Tính chất, cấu trúc, công dụng và rủi ro của thiếc Clorua (SnCl2)

các clorua thiếc (II) hoặc clorua clorua, có công thức hóa học SnCl_2, là một hợp chất rắn tinh thể màu trắng, sản phẩm của phản ứng của thiếc và dung dịch axit clohydric đậm đặc: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl₂(aq) + H₂(g) Quá trình tổng hợp (chuẩn bị) của nó bao gồm thêm các mảnh vật liệu thiếc để phản ứng với axit.

Sau khi thêm các mảnh thiếc, nó tiến hành khử nước và kết tinh cho đến khi thu được muối vô cơ. Trong hợp chất này, thiếc đã mất hai electron từ vỏ hóa trị của nó để tạo liên kết với các nguyên tử clo.

Điều này có thể được hiểu rõ hơn nếu người ta xem xét cấu hình hóa trị của thiếc (5s²5p_x²p_và⁰p_z⁰), trong đó cặp electron chiếm quỹ đạo p_x được trao cho các proton H⁺, để tạo thành một phân tử diatomic của hydro. Đó là, đây là một phản ứng loại oxi hóa khử.

Chỉ số

• 1 Tính chất lý hóa
  • 1.1 Cấu hình Valencia
  • 1.2 Độ phản ứng
  • 1.3 Hoạt động khử
• 2 Cấu trúc hóa học
• 3 công dụng
• 4 rủi ro
• 5 tài liệu tham khảo

Tính chất hóa lý

Các liên kết SnCl₂ Chúng là ion hay cộng hóa trị? Các tính chất vật lý của clorua thiếc (II) loại trừ tùy chọn đầu tiên. Điểm nóng chảy và sôi của hợp chất này là 247 ° C và 623 ° C, cho thấy sự tương tác giữa các phân tử yếu, thực tế phổ biến đối với các hợp chất cộng hóa trị.

Các tinh thể của nó có màu trắng, chuyển thành độ hấp thụ bằng 0 trong phổ nhìn thấy được.

Cấu hình Valencia

Trong hình trên, ở góc trên bên trái, một phân tử SnCl bị cô lập được minh họa₂.

Hình dạng phân tử phải bằng phẳng vì sự lai hóa của nguyên tử trung tâm là sp² (3 quỹ đạo sp² và một quỹ đạo p tinh khiết để tạo liên kết cộng hóa trị), nhưng cặp electron tự do chiếm thể tích và đẩy các nguyên tử clo xuống, tạo cho phân tử hình dạng góc.

Trong pha khí, hợp chất này được phân lập, do đó nó không tương tác với các phân tử khác.

Là sự mất mát của cặp electron trong quỹ đạo p_x, thiếc được chuyển thành ion Sn²⁺ và kết quả cấu hình điện tử của nó là 5s²5p_x⁰p_và⁰p_z⁰, với tất cả các quỹ đạo p của nó có sẵn để chấp nhận liên kết từ các loài khác.

Các ion Cl^- phối hợp với ion Sn²⁺ để phát sinh clorua thiếc. Cấu hình điện tử của thiếc trong muối này là 5s²5p_x²p_và²p_z⁰, có thể chấp nhận một cặp electron khác trong p quỹ đạo tự do của nó_z.

Ví dụ: bạn có thể chấp nhận ion Cl khác^-, tạo thành phức hợp hình học mặt phẳng lượng giác (một hình chóp có đáy hình tam giác) và tích điện âm [SnCl₃]^-.

Khả năng phản ứng

SnCl₂ có khả năng phản ứng cao và có xu hướng hành xử giống như axit Lewis (thụ thể điện tử) để hoàn thành octet hóa trị của nó.

Giống như nó chấp nhận ion Cl^-, điều tương tự cũng xảy ra với nước, "hydrat hóa" nguyên tử thiếc bằng cách liên kết trực tiếp một phân tử nước với thiếc và một phân tử nước thứ hai hình thành các tương tác liên kết hydro với thứ nhất.

Kết quả của việc này là SnCl₂ Nó không tinh khiết, nhưng phối hợp với nước trong muối khử nước: SnCl₂· 2 giờ₂Ôi.

SnCl₂ Nó rất hòa tan trong nước và trong dung môi phân cực, bởi vì nó là một hợp chất phân cực. Tuy nhiên, độ hòa tan của nó trong nước, nhỏ hơn khối lượng của nó, kích hoạt phản ứng thủy phân (vỡ một phân tử nước) để tạo ra một loại muối cơ bản và không hòa tan:

SnCl₂(aq) + H₂Ô (l) <=> Sn (OH) Cl (s) + HCl (aq)

Mũi tên kép chỉ ra rằng trạng thái cân bằng được thiết lập, nghiêng về bên trái (về phía các chất phản ứng) nếu nồng độ HCl tăng. Đối với điều này, các giải pháp SnCl₂ được sử dụng có độ pH axit, để tránh kết tủa sản phẩm muối không mong muốn của thủy phân.

