Lood(II)chloride

Lood(II)chloride is een anorganische verbinding van lood, met als brutoformule PbCl₂. De stof komt voor als een wit kristallijn poeder, dat slecht oplosbaar is in water. Lood(II)chloride is een van de belangrijkste loodhoudende reagentia. Het komt in de natuur voor als het mineraal cotunniet. De stof kwam voor in de uitlaatgassen van inwendige verbrandingsmotoren waarin 1,2-dichloorethaan en tetraethyllood als antiklopmiddel werden gebruikt.

Lood(II)chloride
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalstructuur van lood(II)chloride
Lood(II)chloride-kristallen
Algemeen
Molecuul­formule	PbCl2
IUPAC-naam	lood(II)chloride
Andere namen	looddichloride
Molmassa	278,10 g/mol
CAS-nummer	7758-95-4
Wikidata	Q411848
Beschrijving	Witte, reukloze kristallen
Waarschuwingen en veiligheids­maatregelen
Gevaar
H-zinnen	H302 - H332 - H360 - H373 - H410
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P201 - P273 - P308+P313 - P501
VN-nummer	2291
Fysische eigenschappen
Dichtheid	5,85 g/cm³
Smeltpunt	501 °C
Kookpunt	950 °C
Oplosbaarheid in water	(bij 0°C) 6,73 g/L (bij 20°C) 9,9 g/L (bij 100°C) 33,4 g/L
Slecht oplosbaar in	water, ethanol
Brekingsindex	2,199
Geometrie en kristal­structuur
Kristal­structuur	orthorombisch
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Kristalstructuur van cotunniet.

Synthese

Lood(II)chloride kan rechtstreeks bereid worden uit de samenstellende elementen:

$\mathrm {Pb\ +\ Cl_{2}\ \longrightarrow \ PbCl_{2}}$

Een alternatieve methode is de neerslagreactie tussen lood(II)nitraat en een chloride-zout, zoals natriumchloride:

$\mathrm {Pb(NO_{3})_{2}\ +\ 2\ NaCl\ \longrightarrow \ PbCl_{2}\ +\ 2\ NaNO_{3}}$

Het kan ook bereid worden door reactie van lood(II)carbonaat met waterstofchloride:

$\mathrm {PbCO_{3}\ +\ 2\ HCl\ \longrightarrow \ PbCl_{2}\ +\ CO_{2}\ +\ H_{2}O}$

Eigenschappen en reacties

Oplosbaarheid

De oplosbaarheid van lood(II)chloride in water is laag (9,9 g/L bij 20 °C) en om deze reden wordt het onder de in water onoplosbare zouten gerekend. Het oplosbaarheidsproduct (K_s) bij 25 °C bedraagt 1,6 × 10⁻⁵. Lood(II)chloride is daarmee een van de drie onoplosbare chloride-zouten, naast zilverchloride en kwik(I)chloride. Opmerkelijk is het grote verschil in oplosbaarheid bij kamertemperatuur en bij 100 °C: ze is namelijk ongeveer 4 keer groter. Dit verschijnsel wordt in de kwalitatieve analyse van ionen gebruikt om de drie chloriden van elkaar te kunnen onderscheiden.

Oplosbare chloride-complexen

Als aan een suspensie van lood(II)chloride extra chloride-ionen worden toegevoegd, dan worden complexe ionen gevormd. Bij de reactie tussen het vaste lood(II)chloride en de extra ligand worden de chloride-bruggen die in het vaste lood(II)chloride het polymere netwerk vormen verbroken.

