Ιδιότητες, δομή, χρήσεις και κίνδυνοι χλωριούχου κασσίτερου (SnCl2)

Το χλωριούχο κασσίτερο (II) ή χλωριούχο κασσίτερο, χημικού τύπου SnCl_2, είναι μια λευκή κρυσταλλική στερεή ένωση, προϊόν της αντίδρασης κασσιτέρου και ένα συμπυκνωμένο διάλυμα υδροχλωρικού οξέος: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl₂(υδ) + Η₂(ζ) Η διαδικασία της σύνθεσης (παρασκευή) συνίσταται στην προσθήκη τεμαχίων πινέλων κασσιτέρου για να αντιδράσει με το οξύ.

Μετά την προσθήκη των τεμαχίων κασσίτερου, προχωρεί να πραγματοποιήσει αφυδάτωση και κρυστάλλωση μέχρις ότου ληφθεί το ανόργανο άλας. Στην ένωση αυτή, ο κασσίτερος έχει χάσει δύο ηλεκτρόνια από το κέλυφος του σθένους για να σχηματίσει δεσμούς με άτομα χλωρίου.

Αυτό μπορεί να γίνει καλύτερα κατανοητό αν ληφθεί υπόψη η διαμόρφωση σθένους του κασσίτερου (5s²5ρ_x²σ_και⁰σ_z⁰), εκ των οποίων το ζεύγος ηλεκτρονίων που καταλαμβάνουν το τροχιακό p_x δίνεται στα πρωτόνια Η⁺, προκειμένου να σχηματιστεί ένα διατομικό μόριο υδρογόνου. Δηλαδή, αυτή είναι μια αντίδραση τύπου redox.

Ευρετήριο

• 1 Φυσικές και χημικές ιδιότητες
  • 1.1 Διαμόρφωση της Βαλένθια
  • 1.2 Δραστικότητα
  • 1.3 Περιοριστική δραστηριότητα
• 2 Χημική δομή
• 3 Χρήσεις
• 4 Κίνδυνοι
• 5 Αναφορές

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

Οι σύνδεσμοι SnCl₂ Είναι ιοντικά ή ομοιοπολικά; Οι φυσικές ιδιότητες του χλωριούχου κασσιτέρου (II) αποκλείουν την πρώτη επιλογή. Τα σημεία τήξης και βρασμού αυτής της ένωσης είναι 247 ° C και 623 ° C, ενδεικτικά ασθενών ενδομοριακών αλληλεπιδράσεων, κοινό γεγονός για ομοιοπολικές ενώσεις.

Οι κρύσταλλοι του είναι λευκοί, γεγονός που μεταφράζεται σε μηδενική απορρόφηση στο ορατό φάσμα.

Διαμόρφωση της Βαλένθια

Στην παραπάνω εικόνα, στην επάνω αριστερή γωνία, απεικονίζεται ένα απομονωμένο μόριο SnCl₂.

Η μοριακή γεωμετρία πρέπει να είναι επίπεδη επειδή η υβριδοποίηση του κεντρικού ατόμου είναι sp² (3 τροχιακά sp² και καθαρή ρ τροχιακό για να σχηματίσουν ομοιοπολικούς δεσμούς), αλλά η ελεύθερη ζεύγος ηλεκτρονίων καταλαμβάνει όγκο και ωθεί τα άτομα χλωρίου κάτω, δίνοντας στο μόριο μία γωνιακή γεωμετρία.

Στην αέρια φάση αυτή η ένωση απομονώνεται, επομένως δεν αλληλεπιδρά με τα άλλα μόρια.

Ως απώλεια του ζεύγους των ηλεκτρονίων στο τροχιακό p_x, ο κασσίτερος μετασχηματίζεται στο ιόν Sn²⁺ και η προκύπτουσα ηλεκτρονική διαμόρφωση είναι 5s²5ρ_x⁰σ_και⁰σ_z⁰, με όλα τα διαθέσιμα στοιχεία να δέχονται συνδέσμους από άλλα είδη.

