Реакция гидролиза хлорида олова 2

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

хлорид олова (II) или хлорид олова, химической формулы SnCl2, 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 5pх 2 ри 0 рZ 0 ), из которых пара электронов занимает орбиталь рх 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 рх, олово превращается в ион Sn 2+ и его итоговая электронная конфигурация составляет 5 с 2 5pх 0 ри 0 рZ 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 5pх 2 ри 2 рZ 0 , возможность принять другую пару электронов в своей свободной орбитальной рZ.

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 5pх 0 ри 0 рZ 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..

Читайте также:  Олово марки 01 пч гост 860 75

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

8. Гидролиз хлорида олова (II)

Несколько кристалликов SnCl2-HgO растворить в возможно малом объеме воды, прибавляя ее по каплям. Определить с помощью индикаторной бумажки, подвергается ли соль гидролизу. Полученный концентрированный раствор разбавить водой. Что происходит? Как влияет разбавление на степень гидролиза соли? Написать уравнение реакции гидролиза. Доказать опытным путем, что реакция гидролиза является обратимой. Объяснить механизм происходящих процессов.

9. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Sn 2+

а) К небольшому объему раствора сулемы HgCl2 (сильный яд!) добавить несколько капель раствора хлорида олова (II), а затем избыток его. Образующийся сначала белый осадок каломели Hg2Cl2 восстанавливается затем до металлической ртути. Поэтому наблюдается потемнение осадка. Составить уравнение окислительно-восстановительного процесса, принимая во внимание, что в молекуле Hg2Cl2 степень окисления атомов ртути +1.

б) Получить раствор гидроксостанната натрия (II) и добавить к нему небольшой объем растворимой соли висмута. Что наблюдается? Составить уравнения реакций, имея в виду, что сначала образуется осадок гидроксида висмута (III), а затем мелко раздробленный металлический висмут. Какие свойства проявляет гидро-ксостаннат (II)?

10. Получение сульфидов олова

а) Налить в две пробирки небольшой объем раствора хлорида олова (II). Получить сульфид олова, используя в качестве осадителя в одной пробирке сульфид аммония, а в другой — сероводородную воду. Отметить цвет и характер полученного сульфида. Оценить полноту осаждения в том и другом случае. Объяснить наблюдаемые явления. Испытать отношение сульфида олова (II) к раствору НС1. Написать уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

б) Повторить опыт 10 а), взяв в качестве исходного вещества хлорид олова (IV). Отметить цвет и характер осадка.

Правила работы со свинцом

Соединения свинца ядовиты, поэтому после проведения опытов с соединениями свинца необходимо тщательно вымыть руки водой с мылом.

11. ПОЛУЧЕНИЕ СВИНЦА

а) Смешать на листе бумаги равные объемы измельченных порошков древесного угля и оксида свинца (II). Приготовленную смесь положить в углубление в плотном кусочке древесного угля. Направить на смесь с помощью паяльной трубки восстановительное пламя газовой горелки. Восстановление вести до тех пор, пока не образуется капелька расплавленного свинца. Составить уравнение реакции.

При застывании капельки свинца получается «королек», рассмотреть его и испытать на ковкость, для чего положить «королек» на чугунную (стальную) пластинку и расплющить молотком.

б) Ознакомившись с положением свинца в электрохимическом ряду напряжений и с величиной его стандартного электродного потенциала, подобрать металл, способный восстановить ионы Рb 2+ из растворов его соли.

Проделать соответствующий опыт, используя один из имеющихся в лаборатории металлов и растворимую соль свинца. Написать уравнение реакции. Указать окислитель и восстановитель в этой реакции.

Источник

Гидролиз сульфата олова (II)

Общие сведения о гидролизе сульфата олова (II)

Молярная масса – 215 г/моль. Представляет собой бесцветные кристаллы.

Рис. 1. Сульфат олова (II). Внешний вид.

Гидролиз сульфата олова (II)

Гидролизуется по катиону только в горячей воде. Характер среды – кислый. Теоретически возможна вторая ступень. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

SnSO4 ↔ Sn 2+ + SO4 2- (диссоциация соли);

Sn 2+ + HOH ↔ SnOH + + H + (гидролиз по катиону);

Sn 2+ + SO4 2- + HOH ↔ SnOH + + SO4 2- + H + (уравнение в ионной форме);

SnOH + + HOH ↔ Sn(OH)2↓ + H + (гидролиз по катиону);

SnOH + + SO4 2- + HOH ↔ Sn(OH)2 + SO4 2- + H + (уравнение в ионной форме);

