CLORURO DI PIOMBO: PROPRIETÀ, STRUTTURA, USI - CHIMICA - 2026

Il cloruro di piombo è un sale inorganico avente la formula chimica PbCl _n , dove n è il numero di ossidazione di piombo. Pertanto, quando il piombo è +2 o +4, il sale è rispettivamente PbCl ₂ o PbCl ₄ . Pertanto, ci sono due tipi di cloruri per questo metallo.

Dei due, PbCl ₂ è il più importante e stabile; mentre PbCl ₄ è instabile e meno utile. Il primo è di natura ionica, dove il catione Pb ²⁺ genera interazioni elettrostatiche con l'anione Cl ^- per costruire un reticolo cristallino; e il secondo è covalente, con legami Pb-Cl che creano un tetraedro di piombo e cloro.

Aghi PbCl2 precipitati. Fonte: Rrausch1974

Un'altra differenza tra i due cloruri di piombo è che PbCl ₂ è un solido con cristalli bianchi a forma di ago (immagine in alto); mentre PbCl ₄ è un olio giallastro che può cristallizzare a -15ºC. Fin dall'inizio, PbCl ₂ è più estetico di PbCl ₄ .

Oltre a quanto già accennato, PbCl ₂ si trova in natura come minerale cotunite; mentre PbCl ₄ non lo fa, poiché è suscettibile di decomposizione. Sebbene PbCl ₄ possa essere utilizzato per ottenere PbO ₂ , una varietà infinita di composti organometallici sono derivati da PbCl ₂ .

Proprietà

Le proprietà del cloruro di piombo dipendono essenzialmente dal numero di ossidazione del piombo; poiché il cloro non cambia, ma cambia il modo in cui interagisce con il piombo. Pertanto, entrambi i composti devono essere affrontati separatamente; cloruro di piombo (II) da un lato e cloruro di piombo (IV) dall'altro.

-Piombo (II) cloruro

Massa molare

278,10 g / mol.

Aspetto fisico

Cristalli di colore bianco con forme ad ago.

Densità

5,85 g / mL.

Punto di fusione

501 ° C.

Punto di ebollizione

950 ° C.

Solubilità dell'acqua

10,8 g / L a 20 ° C. È scarsamente solubile e l'acqua deve essere riscaldata in modo che una notevole quantità possa dissolversi.

Indice di rifrazione

2.199.

Cloruro di piombo (IV)

Massa molare

349,012 g / mol.

Aspetto fisico

Liquido oleoso giallastro.

Densità

3,2 g / mL.

Punto di fusione

-15 ° C.

Punto di ebollizione

50 ° C. A temperature più elevate si decompone rilasciando cloro gassoso:

PbCl ₄ (s) => PbCl ₂ (s) + Cl ₂ (g)

In effetti, questa reazione può diventare molto esplosiva, quindi PbCl ₄ viene conservato in acido solforico a -80ºC.

Struttura

-Piombo (II) cloruro

All'inizio si è detto che PbCl ₂ è un composto ionico, quindi è costituito da ioni Pb ²⁺ e Cl ^- che formano un cristallo in cui si stabilisce un rapporto Pb: Cl pari a 1: 2; che è, ci sono il doppio Cl ^- anioni come ci sono Pb ²⁺ cationi .

Il risultato è che si formano cristalli ortorombici i cui ioni possono essere rappresentati con un modello di sfere e barre come nell'immagine sottostante.

Struttura della cotunite. Fonte: Benjah-bmm27.

Questa struttura corrisponde anche a quella del minerale cotunite. Sebbene le barre siano utilizzate per indicare una direzionalità del legame ionico, non deve essere confusa con un legame covalente (o almeno, puramente covalente).

In questi cristalli ortorombici, Pb ²⁺ (sfere grigiastre) ha nove Cl ^- (sfere verdi) che lo circondano, come se fosse racchiuso in un prisma triangolare. A causa della complessità della struttura e della bassa densità ionica di Pb ²⁺ , è difficile per le molecole solvatare il cristallo; motivo per cui è scarsamente solubile in acqua fredda.

Molecola di fase gassosa

Quando né il cristallo né il liquido possono resistere alle alte temperature, gli ioni iniziano a vaporizzare come molecole discrete di PbCl ₂ ; cioè con legami covalenti Cl-Pb-Cl e un angolo di 98º, come se fosse un boomerang. Si dice quindi che la fase gassosa sia costituita da queste molecole di PbCl ₂ e non da ioni trasportati dalle correnti d'aria.

