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El cloruro de plomo (II) (PbCl 2 ) es un compuesto inorgánico que es un sólido blanco en condiciones ambientales. Es poco soluble en agua. El cloruro de plomo (II) es uno de los reactivos a base de plomo más importantes . También se presenta de forma natural en forma de cotunita mineral .

Estructura y propiedades [ editar ]

En el PbCl 2 sólido , cada ion de plomo está coordinado por nueve iones de cloruro en una formación de prisma triangular tricapado : seis se encuentran en los vértices de un prisma triangular y tres se encuentran más allá de los centros de cada cara de prisma rectangular. Los 9 iones de cloruro no son equidistantes del átomo de plomo central, 7 se encuentran en 280-309 pm y 2 en 370 pm. [5] El PbCl 2 forma agujas ortorrómbicas blancas.

  • Modelo de bola y palo de parte de la estructura cristalina de la cotunita.

  • Modelo que llena el espacio

  • Geometría de coordinación de Pb 2+

  • Geometría de coordinación de Cl -

  • Poliedro de coordinación de Pb 2+

En la fase gaseosa, las moléculas de PbCl 2 tienen una estructura doblada con el ángulo Cl-Pb-Cl de 98 ° y cada distancia de enlace Pb-Cl de 2,44 Å. [6] Dicho PbCl 2 es emitido por motores de combustión interna que utilizan aditivos de plomo de tetraetilo- cloruro de etileno con fines antidetonantes.

El PbCl 2 es escasamente soluble en agua, producto de solubilidad K sp =1,7 x 10 −5 a 20 ° C. Es uno de los 5 cloruros comúnmente insolubles en agua, los otros 4 son cloruro de talio (I) , cloruro de plata (AgCl) con K sp =1.8 × 10 −10 , cloruro de cobre (I) (CuCl) con K sp =1,72 × 10 −7 y cloruro de mercurio (I) (Hg 2 Cl 2 ) con K sp =1,3 × 10 −18 . [7] [8]

Ocurrencia [ editar ]

El PbCl 2 se encuentra naturalmente en forma de cotunita mineral . Es incoloro, blanco, amarillo o verde con una densidad de 5,3 a 5,8 g / cm 3 . La dureza en la escala de Mohs es 1.5-2. La estructura cristalina es bipiramidal ortorrómbica y el grupo de puntos es 2 / m 2 / m 2 / m. Cada Pb tiene un número de coordinación de 9. La cotunita se encuentra cerca de los volcanes: Vesubio , Italia; Tarapacá , Chile; y Tolbachik , Rusia. [9]

Síntesis [ editar ]

Doble desplazamiento / Metátesis [ editar ]

El cloruro de plomo (II) precipita tras la adición de fuentes acuosas de cloruro (HCl, NaCl, KCl) a los compuestos de plomo (II)

  • Compuestos de plomo solubles
    • Nitrato de plomo (II)
      Pb (NO 3 ) 2 + 2 NaCl (ac) → PbCl 2 (s) + NaNO 3 (ac)
    • Acetato de plomo (II)
      Pb (CH 3 COO) 2 (ac) + HCl (ac) → PbCl 2 (s) + 2 CH 3 COOH
  • Compuestos de plomo insolubles
    • Carbonato de plomo (II)
      PbCO 3 + 2 HCl (ac) → PbCl 2 (s) + CO 2 (g) + H 2 O [10]
    • Dióxido de plomo
      PbO 2 (s) + 4 HCl → PbCl 2 (s) + Cl 2 + 2 H 2 O
    • Óxido de plomo (II)
      PbO (s) + 2 HCl → PbCl 2 (s) + H 2 O

Reducción directa [ editar ]

El PbCl 2 puede formarse mediante la reducción de cloruro de cobre (II) por plomo metálico:

  • Pb + CuCl 2 → PbCl 2 + Cu

Cloración directa [ editar ]

El PbCl 2 también se forma por la acción del cloro gaseoso sobre el plomo metálico:

Pb + Cl 2 → PbCl 2

Reacciones [ editar ]

La adición de iones cloruro a una suspensión de PbCl 2 da lugar a iones complejos solubles . En estas reacciones, el cloruro adicional (u otros ligandos ) rompen los puentes de cloruro que comprenden la estructura polimérica del PbCl 2 sólido (s) .

PbCl 2 (s) + Cl - → [PbCl 3 ] - (aq)
PbCl 2 (s) + 2 Cl - → [PbCl 4 ] 2− (aq)

PbCl 2 reacciona con NaNO 2 fundido para dar PbO:

PbCl 2 (l) + 3 NaNO 2 → PbO + NaNO 3 + 2 NO + 2 NaCl

El PbCl 2 se usa en la síntesis de cloruro de plomo (IV) (PbCl 4 ): Se burbujea Cl 2 a través de una solución saturada de PbCl 2 en NH 4 Cl acuoso formando [NH 4 ] 2 [PbCl 6 ]. Este último se hace reaccionar con ácido sulfúrico concentrado frío (H 2 SO 4 ) formando PbCl 4 como un aceite. [11]

El cloruro de plomo (II) es el principal precursor de los derivados organometálicos del plomo, como los plumbocenos . [12] Se emplean los agentes alquilantes habituales, incluidos los reactivos de Grignard y los compuestos de organolitio:

2 PbCl 2 + 4 RLi → R 4 Pb + 4 LiCl + Pb
2 PbCl 2 + 4 RMgBr → R 4 Pb + Pb + 4 MgBrCl
3 PbCl 2 + 6 RMgBr → R 3 Pb-PbR 3 + Pb + 6 MgBrCl [13]

Estas reacciones producen derivados que son más similares a los compuestos de organosilicio, es decir , que el Pb (II) tiende a desproporcionarse tras la alquilación.

