Хлорид олова строение молекулы

Хлорид олова (SnCl2) свойства, структура, использование и риски

хлорид олова (II) или хлорид олова, химической формулы SnCl_2, представляет собой белое кристаллическое твердое соединение, продукт реакции олова и концентрированного раствора соляной кислоты: Sn (s) + 2HCl (конц) => SnCl₂(вод) + H₂(G). Процесс его синтеза (приготовления) состоит из добавления кусочков оловянных опилок для взаимодействия с кислотой.

После добавления кусочков олова происходит дегидратация и кристаллизация до тех пор, пока не будет получена неорганическая соль. В этом соединении олово потеряло два электрона из его валентной оболочки, чтобы сформировать связи с атомами хлора.

Это может быть лучше понято, если учесть валентную конфигурацию олова (5 с 2 5p_х 2 р_и 0 р_Z 0 ), из которых пара электронов занимает орбиталь р_х дается протонам H + , для того, чтобы сформировать двухатомную молекулу водорода. То есть это реакция окислительно-восстановительного типа.

• 1 Физико-химические свойства
  • 1.1 Конфигурация Валенсии
  • 1.2 Реакционная способность
  • 1.3 Восстановительная активность
• 2 Химическая структура
• 3 использования
• 4 риска
• 5 ссылок

Физико-химические свойства

Ссылки SnCl₂ Они ионные или ковалентные? Физические свойства хлорида олова (II) исключают первый вариант. Точки плавления и кипения для этого соединения составляют 247 ° C и 623 ° C, что свидетельствует о слабых межмолекулярных взаимодействиях, что является распространенным фактом для ковалентных соединений..

Его кристаллы белого цвета, что приводит к нулевому поглощению в видимом спектре.

Конфигурация Валенсии

На изображении выше, в верхнем левом углу, показана изолированная молекула SnCl₂.

Молекулярная геометрия должна быть плоской, потому что гибридизация центрального атома является sp 2 (3 орбитальных зр 2 и чистой орбитали для образования ковалентных связей), но свободная пара электронов занимает объем и отталкивает атомы хлора вниз, придавая молекуле угловую геометрию.

В газовой фазе это соединение изолировано, поэтому оно не взаимодействует с другими молекулами.

Как потеря пары электронов на орбите р_х, олово превращается в ион Sn 2+ и его итоговая электронная конфигурация составляет 5 с 2 5p_х 0 р_и 0 р_Z 0 , со всеми его p-орбиталями, доступными для приема ссылок от других видов.

Ионы Cl — координировать с ионом Sn 2+ дать хлорид олова. Электронная конфигурация олова в этой соли составляет 5 с 2 5p_х 2 р_и 2 р_Z 0 , возможность принять другую пару электронов в своей свободной орбитальной р_Z.

Например, вы можете принять другой ион Cl — , образующий комплекс геометрии треугольной плоскости (пирамида с треугольным основанием) и отрицательно заряженный [SnCl₃] — .

реактивность

SnCl₂ имеет высокую реакционную способность и склонность вести себя как кислота Льюиса (электронный рецептор), чтобы завершить свой валентный октет.

Так же, как он принимает ион Cl — , то же самое происходит с водой, которая «гидратирует» атом олова, связывая молекулу воды непосредственно с оловом, и вторая молекула воды образует взаимодействия водородных связей с первым.

Результатом этого является то, что SnCl₂ это не чисто, но согласовано с водой в его дигидратированной соли: SnCl₂· 2Н₂О.

SnCl₂ Он очень растворим в воде и в полярных растворителях, потому что это полярное соединение. Однако его растворимость в воде, меньшая, чем его массовый вес, активирует реакцию гидролиза (разрыв молекулы воды) с образованием основной и нерастворимой соли:

SnCl₂(вод) + H₂O (l) Sn (OH) Cl (s) + HCl (водн.)

Двойная стрелка указывает на то, что установлено равновесие, благоприятное для левой стороны (по отношению к реагентам), если концентрации HCl увеличиваются. Для этого растворы SnCl₂ используемый имеет кислотный рН, чтобы избежать осаждения нежелательного солевого продукта гидролиза.

Восстановительная активность

Реагирует с кислородом в воздухе с образованием хлорида олова (IV) или хлорида олова:

В этой реакции олово окисляется, образуя связь с электроотрицательным атомом кислорода и увеличивает количество связей с атомами хлора..

В целом, электроотрицательные атомы галогенов (F, Cl, Br и I) стабилизируют связи соединений Sn (IV), и этот факт объясняет, почему SnCl₂ это восстановитель.