Cloruro di piombo (IV)

Nel frattempo, PbCl ₄ è un composto covalente. Perché? Poiché il Pb ⁴⁺ catione è più piccolo ed ha una maggiore densità di carica ionica di Pb anche ²⁺ , che provoca una maggiore polarizzazione del Cl ^- nube di elettroni . Il risultato è che invece di un tipo ionico Pb ⁴⁺ Cl ^- interazione , il legame covalente Pb-Cl è formato.

Considerando ciò, si comprende la somiglianza tra PbCl ₄ e, ad esempio, CCl ₄ ; entrambi si presentano come singole molecole tetraedriche. Quindi, è spiegato perché questo cloruro di piombo è un olio giallastro in condizioni normali; Gli atomi di Cl sono vagamente correlati tra loro e "scivolano" quando due molecole di PbCl ₄ si avvicinano.

Tuttavia, quando la temperatura scende e le molecole diventano più lente, la probabilità e gli effetti dei dipoli istantanei aumentano (PbCl ₄ è apolare data la sua simmetria); e poi l'olio si congela come cristalli esagonali gialli:

Struttura cristallina di PbCl4. Fonte: Benjah-bmm27

Notare che ogni sfera grigiastra è circondata da quattro sfere verdi. Queste molecole "impaccate" di PbCl ₄ formano un cristallo instabile che è suscettibile di una forte decomposizione.

Nomenclatura

I nomi: piombo (II) cloruro e piombo (IV) cloruro corrispondono a quelli assegnati secondo la nomenclatura Stock. Poiché il numero di ossidazione +2 è il più basso per il piombo e +4 il più alto, entrambi i cloruri possono essere denominati secondo la nomenclatura tradizionale rispettivamente come cloruro di piombo (PbCl ₂ ) e cloruro di piombo (PbCl ₄ ).

E infine c'è la nomenclatura sistematica, che evidenzia il numero di ogni atomo nel composto. Pertanto, PbCl ₂ è dicloruro di piombo e PbCl _{4 è} tetracloruro di piombo.

applicazioni

Non è noto alcun uso pratico per PbCl ₄ diverso dal servire per la sintesi di PbO ₂ . Tuttavia, PbCl ₂ è più utile ed è per questo che verranno elencati di seguito solo alcuni usi per questo specifico cloruro di piombo:

- A causa della sua natura altamente luminescente, è destinato a dispositivi fotografici, acustici, ottici e rilevatori di radiazioni.

- Poiché non assorbe nella regione dello spettro infrarosso, viene utilizzato per la fabbricazione di occhiali che trasmettono questo tipo di radiazione.

- Ha fatto parte di quello che viene chiamato vetro dorato, un materiale attraente con colorazioni bluastre iridescenti utilizzato per scopi ornamentali.

- Inoltre, seguendo l'argomento dell'arte, quando alcalinizzato, PbCl ₂ · Pb (OH) ₂ acquisisce intensi toni biancastri, essendo utilizzato come pigmento bianco piombo. Tuttavia, il suo utilizzo è stato sconsigliato a causa della sua elevata tossicità.

- Fuso e miscelato con titanato di bario, BaTiO ₃ , produce il titanato di bario ceramico e piombo Ba _{1 - x} Pb _x TiO ₃ . Se un Pb ²⁺ entra in BaTiO ₃ , un Ba ²⁺ deve lasciare il cristallo per consentirne l'incorporazione e si dice che si verifichi uno scambio cationico; pertanto la composizione di Ba ²⁺ è espressa come 1-x.

- E infine, da PbCl ₂ , _vengono sintetizzati diversi composti di piombo organometallici di formula generale R ₄ Pb o R ₃ Pb-PbR ₃ .

Riferimenti

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimica inorganica. (Quarta edizione). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Cloruro di piombo (II). Estratto da: en.wikipedia.org
3. Formulazione chimica. (2019). Cloruro di piombo (IV). Estratto da: formulacionquimica.com
4. Clark Jim. (2015). I cloruri di carbonio, silicio e piombo. Estratto da: chemguide.co.uk
5. Studi spettrali e ottici non lineari su cristalli di cloruro di piombo (PbCl ₂ ). . Estratto da: shodhganga.inflibnet.ac.in
6. Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (2019). Cloruro di piombo. Database PubChem; CID = 24459. Estratto da: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov