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 塩化鉛(II)で汚染された四塩化鉛
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| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名
塩化鉛(IV)
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| 体系的なIUPAC名
テトラクロロプルンバン | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| ケムスパイダー |
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パブケム CID
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 塩化鉛4 | |
| モル質量 | 349.012 g/モル[1] |
| 外観 | 黄色の油状液体[2] |
| 密度 | 3.2 g⋅cm −3 [1] |
| 融点 | −15 °C (5 °F; 258 K) [1] 0 °C (32 °F; 273 K) 以下では安定[2] |
| 沸点 | 50℃（122°F; 323K）[1]で分解する |
| 反応する | |
| 溶解度 | 塩酸 |
| 構造 | |
| 4 | |
| 四面体[3] | |
| 熱化学 | |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
-328.9 kJ/モル |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
インフォボックス参照
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四塩化鉛は、塩化鉛(IV)とも呼ばれ、分子式はPbCl 4です。黄色の油状の液体で、0℃以下では安定していますが、50℃で分解します。[2]鉛を中心原子とする四面体構造をしています。Pb– Cl共有結合は247 pmと測定されており 、結合エネルギーは243 kJ⋅mol −1です。[4]
合成
四塩化鉛は、塩素ガス（Cl 2） の存在下で塩化鉛（II） PbCl 2と塩酸HClを反応させることで作ることができ、 [5]塩化鉛酸H 2 PbCl 6の形成につながります。次に、塩化アンモニウム（NH 4 Cl）を加えてアンモニウム塩（NH 4）2 PbCl 6に変換します。最後に、溶液を濃硫酸H 2 SO 4で処理して四塩化鉛を分離します。この一連の反応は0 °Cで行われます。次の式は反応を示しています。
- PbCl 2 + 2HCl + Cl 2 → H 2 PbCl 6
- H 2 PbCl 6 + 2 NH 4 Cl → (NH 4 ) 2 PbCl 6 + 2HCl
- (NH 4 ) 2 PbCl 6 + H 2 SO 4 → PbCl 4 + 2HCl + (NH 4 ) 2 SO 4
水との反応
もう一つのグループIV （IUPAC：グループ14）塩化物である四塩化炭素とは異なり、四塩化鉛は水と反応します。これは中心原子が大きい（PbはCより大きい）ため乱雑さが少なく、水が簡単にアクセスできるためです。[3]また、Pb原子には空のd軌道が存在するため、 Pb–Cl結合が切断される前に酸素が結合できるため、必要なエネルギーが少なくなります。したがって、全体的な反応は次のようになります。
- PbCl 4 + 2H 2 O → PbO 2 (s) + 4HCl(g)
安定性
四塩化鉛はさらに二塩化鉛と塩素ガスに分解する傾向がある： [3]
- PbCl 4 → PbCl 2 + Cl 2 (g)
この反応は爆発的に進行する可能性があり、化合物は暗所で-80℃の純粋な硫酸中で保存するのが最適であるという報告がある。[6]
周期表のこのグループを下に行くほど、+4酸化状態の安定性は低下します。 [3]したがって、四塩化炭素は安定した化合物ですが、鉛の場合は +2 酸化状態が優先され、PbCl 4 はすぐに PbCl 2になります。実際、不活性電子対効果により、鉛は +2 酸化状態を優先します。つまり、Pb 原子は最外殻のp 電子をすべて失い、安定した満たされた s サブシェルになります。[7]
毒性
鉛は蓄積性毒物である。[4]鉛の発がん性については限られた証拠しか示されていないが、四塩化鉛は他のすべての鉛化合物と同様に、「ヒトに対する発がん性物質であることが合理的に予測される」と、発がん性物質に関する報告書第12版（2011年）に記載されている。[8]鉛は、主に吸入によるが、経口摂取や皮膚接触など、いくつかの経路で体内に吸収される。鉛化合物は催奇形性物質でもある。[9]
参考文献
- ^ abcd 「鉛化合物：四塩化鉛」。WebElements.com 。 2012年10月10日閲覧。
- ^ abc グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 381。ISBN 978-0-08-037941-8。
- ^ abcd 「炭素、シリコン、鉛の塩化物」chemguide.co.uk 2012年10月10日閲覧。
- ^ ab エムズリー、ジョン (2000)。『エレメンツ』オックスフォード：オックスフォード大学出版局。p. 114。ISBN 978-0-19-855819-4。
- ^ Neu, John T.; Gwinn, William D. (1958年10月). 「四塩化ゲルマニウムと四塩化鉛のラマンスペクトル」.アメリカ化学会誌. 70 (10): 3464–3465. doi :10.1021/ja01190a073. PMID 18891892.
- ^ ゲルマニウムの化学：スズと鉛 E. G. Rochow、EW Abel Elsevier、2014年、ISBN 1483187586、ISBN 9781483187587
- ^ ミスラー、ゲイリー L. (2011).無機化学. ボストン: プレンティスホール. pp. 275, 289–290. ISBN 978-0-13-612866-3。
- ^ 国家毒性プログラム、保健福祉省 (2011)。発がん性物質に関する報告書、第 12 版 (2011) - 鉛および鉛化合物(PDF)。p. 251。
- ^ 「環境衛生と安全 - 1: 化学物質の安全性に関する一般情報」。プリンストン大学。2013年4月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年10月11日閲覧。