PLUMBUM KLORIDA: SIFAT, STRUKTUR, KEGUNAAN - KIMIA - 2025

The klorida plumbum adalah garam bukan organik mempunyai yang formula kimia PbCl _n , di mana n adalah nombor pengoksidaan plumbum. Oleh itu, apabila timbal adalah +2 atau +4, garam adalah PbCl ₂ atau PbCl ₄ , masing-masing. Oleh itu, terdapat dua jenis klorida untuk logam ini.

Dari keduanya, PbCl ₂ adalah yang paling penting dan stabil; sementara PbCl ₄ tidak stabil dan kurang berguna. Yang pertama bersifat ionik, di mana kation Pb ²⁺ menghasilkan interaksi elektrostatik dengan Cl anion ^- untuk membina kisi kristal; dan yang kedua adalah kovalen, dengan ikatan Pb-Cl menghasilkan tetrahedron plumbum dan klorin.

Jarum PbCl2 yang diendapkan. Sumber: Rrausch1974

Perbezaan lain antara kedua klorida plumbum adalah bahawa PbCl ₂ adalah pepejal dengan kristal berbentuk jarum putih (gambar atas); sementara PbCl ₄ adalah minyak kekuningan yang dapat mengkristal pada suhu -15ºC. Sejak awal, PbCl ₂ lebih estetik daripada PbCl ₄ .

Sebagai tambahan kepada apa yang telah disebutkan, PbCl ₂ terdapat di alam semula jadi sebagai mineral cotunite; sementara PbCl ₄ tidak, kerana rentan terhadap penguraian. Walaupun PbCl ₄ dapat digunakan untuk memperoleh PbO ₂ , sebilangan besar sebatian organometalik berasal dari PbCl ₂ .

Hartanah

Sifat klorida plumbum pada dasarnya bergantung pada bilangan pengoksidaan plumbum; kerana klorin tidak berubah, tetapi cara ia berinteraksi dengan plumbum. Oleh itu, kedua-dua sebatian mesti ditangani secara berasingan; plumbum (II) klorida di satu pihak, dan plumbum (IV) klorida di sisi lain.

-Lead (II) klorida

Jisim molar

278.10 g / mol.

Penampilan fizikal

Kristal berwarna putih dengan bentuk jarum.

Ketumpatan

5.85 g / mL.

Takat lebur

501 ° C.

Takat didih

950 ° C.

Keterlarutan air

10.8 g / L pada suhu 20 ° C. Tidak larut dan air mesti dipanaskan sehingga sejumlah besar dapat larut.

Indeks biasan

2,199.

Plumbum (IV) klorida

Jisim molar

349.012 g / mol.

Penampilan fizikal

Cecair berminyak kekuningan.

Ketumpatan

3.2 g / mL.

Takat lebur

-15 ° C.

Takat didih

50 ° C. Pada suhu yang lebih tinggi ia menguraikan melepaskan gas klorin:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

Sebenarnya, reaksi ini boleh menjadi sangat meletup, jadi PbCl ₄ disimpan dalam asid sulfurik pada suhu -80ºC.

Struktur

-Lead (II) klorida

Pada awalnya disebutkan bahawa PbCl ₂ adalah sebatian ion, sehingga terdiri dari ion Pb ²⁺ dan Cl ^- yang membina kristal di mana nisbah Pb: Cl sama dengan 1: 2 ditetapkan; iaitu, terdapat dua kali lebih banyak Cl ^- anion kerana terdapat kation Pb ²⁺ .

Hasilnya adalah bahawa kristal orthorhombic terbentuk yang ionnya dapat diwakili dengan model sfera dan palang seperti pada gambar di bawah.

Struktur cotunite. Sumber: Benjah-bmm27.

Struktur ini juga sesuai dengan struktur mineral cotunite. Walaupun bar digunakan untuk menunjukkan arah ikatan ionik, ia tidak boleh dikelirukan dengan ikatan kovalen (atau sekurang-kurangnya, murni kovalen).

Dalam kristal ortorhombik ini, Pb ²⁺ (sfera kelabu) mempunyai sembilan Cl ^- (sfera hijau) yang mengelilinginya, seolah-olah tertutup dalam prisma segitiga. Oleh kerana kerumitan struktur, dan ketumpatan ionik rendah Pb ²⁺ , molekul sukar untuk melarutkan kristal; sebab itulah ia larut dalam air sejuk.

Molekul fasa gas

Apabila kristal dan cecair tidak dapat menahan suhu tinggi, ion mula menguap sebagai molekul PbCl ₂ yang diskrit ; iaitu dengan ikatan kovalen Cl-Pb-Cl dan sudut 98º, seolah-olah bumerang. Fasa gas kemudian dikatakan terdiri daripada molekul PbCl _{2 ini} dan bukan ion yang dibawa oleh arus udara.

