四氯化鉛
化合物
四氯化鉛是一種無機化合物，化學式為PbCl4。它是黃色的油狀液體，只在0 °C以下穩定，在50℃迅速分解。[2]它有着四面體構型，鉛原子是中心原子。Pb–Cl共價鍵的鍵長為247 pm，鍵能為243 kJ⋅mol−1。[5]
| 四氯化鉛 | |
|---|---|
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| IUPAC名 Lead(IV) chloride | |
| 識別 | |
| CAS號 | 13463-30-4 
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| PubChem | 123310 |
| ChemSpider | 109913 |
| SMILES |
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| 性質 | |
| 化學式 | PbCl4 |
| 摩爾質量 | 349.012[1] g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 黃色油狀液體[2] |
| 密度 | 3.2 g⋅cm−3[1] |
| 熔點 | −15 °C（258 K）（在0 °C（32 °F；273 K）以下穩定[2]） |
| 沸點 | 50 °C（323 K）（[1]，分解） |
| 溶解性（水） | 反應 |
| 溶解性 | 可溶於鹽酸 |
| 結構 | |
| 晶體結構 | 單斜晶系[3] |
| 空間群 | I2/a (No. 15)[3] |
| 晶格常數 | a = 1054.2 pm, b = 535.9 pm, c = 1195.8 pm[3] |
| 晶格常數 | α = 90°, β = 115.83[3]°, γ = 90° |
| 配位幾何 | 4 |
| 分子構型 | 四面體[4] |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
製備
四氯化鉛可以由氯化鉛在鹽酸中和氯氣反應，[6]得到六氯合鉛(IV)酸 H2PbCl6。加入氯化銨是指轉化為(NH4)2PbCl6。最後溶液用濃硫酸處理，得到四氯化鉛。這些反應需要在0°C以下進行：
- PbCl2 + 2HCl + Cl2 → H2PbCl6
- H2PbCl6 + 2 NH4Cl → (NH4)2PbCl6 + 2HCl
- (NH4)2PbCl6 + H2SO4 → PbCl4+ 2HCl + (NH4)2SO4
化學性質
和水反應
- PbCl4 + 2H2O → PbO2(s) + 4HCl(g)
熱穩定性
- PbCl4 → PbCl2 + Cl2(g)
有報道四氯化鉛分解時會發生爆炸，它最好儲存於黑暗中的-80°C的純硫酸下。[7]
碳族元素的+4氧化態的穩定性隨着原子序數的增大而減弱，[4]四氯化碳是穩定化合物，而四氯化鉛很容易分解。惰性電子對效應使+2價成為了鉛最穩定的氧化態，Pb原子失去最外層的所有p電子，得到穩定的s層全滿的狀態。[8]
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 1.2 Lead compounds: Lead Tetrachloride. WebElements.com. [10 October 2012]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於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.