Когда он окисляется и теряет все свои валентные электроны, ион Sn 4+ это остается с конфигурацией 5s 0 5p_х 0 р_и 0 р_Z 0 , будучи парой электронов в орбитальных 5-ых, наиболее трудно быть «схваченным».

Химическая структура

SnCl₂ представлена ​​кристаллическая структура орторомбического типа, похожая на ряды пил, в которых кончики зубов представляют собой хлориды.

Каждый ряд представляет собой цепь SnCl₃ образуя мостик Cl с другим атомом Sn (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- ···), как видно на изображении выше. Две цепи, связанные слабыми взаимодействиями типа Sn-Cl, составляют один слой расположения, который накладывается на другой слой и так далее, пока не будет определено кристаллическое твердое вещество..

Свободная электронная пара 5s 2 вызывает искажения в структуре, потому что он занимает объем (объем электронного облака).

Sn может иметь координационное число, равное девяти, то же самое, что иметь девять соседей, рисуя тригональную призму с этим, расположенным в центре геометрической фигуры, и Cl в вершинах, в дополнение к другим Cl, расположенным в каждом квадратных граней призмы.

Это легче заметить, если рассмотреть цепь, в которой Sn (темно-серые сферы) направлены вверх, а три Cl, связанные с ней, образуют треугольный пол, а три верхних Cls образуют треугольную крышу..

приложений

В органическом синтезе он используется в качестве восстановителя для ароматических нитросоединений (Ar-NO₂ à Ar-NH₂). Поскольку его химическая структура является ламинарной, он находит применение в мире катализа органических реакций, помимо того, что является потенциальным кандидатом на каталитическую поддержку.

Его восстановительное свойство используется для определения присутствия соединений золота, для покрытия стекол серебряными зеркалами и для действия в качестве антиоксиданта..

Также в своей молекулярной геометрии тригональная пирамида (: SnX3 — M + ) используется в качестве основы Льюиса для синтеза большого количества соединений (таких как кластерный комплекс Pt)₃Sn₈Cl₂₀, где безэлектронная пара координируется с кислотой Льюиса).

риски

SnCl₂ Это может повредить лейкоциты. Он вызывает коррозию, раздражение, канцерогенность и оказывает сильное негативное воздействие на виды, обитающие в морских экосистемах..

Он может разлагаться при высоких температурах, выделяя вредный газообразный хлор. При контакте с высокоокислительными агентами вызывает взрывные реакции.

Источник

Хлорид олова II

Хлорид олова II
Систематическое наименование	Хлорид олова II
Традиционные названия	хлористое олово, двухлористое олово
Хим. формула	SnCl2
Рац. формула	SnCl2
Состояние	твёрдое
Молярная масса	189,60 г/моль
Плотность	3,95 г/см³
Температура
• плавления	247 °C
• кипения	623 °C
Растворимость
• в воде	83,9 г/100 мл
Рег. номер CAS	7772-99-8
PubChem	24479
Рег. номер EINECS	231-868-0
SMILES
Кодекс Алиментариус	E512
ChEBI	78067
Номер ООН	3260
ChemSpider	22887
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Хлорид олова II (дихлорид олова, двухлористое олово) — бинарное химическое соединение олова и хлора с формулой SnCl₂, солянокислая соль олова.

При нормальных условиях представляет собой белый порошок. Плавится и кипит без разложения. При стоянии на воздухе постепенно гидролизуется влагой и окисляется O₂. Хорошо растворяется в малом количестве воды, при разбавлении раствора выпадает в осадок. Образует кристаллогидрат SnCl₂∙2H₂O, который имеет строение [Sn(H₂O)Cl₂]∙H₂O («оловянная соль»). Реагирует со щелочами, гидратом аммиака. Сильный восстановитель, слабый окислитель.

Содержание

Физические свойства

• Температура плавления 247 °C (кристаллогидрата 37,7 °C)
• Температура кипения 652 °C.

Получение

• Растворение олова в соляной кислоте;
• Нагревание олова в токе хлороводорода.

Хранение

В сухом прохладном месте.

Приготовление 10 % раствора: К 100 г SnCl₂·2H₂O добавить 100 мл концентрированной соляной кислоты, разбавить до 1 л водой и добавить немного олова.

