四氯化铅
化合物
四氯化铅是一种无机化合物，化学式为PbCl4。它是黄色的油状液体，只在0 °C以下稳定，在50℃迅速分解。[2]它有着四面体构型，铅原子是中心原子。Pb–Cl共价键的键长为247 pm，键能为243 kJ⋅mol−1。[5]
| 四氯化铅 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Lead(IV) chloride | |
| 识别 | |
| CAS号 | 13463-30-4 
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| PubChem | 123310 |
| ChemSpider | 109913 |
| SMILES |
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| 性质 | |
| 化学式 | PbCl4 |
| 摩尔质量 | 349.012[1] g·mol⁻¹ |
| 外观 | 黄色油状液体[2] |
| 密度 | 3.2 g⋅cm−3[1] |
| 熔点 | −15 °C（258 K）（在0 °C（32 °F；273 K）以下稳定[2]） |
| 沸点 | 50 °C（323 K）（[1]，分解） |
| 溶解性（水） | 反应 |
| 溶解性 | 可溶于盐酸 |
| 结构 | |
| 晶体结构 | 单斜晶系[3] |
| 空间群 | I2/a (No. 15)[3] |
| 晶格常数 | a = 1054.2 pm, b = 535.9 pm, c = 1195.8 pm[3] |
| 晶格常数 | α = 90°, β = 115.83[3]°, γ = 90° |
| 配位几何 | 4 |
| 分子构型 | 四面体[4] |
| 若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。 | |
制备
四氯化铅可以由氯化铅在盐酸中和氯气反应，[6]得到六氯合铅(IV)酸 H2PbCl6。加入氯化铵是指转化为(NH4)2PbCl6。最后溶液用浓硫酸处理，得到四氯化铅。这些反应需要在0°C以下进行：
- PbCl2 + 2HCl + Cl2 → H2PbCl6
- H2PbCl6 + 2 NH4Cl → (NH4)2PbCl6 + 2HCl
- (NH4)2PbCl6 + H2SO4 → PbCl4+ 2HCl + (NH4)2SO4
化学性质
和水反应
- PbCl4 + 2H2O → PbO2(s) + 4HCl(g)
热稳定性
- PbCl4 → PbCl2 + Cl2(g)
有报道四氯化铅分解时会发生爆炸，它最好储存于黑暗中的-80°C的纯硫酸下。[7]
碳族元素的+4氧化态的稳定性随着原子序数的增大而减弱，[4]四氯化碳是稳定化合物，而四氯化铅很容易分解。惰性电子对效应使+2价成为了铅最稳定的氧化态，Pb原子失去最外层的所有p电子，得到稳定的s层全满的状态。[8]
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 Lead compounds: Lead Tetrachloride. WebElements.com. [10 October 2012]. （原始内容存档于2017-12-07）.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997: 381. ISBN 0-7506-3365-4.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 Maley, Iain J.; Parsons, Simon; Pulham, Colin R. Lead(IV) chloride at 150 K. Acta Crystallographica Section E Structure Reports Online. 2002-09-15, 58 (9): i79–i81. ISSN 1600-5368. doi:10.1107/S1600536802015064.
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 The Chlorides of Carbon, Silicon and Lead. chemguide.co.uk. [10 October 2012]. （原始内容存档于2018-05-18）.
- ^ Emsley, John. The Elements. Oxford: Oxford University Press. 2000: 114. ISBN 0-19-855819-8.
- ^ Neu, John T.; Gwinn, William D. Raman Spectra of Germanium Tetrachloride and Lead Tetrachloride. ACS. October 1958, 70 (10): 3464–3465 [10 October 2012]. doi:10.1021/ja01190a073.
- ^ The Chemistry of Germanium: Tin and Lead E. G. Rochow, E. W. Abel Elsevier, 2014, ISBN 1483187586, ISBN 9781483187587
- ^ Miessler, Gary L. inorganic Chemistry. Boston: Prentice Hall. 2011: 275, 289–290. ISBN 978-0-13-612866-3.