Tinchlorid (SnCl2) Egenskaber, struktur, anvendelser og risici

den tinchlorid (II) eller tannchlorid, med kemisk formel SnCl_2, er en hvid krystallinsk fast forbindelse, produkt af reaktionen af ​​tin og en koncentreret opløsning af saltsyre: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl₂(aq) + H₂(G). Processen med dens syntese (fremstilling) består i at tilsætte stykker tin filings for at reagere med syren.

Efter tilsætning af tinstykker fortsætter den til at udføre en dehydrering og krystallisation, indtil det uorganiske salt er opnået. I denne forbindelse har tin mistet to elektroner fra dens valensskal for at danne bindinger med chloratomer.

Dette kan forstås bedre, hvis man overvejer valens konfiguration af tin (5s²5p_x²p_og⁰p_z⁰), hvoraf parret af elektroner optager orbitalen p_x gives til protoner H⁺, for at danne et diatomisk molekyle af hydrogen. Det vil sige, dette er en reaktion af redox-typen.

indeks

• 1 Fysiske og kemiske egenskaber
  • 1.1 Valencia konfiguration
  • 1.2 Reaktivitet
  • 1.3 Reduktiv aktivitet
• 2 Kemisk struktur
• 3 anvendelser
• 4 risici
• 5 referencer

Fysiske og kemiske egenskaber

SnCl forbinder₂ Er de ioniske eller kovalente? De fysiske egenskaber af tin (II) chlorid udelukker den første mulighed. Smelte- og kogepunkterne for denne forbindelse er 247 ° C og 623 ° C, hvilket indikerer svage intermolekylære interaktioner, almindelig kendsgerning for kovalente forbindelser.

Dens krystaller er hvide, som oversætter til nulabsorption i det synlige spektrum.

Valencia konfiguration

På billedet ovenfor er i det øverste venstre hjørne et isoleret SnCl-molekyle illustreret₂.

Den molekylære geometri skal være flad, fordi hybridiseringen af ​​det centrale atom er sp² (3 omkreds sp² og ren p orbital til dannelse af kovalente bindinger), men det frie elektronpar optager volumen og skubber chloratomerne ned, hvilket giver molekylet en kantet geometri.

I gasfase isoleres denne forbindelse, så den ikke interagerer med de andre molekyler.

Som et tab af paret elektroner i orbitalen p_x, tinnet omdannes til ion Sn²⁺ og den resulterende elektroniske konfiguration er 5s²5p_x⁰p_og⁰p_z⁰, med alle sine p orbitaler til rådighed for at acceptere links fra andre arter.

Cl ioner^- koordinere med Sn ion²⁺ at give anledning til tinchlorid. Den elektroniske konfiguration af tin i dette salt er 5s²5p_x²p_og²p_z⁰, være i stand til at acceptere et andet par elektroner i sin fri omgang p_z.

For eksempel kan du acceptere en anden Cl ion^-, danner komplekset af trigonalplan geometri (en pyramide med trekantet base) og negativt ladet [SnCl₃]^-.

reaktivitet

SnCl₂ har høj reaktivitet og tendens til at opføre sig som Lewis-syre (elektron receptor) for at fuldføre sin valence octet.

Ligesom det accepterer en Cl ion^-, det samme sker med vand, som "hydrater" tinatomet ved at forbinde et vandmolekyle direkte til tin, og et andet vandmolekyle danner hydrogenbindingsinteraktioner med den første.

Resultatet af dette er, at SnCl₂ det er ikke rent, men koordineret med vandet i sit dihydrerede salt: SnCl₂· 2H₂O.

SnCl₂ Det er meget opløseligt i vand og i polære opløsningsmidler, fordi det er en polær forbindelse. Imidlertid aktiverer dets opløselighed i vand, mindre end dens massevægt, en hydrolysereaktion (ruptur af et vandmolekyle) for at danne et basisk og uopløseligt salt:

SnCl₂(aq) + H₂O (l) <=> Sn (OH) Cl (s) + HCI (aq)

Den dobbelte pil indikerer, at en ligevægt er etableret, begunstiget til venstre (mod reaktanterne), hvis HCl-koncentrationerne stiger. Til dette er SnCl-opløsningerne₂ anvendt har en sur pH, for at undgå udfældning af uønsket saltprodukt af hydrolyse.

