Тетрахлорид свинца , также известный как хлорид свинца(IV) , имеет молекулярную формулу PbCl4 . Это желтая маслянистая жидкость, которая стабильна при температуре ниже 0 °C и разлагается при 50 °C. [2] Он имеет тетраэдрическую конфигурацию , в которой свинец является центральным атомом. Ковалентные связи Pb– Cl были измерены и составили 247 пм , а энергия связи — 243 кДж⋅моль −1 . [4]
Тетрахлорид свинца может быть получен путем реакции хлорида свинца (II) PbCl 2 и соляной кислоты HCl в присутствии газообразного хлора (Cl 2 ), [5] что приводит к образованию хлороплюмбовой кислоты H 2 PbCl 6 . Затем ее преобразуют в соль аммония (NH 4 ) 2 PbCl 6 путем добавления хлорида аммония (NH 4 Cl). Наконец, раствор обрабатывают концентрированной серной кислотой H 2 SO 4 , чтобы отделить тетрахлорид свинца. Эта серия реакций проводится при температуре 0 °C. Следующие уравнения иллюстрируют реакцию:
В отличие от тетрахлорида углерода , другого хлорида группы IV (ИЮПАК: группа 14), тетрахлорид свинца реагирует с водой . Это происходит потому, что центральный атом больше (Pb больше, чем C ), поэтому загромождения меньше , и вода может легко получить к нему доступ. [3] Кроме того, из-за наличия пустых d-орбиталей на атоме Pb кислород может связываться с ним до того, как связь Pb–Cl должна разорваться, что требует меньше энергии . Общая реакция, таким образом, выглядит следующим образом:
Тетрахлорид свинца имеет тенденцию к дальнейшему разложению на дихлорид свинца и газообразный хлор: [3]
Имеются сообщения о том, что эта реакция может протекать взрывообразно и что соединение лучше всего хранить под чистой серной кислотой при температуре -80 °C в темноте. [6]
Стабильность степени окисления +4 уменьшается по мере продвижения вниз по этой группе периодической таблицы. [3] Таким образом, в то время как четыреххлористый углерод является стабильным соединением, в свинце степень окисления +2 является предпочтительной, и PbCl 4 быстро становится PbCl 2 . Действительно, эффект инертной пары заставляет свинец поддерживать его степень окисления +2: атом Pb теряет все свои самые внешние p-электроны и в итоге получает стабильную, заполненную s-подоболочку. [7]
Свинец является кумулятивным ядом . [4] Было показано лишь ограниченное количество доказательств канцерогенного эффекта свинца, но тетрахлорид свинца, как и все другие соединения свинца, «разумно предполагается, что являются канцерогенами для человека» согласно Докладу о канцерогенах , двенадцатое издание (2011). [8] Свинец может поступать в организм несколькими путями, в основном через вдыхание, но также через прием пищи и через кожу. Соединения свинца также являются тератогенами . [9]