. Die Schmelz- und Siedepunkte dieser Verbindung liegen bei 247 ° C und 623 ° C, was auf schwache intermolekulare Wechselwirkungen hindeutet, die für kovalente Verbindungen allgemein bekannt sind.

Seine Kristalle sind weiß, was zu einer Absorption von Null im sichtbaren Spektrum führt.

Valencia Konfiguration

Im Bild oben, in der oberen linken Ecke, ist ein isoliertes SnCl-Molekül dargestellt₂.

Die molekulare Geometrie sollte flach sein, da die Hybridisierung des Zentralatoms sp ist² (3 Orbitale sp² und ein reines p-Orbital, um kovalente Bindungen zu bilden, aber das freie Elektronenpaar besetzt das Volumen und drückt die Chloratome nach unten, was dem Molekül eine Winkelgeometrie gibt.

In der Gasphase ist diese Verbindung isoliert, so dass sie nicht mit den anderen Molekülen wechselwirkt.

Als Verlust des Elektronenpaars im Orbital p_xwird das Zinn in das Ion Sn umgewandelt²⁺ und seine resultierende elektronische Konfiguration ist 5s²5p_x⁰p_und⁰p_z⁰mit all seinen Orbitalen, um Links von anderen Spezies zu akzeptieren.

Cl-Ionen^- sie koordinieren mit dem Sn-Ion²⁺ zu Zinnchlorid führen. Die elektronische Konfiguration von Zinn in diesem Salz ist 5s²5p_x²p_und²p_z⁰in der Lage sein, ein anderes Elektronenpaar in seinem freien Orbital p aufzunehmen_z.

Zum Beispiel können Sie ein anderes Cl-Ion akzeptieren^-, bilden den Komplex der trigonalen Ebene Geometrie (eine Pyramide mit dreieckigen Basis) und negativ geladen [SnCl₃]^-.

Reaktivität

Das SnCl₂ es hat eine hohe Reaktivität und neigt dazu, sich wie eine Lewis-Säure (Elektronenrezeptor) zu verhalten, um sein Valenzoktett zu vervollständigen.

So wie es ein Cl-Ion akzeptiert^-Ähnlich verhält es sich mit Wasser, das das Zinnatom "hydratisiert", indem es ein Wassermolekül direkt an Zinn bindet, und ein zweites Wassermolekül bildet Wasserstoff-Wasserstoff-Wechselwirkungen mit dem ersteren.

Das Ergebnis ist, dass das SnCl₂ es ist nicht rein, sondern koordiniert mit dem Wasser in seinem dihydrierten Salz: SnCl₂· 2 Stunden₂O.

Das SnCl₂ Es ist in Wasser und in polaren Lösungsmitteln sehr gut löslich, weil es eine polare Verbindung ist. Seine Löslichkeit in Wasser, weniger als sein Massengewicht, aktiviert jedoch eine Hydrolysereaktion (Zerbrechen eines Wassermoleküls), um ein basisches und unlösliches Salz zu erzeugen:

SnCl₂(aq) + H₂O (l) <=> Sn (OH) Cl (s) + HCl (aq)

Der Doppelpfeil zeigt an, dass sich bei steigender HCl-Konzentration ein nach links (gegenüber den Reaktanden) bevorzugtes Gleichgewicht einstellt. Aus diesem Grund SnCl-Lösungen₂ verwendet werden, einen sauren pH-Wert haben, um eine Ausfällung des unerwünschten Salzprodukts der Hydrolyse zu vermeiden.

Reduktive Aktivität

Reagiert mit Sauerstoff aus der Luft unter Bildung von Zinn (IV) chlorid oder Zinnchlorid:

6 SnCl₂(aq) + O₂(G) + 2H₂O (I) => 2SnCl₄(aq) + 4Sn (OH) Cl (s)

Bei dieser Reaktion oxidiert Zinn unter Bildung einer Bindung mit dem elektronegativen Sauerstoffatom und erhöht seine Anzahl an Bindungen mit den Chloratomen.