Ιόντα Cl^- συντονιστείτε με το ιόν Sn²⁺ για να δημιουργηθεί χλωριούχος κασσίτερος. Η ηλεκτρονική διαμόρφωση του κασσίτερου σε αυτό το αλάτι είναι 5s²5ρ_x²σ_και²σ_z⁰, να είναι σε θέση να δεχθεί ένα άλλο ζεύγος ηλεκτρονίων στο ελεύθερο τροχιακό του p_z.

Για παράδειγμα, μπορείτε να δεχτείτε άλλο ιόν Cl^-, σχηματίζοντας το σύμπλεγμα γεωμετρίας τριγωνικού επιπέδου (πυραμίδα με τριγωνική βάση) και αρνητικά φορτισμένο [SnCl₃]^-.

Δραστικότητα

Το SnCl₂ έχει υψηλή αντιδραστικότητα και τάση να συμπεριφέρεται όπως το οξύ Lewis (υποδοχέας ηλεκτρονίων) για να ολοκληρώσει την οκτάδα του σθένους.

Ακριβώς όπως δέχεται ένα ιόν Cl^-, το ίδιο κάνει και το νερό, το οποίο «ενυδατώνει» το άτομο κασσίτερου συνδεδεμένο με ένα μόριο νερού απευθείας σε κασσίτερο, και ένα δεύτερο μόριο ύδατος αλληλεπιδράσεις σύνδεσης μορφή υδρογόνου με το πρώτο.

Το αποτέλεσμα είναι ότι το SnCl₂ δεν είναι καθαρό αλλά συντονίζεται με το νερό στο διυδρομένο άλας του: SnCl₂· 2H₂Ο.

Το SnCl₂ Είναι πολύ διαλυτό στο νερό και σε πολικούς διαλύτες, επειδή είναι πολική ένωση. Ωστόσο, η διαλυτότητα του σε νερό, μικρότερη από το βάρος του, ενεργοποιεί μια αντίδραση υδρόλυσης (ρήξη ενός μορίου νερού) για να δημιουργήσει ένα βασικό και αδιάλυτο άλας:

SnCl₂(υδ) + Η₂O (l) <=> Sn (ΟΗ) 01 (s) + ΗΟΙ (υδατ.)

Το διπλό βέλος υποδηλώνει ότι υπάρχει μια ισορροπία που ευνοείται προς τα αριστερά (προς τα αντιδραστήρια) εάν αυξηθούν οι συγκεντρώσεις του HCl. Γι 'αυτό, τα διαλύματα SnCl₂ που έχουν ένα όξινο ρΗ, για να αποφευχθεί η καθίζηση του ανεπιθύμητου προϊόντος άλατος υδρόλυσης.

Περιοριστική δραστηριότητα

Αντιδρά με οξυγόνο στον αέρα για να σχηματίσει χλωριούχο κασσίτερο (IV) ή χλωριούχο κασσίτερο:

6 SnCl₂(υδ) + Ο₂(g) + 2Η₂O (1) => 2SnCl₄(υδ) + 4Sn (ΟΗ) 01 (s)

Σε αυτήν την αντίδραση ο κασσίτερος οξειδώνει σχηματίζοντας δεσμό με το ηλεκτροαρνητικό άτομο οξυγόνου και αυξάνει τον αριθμό των δεσμών του με τα άτομα χλωρίου.

Σε γενικές γραμμές, τα άτομα ηλεκτροαρνητικό αλογόνου (F, Cl, Br και Ι) σταθεροποιούν τις συνδέσεις των ενώσεων του Sn (IV) και αυτό εξηγεί γιατί το SnCl₂ είναι ένας αναγωγικός παράγοντας.

Όταν οξειδώνει και χάνει όλα τα ηλεκτρόνια σθένους, το ιόν Sn⁴⁺ παραμένει με διαμόρφωση των 5 δευτερολέπτων⁰5ρ_x⁰σ_και⁰σ_z⁰, που είναι το ζευγάρι των ηλεκτρονίων στα τροχιακά 5s το πιο δύσκολο να "χτυπηθεί".

Χημική δομή

Το SnCl₂ παρουσιάζει μια κρυσταλλική δομή ορθορομβοτικού τύπου, παρόμοια με σειρές πριονιών, στα οποία οι άκρες των δοντιών είναι χλωριούχα.