Plumbum (IV) klorida

Sementara itu, PbCl ₄ adalah sebatian kovalen. Kenapa? Kerana kation Pb ⁴⁺ lebih kecil dan juga mempunyai ketumpatan muatan ion yang lebih tinggi daripada Pb ²⁺ , yang menyebabkan polarisasi awan Cl ^- elektron lebih besar . Hasilnya adalah bahawa bukan jenis ion Pb ⁴⁺ Cl ^- interaksi , kovalen Pb-Cl bon terbentuk.

Dengan pertimbangan ini, persamaan antara PbCl ₄ dan, misalnya, CCl ₄ difahami ; kedua-duanya berlaku sebagai molekul tetrahedral tunggal. Oleh itu, dijelaskan mengapa klorida plumbum ini adalah minyak kekuningan dalam keadaan normal; Atom Cl saling berkaitan antara satu sama lain dan "tergelincir" ketika dua molekul PbCl ₄ menghampiri.

Walau bagaimanapun, apabila suhu turun dan molekul menjadi lebih perlahan, kebarangkalian dan kesan dipol seketika meningkat (PbCl ₄ adalah apolar kerana simetri); dan kemudian minyak membeku sebagai kristal heksagon kuning:

Struktur kristal PbCl4. Sumber: Benjah-bmm27

Perhatikan bahawa setiap bola kelabu dikelilingi oleh empat sfera hijau. Molekul PbCl _{4 yang} "dibungkus" ini membentuk kristal tidak stabil yang mudah terdedah kepada penguraian yang kuat.

Tatanama

Nama: plumbum (II) klorida dan plumbum (IV) klorida sesuai dengan yang ditugaskan menurut nomenklatur Saham. Oleh kerana nombor pengoksidaan +2 adalah terendah untuk plumbum, dan +4 tertinggi, kedua klorida dapat dinamakan menurut nomenklatur tradisional sebagai plumbose chloride (PbCl ₂ ), dan plumbum klorida (PbCl ₄ ), masing-masing.

Dan akhirnya ada tatanama sistematik, yang menyoroti bilangan setiap atom dalam sebatian tersebut. Oleh itu, PbCl ₂ adalah diklorida plumbum, dan PbCl _{4 adalah} tetraklorida plumbum.

Permohonan

Tidak ada penggunaan praktikal yang diketahui untuk PbCl ₄ selain berfungsi untuk sintesis PbO ₂ . Walau bagaimanapun, PbCl ₂ lebih berguna dan sebab itulah hanya beberapa kegunaan untuk klorida plumbum khusus ini yang akan disenaraikan di bawah:

- Oleh kerana sifatnya yang sangat terang, ia ditujukan untuk alat pengesan fotografi, akustik, optik dan radiasi.

- Karena tidak menyerap di wilayah spektrum inframerah, digunakan untuk pembuatan kacamata yang memancarkan jenis radiasi ini.

- Ini telah menjadi bagian dari apa yang disebut kaca emas, bahan yang menarik dengan warna kebiruan warna-warni yang digunakan untuk tujuan hiasan.

- Juga, mengikuti subjek seni, ketika alkali, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ memperoleh nada keputihan yang kuat, digunakan sebagai pigmen plumbum putih. Walau bagaimanapun, penggunaannya tidak digalakkan kerana ketoksikannya yang tinggi.

- Cair dan dicampurkan dengan barium titanate, BaTiO ₃ , menimbulkan barium titanate seramik dan plumbum Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Sekiranya Pb ²⁺ memasuki BaTiO ₃ , Ba ²⁺ mesti meninggalkan kristal untuk membolehkan penggabungannya, dan pertukaran kation kemudiannya berlaku; oleh itu komposisi Ba ²⁺ dinyatakan sebagai 1-x.

- Dan akhirnya, dari PbCl ₂ , beberapa sebatian plumbum organometallik formula umum R ₄ Pb atau R ₃ Pb-PbR ₃ disintesis .

Rujukan

1. Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (Edisi keempat). Bukit Mc Graw.
2. Wikipedia. (2019). Plumbum (II) klorida. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
3. Formulasi Kimia. (2019). Plumbum (IV) klorida. Dipulihkan dari: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). Klorida karbon, silikon, dan plumbum. Dipulihkan dari: chemguide.co.uk
5. Kajian nonlinear spektral dan optik mengenai kristal plumbum klorida (PbCl ₂ ). . Dipulihkan dari: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2019). Klorida plumbum. Pangkalan Data PubChem; CID = 24459. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov