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| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC Cloruro de zinc | |
| Otros nombres Cloruro de zinc (II) Dicloruro de zinc Mantequilla de zinc | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
| CHEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.028.720  |
| Número CE |
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PubChem CID | |
| Número RTECS |
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| UNII | |
| un numero | 2331 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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| Propiedades | |
| ZnCl 2 | |
| Masa molar | 136,315 g / mol |
| Apariencia | sólido cristalino blanco higroscópico y muy delicuescente |
| Olor | inodoro |
| Densidad | 2,907 g / cm 3 |
| Punto de fusion | 290 ° C (554 ° F; 563 K) [1] |
| Punto de ebullición | 732 ° C (1.350 ° F; 1.005 K) [1] |
| 432,0 g / 100 g (25 ° C) | |
| Solubilidad | soluble en etanol , glicerol y acetona |
| Solubilidad en alcohol | 430,0 g / 100 ml |
| −65.0 · 10 −6 cm 3 / mol | |
| Estructura | |
| Tetraédrico , lineal en fase gaseosa | |
| Farmacología | |
Código ATC | B05XA12 ( OMS ) |
| Peligros | |
| Ficha de datos de seguridad | MSDS externa |
Clasificación de la UE (DSD) (desactualizada) | Nocivo ( Xn ) Corrosivo ( C ) Peligroso para el medio ambiente ( N ) |
| Frases R (desactualizadas) | R22 , R34 , R50 / 53 |
| Frases S (desactualizadas) | (S1 / 2) , S26 , S36 / 37/39 , S45 , S60 , S61 |
| NFPA 704 (diamante de fuego) |  3 0 0 |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis mediana ) | 350 mg / kg (rata, oral) 350 mg / kg (ratón, oral) 200 mg / kg (conejillo de indias, oral) 1100 mg / kg (rata, oral) 1250 mg / kg (ratón, oral) [3] |
LC 50 ( concentración media ) | 1260 mg / m 3 (rata, 30 min) 1180 mg-min / m 3 [3] |
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 1 mg / m 3 (humo) [2] |
REL (recomendado) | TWA 1 mg / m 3 ST 2 mg / m 3 (humo) [2] |
IDLH (peligro inmediato) | 50 mg / m 3 (humo) [2] |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Fluoruro de zinc Bromuro de zinc Yoduro de zinc |
Otros cationes | Cloruro de cadmio Cloruro de mercurio (II) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
 verificar ( ¿qué es ?)  | |
| Referencias de Infobox | |
El cloruro de zinc es el nombre de compuestos químicos con la fórmula ZnCl 2 y sus hidratos. Los cloruros de zinc , de los que se conocen nueve formas cristalinas, son incoloros o blancos y son muy solubles en agua. [4] Esta sal blanca es higroscópica e incluso delicuescente . Por lo tanto, las muestras deben protegerse de las fuentes de humedad, incluido el vapor de agua presente en el aire ambiente. El cloruro de zinc encuentra una amplia aplicación en el procesamiento textil , fundentes metalúrgicos y síntesis química. No se conoce ningún mineral con esta composición química aparte del mineral muy rarosimonkolleita , Zn 5 (OH) 8 Cl 2 · H 2 O.
Estructura y propiedades [ editar ]
Se conocen cuatro formas cristalinas ( polimorfos ) de ZnCl 2 : α, β, γ y δ. Cada caso presenta centros tetraédricos de Zn 2+ . [5]
| Formulario | Simetría | Símbolo de Pearson | Grupo | No | a (nm) | b (nm) | c (nm) | Z | ρ (g / cm 3 ) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| α | tetragonal | tI12 | Yo 4 2d | 122 | 0.5398 | 0.5398 | 0,64223 | 4 | 3,00 |
| β | tetragonal | tP6 | P4 2 / nmc | 137 | 0.3696 | 0.3696 | 1.071 | 2 | 3,09 |
| γ | monoclínico | mP36 | P2 1 / c | 14 | 0,654 | 1,131 | 1.23328 | 12 | 2,98 |
| δ | ortorrómbico | oP12 | Pna2 1 | 33 | 0,6125 | 0,6443 | 0,7693 | 4 | 2,98 |
Aquí una , b , y c son constantes de red, Z es el número de unidades de estructura por célula unidad, y ρ es la densidad calculada a partir de los parámetros de la estructura. [6] [7] [8]
La forma ortorrómbica (δ) cambia rápidamente a una de las otras formas al exponerse a la atmósfera. Una posible explicación es que los iones OH - que se originan en el agua absorbida facilitan el reordenamiento. [5] El enfriamiento rápido del ZnCl 2 fundido da un vidrio . [9]
El ZnCl 2 fundido tiene una alta viscosidad en su punto de fusión y una conductividad eléctrica comparativamente baja, que aumenta notablemente con la temperatura. [10] [11] Un estudio de dispersión Raman de la masa fundida indicó la presencia de estructuras poliméricas, [12] y un estudio de dispersión de neutrones indicó la presencia de complejos tetraédricos {ZnCl 4 }. [13]
En la fase gaseosa, las moléculas de ZnCl 2 son lineales con una longitud de enlace de 205 pm.
