Синтез хлорида олова (IV)

Реферат - Химия

Другие рефераты по предмету Химия

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



анавливает из растворов солей до металлов золото, серебро, ртуть, висмут, Fe3+ до Fe2+, хроматы до Сг3+ , перманганаты до Мn2+ , нитрогруппу до аминогруппы, бром до бромид-иона, сульфит-ион до серы, например:

2SnCl2 + H2SO3 + (2x + l)H2O = 2SnO2*xH2O + S + 4HCI

или

2SnCl2 + H2SO3 + 8НС1 = S + 2H2[SnCl6] + 3H2O,

SnCl2 + Br2 + (2 + x)H2O = 2HC1 + 2HBr + SnO2 xH2O

или

3SnCl2 + 3Br2 + (2 + x)H2O = H2[SnCI6] + H2[SnBr6] + SnO2 xН2О.

В водном растворе SnCI2 медленно окисляется кислородом воздуха. Чтобы препятствовать этому, в раствор добавляют металлическое олово. Остальные дигалогениды олова весьма сходны по свойствам с SnCl2.

 

Дигалогениды олова синтезируют нагреванием олова в токе галогеноводорода или осторожным обезвоживанием кристаллогидратов SnX2 nН2О, полученных растворением олова в соответствующих галогеноводородных кислотах. Безводные SnX2 можно получить также непосредственным взаимодействием галогенов с избытком олова.

Все дигалогениды олова образуют комплексы (ЩЭ)[SnХз] и (ЩЭ)2lSnX4], но они менее устойчивы, чем производные олова(IV). Получают их в растворах соответствующих галогеноводородных кислот или их солей по реакции

SnX2 + 2NaX = Na2[SnX4].

В концентрированных растворах равновесие смешено вправо, при разбавлении смещается влево. Устойчивость галогенидных комплексов изменяется в следующем ряду: F > CI > Вг > I.

Многие галогениды олова, такие как SnCI4, SnCI2, а также продукты их гидролиза, например, Na2[Sn(OH)6], используют в качестве протрав при крашении тканей. Тетрахлорид SnCl4 применяют для приготовления дымовых завес и в качестве катализатора при хлорировании, а в органической химии как стимулятор процесса конденсации. [3]

 

 

Таблица 2. Свойства дигалогенидов олова

 

SnX2Tпл, оCТкип, оСЦветОтношение к воде∆fHо298 кДж/мольSnF2210БесцветныйРастворим-648SnCl2247623БесцветныйРастворим-352SnBr2232620Бледно-желтыйРастворим-254Snl2320720Оранжево-красныйНерастворим-152

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II. Галогениды элементов подгруппы германия.

Молекулы тетраголагенидов ЭНаl4 имеют форму тетраэдра с атомом Э в центре. По мере увеличения размеров орбиталей в ряду GeHal4 - SnHal4 - PbHal4 устойчивость молекул заметно падает. Тетрабромид и тетраиодид свинца не известны.

В твердом состоянии тетрагалогениды, за исключением SnF4 и PbF4, имеют молекулярную решетку. Поэтому они легкоплавки и летучи. В обычных условиях GeF4 - газ, а ЭСl4 - жидкости, а ЭI4 - кристаллические вещества.

За исключением оранжевого GeI4 и желтых SnI4 и РbСl4, тетрагалогениды германия и его аналогов бесцветны.

Резкое возрастание температур плавления и кипения при переходе от GeF4 (т. пл. - 15 С) к SnF4 (т. возг. 700 С) и PbF4 (т. пл. ~ 600 С) является следствием перехода от молекулярной решетки к полимерной. Кристаллы SnF4 и PbF4 имеют слоистую решетку, состоящую из октаэдрических структурных единиц. Таким образом, в PbF4 достигается устойчивое координационное число атома Рb - 6, и это соединение в отличие от других галогенидов свинца (IV) устойчиво.

Тетрагалогениды взаимодействуют также с основными галогенидами:

2KF + ЭF4 = K2[ЭF6]

Для Ge(IV), как и для Si(IV), характерны фторокомплексы [GeF6] 2-. Но получен и малостойкий Cs2[GeCl6]. Для Sn(IV) и Pb(IV) известны комплексные галогениды всех типов от M2[ЭF6] до М2[ЭI6]. Это свидетельствует о стабилизации у свинца степени окисления +4 в анионных комплексах с координационным числом 6. Галогенидные комплексы германия и олова устойчивы как в растворе, так и в кристаллических соединениях. Аналогичные соединения свинца легко гидролизуются. [2]

III. Методы синтеза.

На основании приведённых данных можно выделить следующие методы синтеза хлорида олова (IV):

Первый способ.

Удобный способ получения безводного SnCl4 основан на прямом синтезе:

Sn + 2Cl2 = SnCl4

Большую пробирку (длина 2025 см, диаметр 34 см) заполняют на 3/4 гранулированным оловом. Пробирку закрывают пробкой с двумя отверстиями: в одно вставляют газоподводящую трубку, а другое форштосс обратного холодильника (рис.3).

Рис. 3. Прибор для получения хлорного олова

Рис. 4. Сдвоенный прибор для получения хлорного олова:

1,2 пробирки; 3,4 тубусы; 5 хлорподводящая трубка; 6 соединительная трубка; 7шариковый холодильник.

В пробирку наливают несколько миллилитров готового SnCl4 и пропускают (под тягой) сухой хлор с такой скоростью, чтобы газ успевал прореагировать с оловом. Реакция протекает бурно, иногда с появлением пламени. Когда на дне пробирки соберется значительный слой SnCl4, газоподводящую трубку несколько поднимают, но конец ее должен быть погружен в жидкость. По окончании реакции SnCl4 сливают в склянку, вносят несколько гранул Sn для связывания свободного хлора и выдерживают 1 ч в закрытой склянке. Затем жидкость перегоняют, собирая фракцию, кипящую при 112114 oС (приемник для предохранения от влаги воздуха снабжают хлоркальциевой трубкой). Если исходное олово содержало Fe, то перегонку SnCl4 не следует доводить до конца (во избежание перехода примеси FeCl3). Полученный препарат переливают в склянку со стеклянной или корковой (но не резиновой!) пробкой.

Для приготовления большого количества SnCl4 (до 3 кг в день) рекомендуется прибор, изображенный на рис. 4. Две пробирки 1 и 2 (длина 2025 см, диаметр 4 см) с тубусами 3 и 4 соединяют трубкой 6. К пробирке 2 присоединяют обратный холодильник 7. Пробирки заполняют на 3/4 гранулированным оловом и по трубке 5 пропускают ток сухого хлора, сначала медленно, во избежание сильного разо

s