El PbCl 2 se puede utilizar para producir PbO 2 tratándolo con hipoclorito de sodio (NaClO), formando un precipitado marrón rojizo de PbO 2 .

Usos [ editar ]

  • El PbCl 2 fundido se utiliza en la síntesis de cerámicas de titanato de plomo y titanato de bario y plomo mediante reacciones de sustitución de cationes: [14]
    x  PbCl 2 (l) + BaTiO 3 (s) → Ba 1− x Pb x TiO 3 + x  BaCl 2
  • El PbCl 2 se utiliza en la producción de vidrio transmisor de infrarrojos [10] y vidrio ornamental llamado vidrio aureno . El vidrio aureno tiene una superficie iridiscente formada al rociar con PbCl 2 y recalentar en condiciones controladas. El cloruro estannoso (SnCl 2 ) se usa para el mismo propósito. [15]
  • El Pb se utiliza en el servicio de HCl aunque el PbCl 2 formado es ligeramente soluble en HCl. La adición de 6 a 25% de antimonio (Sb) aumenta la resistencia a la corrosión. [dieciséis]
  • Un cloruro básico de plomo, PbCl 2 · Pb (OH) 2 , se conoce como plomo blanco de Pattinson y se utiliza como pigmento en la pintura blanca. [17] La pintura con plomo está ahora prohibida como un peligro para la salud en muchos países por la Convención de pintura con plomo blanco de 1921 .
  • El PbCl 2 es un intermedio en el refinado del mineral de bismuto (Bi). El mineral que contiene Bi, Pb y Zn se trata primero con sosa cáustica fundida para eliminar las trazas de arsénico y telurio . A esto le sigue el proceso de Parkes para eliminar la plata y el oro presentes. El mineral ahora contiene Bi, Pb y Zn. Se trata con gas Cl 2 a 500 ° C. El ZnCl 2 se forma primero y se elimina. Luego se forma PbCl 2 y se elimina dejando Bi puro. BiCl 3 se formaría al final. [18]

Toxicidad [ editar ]

Al igual que otros compuestos solubles de plomo, la exposición al PbCl 2 puede causar intoxicación por plomo .

Referencias [ editar ]

  1. ^ Revisión de datos del NIST 1980 Archivado el 11 de febrero de 2014 en la Wayback Machine.
  2. ^ Pradyot Patnaik. Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill, 2002, ISBN  0-07-049439-8
  3. ^ "Compuestos de plomo (como Pb)" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  4. ^ "Clasificaciones - Inventario CL" . echa.europa.eu .
  5. ^ Wells AF (1984) Química inorgánica estructural 5ta edición Publicaciones de ciencia de Oxford ISBN 0-19-855370-6 
  6. ^ Hargittai, yo; Tremmel, J; Vajda, E; Ishchenko, A; Ivanov, A; Ivashkevich, L; Spiridonov, V (1977). "Dos investigaciones de difracción de electrones de gas independientes de la estructura del cloruro plumboso". Revista de estructura molecular . 42 : 147-151. Código bibliográfico : 1977JMoSt..42..147H . doi : 10.1016 / 0022-2860 (77) 87038-5 .
  7. ^ Manual CRC de química y física , 79ª edición, David R. Lide (Ed), p. 8-108
  8. ^ Marrón, Lemay, Burnsten. Química La ciencia central . "Constantes del producto de solubilidad para compuestos a 25 ° C". (ed. 6, 1994). pag. 1017
  9. ^ Cotunita
  10. ^ a b Diccionario de compuestos inorgánicos y organometálicos. Cloruro de plomo (II). http://www.chemnetbase.com ]
  11. ^ Housecroft, CE; Sharpe, AG (2004). Química inorgánica (2ª ed.). Prentice Hall. pag. 365. ISBN 978-0-13-039913-7.
  12. ^ Lowack, R (1994). "Decafenilmetalocenos decasustituidos" . J. Organomet. Chem. 476 : 25–32. doi : 10.1016 / 0022-328X (94) 84136-5 .
  13. ^ Housecroft, CE; Sharpe, AG (2004). Química inorgánica (2ª ed.). Prentice Hall. pag. 524. ISBN 978-0-13-039913-7.
  14. ^ Aboujalil, Almaz; Deloume, Jean-Pierre; Chassagneux, Fernand; Scharff, Jean-Pierre; Durand, Bernard (1998). "Síntesis de sales fundidas del titanato de plomo PbTiO 3 , investigación de la reactividad de diversas sales de titanio y plomo con nitritos de metales alcalinos fundidos". Revista de Química de Materiales . 8 (7): 1601. doi : 10.1039 / a800003d .
  15. ^ Términos y definiciones de vidrieras. vidrio de aureno
  16. ^ Kirk-Othmer. Enciclopedia de tecnología química . (ed 4). pág 913
  17. ^ Perry y Phillips. Manual de compuestos inorgánicos . (1995). pág 213
  18. ^ Kirk-Othmer. Enciclopedia de tecnología química . (ed 4). pag. 241

Enlaces externos [ editar ]

  • Monografía de la IARC: "Plomo y compuestos de plomo"
  • Monografía de la IARC: "Compuestos de plomo orgánicos e inorgánicos"
  • Inventario nacional de contaminantes - Hoja de datos de plomo y compuestos de plomo
  • Estudios de caso en medicina ambiental: toxicidad por plomo
  • ToxFAQs: Plomo