Hidrata [ editar ]
Se conocen cinco hidratos de cloruro de zinc: ZnCl 2 (H 2 O) n con n = 1, 1.5, 2.5, 3 y 4. [14] El tetrahidrato ZnCl 2 (H 2 O) 4 cristaliza a partir de soluciones acuosas de cloruro de zinc. [14]
Preparación y purificación [ editar ]
El ZnCl 2 anhidro se puede preparar a partir de zinc y cloruro de hidrógeno :
- Zn + 2 HCl → ZnCl 2 + H 2
Las formas hidratadas y las soluciones acuosas se pueden preparar fácilmente de manera similar tratando Zn metal, carbonato de zinc, óxido de zinc y sulfuro de zinc con ácido clorhídrico:
- ZnS + 2 HCl + 4 H 2 O → ZnCl 2 (H 2 O) 4 + H 2 S
A diferencia de muchos otros elementos, el zinc existe esencialmente en un solo estado de oxidación, 2+, que simplifica la purificación del cloruro.
Las muestras comerciales de cloruro de zinc normalmente contienen agua y productos de hidrólisis como impurezas. Estas muestras se pueden purificar mediante recristalización en dioxano caliente . Las muestras anhidras se pueden purificar por sublimación en una corriente de gas cloruro de hidrógeno , seguido de calentamiento del sublimado a 400 ° C en una corriente de gas nitrógeno seco . [15] Finalmente, el método más simple se basa en tratar el cloruro de zinc con cloruro de tionilo . [dieciséis]
Reacciones [ editar ]
El ZnCl 2 anhidro fundido a 500–700 ° C disuelve el zinc metálico y, al enfriarse rápidamente la masa fundida, se forma un vidrio diamagnético amarillo, que según los estudios Raman contiene el Zn2+
2ion. [14]
Varias sales que contienen el anión tetraclorozincato , Zn Cl2−
4, son conocidos. [10] "Reactivo de Caulton", V 2 Cl 3 (thf) 6 Zn 2 Cl 6 es un ejemplo de una sal que contiene Zn 2 Cl2−
6. [17] [18]
El compuesto Cs 3 ZnCl 5 contiene Zn Cl tetraédrico2−
4y Cl - aniones. [5] Sin compuestos que contengan Zn Cl4−
6ión se han caracterizado. [5]
Si bien el cloruro de zinc es muy soluble en agua, no se puede considerar que las soluciones contengan iones Zn 2+ e iones Cl - simplemente solvatados, también están presentes especies de ZnCl x H 2 O (4− x ) . [19] [20] [21] Las soluciones acuosas de ZnCl 2 son ácidas: una solución acuosa 6 M tiene un pH de 1. [14] La acidez de las soluciones acuosas de ZnCl 2 en relación con las soluciones de otros Zn 2+sales se debe a la formación de complejos tetraédricos de cloro-agua donde la reducción en el número de coordinación de 6 a 4 reduce aún más la fuerza de los enlaces O – H en las moléculas de agua solvatadas. [22]
En una solución alcalina en presencia de ion OH - están presentes varios aniones de hidroxicloruro de zinc en solución, por ejemplo, Zn (OH) 3 Cl 2− , Zn (OH) 2 Cl2−
2, ZnOH Cl2−
3y precipita Zn 5 (OH) 8 Cl 2 · H 2 O (simonkolleita). [23]
Cuando se burbujea amoníaco a través de una solución de cloruro de zinc, el hidróxido no precipita, sino que se producen compuestos que contienen amoníaco complejado (aminas), Zn (NH 3 ) 4 Cl 2 · H 2 O y en concentración ZnCl 2 (NH 3 ) 2 . [24] El primero contiene el ion Zn (NH 3 ) 6 2+ , [5] y el segundo es molecular con una geometría tetraédrica distorsionada. [25] Las especies en solución acuosa han sido investigadas y muestran que Zn (NH 3 ) 4 2+ es la principal especie presente con Zn (NH3 ) 3 Cl + también presente en una relación más baja de NH 3 : Zn. [26]
