Propriétés, structure, utilisations et risques du chlorure d'étain (SnCl2)



Le chlorure d'étain (II) ou chlorure stanneux de formule chimique SnCl2, est un composé solide cristallin blanc, produit de la réaction de l'étain et d'une solution concentrée d'acide chlorhydrique: Sn (s) + 2HCl (conc) => SnCl2(aq) + H2g) Le processus de sa synthèse (préparation) consiste à ajouter des morceaux d'étain afin qu'ils réagissent avec l'acide.

Après avoir ajouté les morceaux d'étain, on procède à la déshydratation et à la cristallisation jusqu'à l'obtention du sel inorganique. Dans ce composé, l’étain a perdu deux électrons de sa couche de valence pour former des liaisons avec les atomes de chlore.

Cela peut être mieux compris en considérant la configuration de valence de l'étain (5s25px2pet0pz0), d’où la paire d’électrons occupant l’orbite px est donné aux protons H+, afin de former une molécule diatomique d'hydrogène. C'est-à-dire qu'il s'agit d'une réaction de type redox.

Index

  • 1 propriétés physiques et chimiques
    • 1.1 Configuration de la valence
    • 1.2 Réactivité
    • 1.3 Activité réductrice
  • 2 structure chimique
  • 3 utilisations
  • 4 risques
  • 5 références

Propriétés physiques et chimiques

Les liens SnCl2 Sont-ils ioniques ou covalents? Les propriétés physiques du chlorure d'étain (II) excluent la première option. Les points de fusion et d'ébullition pour ce composé sont de 247 ° C et 623 ° C, indiquant des interactions intermoléculaires faibles, un fait commun pour les composés covalents.

Ses cristaux sont blancs, ce qui se traduit par une absorption nulle dans le spectre visible.

Configuration de Valence

Dans l'image ci-dessus, dans le coin supérieur gauche, une molécule de SnCl isolée est illustrée2.

La géométrie moléculaire doit être plate car l'hybridation de l'atome central est sp2 (3 orbitales sp2 et une orbitale p pure pour former des liaisons covalentes), mais la paire d'électrons libres occupe le volume et pousse les atomes de chlore vers le bas, donnant à la molécule une géométrie angulaire.

En phase gazeuse, ce composé est isolé, donc il n'interagit pas avec les autres molécules.

Comme une perte de la paire d'électrons dans l'orbitale px, l'étain se transforme en ion Sn2+ et sa configuration électronique résultante est 5s25px0pet0pz0, avec toutes ses orbitales disponibles pour accepter des liens d'autres espèces.

Cl ions- ils se coordonnent avec l'ion Sn2+ donner du chlorure d'étain. La configuration électronique de l'étain dans ce sel est de 5s25px2pet2pz0, être capable d'accepter une autre paire d'électrons dans son orbitale libre pz.

Par exemple, vous pouvez accepter un autre Clion-, formant le complexe de géométrie du plan trigonal (une pyramide à base triangulaire) et chargé négativement [SnCl3]-.

La réactivité

Le SnCl2 il a une réactivité élevée et une tendance à se comporter comme l'acide de Lewis (récepteur d'électrons) pour compléter son octet de valence.

Tout comme il accepte un ion Cl-Il en va de même pour l'eau, qui "hydrate" l'atome d'étain en liant directement une molécule d'eau à l'étain, et une seconde molécule d'eau forme des interactions hydrogène-hydrogène avec la première.

Le résultat est que le SnCl2 il n'est pas pur, mais coordonné avec l'eau dans son sel dihydraté: SnCl2· 2H2O.

Le SnCl2 Il est très soluble dans l'eau et dans les solvants polaires, car il s'agit d'un composé polaire. Cependant, sa solubilité dans l'eau, inférieure à son poids, active une réaction d'hydrolyse (rupture d'une molécule d'eau) pour générer un sel basique et insoluble:

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

La double flèche indique qu'un équilibre est établi, favorisé vers la gauche (vers les réactifs) si les concentrations de HCl augmentent. Pour cette raison, les solutions SnCl2 employés ont un pH acide, pour éviter la précipitation du produit salé indésirable de l'hydrolyse.

