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[1]; 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
Není-li uvedeno jinak, jsou použity; jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
	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 jedno z nejdůležitějších olovnatých reagencií. V přírodě se vyskytuje v podobě minerálu cotunnitu.

Struktura a vlastnosti

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.[2] 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.[3] 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 K_sp je 1,7×10⁻⁵. Je jedním z pouhých čtyř běžně nerozpustných chloridů, těmi zbývajícími jsou chlorid stříbrný (AgCl), měďný (CuCl) a rtuťný (Hg₂Cl₂).[4][5]

Výskyt

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).[6]

Syntéza

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) → PbCl_2(s) + 2 NaNO₃_(aq)

Pb(CH₃COO)₂_(aq) + HCl_(aq) → PbCl_2(s) + 2 CH₃COOH_(aq)

PbCO₃ + 2 HCl_(aq) → PbCl_2(s) + CO_2(g) + H₂O[7]

Pb(NO₃)_2(aq) + 2 HCl_(aq) → PbCl_2(s) + 2 HNO_3(aq)

Reakcí oxidu olovičitého s kyselinou chlorovodíkovou vzniká chlorid olovnatý, plynný chlor a voda:

PbO₂(s) + 4 HCl → PbCl_2(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 → PbCl_2(s) + H₂O

Pb(OH)₂ + 2 HCl → PbCl₂ + 2 H₂O

PbCl_2(s) lze získat také působením plynného chloru na kovové olovo:

Pb + Cl₂ → PbCl₂

Reakce

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 PbCl_2(s).

PbCl_2(s) + Cl⁻ → [PbCl₃]⁻_(aq)

PbCl_2(s) + 2 Cl⁻ → [PbCl₄]²⁻_(aq)

PbCl₂ reaguje s roztaveným NaNO₂ za vzniku PbO:

PbCl_2(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.[8]

Chlorid olovnatý je hlavním prekurzorem organokovových derivátů olova, například plumbocenu.[9] 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[10]

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

Použití

Roztavený PbCl₂ se používá při syntéze titaničitanu olovnatého (PbTiO₃) a titaničitanu barnato-olovnatého (pro keramické materiály) náhradou kationtu:[11]

xPbCl_2(l) + BaTiO_3(s) → Ba_1-xPb_xTiO₃ + xBaCl₂

PbCl₂ se používá pro výrobu skla propouštějícího infračervené záření[7] 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).[12]
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.[13]
Zásaditý chlorid olovnatý (PbCl₂·Pb(OH)₂) je znám jako Pattinsonova olovnatá běloba a používá se jako bílý pigment do barev.[14]
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.[15]

Toxicita

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

Reference

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

Lead chloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)
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. (anglicky)
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
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. (anglicky)
LOWACK, R. Decasubstituted decaphenylmetallocenes. J. Organomet. Chem.. 1994, s. 25. DOI 10.1016/0022-328X(94)84136-5. (anglicky)
HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Inorganic Chemistry. 2nd. vyd. [s.l.]: Prentice Hall, 2004. ISBN 978-0130399137. S. 524. (anglicky)
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. (anglicky)
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

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

Literatura

VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[pubchem_cid_24459-1] Lead chloride. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky)

[2] Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6

[3] 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. (anglicky)

[4] CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79th Edition, David R. Lide (Ed), p. 8-108

[5] Brown, Lemay, Burnsten. "Chemistry The Central Science". Solubility-Product Constants for Compounds at 25 °C. (ed 6, 1994). p. 1017

[6] Cotunnite

[chemnetbase.com-7] Dictionary of Inorganic and Organometallic Compounds. Lead(II) Chloride. CHEMnetBASE Chemical Databases & Dictionaries – Presented by CRCnetBASE

[8] HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Inorganic Chemistry. 2nd. vyd. [s.l.]: Prentice Hall, 2004. ISBN 978-0130399137. S. 365. (anglicky)

[9] LOWACK, R. Decasubstituted decaphenylmetallocenes. J. Organomet. Chem.. 1994, s. 25. DOI 10.1016/0022-328X(94)84136-5. (anglicky)

[Housecroft_2005_p_524-10] HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Inorganic Chemistry. 2nd. vyd. [s.l.]: Prentice Hall, 2004. ISBN 978-0130399137. S. 524. (anglicky)

[Ab-11] 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. (anglicky)

[12] Stained Glass Terms and Definitions. aurene glass

[13] Kirk-Othmer. "Encyclopedia of Chemical Technology". (ed 4). p 913

[14] Perry & Phillips. "Handbook of Inorganic Compounds". (1995). p 213

[15] Kirk-Othmer. "Encyclopedia of Chemical Technology". (ed 4). p 241