Источник

Хлорид олова (II)

• 7772-99-8Y
• 10025-69-1 (дигидрат) Y

• ЧЕБИ: 78067N

• 22887N

• XP8700000 (безводный)
  XP8850000 (дигидрат)

• R30H55TN67Y
• 1BQV3749L5 (дигидрат) Y

SnCl ₂ Молярная масса 189,60 г / моль (безводный)
225,63 г / моль (дигидрат) Внешность Белое кристаллическое твердое вещество Запах без запаха Плотность 3,95 г / см 3 (безводный)
2,71 г / см 3 (дигидрат) Температура плавления 247 ° С (477 ° F, 520 К) (безводный)
37,7 ° С (дигидрат) Точка кипения 623 ° С (1153 ° F, 896 К) (разлагается) 83,9 г / 100 мл (0 ° C)
Гидролизуется в горячей воде Растворимость растворим в этаноле , ацетоне , эфире , тетрагидрофуране
нерастворим в ксилоле −69,0 · 10 −6 см 3 / моль Структура Слойная структура (цепочки из групп SnCl ₃ ) Тригонально-пирамидный (безводный)
дигидрат также трехкоординатный Бент (газовая фаза) Опасности Основные опасности Раздражает, опасен для водных организмов Паспорт безопасности См .: страницу данных
ICSC 0955 (безводный)
ICSC 0738 (дигидрат) NFPA 704 (огненный алмаз)

Смертельная доза или концентрация (LD, LC): 700 мг / кг (крыса, перорально)
10 000 мг / кг (кролик, перорально)
250 мг / кг (мышь, перорально) [1] Родственные соединения N проверить ( что есть ?) Y N Ссылки на инфобоксы

Хлорид олова (II) , также известный как хлорид олова , представляет собой белое кристаллическое твердое вещество с формулой Sn Cl ₂ . Он образует стабильный дигидрат, но водные растворы имеют тенденцию к гидролизу , особенно если они горячие. SnCl ₂ широко используется в качестве восстановителя (в растворе кислоты) и в электролитических ваннах для лужения . Хлорид олова (II) не следует путать с другим хлоридом олова; хлорид олова (IV) или хлорид олова (SnCl ₄ ).

Содержание

Химическая структура [ править ]

SnCl ₂ имеет одну пару из электронов , таким образом, что молекула в газовой фазе изогнута. В твердом состоянии кристаллический SnCl ₂ образует цепи, связанные хлоридными мостиками, как показано. Дигидрат также является трехкоординатным: одна вода координируется с оловом, а вторая вода — с первой. Основная часть молекулы укладывается в двойные слои кристаллической решетки , а «вторая» вода находится между слоями.

Химические свойства [ править ]

Хлорид олова (II) может растворяться в воде, меньшей, чем его собственная масса, без видимого разложения, но по мере разбавления раствора происходит гидролиз с образованием нерастворимой основной соли:

SnCl ₂ (водн.) + H ₂ O (l) ⇌ Sn (OH) Cl (s) + HCl (водн.)

Следовательно, если должны использоваться прозрачные растворы хлорида олова (II), его необходимо растворить в соляной кислоте (обычно той же или большей молярности, что и хлорид олова), чтобы поддерживать равновесие в левой части (с использованием формулы Ле Шателье. принцип ). Растворы SnCl ₂ также неустойчивы к окислению воздухом:

6 SnCl ₂ (водн.) + O ₂ (г) + 2 H ₂ O (л) → 2 SnCl ₄ (водн.) + 4 Sn (OH) Cl (т. Е. )

Этого можно избежать, храня раствор над кусками металлического олова. [3]

Есть много таких случаев, когда хлорид олова (II) действует как восстановитель, восстанавливая соли серебра и золота до металла, а соли железа (III) до железа (II), например:

SnCl ₂ (водн.) + 2 FeCl ₃ (водн.) → SnCl ₄ (водн.) + 2 FeCl ₂ (водн.)

Он также восстанавливает медь (II) до меди (I).

Растворы хлорида олова (II) также могут служить просто источником ионов Sn 2+ , которые могут образовывать другие соединения олова (II) посредством реакций осаждения . Например, реакция с сульфидом натрия дает коричневый / черный сульфид олова (II) :

SnCl ₂ (водн.) + Na ₂ S (водн.) → SnS (т. Е.) + 2 NaCl (водн.)

Если щелочи добавляют к раствору SnCl ₂ , белого осадка гидратированного олова (II) оксида форм на начальном этапе; затем он растворяется в избытке основания с образованием соли станнита, такой как станнит натрия:

SnCl ₂ (водн.) + 2 NaOH (водн.) → SnO · H ₂ O (тв.) + 2 NaCl (водн.) SnO · H ₂ O (тв.) + NaOH (водн.) → NaSn (OH) ₃ (водн.)

