คุณสมบัติโครงสร้างการใช้ประโยชน์และความเสี่ยงของทินคลอไรด์ (SnCl2)

ดีบุกคลอไรด์ (II) หรือ stannous คลอไรด์สูตรทางเคมี SnCl_2, เป็นสารประกอบของแข็งผลึกสีขาวผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาของดีบุกและสารละลายเข้มข้นของกรดไฮโดรคลอริก: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl₂(aq) + H₂(G) กระบวนการของการสังเคราะห์ (เตรียม) ประกอบด้วยการเพิ่มชิ้นส่วนของตะไบดีบุกเพื่อทำปฏิกิริยากับกรด.

หลังจากเพิ่มชิ้นส่วนของดีบุกมันจะดำเนินการทำแห้งและตกผลึกจนกว่าเกลืออนินทรีย์จะได้รับ ในสารประกอบนี้ดีบุกได้สูญเสียอิเล็กตรอนสองตัวจากเปลือกวาเลนซ์เพื่อสร้างพันธะกับอะตอมคลอรีน.

สามารถเข้าใจได้ดีกว่านี้หากพิจารณาการกำหนดค่าความจุของดีบุก (5 วินาที)²5p_x²พี_และ⁰พี_Z⁰) ซึ่งอิเล็กตรอนทั้งคู่ครอบครองวงโคจร p_x ถูกมอบให้กับโปรตอน H⁺, เพื่อที่จะสร้างโมเลกุลของอะตอมไฮโดรเจน นั่นคือนี่เป็นปฏิกิริยารีดอกซ์.

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
  • 1.1 การกำหนดค่าของวาเลนเซีย
  • 1.2 การเกิดปฏิกิริยา
  • 1.3 กิจกรรมที่ลดทอนลง
• 2 โครงสร้างทางเคมี
• 3 ใช้
• 4 ความเสี่ยง
• 5 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

ลิงก์ SnCl₂ พวกเขาเป็นไอออนิกหรือโควาเลนต์หรือไม่? คุณสมบัติทางกายภาพของดีบุก (II) คลอไรด์กำจัดตัวเลือกแรก จุดหลอมเหลวและจุดเดือดสำหรับสารประกอบนี้คือ 247 ° C และ 623 ° C ซึ่งบ่งบอกถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอความจริงทั่วไปสำหรับสารประกอบโควาเลนต์.

ผลึกของมันเป็นสีขาวซึ่งแปลเป็นศูนย์การดูดซึมในสเปกตรัมที่มองเห็น.

การกำหนดค่าวาเลนเซีย

ในภาพด้านบนที่มุมบนซ้ายโมเลกุล SnCl ที่แยกได้จะถูกแสดง₂.

เรขาคณิตโมเลกุลควรแบนเนื่องจากการผสมพันธุ์ของอะตอมกลางคือ sp² (3 วงโคจร sp² และวงโคจรที่บริสุทธิ์ในการสร้างพันธะโควาเลนต์) แต่อิเล็กตรอนอิสระคู่นั้นมีปริมาตรและผลักอะตอมของคลอรีนลงให้โมเลกุลเป็นรูปร่างเชิงมุม.

ในเฟสก๊าซสารประกอบนี้จะถูกแยกดังนั้นจึงไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์กับโมเลกุลอื่น ๆ.

เป็นการสูญเสียของคู่อิเล็กตรอนในวงโคจร p_x, ดีบุกถูกเปลี่ยนเป็นไอออน Sn²⁺ และการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดขึ้นคือ 5s²5p_x⁰พี_และ⁰พี_Z⁰, ด้วยวงโคจร p ทั้งหมดพร้อมที่จะยอมรับการเชื่อมโยงจากสปีชีส์อื่น.

Cl ไอออน^- ประสานงานกับ Sn ไอออน²⁺ เพื่อก่อให้เกิดคลอไรด์ดีบุก การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ของเกลือในเกลือนี้คือ 5s²5p_x²พี_และ²พี_Z⁰, ความสามารถในการรับอิเล็กตรอนอีกคู่หนึ่งในวงโคจรอิสระ p_Z.