Κάθε σειρά είναι αλυσίδα SnCl₃ σχηματίζοντας γέφυρα Cl με άλλο άτομο Sn (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- ···), όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα. Δύο αλυσίδες, που συνδέονται με αδύναμες αλληλεπιδράσεις του τύπου Sn-Cl, συνιστούν ένα στρώμα της διάταξης, το οποίο είναι τοποθετημένο πάνω σε ένα άλλο στρώμα και ούτω καθεξής μέχρι να καθοριστεί το κρυσταλλικό στερεό.

Το ζεύγος ελεύθερων ηλεκτρονίων 5s² προκαλεί παραμόρφωση στη δομή επειδή καταλαμβάνει όγκο (τον όγκο του ηλεκτρονικού νέφους).

Το Sn μπορεί να έχει ένα αριθμό συντονισμού ίσο με εννέα, η οποία ισούται με εννέα γείτονες, αντλώντας ένα τριγωνικό πρίσμα με αυτό που βρίσκεται στο κέντρο της γεωμετρικό σχήμα και Cl εις τις κορυφές, μαζί με άλλα Cl που βρίσκονται σε καθένα των τετράγωνων όψεων του πρίσματος.

Αυτό είναι πιο εύκολα παρατηρείται κατά την εξέταση μια αλυσίδα όπου Sn (σκούρο γκρι περιοχές) προς τα πάνω, και τα τρία Cl συνδέονται με αυτή τριγωνική μορφή το δάπεδο, ενώ οι τρεις άνω Cl σχηματίζουν την τριγωνική οροφή.

Χρησιμοποιεί

Στην οργανική σύνθεση χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας για αρωματικές νιτροενώσεις (Ar-NO₂ ^ Ar-NH₂). Καθώς η χημική της δομή είναι στρωτή, βρίσκει χρήση στον κόσμο της κατάλυσης των οργανικών αντιδράσεων, πέραν του ότι είναι πιθανός υποψήφιος για καταλυτική υποστήριξη.

Η μειωτική του ιδιότητα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της παρουσίας ενώσεων χρυσού, για την επικάλυψη γυαλιών με ασημένια κάτοπτρα και για να λειτουργήσει ως αντιοξειδωτικό.

Επίσης, στην τριγωνική πυραμίδα μοριακής γεωμετρίας (: SnX3^- Μ⁺) χρησιμοποιείται ως βάση Lewis για τη σύνθεση ενός μεγάλου αριθμού ενώσεων (όπως το σύμπλοκο συμπλέγματος Pt)₃Sn₈Cl₂₀, όπου το ζεύγος χωρίς ηλεκτρόνια συντονίζεται με ένα οξύ Lewis).

Κίνδυνοι

Το SnCl₂ Μπορεί να βλάψει τα λευκά αιμοσφαίρια. Είναι διαβρωτικό, ερεθιστικό, καρκινογόνο και έχει υψηλές αρνητικές επιπτώσεις στα είδη που ζουν σε θαλάσσια οικοσυστήματα.

Μπορεί να αποσυντεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες, απελευθερώνοντας το επιβλαβές αέριο χλώριο. Σε επαφή με ιδιαίτερα οξειδωτικούς παράγοντες, ενεργοποιεί εκρηκτικές αντιδράσεις.

Αναφορές

1. Shiver & Atkins. (2008). Ανόργανη χημεία Στο Τα στοιχεία της ομάδας 14 (τέταρτη έκδοση, σελίδα 329). Mc Graw Hill.
2. ChemicalBook. (2017). Ανακτήθηκε στις 21 Μαρτίου 2018, από την ChemicalBook: chemicalbook.com
3. PubChem. (2018). Χλωριούχο κασσίτερο. Ανακτήθηκε στις 21 Μαρτίου 2018, από την PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Χλωριούχο κασσίτερο (II). Ανακτήθηκε στις 21 Μαρτίου 2018, από τη Wikipedia: en.wikipedia.org
5. Ε. G. Rochow, Ε. W. (1975). Η Χημεία του Γερμάνιου: Κασσίτερος και Μόλυβδος (πρώτη έκδοση). ρ-82.83. Περγαμόμετρο Τύπου.
6.  F. Hulliger. (1976). Δομική Χημεία φάσεων τύπου στρώματος. Ρ-120,121. D. Reidel Publishing Company.