Безводный SnCl ₂ можно использовать для получения множества интересных соединений олова (II) в неводных растворителях. Так , например, литий — соль из 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол реагирует с SnCl ₂ в ТГФ с получением линейных желтому двухкоординатный соединение Sn (ОАР) ₂ (Ar = арил ). [4]

Хлорид олова (II) также ведет себя как кислота Льюиса , образуя комплексы с лигандами, такими как хлорид- ион, например:

SnCl ₂ (водн.) + CsCl (водн.) → CsSnCl ₃ (водн.)

Большинство этих комплексов являются пирамидными , и поскольку такие комплексы, как SnCl _3, имеют полный октет , тенденция к добавлению более чем одного лиганда незначительна. Однако неподеленная пара электронов в таких комплексах доступна для связывания, и поэтому сам комплекс может действовать как основание Льюиса или лиганд. Это видно на ферроценовом продукте следующей реакции:

SnCl ₂ можно использовать для получения множества таких соединений, содержащих связи металл-металл. Например, реакция с октакарбонилом дикобальта :

Подготовка [ править ]

Безводный SnCl ₂ получают действием сухого газообразного хлористого водорода на металлическое олово . Дигидрат получают по аналогичной реакции с использованием соляной кислоты :

Sn (т.) + 2 HCl (водн.) → SnCl ₂ (водн.) + H
2 (грамм)

Затем воду осторожно выпаривают из кислого раствора с образованием кристаллов SnCl ₂ · 2H ₂ O. Этот дигидрат можно обезвоживать до безводного с использованием уксусного ангидрида . [5]

Использует [ редактировать ]

Раствор хлорида олова (II), содержащий немного соляной кислоты , используется для лужения стали, чтобы сделать жестяные банки . Прикладывается электрический потенциал, и металлическое олово образуется на катоде посредством электролиза .

Хлорид олова (II) используется в качестве протравы при крашении тканей, так как он дает более яркие цвета с некоторыми красителями, например кошенилью . Эта протрава также использовалась отдельно для увеличения веса шелка.

В последние годы все большее число торговых марок зубных паст добавляют хлорид олова (II) для защиты от эрозии эмали в свои формулы, например, Oral-B или Elmex .

Он используется в качестве катализатора при производстве полимолочной кислоты (PLA).

Он также находит применение в качестве катализатора между ацетоном и пероксидом водорода для образования тетрамерной формы пероксида ацетона .

Хлорид олова (II) также широко используется в качестве восстановителя . Это видно по его использованию для серебрения зеркал, когда металлическое серебро наносится на стекло:

Sn 2+ (водн.) + 2 Ag + → Sn 4+ (водн.) + 2 Ag (s)

Связанное с этим сокращение традиционно использовалось в качестве аналитического теста для Hg 2+ (водн.). Например, если SnCl ₂ добавляют по каплям в раствор хлорида ртути (II) , сначала образуется белый осадок хлорида ртути (I) ; по мере добавления большего количества SnCl ₂ он становится черным, поскольку образуется металлическая ртуть. Хлорид олова можно использовать для проверки наличия соединений золота . SnCl ₂ становится ярко- фиолетовым в присутствии золота (см. Пурпур Кассия ).

Когда ртуть анализируется с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии, необходимо использовать метод холодного пара, а хлорид олова (II) обычно используется в качестве восстановителя.

В органической химии SnCl ₂ в основном используется при восстановлении по Стивену , при котором нитрил восстанавливается (через соль имидоилхлорида ) до имина, который легко гидролизуется до альдегида . [6]

Реакция обычно лучше всего протекает с ароматическими нитрилами Aryl -CN. Родственная реакция (называемая методом Зонна-Мюллера) начинается с амида, который обрабатывают PCl ₅ с образованием соли имидоилхлорида.

Восстановление Стивена сегодня используется реже, потому что оно в основном заменено восстановлением гидрида диизобутилалюминия .

Кроме того, SnCl ₂ используется для селективного восстановления ароматических нитрогрупп до анилинов . [7]

SnCl ₂ также восстанавливает хиноны до гидрохинонов .

Хлорид олова также добавляется в качестве пищевой добавки с номером E E512 в некоторые консервированные продукты и продукты в бутылках, где он служит средством сохранения цвета и антиоксидантом .

SnCl ₂ используется в радионуклидной ангиографии для уменьшения содержания радиоактивного вещества технеция- 99m- пертехнетата, способствующего связыванию с клетками крови.

Водный раствор хлорида олова используется многими любителями и профессионалами в области очистки драгоценных металлов в качестве индикатора золота и металлов платиновой группы в растворах. [ необходима цитата ]

Расплавленный SnCl ₂ может быть окислен с образованием высококристаллических наноструктур SnO ₂ . [8] [9]

Источник