ตัวอย่างเช่นคุณสามารถยอมรับ Cl ไอออนอื่นได้^-, สร้างความซับซ้อนของเรขาคณิตระนาบตรีโกณมิติ (ปิรามิดที่มีฐานรูปสามเหลี่ยม) และเรียกเก็บค่าลบ [SnCl₃]^-.

การเกิดปฏิกิริยา

SnCl₂ มีปฏิกิริยาสูงและมีแนวโน้มที่จะทำตัวเหมือนกรดลูอิส (ตัวรับอิเล็กตรอน) เพื่อทำให้วาเลนซ์ออคเต็ตสมบูรณ์.

เช่นเดียวกับที่มันรับไอออน Cl^-, สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับน้ำซึ่ง "ไฮเดรต" อะตอมของดีบุกโดยการเชื่อมโมเลกุลของน้ำเข้ากับดีบุกโดยตรงและโมเลกุลของน้ำที่สองจะสร้างปฏิสัมพันธ์ระหว่างพันธะไฮโดรเจนกับอันแรก.

ผลที่ได้จากสิ่งนี้คือ SnCl₂ มันไม่บริสุทธิ์ แต่ประสานกับน้ำในเกลือที่ถูกทำให้แห้ง: SnCl₂· 2H₂O.

SnCl₂ มันละลายได้ในน้ำและในตัวทำละลายขั้วโลกเพราะเป็นสารประกอบเชิงขั้ว อย่างไรก็ตามความสามารถในการละลายของน้ำน้อยกว่าน้ำหนักของมันจะกระตุ้นปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส (การแตกของโมเลกุลน้ำ) เพื่อสร้างเกลือพื้นฐานและที่ไม่ละลายน้ำ:

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

ลูกศรคู่แสดงว่ามีการสร้างสมดุลซึ่งเป็นที่โปรดปรานทางด้านซ้าย (ไปทางสารตั้งต้น) หากความเข้มข้น HCl เพิ่มขึ้น สำหรับเรื่องนี้การแก้ปัญหา SnCl₂ ใช้มีค่า pH เป็นกรดเพื่อหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของผลิตภัณฑ์เกลือที่ไม่พึงประสงค์ของการย่อยสลาย.

กิจกรรมที่ลดลง

ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศในรูปแบบดีบุก (IV) คลอไรด์หรือ stannic คลอไรด์:

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

ในปฏิกิริยานี้ดีบุกออกซิไดซ์จะสร้างพันธะกับอะตอมออกซิเจนและเพิ่มจำนวนพันธะกับอะตอมคลอรีน.

โดยทั่วไปอะตอมอิเลคโตรเนกาติตี้ของฮาโลเจน (F, Cl, Br และ I) ทำให้พันธะของสารประกอบ Sn (IV) เสถียรและความจริงข้อนี้อธิบายว่าทำไม SnCl₂ มันเป็นตัวแทนลด.

เมื่อมันออกซิไดซ์และสูญเสียอิเล็กตรอนของเวเลนซ์ทั้งหมดอิออน Sn⁴⁺ มันยังคงอยู่กับการกำหนดค่า 5s⁰5p_x⁰พี_และ⁰พี_Z⁰, เป็นคู่ของอิเล็กตรอนในวงโคจร 5s ยากที่สุดที่จะ "คว้า".

โครงสร้างทางเคมี

SnCl₂ นำเสนอโครงสร้างผลึกประเภท orthorhombic คล้ายกับแถวของเลื่อยซึ่งปลายของฟันเป็นคลอไรด์.

แต่ละแถวเป็นเชน SnCl₃ สร้างสะพาน Cl ด้วยอะตอม Sn อีกอัน (Cl-Sn (Cl)₂-Cl- ···) ตามที่เห็นในภาพด้านบน โซ่สองอันเชื่อมโยงกันด้วยการตอบสนองที่อ่อนแอของประเภท Sn-Cl ประกอบด้วยชั้นหนึ่งของการจัดเรียงซึ่งถูกทับลงบนอีกชั้นหนึ่งและต่อ ๆ ไปจนกว่าจะมีการกำหนดผลึกของแข็ง.