Activité réductrice

Réagit avec l'oxygène de l'air pour former du chlorure d'étain (IV) ou du chlorure stannique:

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

Dans cette réaction, l'étain s'oxyde pour former une liaison avec l'atome d'oxygène électronégatif et augmente son nombre de liaisons avec les atomes de chlore.

En général, les atomes électronégatifs des halogènes (F, Cl, Br et I) stabilisent les liaisons des composés Sn (IV), ce qui explique que le SnCl2 c'est un agent réducteur.

Quand il s'oxyde et perd tous ses électrons de valence, l'ion Sn4+ est laissé avec une configuration 5s05px0pet0pz0, étant la paire d'électrons dans l'orbite 5s les plus difficiles à être "arrachés".

Structure chimique

Le SnCl2 Il présente une structure cristalline de type orthorhombique, semblable à des rangées de scies, dans laquelle les extrémités des dents sont des chlorures.

Chaque ligne est une chaîne SnCl3 former un pont Cl avec un autre atome de Sn (Cl-Sn (Cl)2-Cl- ···), comme on peut le voir dans l'image ci-dessus. Deux chaînes, liées par des interactions faibles du type Sn-Cl, constituent une couche d'arrangement, qui se superpose à une autre couche, et ainsi de suite jusqu'à ce que le solide cristallin soit défini.

La paire d'électrons libres 5s2 il provoque une distorsion dans la structure car elle occupe du volume (le volume du nuage électronique).

Le Sn peut avoir un nombre de coordination égal à neuf, ce qui équivaut à neuf voisins, dessinant un prisme trigonal situé au centre de la figure géométrique et le Cl dans les sommets, en plus des autres Cl situés dans chaque des faces carrées du prisme.

Ceci est plus facile à observer si l’on considère une chaîne où les Sn (sphères gris foncé) pointent vers le haut et les trois Cl qui lui sont liés forment le sol triangulaire, tandis que les trois Cls supérieurs forment le toit triangulaire.

Utilise

En synthèse organique, il est utilisé comme agent réducteur pour les composés nitrés aromatiques (Ar-NO2 à Ar-NH2). Sa structure chimique étant laminaire, elle est utilisée dans le monde de la catalyse des réactions organiques, en plus d’être un candidat potentiel pour le support catalytique.

Sa propriété réductrice est utilisée pour déterminer la présence de composés d'or, pour recouvrir le verre de miroirs d'argent et agir comme antioxydant.

Aussi, dans sa géométrie moléculaire pyramide trigonale (: SnX3- M+) est utilisé comme base de Lewis pour la synthèse d'un grand nombre de composés (comme le complexe de grappes de Pt)3Sn8Cl20, où la paire sans électrons est coordonnée avec un acide de Lewis).

Les risques

Le SnCl2 Il peut endommager les globules blancs. Il est corrosif, irritant, cancérigène et a des impacts négatifs importants sur les espèces qui peuplent les écosystèmes marins.

Il peut se décomposer à haute température en libérant le chlore gazeux nocif. En contact avec des agents fortement oxydants, il déclenche des réactions explosives.

Références

  1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique Dans Les éléments du groupe 14 (quatrième édition., page 329). Mc Graw Hill.
  2. ChemicalBook. (2017). Extrait le 21 mars 2018 de ChemicalBook: chemicalbook.com
  3. PubChem. (2018). Chlorure d'étain. Extrait le 21 mars 2018 de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  4. Wikipedia. (2017). Chlorure d'étain (II). Récupéré le 21 mars 2018 sur Wikipedia: en.wikipedia.org
  5. E. G. Rochow, E. W. (1975). La chimie du germanium: l'étain et le plomb (première édition). p-82.83. Pergamom Press.
  6. F. Hulliger. (1976). Chimie structurale des phases de type couche. P-120,121. D. Reidel Publishing Company.