2007 Scholen Wikipedia Selectie. Gerelateerde onderwerpen: Chemische verbindingen
| Zinkchloride | |
|---|---|
 |
|
| Algemeen | |
| Systematische naam | Zinkchloride |
| Andere namen | Zink (II) chloride, zinkdichloride, zinkboter |
| Molecuulformule | ZnCl2 |
| Molaire massa | 136,29 g / mol |
| Uiterlijk | Witte kristallijne vaste stof. |
| CAS-nummer | |
| Eigenschappen | |
| Dichtheid en fase | 2,907 g / cm³, vast |
| Oplosbaarheid in water | 432 g / 100 ml (25 ° C) |
| in ethanol | 100 g / 100 ml (12,5 ° C) |
| in aceton, diethylether |
Oplosbaar |
| Smeltpunt | 275 ° C (548 K) |
| Kookpunt | 756 ° C (1029 K) |
| Structuur | |
| Coördinatie geometrie |
Tetraëdrische, 4-coördinaten, lineair in de gasfase. |
| Kristalstructuur | Vier vormen bekend Hexagonaal dicht opeengepakt (δ) is de enige stabiele vorm wanneer watervrij. |
| Dipoolmoment | ? D |
| Gevaren | |
| MSDS | Externe MSDS |
| EU-classificatie | Irriterend (I), Corrosief (C). |
| NFPA 704 |    |
| R-zinnen | R34, R50, R53 |
| S-zinnen | S7 / 8 , S28, S45, S60, S61 |
| RTECS-nummer | ZH1400000 |
| Aanvullende gegevenspagina | |
| Structuur en eigenschappen |
n, εr, etc. |
| Thermodynamische gegevens | Fasegedrag Vaste stof, vloeistof, gas |
| Spectrale gegevens | UV, IR, NMR, MS |
| Gerelateerde verbindingen | |
| Andere anionen | Zinkfluoride, zinkbromide, zinkjodide |
| Andere kationen | Koper (II) chloride, cadmium ch loride |
| Tenzij anders vermeld, worden gegevens gegeven voor materialen in hun standaardtoestand (bij 25 ° C, 100 kPa) Infobox disclaimer en referenties |
|
Zinkchloride is de naam van de chemische verbinding ZnCl2 of zijn hydraten. