塩化鉛を有する無機塩である化学式のPbCl N nは、鉛の酸化数です。したがって、鉛が+2または+4の場合、塩はそれぞれPbCl 2またはPbCl 4です。したがって、この金属には2種類の塩化物があります。
2つのうち、PbCl 2が最も重要で安定しています。一方、PbCl 4は不安定であまり有用ではありません。最初は鉛性質、イオン性である2+陽イオンがClでアニオンとの静電相互作用を生成-結晶格子を構築します。2つ目は共有結合で、Pb-Cl結合により鉛と塩素の四面体が作成されます。
沈殿したPbCl2針。出典:Rrausch1974
2つの塩化鉛のもう1つの違いは、PbCl 2が白い針状の結晶を持つ固体であることです(上の画像)。一方、PbCl 4は黄色がかったオイルで、-15℃で結晶化します。最初から、PbCl 2はPbCl 4よりも美的です。
すでに言及されていることに加えて、PbCl 2は鉱物のコツナイトとして自然界に見られます。PbCl 4は分解しやすいため、分解しません。PbCl 4を使用してPbO 2を得ることができますが、PbCl 2から無限に多様な有機金属化合物が得られます。
プロパティ
塩化鉛の特性は、本質的に鉛の酸化数に依存します。塩素は変化しませんが、鉛との相互作用の方法は変化します。したがって、両方の化合物を別々に扱う必要があります。一方は塩化鉛(II)、もう一方は塩化鉛(IV)です。
-塩化鉛(II)
モル質量
278.10 g / mol。
外見
針の形をした白い色の結晶。
密度
5.85 g / mL。
融点
501°C
沸点
950°C
水溶性
20°Cで10.8 g / L それは難溶性であり、かなりの量が溶解できるように水を加熱する必要があります。
屈折率
2,199。
塩化鉛(IV)
モル質量
349.012 g / mol。
外見
黄色がかった油性の液体。
密度
3.2 g / mL。
融点
-15°C
沸点
50°C 高温になると分解して塩素ガスを放出します:
PbCl 4(s)=> PbCl 2(s)+ Cl 2(g)
実際、この反応は非常に爆発的になる可能性があるため、PbCl 4は硫酸中に-80℃で保存されます。
構造
-塩化鉛(II)
PbClことが言及された初めに2は、イオン性化合物であるので、それは鉛からなること2+およびCl -イオン結晶を構築するのPb:のCl比が1に等しい:2が確立されています。すなわち、多くのCl等倍ある-アニオン鉛あるよう2+カチオンは。
その結果、斜方晶が形成され、そのイオンは、下の画像のように、球と棒のモデルで表すことができます。
コツナイトの構造。出典:Benjah-bmm27。
この構造はコツナイト鉱物の構造にも対応しています。棒はイオン結合の方向性を示すために使用されますが、共有結合(または少なくとも純粋に共有結合)と混同しないでください。
これら斜方晶において、鉛2+(灰色球)9のCl有する-それは三角プリズム内に封入されたかのように、それを取り囲む(緑球)。構造が複雑で、Pb 2+のイオン密度が低いため、分子が結晶を溶媒和することは困難です。これが冷水への溶解性が低い理由です。
気相分子
結晶も液体も高温に耐えられない場合、イオンは離散したPbCl 2分子として蒸発し始めます。つまり、Cl-Pb-Cl共有結合と98°の角度を持ち、まるでブーメランのようです。その場合、気相はこれらのPbCl 2分子からなり、気流によって運ばれるイオンではないという。
塩化鉛(IV)
一方、PbCl 4は共有結合化合物です。どうして?鉛ため4+カチオンは小さく、また、Pbのより高いイオン電荷密度を有する2+ Clを大きく分極させる、-電子雲。結果ではなく、イオン性のタイプのPbのものである4+のCl -の相互作用、共有結合性のPb-Cl結合が形成されます。
これを考慮すると、PbCl 4と、たとえばCCl 4の間の類似性が理解されます。どちらも単一の四面体分子として発生します。したがって、この塩化鉛が通常の条件下で黄色がかった油である理由が説明されています。2つのPbCl 4分子が接近すると、Cl原子は互いにゆるやかに関連し、「スリップ」します。
ただし、温度が低下して分子が遅くなると、瞬間双極子の確率と効果が増加します(対称性があるため、PbCl 4は無極性です)。その後、油は黄色の六角形の結晶として凍結します。
PbCl4の結晶構造。出典:Benjah-bmm27
それぞれの灰色がかった球が4つの緑の球に囲まれていることに注意してください。これらの「パックされた」PbCl 4分子は、激しい分解を受けやすい不安定な結晶を構成します。
命名法
名前:塩化鉛(II)および塩化鉛(IV)は、在庫の命名法に従って割り当てられた名称に対応しています。酸化数は+2が最も低く、+ 4が最も高いため、両方の塩化物は、従来の命名法に従って、それぞれ、塩化鉛(PbCl 2)および塩化鉛(PbCl 4)と命名できます。
そして最後に、化合物の各原子の数を強調する体系的な命名法があります。したがって、PbCl 2は二塩化鉛であり、PbCl 4は四塩化鉛である。
用途
PbO 2の合成に役立つ以外に、PbCl 4の実用的な使用は知られていない。ただし、PbCl 2の方が便利であり、このため、この特定の塩化鉛の一部の用途のみを以下に示します。
-その非常に発光性の性質により、写真、音響、光学、および放射線検出器デバイスを対象としています。
-赤外線スペクトルの領域で吸収しないため、このタイプの放射線を透過するガラスの製造に使用されます。
-装飾用に使用される虹色の青みがかった色の魅力的な素材である、いわゆるゴールデンガラスの一部です。
また、PbCl 2・Pb(OH)2は、アルカリ化すると白っぽい色調になり、白鉛顔料として使用されます。しかしながら、その高い毒性のため、その使用は推奨されていません。
-チタン酸バリウムBaTiO 3と溶融混合すると、セラミックチタン酸バリウムと鉛Ba 1-x Pb x TiO 3が生成されます。Pb 2+が BaTiO 3に入る場合、Ba 2+は結晶を離れてその取り込みを可能にする必要があり、陽イオン交換が発生すると言われています。したがって、Ba 2+の組成は1-xとして表されます。
-そして最後に、PbCl 2から、一般式R 4 PbまたはR 3 Pb-PbR 3のさまざまな有機金属鉛化合物が合成されます。
参考文献
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