Chlorid olovnatý
Chlorid olovnatý (PbCl2) je anorganická zlúčenina, jeden z chloridov olova. Za bežných podmienok ide o bielu tuhú látku slabo rozpustnú vo vode. Chlorid olovnatý je jeden z najdôležitejších olovnatých reagencií. V prírode sa vyskytuje v podobe minerálu cotunnitu.
| Chlorid olovnatý | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Chlorid olovnatý | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Chlorid olovnatý | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Všeobecné vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sumárny vzorec | PbCl2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vzhľad | biely prášok | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fyzikálne vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molekulová hmotnosť | 278,1 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Molárna hmotnosť | 278,1 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota topenia | 501 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Teplota varu | 950 °C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hustota | 5,905 9 g/cm³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Rozpustnosť | vo vode: 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) v polárnych rozpúšťadlách kyselina chlorovodíková roztok amoniaku etanol (málo) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Termochemické vlastnosti | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entropia topenia | 85,8 J/g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entropia varu | 463,5 J/g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná zlučovacia entalpia | −359,2 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná entropia | 134,3 J K−1 mol−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Štandardná Gibbsová energia | −314,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Merná tepelná kapacita | 0,277 J K−1 g−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ďalšie informácie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo CAS | 7758-95-4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo UN | 2291 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EINECS číslo | 231-845-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Číslo RTECS | OF9450000 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Štruktúra a vlastnosti
V tuhom chloride olovnatom je každý ión olova koordinovaný s 9 chloridovými iónmi. Šesť z nich leží vo vrcholoch trojuholníkového hranolu a zostávajúce tri na bokoch tohto hranola. Chloridové ióny nemajú od centrálneho atómu olova rovnakú vzdialenosť, sedem ich leží vo vzdialenosti 280 – 309 pm a dva 370 pm ďaleko.[1] Chlorid olovnatý tvorí biele ortorombické ihličky.
Molekuly pár chloridu olovnatého má zahnutú štruktúru s uhlom Cl-Pb-Cl o veľkosti 98° a dĺžka každej z väzieb Pb-Cl je 2,44 Å.[2] Takýto chlorid olovnatý je súčasťou výfukových plynov zo zážihových motorov, ak sa ako antidetonačné aditívum do benzínu používa etylenchlorid-tetraetylolovo.
Rozpustnosť chloridu olovnatého je nízka (9,9 g/l pri 20 °C) a pre praktické účely sa považuje za nerozpustný. Jeho súčin rozpusnosti je 1,7•10−5. Je jedným z iba štyroch bežne nerozpustných chloridov, tými zvyšnými sú chlorid strieborný (AgCl), meďný (CuCl) a ortutný (HgCl).[3][4]
Výskyt
Chlorid olovnatý sa v prírode vyskytuje vo forme minerálu cotunnitu. Ten je bezfarebný, biely, žltý alebo zelený s hustotou 5,3 – 5,8 g/cm³. Tvrdosť podľa Mohsa je 1,5 – 2. Kryštálová štruktúra je ortorombická dipyramidálna, bodová grupa je 2/m 2/m 2/m Každý atóm olova má koordinačné číslo 9. Zloženie je 74,50% olova a 25,50% chlóru. Cotunnit sa objavuje blízkosti sopiek: Vezuv (Taliansko), Tarapacá (Čile) a Tolbačik (Rusko).[5]
Syntéza
Chlorid olovnatý koaguluje z roztoku po pridaní zdroja chloridového iónu (HCl, NaCl, KCl...) do vodného roztoku olovnaté zlúčeniny, napríklad 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)
Reakciou oxidu olovičitého s kyselinou chlorovodíkovou vzniká chlorid olovnatý, plynný chlór a voda:
- PbO2(s) + 4 HCl → PbCl2(s) + Cl2 + 2 H2O
Ak sa použije namiesto toho oxid olovnatý alebo hydroxid olovnatý, vzniká len chlorid olovnatý a voda (nie však už chlór):
- PbO(s) + 2 HCl → PbCl2(s) + H2O
- Pb(OH)2 + 2 HCl → PbCl2 + 2 H2O
Chlorid olovnatý možno získať aj pôsobením plynného chlóru na kovové olovo: Pb + Cl2 → PbCl2
Reakcia
Pridaním chloridového iónu do suspenzie chloridu olovnatého získame komplexné ióny. V týchto reakciách pridaný chlorid (alebo iné ligandy) štiepi chloridové mostíky, ktoré tvoria polymérny základ tuhého chloridu olovnatého.
- PbCl2(s) + Cl- → [PbCl3]-(aq)
- PbCl2(s) + 2 Cl- → [PbCl4]2-(aq)
Chlorid olovnatý reaguje s roztaveným dusitanom sodným (NaNO2) za vzniku oxidu olovnatého:
- PbCl2(l) + 3 NaNO2 → PbO + NaNO3 + 2 NO + 2 NaCl
Chlorid olovnatý sa využíva pri syntéze chloridu olovičitého: chlór prebubláva cez nasýtený roztok chloridu olovnatého vo vodnom roztoku chloridu amónneho a tvorí hexachloroolovičitan amonný. Ten sa potom necháva reagovať so studenou koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku olejovitého chloridu olovčitého[7]
Chlorid olovnatý je hlavným prekurzorom organokovových derivátov olova, napríklad plumbocénu.[8] Používajú sa obvyklé alkylačné činidlá, napríklad Grignardovo činidlo alebo organolítne zlúčeniny:
- 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[7]
Tieto reakcie produkujú deriváty, ktoré sú podobnejšie organokřemíkovým zlúčeninám, teda olovnatý ión má pri alkyláciu tendenciu k disproporcionacii.
Použitie
- Roztavený chlorid olovnatý sa používa pri syntéze titaničitanu olovnatého (PbTiO3) a titaničitanu bárnato-olovnatého (pre keramické materiály) náhradou katiónu:[9]
- xPbCl2(l) + BaTiO3(s) → Ba1-xPbxTiO3 + xBaCl2
- Chlorid olovnatý sa používa na výrobu skla prepúšťajúceho infračervené žiarenie[6] a ornamentálneho skla nazývaného aurenové sklo. To má dúhový povrch vzniknutý nástrekom chloridu olovnatého a opätovným zahrievaním za riadených podmienok. Podobne sa využíva aj chlorid cínatý.[10]
- Kovové olovo môže byť použité ako konštrukčný materiál pre prácu v kyseline chlorovodíkovej, hoci vznikajúci chlorid olovnatý je v chlorvodíku trochu rozpustný. Odolnosť je možné zvýšiť pridaním 6 – 25% antimónu.[11]
- Zásaditý chlorid olovnatý (PbCl2•Pb(OH)2) je známy ako Pattinsonova olovnatá beloba a používa sa ako biely pigment do farieb.[12]
- Chlorid olovnatý je medziproduktom pri rafinácii rudy bizmutu. Z tejto rudy sa najprv pomocou roztaveného hydroxidu sodného odstránia stopy kyslých prvkov, napríklad arzénu a telúru. Potom nasleduje Parkesov odstriebrňovací proces, ktorý odstráni akékoľvek prítomné striebro či zlato. Teraz ruda obsahuje bizmut, olovo a zinok. Nechá sa na ňu pôsobiť plynný chlór pri teplote 500 °C. Najskôr sa tvorí chlorid zinočnatý a je odstránený. Potom sa podobne odstráni vznikajúci chlorid olovnatý a zostáva čistý bizmut. Chlorid bizmutitý by sa tvoril ako posledný.[13]
Toxicita
Podobne ako u iných zlúčenín olova, môže expozícia chloridom olovnatým viesť k otrave olovom.
Podobné látky
- Bromid olovnatý
- Fluorid olovnatý
- Jodid olovnatý
- Chlorid cínatý
- Chlorid germanatý
- Chlorid olovičitý
- Chlorid bizmutitý
- Chlorid tálny
Referencie
- 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, roč. 42, s. 147. DOI: 10.1016/0022-2860(77)87038-5.
- 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.
- Inorganic Chemistry. 2. vyd. [s.l.] : Prentice Hall, 2004. ISBN 978-0130399137. S. 365. (po anglicky)
- Lowack, R. „Decasubstituted decaphenylmetallocenes“. J. Organomet. Chem., 1994, roč. 476, s. 25. DOI: 10.1016/0022-328X(94)84136-5.
- ABOUJALIL, Almaz, DELOUME, Jean-Pierre, CHASSAGNEUX, Scharff, FERNAND, 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. 7. vyd.. DOI: 10.1039/a800003d.
- 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
Externé odkazy
Literatúra
- VOHLÍDAL, Jiří; ŠTULÍK, Karel; JULÁK, Alois. Chemické a analytické tabuľky. 1. vyd. Praha : Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5.
Zdroj
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Chlorid olovnatý na českej Wikipédii (číslo revízie nebolo určené).