Im Allgemeinen stabilisieren die elektronegativen Atome der Halogene (F, Cl, Br und I) die Bindungen der Sn (IV) -Verbindungen und diese Tatsache erklärt, warum SnCl₂ es ist ein Reduktionsmittel.

Wenn es oxidiert und verliert alle seine Valenzelektronen, das Sn-Ion⁴⁺ ist mit einer 5s Konfiguration verlassen⁰5p_x⁰p_und⁰p_z⁰Da es sich um das Elektronenpaar im Orbital 5s handelt, ist es am schwierigsten zu "entreißen".

Chemische Struktur

Das SnCl₂ Es stellt eine orthorhombische Kristallstruktur dar, ähnlich den Reihen von Sägen, bei denen die Zahnspitzen Chloride sind.

Jede Reihe ist eine SnCl-Kette₃ Bildung einer Cl-Brücke mit einem anderen Sn-Atom (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- ···), wie im Bild oben zu sehen ist. Zwei Ketten, die durch schwache Wechselwirkungen des Sn-Cl-Typs verbunden sind, bilden eine Anordnungsschicht, die einer anderen Schicht überlagert wird, usw., bis der kristalline Feststoff definiert ist.

Das freie Elektronenpaar 5s² es verursacht eine Verzerrung in der Struktur, da es das Volumen (das Volumen der elektronischen Wolke) einnimmt.

Der Sn kann eine Koordinationszahl gleich neun haben, was neun Nachbarn entspricht, indem ein trigonales Prisma gezeichnet wird, wobei sich dieses in der Mitte der geometrischen Figur und das Cl in den Ecken befindet, zusätzlich zu jedem Cl, das sich in jedem befindet der quadratischen Flächen des Prismas.

Dies ist leichter zu beobachten, wenn man eine Kette betrachtet, bei der die Sn (dunkelgraue Kugeln) nach oben zeigen und die drei mit ihr verbundenen Cl den dreieckigen Boden bilden, während die drei oberen Cls das dreieckige Dach bilden.

Verwendet

In der organischen Synthese wird es als Reduktionsmittel für aromatische Nitroverbindungen (Ar-NO₂ à Ar-NH₂). Da seine chemische Struktur laminar ist, findet es in der Welt der Katalyse organischer Reaktionen Verwendung und ist zudem ein potentieller Kandidat für katalytische Unterstützung.

Seine reduzierende Eigenschaft wird verwendet, um das Vorhandensein von Goldverbindungen zu bestimmen, Glas mit Silberspiegeln zu beschichten und als Antioxidans zu wirken.

Auch in seiner molekularen Geometrie trigonale Pyramide (: SnX3^- M⁺) wird als Lewis-Base für die Synthese einer großen Anzahl von Verbindungen (wie dem Pt-Cluster-Komplex) verwendet₃Sn₈Cl₂₀, wobei das elektronenfreie Paar mit einer Lewis-Säure koordiniert ist).

Risiken

Das SnCl₂ Es kann weiße Blutzellen beschädigen. Es ist ätzend, irritierend, karzinogen und hat starke negative Auswirkungen auf die Arten, die in Meeresökosystemen leben.

Es kann sich bei hohen Temperaturen zersetzen und das schädliche Chlorgas freisetzen. Im Kontakt mit stark oxidierenden Stoffen löst es explosive Reaktionen aus.

Referenzen

1. Zittern und Atkins. (2008). Anorganische Chemie in Die Elemente der Gruppe 14 (vierte Ausgabe., Seite 329). Mc Graw Hill.
2. Chemisches Buch. (2017). Abgerufen am 21. März 2018 von ChemicalBook: chemicalbook.com
3. PubChem. (2018). Zinnchlorid. Abgerufen am 21. März 2018 von PubChem: publem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Zinn (II) chlorid. Abgerufen am 21. März 2018 von Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E. W. (1975). Die Chemie von Germanium: Zinn und Blei (erste Ausgabe). p-82.83. Pergamompresse.
6. F. Hulliger. (1976). Strukturelle Chemie von schichtartigen Phasen. P-120,121. D. Reidel Verlag.