คู่อิเล็กตรอนอิสระ 5s² ทำให้เกิดการบิดเบือนในโครงสร้างเพราะมันมีปริมาณ (ปริมาณของเมฆอิเล็กทรอนิกส์).

Sn สามารถมีหมายเลขประสานงานเท่ากับเก้าซึ่งเป็นเหมือนกับมีเก้าเพื่อนบ้านวาดปริซึมตรีโกณมิติกับสิ่งนี้ตั้งอยู่ในศูนย์กลางของรูปทรงเรขาคณิตและ Cl ในจุดยอดนอกเหนือจาก Cl อื่น ๆ ที่อยู่ในแต่ละ ของรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสของปริซึม.

นี่เป็นเรื่องง่ายกว่าที่จะสังเกตว่าใครคิดว่าเป็นโซ่ที่ Sn (สีเทาเข้มทรงกลม) ชี้ขึ้นและทั้งสามเชื่อมโยงกับมันเป็นรูปสามเหลี่ยมพื้น Cl ในขณะที่ทั้งสามคนบนหลังคาสามเหลี่ยมรูปสามเหลี่ยม Cls Cls.

การใช้งาน

ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์จะใช้เป็นสารรีดิวซ์สำหรับสารประกอบอะโรมาติกไนโตร (Ar-NO₂ à Ar-NH₂) เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีของมันเป็นแบบราบเรียบพบว่ามีการใช้งานในโลกของการเร่งปฏิกิริยาของปฏิกิริยาอินทรีย์นอกจากจะเป็นตัวเลือกที่มีศักยภาพสำหรับการรองรับตัวเร่งปฏิกิริยา.

คุณสมบัติลดของมันถูกใช้เพื่อกำหนดสถานะของสารประกอบทองคำเพื่อเคลือบแว่นตาด้วยกระจกสีเงินและทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ.

นอกจากนี้ในปิรามิดทรงเรขาคณิตโมเลกุลของมัน (: SnX3^- M⁺) ใช้เป็นฐานของลูอิสสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบจำนวนมาก (เช่นคอมเพล็กซ์คลัสเตอร์พอยต์)₃sn₈Cl₂₀, ตำแหน่งที่คู่อิเล็กตรอนอิสระทำงานร่วมกับกรด Lewis.

ความเสี่ยง

SnCl₂ มันสามารถทำลายเซลล์เม็ดเลือดขาว มันเป็นกัดกร่อน, ระคายเคือง, สารก่อมะเร็งและมีผลกระทบเชิงลบสูงในสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศทางทะเล.

มันสามารถสลายตัวที่อุณหภูมิสูงปล่อยก๊าซคลอรีนที่เป็นอันตราย เมื่อสัมผัสกับสารออกซิไดซ์สูงมันเป็นตัวกระตุ้นปฏิกิริยาระเบิด.

การอ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ ใน องค์ประกอบของกลุ่ม 14 (ฉบับที่สี่, หน้า 329) Mc Graw Hill.
2. ChemicalBook. (2017) สืบค้นเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2018 จาก ChemicalBook: chemicalbook.com
3. PubChem (2018) ดีบุกคลอไรด์ สืบค้นเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2018 จาก PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. วิกิพีเดีย (2017) ดีบุก (II) คลอไรด์ สืบค้นเมื่อวันที่ 21 มีนาคม 2018 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org
5. E. G. Rochow, E. W. (1975). เคมีของเจอร์เมเนียม: ดีบุกและตะกั่ว (ตอนแรก ed.) P-82.83 Pergamom กด.
6.  F. Hulliger (1976) เคมีโครงสร้างของเฟสแบบเลเยอร์ P-120121 บริษัท สำนักพิมพ์ D. Reidel.