Hoạt động khử

Phản ứng với oxy trong không khí tạo thành clorua thiếc (IV) hoặc cloric stannic:

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

Trong phản ứng này thiếc oxy hóa tạo thành liên kết với nguyên tử oxy điện và làm tăng số liên kết của nó với các nguyên tử clo.

Nói chung, các nguyên tử âm điện của các halogen (F, Cl, Br và I) ổn định liên kết của các hợp chất Sn (IV) và thực tế này giải thích tại sao SnCl₂ nó là một chất khử.

Khi nó oxy hóa và mất tất cả các electron hóa trị của nó, ion Sn⁴⁺ nó vẫn còn với cấu hình 5s⁰5p_x⁰p_và⁰p_z⁰, là cặp electron trong quỹ đạo 5s khó bị "giật" nhất.

Cấu trúc hóa học

SnCl₂ trình bày một cấu trúc tinh thể của loại trực giao, tương tự như các hàng cưa, trong đó các đầu của răng là clorua.

Mỗi hàng là một chuỗi SnCl₃ tạo thành cầu Cl với một nguyên tử Sn khác (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- · ////), như có thể thấy trong hình trên. Hai chuỗi, được liên kết bởi các tương tác yếu của loại Sn - Cl, tạo thành một lớp của sự sắp xếp, được đặt chồng lên trên một lớp khác, và cứ thế cho đến khi chất rắn kết tinh được xác định.

Cặp electron tự do 5s² gây ra sự biến dạng trong cấu trúc vì nó chiếm âm lượng (âm lượng của đám mây điện tử).

Sn có thể có số phối trí bằng chín, tương đương với chín hàng xóm, vẽ một lăng kính lượng giác với cái này nằm ở trung tâm của hình hình học và Cl ở các đỉnh, ngoài các Cl khác nằm ở mỗi đỉnh của các mặt vuông của lăng kính.

Điều này dễ quan sát hơn nếu người ta xem xét một chuỗi trong đó Sn (hình cầu màu xám đen) hướng lên trên và ba Cl liên kết với nó tạo thành sàn hình tam giác, trong khi ba Cl phía trên tạo thành mái hình tam giác.

Công dụng

Trong tổng hợp hữu cơ, nó được sử dụng làm chất khử cho các hợp chất nitro thơm (Ar-NO₂ à Ar-NH₂). Vì cấu trúc hóa học của nó là laminar, nó được sử dụng trong thế giới xúc tác của các phản ứng hữu cơ, bên cạnh đó là một ứng cử viên tiềm năng cho hỗ trợ xúc tác.

Tính chất khử của nó được sử dụng để xác định sự hiện diện của các hợp chất vàng, để phủ kính với gương bạc và hoạt động như một chất chống oxy hóa.

Ngoài ra, trong hình chóp tam giác hình học phân tử của nó (: SnX3^- M⁺) được sử dụng làm cơ sở Lewis để tổng hợp một số lượng lớn các hợp chất (như phức hợp cụm Pt)₃Sn₈Cl₂₀, trong đó cặp không có electron được phối hợp với axit Lewis).

Rủi ro

SnCl₂ Nó có thể làm hỏng các tế bào bạch cầu. Nó ăn mòn, gây kích ứng, gây ung thư và có tác động tiêu cực cao đối với các loài sống trong hệ sinh thái biển.

Nó có thể phân hủy ở nhiệt độ cao, giải phóng khí clo có hại. Khi tiếp xúc với các tác nhân oxy hóa cao, nó gây ra các phản ứng nổ.

Tài liệu tham khảo

1. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa vô cơ Trong Các yếu tố của nhóm 14 (ấn bản thứ tư., trang 329). Đồi Mc Graw.
2. Hóa chất. (2017). Truy cập ngày 21 tháng 3 năm 2018, từ ChemicalBook: chembook.com
3. PubChem. (2018). Tin Clorua. Truy cập ngày 21 tháng 3 năm 2018, từ PubChem: pubool.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Thiếc (II) clorua. Truy cập ngày 21 tháng 3 năm 2018, từ Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E. W. (1975). Hóa học của Germanium: Tin và chì (biên tập đầu tiên). p-82.83. Báo chí Pergamom.
6.  F. Hulliger. (1976). Hóa học cấu trúc của các pha loại lớp. P-120.121. D. Công ty xuất bản Reidel.