Reduktiv aktivitet

Reagerer med ilt i luften for at danne tin (IV) chlorid eller stanniklorid:

6 SnCl₂(aq) + O₂(g) + 2H₂O (1) => 2SnCl₄(aq) + 4Sn (OH) Cl (s)

I denne reaktion oxiderer tin dannelsen af ​​en binding med det elektronegative oxygenatom og forøger dets antal bindinger med chloratomerne.

Generelt stabiliserer de elektrongegative atomer af halogenerne (F, Cl, Br og I) bindingerne af Sn (IV) -forbindelserne, og denne fakta forklarer hvorfor SnCl₂ det er et reduktionsmiddel.

Når det oxiderer og taber alle sine valenselektroner, er Snionen⁴⁺ det forbliver med en 5'ers konfiguration⁰5p_x⁰p_og⁰p_z⁰, at være paret elektroner i orbitalet 5s det sværeste at være "rystet".

Kemisk struktur

SnCl₂ præsenterer en krystalstruktur af orthorhombic type, svarende til rækker af sav, hvor tænderne er tænder klorider.

Hver række er en SnCl-kæde₃ danner en Cl-bro med et andet Sn-atom (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- ···), som det kan ses i billedet ovenfor. To kæder, der er forbundet med svage vekselvirkninger af Sn-Cl-typen, udgør et lag af arrangementet, der er overlejret på et andet lag osv., Indtil det krystallinske faste stof er defineret.

Det frie elektronpar 5s² forårsager forvrængning i strukturen, fordi den indtager volumen (volumen af ​​den elektroniske sky).

Sn kan have et koordinationstal lig med ni, hvilket svarer har ni naboer, tegne en trigonal prisme med denne beliggende i centrum af den geometriske figur og Cl ved hjørnerne, sammen med andre Cl placeret i hvert af prismens firkantede flader.

Dette er lettest observeres når man overvejer en kæde, hvor Sn (mørkegrå områder) peger opad, og de tre Cl knyttet til denne trekantede form gulvet, mens de tre øvre Cl danne trekantede tag.

applikationer

Ved organisk syntese anvendes den som et reduktionsmiddel til aromatiske nitroforbindelser (Ar-NO₂ à Ar-NH₂). Da dets kemiske struktur er laminær, finder den anvendelse i katalysernes verden af ​​organiske reaktioner, ud over at være en potentiel kandidat til katalytisk støtte.

Dens reducerende egenskab anvendes til at bestemme tilstedeværelsen af ​​guldforbindelser, at belægge briller med sølvspegle og fungere som en antioxidant.

Også i sin molekylære geometri trigonalpyramid (: SnX3^- M⁺) anvendes som en Lewis-base til syntese af et stort antal forbindelser (såsom Pt-klyngekomplekset)₃Sn₈cl₂₀, hvor det elektronfrie par er koordineret med en Lewis-syre).

risici

SnCl₂ Det kan beskadige hvide blodlegemer. Det er ætsende, irriterende, kræftfremkaldende og har store negative konsekvenser for de arter, der befinder sig i marine økosystemer.

Det kan nedbrydes ved høje temperaturer og frigiver den skadelige chlorgas. I kontakt med stærkt oxiderende stoffer udløser det eksplosive reaktioner.

referencer

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi i Elementerne i gruppe 14 (fjerde udgave., side 329). Mc Graw Hill.
2. ChemicalBook. (2017). Hentet den 21. marts 2018 fra ChemicalBook: chemicalbook.com
3. Pubchem. (2018). Tinchlorid. Hentet den 21. marts 2018, fra PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Wikipedia. (2017). Tin (II) chlorid. Hentet den 21. marts 2018, fra Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E. W. (1975). Tysklands kemi: Tin og bly (første udgave). p-82,83. Pergamom Press.
6.  F. Hulliger. (1976). Strukturelle kemi af lag-type faser. P-120.121. D. Reidel Publishing Company.