$\mathrm {PbCl_{2}\ +\ 2\ Cl^{-}\ \longrightarrow \ [PbCl_{4}]^{2-}}$

Synthese van organoloodverbindingen

Lood(II)chloride is de voornaamste bron van lood bij de synthese van organische loodverbindingen. Als bron voor de alkylgroepen wordt gebruikgemaakt van Grignard-reagentia en organolithiumverbindingen:

$\mathrm {2\ PbCl_{2}\ +\ 4\ RLi\ \longrightarrow \ PbR_{4}\ +\ 4\ LiCl\ +\ Pb}$

$\mathrm {2\ PbCl_{2}\ +\ 4\ RMgBr\ \longrightarrow \ PbR_{4}\ +\ 4\ MgBrCl\ +\ Pb}$

Bij een 3:6-stoichiometrie wordt een diloodcomplex gevormd:

$\mathrm {3\ PbCl_{2}\ +\ 6\ RMgBr\ \longrightarrow \ R_{3}Pb{-}PbR_{3}\ +\ 6\ MgBrCl}$

In al deze reacties gedraagt lood zich meer als een echt lid van de koolstofgroep dan als een metaal: Pb(II) disproportioneert naar Pb(IV) en Pb(0) tijdens de alkylering.

Omzetting naar oxiden

Lood(II)chloride reageert met gesmolten natriumnitriet tot lood(II)oxide:

$\mathrm {PbCl_{2}\ +\ 3\ NaNO_{2}\ \longrightarrow \ PbO\ +\ NaNO_{3}\ +\ 2\ NO\ +\ 2\ NaCl}$

Lood(II)chloride wordt ook gebruikt in de bereiding van keramiek via een kation-uitwisselingsreactie:

$\mathrm {x\ PbCl_{2}\ +\ BaTiO_{3}\ \longrightarrow \ Ba_{1-x}Pb_{x}TiO_{3}\ +\ x\ BaCl_{2}}$

Kristalstructuur

In vast lood(II)chloride wordt elk loodatoom door 9 chlooratomen omringd. Zes daarvan vormen de hoekpunten van een trigonaal prisma, de overige drie chlooratomen liggen in de middens van de prisma-vlakken. De afstand van het loodatoom tot de 9 chlooratomen is niet gelijk: 7 liggen op afstanden tussen 280 tot 309 pm twee andere liggen op 370 pm. Lood(II)chloride kristalliseert uit als witte orthorombische naaldvormige kristallen.

In de gasfase bezitten de lood(II)chloride-moleculen een gebogen moleculaire geometrie, waarbij de Cl-Pb-Cl-hoek 98° meet. Elke Pb-Cl-binding is 244 pm lang.

Toepassingen

Gesmolten lood(II)chloride wordt gebruikt in de bereiding van lood(II)titanaat (PbTiO₃) en bariumlood(II)titanaat. Lood(II)chloride wordt toegepast in de bereiding van een groep van metallocenen, met name de plumbocenen.

Het wordt gebruikt in de productie van doorzichtig glas als bescherming tegen infrarode straling.

Lood(II)chloride wordt gebruikt in de bereiding van sierglaswerk. Door het glaswerk van een dun laagje lood(II)chloride te voorzien en vervolgens onder gecontroleerde omstandigheden nogmaals te verwarmen ontstaat het speciale effect. Tin(II)chloride wordt voor hetzelfde doel gebruikt.

Lood(II)chloride is een tussenstof in de zuivering van bismutertsen. Het erts, waarin naast bismut ook lood en zink voorkomen, wordt eerst met gesmolten natriumhydroxide behandeld om sporen van zuurvormende elementen als arseen en telluur te verwijderen. Vervolgens wordt de Parkes-desilverisatie toegepast om sporen zilver en goud te verwijderen. Nu zijn alleen bismut, lood en zink nog aanwezig in het erts dat bij 500 °C met chloorgas behandeld wordt. Het als eerste gevormde zinkchloride wordt verwijderd, waarna het dan ontstane lood(II)chloride ook verwijderd wordt. Bismut blijft uiteindelijk over.

Toxicologie en veiligheid

Net zoals alle andere loodhoudende verbindingen, kan blootstelling aan lood(II)chloride een loodvergiftiging veroorzaken.

Externe link

• (en) MSDS van lood(II)chloride

Bronnen, noten en/of referenties