El cloruro de zinc acuoso reacciona con el óxido de zinc para formar un cemento amorfo que fue investigado por primera vez en 1855 por Stanislas Sorel . Más tarde, Sorel pasó a investigar el cemento de oxicloruro de magnesio relacionado , que lleva su nombre. [27]
Cuando se calienta el cloruro de zinc hidratado, se obtiene un residuo de Zn (OH) Cl, p . Ej. [28]
- ZnCl 2 · 2H 2 O → ZnCl (OH) + HCl + H 2 O
El compuesto ZnCl 2 · 1 ⁄ 2 HCl · H 2 O puede prepararse mediante una cuidadosa precipitación a partir de una solución de ZnCl 2 acidificada con HCl. Contiene un anión polimérico (Zn 2 Cl 5 - ) n con iones de hidronio monohidratado equilibrado , iones H 5 O 2 + . [5] [29]
La formación de gas HCl anhidro altamente reactivo que se forma cuando se calientan los hidratos de cloruro de zinc es la base de las pruebas puntuales inorgánicas cualitativas. [30]
El uso de cloruro de zinc como fundente, a veces en una mezcla con cloruro de amonio (ver también cloruro de zinc y amonio ), implica la producción de HCl y su posterior reacción con óxidos de superficie. El cloruro de zinc forma dos sales con el cloruro de amonio: (NH 4 ) 2 ZnCl 4 y (NH 4 ) 3 ClZnCl 4 , que se descomponen al calentar liberando HCl, tal como lo hace el cloruro de zinc hidratado. La acción de cloruro de zinc / cloruro de amonio flujos, por ejemplo, en la galvanización por inmersión en caliente proceso produce H 2 vapores de gas y de amoníaco. [31]
La celulosa se disuelve en soluciones acuosas de ZnCl 2 y se han detectado complejos de zinc-celulosa. [32] La celulosa también se disuelve en hidrato de ZnCl 2 fundido y se realiza carboxilación y acetilación en el polímero de celulosa. [33]
Así, aunque muchas sales de zinc tienen diferentes fórmulas y diferentes estructuras cristalinas , estas sales se comportan de manera muy similar en solución acuosa. Por ejemplo, las soluciones preparadas a partir de cualquiera de los polimorfos de ZnCl 2 , así como otros haluros (bromuro, yoduro), y el sulfato a menudo se pueden usar indistintamente para la preparación de otros compuestos de zinc. Ilustrativa es la preparación de carbonato de zinc:
- ZnCl 2 ( ac ) + Na 2 CO 3 (ac) → ZnCO 3 (s) + 2 NaCl (ac)
Aplicaciones [ editar ]
Como un fundente metalúrgico [ editar ]
El cloruro de zinc reacciona con óxidos metálicos (MO) para dar derivados de la fórmula idealizada MZnOCl 2 . [34] [Se necesitan citas adicionales ] Esta reacción es relevante para la utilidad de la solución de ZnCl 2 como fundente para soldar : disuelve los óxidos pasivantes , exponiendo la superficie metálica limpia. [34] Los fundentes con ZnCl 2 como ingrediente activo a veces se denominan "líquido de estaño".
En síntesis orgánica [ editar ]
El cloruro de zinc es un ácido de Lewis útil en química orgánica. [35] El cloruro de zinc fundido cataliza la conversión de metanol en hexametilbenceno : [36]
- 15 canales
3OH → C
6(CH
3)
6+ 3 canales
4+ 15 H
2O
Otros ejemplos incluyen catalizar (A) la síntesis de indol de Fischer , [37] y también (B) reacciones de acilación de Friedel-Crafts que involucran anillos aromáticos activados [38] [39]
Relacionado con este último está la preparación clásica del colorante fluoresceína a partir de anhídrido ftálico y resorcinol , que implica una acilación de Friedel-Crafts . [40] De hecho, esta transformación se ha logrado utilizando incluso la muestra de ZnCl 2 hidratado que se muestra en la imagen de arriba.
La combinación de ácido clorhídrico y ZnCl 2 , conocida como el " reactivo de Lucas ", es eficaz para la preparación de cloruros de alquilo a partir de alcoholes.
El cloruro de zinc también activa los haluros bencílicos y alílicos hacia la sustitución por nucleófilos débiles como los alquenos : [41]
De manera similar, el ZnCl 2 promueve la reducción selectiva de NaBH 3 CN de haluros terciarios, alílicos o bencílicos a los correspondientes hidrocarburos.
El cloruro de zinc también es un reactivo de partida útil para la síntesis de muchos reactivos de organozinc , tales como los usados en el acoplamiento de Negishi catalizado con paladio con haluros de arilo o haluros de vinilo . [42] En tales casos, el compuesto de organozinc generalmente se prepara mediante transmetallación a partir de un organolitio o un reactivo de Grignard , por ejemplo:
Los enolatos de zinc , preparados a partir de enolatos de metales alcalinos y ZnCl 2 , controlan la estereoquímica en las reacciones de condensación aldólica debido a la quelación del zinc. En el ejemplo se muestra a continuación, el treo producto se ve favorecida por la eritro por un factor de 5: 1 cuando ZnCl 2 en DME / éter se utilizó. [43] El quelato es más estable cuando el grupo fenilo voluminoso es pseudo- ecuatorial en lugar de pseudo- axial , es decir, treo en lugar de eritro .
En el procesamiento de textiles y papel [ editar ]
Las soluciones acuosas concentradas de cloruro de zinc (más del 64% peso / peso de cloruro de zinc en agua) tienen almidón , seda y celulosa que se disuelven .
Relevante por su afinidad por estos materiales, el ZnCl 2 se usa como agente ignífugo y en "refrescantes" de telas como Febreze. La fibra vulcanizada se fabrica empapando papel en cloruro de zinc concentrado.
Granadas de humo [ editar ]
La mezcla de humo de cloruro de zinc ("HC") que se usa en las granadas de humo contiene óxido de zinc , hexacloroetano y polvo de aluminio granulado que, cuando se encienden, reaccionan para formar humo de cloruro de zinc, carbono y óxido de aluminio , una pantalla de humo eficaz . [44]
Detección de huellas dactilares [ editar ]
La ninhidrina reacciona con los aminoácidos y las aminas para formar un compuesto de color "púrpura de Ruhemann" (RP). La pulverización con una solución de cloruro de zinc forma un complejo RP: ZnCl (H 2 O) 2 1: 1 , que se detecta más fácilmente ya que presenta una fluorescencia más intensa que la RP. [45]
Desinfectante y conservante de madera [ editar ]
Se usó cloruro de zinc acuoso diluido como desinfectante con el nombre "Fluido desinfectante de Burnett". [46] Desde 1839, Sir William Burnett promovió su uso como desinfectante y conservante de la madera. [47] La Royal Navy llevó a cabo pruebas sobre su uso como desinfectante a finales de la década de 1840, incluso durante la epidemia de cólera de 1849 ; y al mismo tiempo se llevaron a cabo experimentos sobre sus propiedades conservantes aplicables a las industrias de la construcción naval y ferroviaria. Burnett tuvo cierto éxito comercial con su fluido homónimo. Sin embargo, después de su muerte, su uso fue reemplazado en gran medida por el del ácido carbólico y otros productos patentados.
Tratamiento del cáncer de piel [ editar ]
El cloruro de zinc se ha utilizado en la medicina alternativa para causar escaras , costras de tejido muerto, en un intento por curar los cánceres de piel. [48] Varios productos, como Cansema o "ungüento negro", que contienen cloruro de zinc y se venden como curas para el cáncer, han sido clasificados por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) como falsos [49] y se envían cartas de advertencia a los proveedores. [50] Las cicatrices y el daño cutáneo están asociados con sustancias escaróticas.
Seguridad [ editar ]
El cloruro de zinc es un irritante químico de los ojos, la piel y el sistema respiratorio. [4] [51]
Lectura adicional [ editar ]
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Referencias [ editar ]
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Enlaces externos [ editar ]
- Grados y aplicaciones del cloruro de zinc
- Resumen de PubChem ZnCl 2 .