Читайте также:  Нитрат олова молярная масса

Примеры решения задач

Задание Через 100 г раствора сульфата олова (II) с массовой долей соли 10% пропускали электрический ток до тех пор, пока на аноде не выделилось 560 мл газа (н.у.). Определите массовые доли веществ в образовавшемся растворе.
Решение Составим схему электролиза водного раствора сульфата олова (II). Сначала запишем уравнение диссоциации соли:

Укажем, какие процессы протекают на электродах:

Суммарное уравнение в ионном виде будет выглядеть следующим образом:

Суммарное уравнение в молекулярном виде будет выглядеть следующим образом:

Используя данные, указанные в условии задачи, найдем количество моль сульфата олова (II) (молярная масса – 215 г/моль) и кислорода:

Рассчитаем количество вещества кислорода по уравнению:

Теоретическое и практическое количество моль кислорода равны, следовательно, электролиз раствора сульфата олова (II) протекает полностью. Т.к. олово и кислород удаляются из реакционной среды, в растворе имеется только серная кислота. Найдем её массовую долю.

Молярная масса серной кислоты – 98 г/моль.

Для того, чтобы найти массу конечного раствора нужно определить массы олова (молярная масса – 119 г/моль) и кислорода (молярная масса – 32 г/моль):

m(Sn)= υ(Sn)× M(Sn) = 0,05×119 = 5,95 г;

Тогда масса конечного раствора будет равна:

Массовая доля серной кислоты в растворе:

Ответ Массовая доля серной кислоты в растворе равна 5,25%.
Задание Установите соответствие между формулой соли и характером среды её водного раствора. Ответ обоснуйте.

Соль гидролизу не подвергается

Ответ Соль сульфат бериллия (BeSO4) гидролизуется по катиону, поскольку образована слабым основанием – гидроксидом бериллия и сильной кислотой – серной.

Be 2+ + HOH↔ BeOH + + H + .

Следовательно, характер среды кислый (1).

Соль нитрит натрия (NaNO2) гидролизуется по аниону, поскольку образована сильным основанием – гидроксидом натрия и слабой кислотой – азотистой.

Следовательно, характер среды щелочной (3).

Соль сульфат олова (II)(SnSO4) гидролизуется по катиону, поскольку образована слабым основанием – гидроксидом олова (II) и сильной кислотой – серной.

Sn 2+ + HOH ↔ SnOH + + H + .

Следовательно, характер среды кислый (1).

Соль ацетат кальция (Ca(CH3COO)2) по аниону, поскольку образована сильным основанием – гидроксидом кальция и слабой кислотой – уксусной.

Следовательно, характер среды щелочной (3).

Источник

Хлорид олова (II) — Tin(II) chloride

  • 7772-99-8Y
  • 10025-69-1 (дигидрат) Y
  • ЧЕБИ: 78067Y
  • 22887Y
  • XP8700000 (безводный)
    XP8850000 (дигидрат)
  • R30H55TN67Y
  • 1BQV3749L5 (дигидрат) Y
SnCl 2 Молярная масса 189,60 г / моль (безводный)
225,63 г / моль (дигидрат) Появление 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 Слоистая 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) Пиктограммы GHS Сигнальное слово GHS Опасность

Смертельная доза или концентрация (LD, LC): 700 мг / кг (крыса, перорально)
10000 мг / кг (кролик, перорально)
250 мг / кг (мышь, перорально) 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

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 складывается в двойные слои в кристаллической решетке , а «вторая» вода находится между слоями.

Химические свойства

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), он должен быть растворен в соляной кислоте (обычно той же или большей молярности, что и хлорид олова) для поддержания равновесия 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 (l) → 2 SnCl 4 (водн.) + 4 Sn (OH) Cl (s)

Этого можно избежать, храня раствор над кусками металлического олова.

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 ).

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 наблюдается в продукте следующей реакции, связанной с ферроценом :

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

Подготовка

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 получением кристаллов SnCl 2 · 2H 2 O. Этот дигидрат можно обезвоживать до безводного с использованием уксусного ангидрида .

Использует

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

Хлорид олова (II) используется в качестве протравы при крашении тканей, поскольку 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 полимерной 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, так как образуется металлическая ртуть. Хлорид олова можно использовать для проверки наличия соединений золота . SnCl 2 становится ярко- пурпурным в присутствии золота (см. Пурпур Кассия ).

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

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 .

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 .

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 агента технеция- 99m- пертехнетата, способствующего связыванию с клетками крови.

Водный раствор хлорида олова используется многими любителями и профессионалами в области аффинажа драгоценных металлов в качестве индикатора золота и металлов платиновой группы в растворах.

Расплавленный SnCl 2 может окисляться с образованием высококристаллических наноструктур SnO 2 .

Источник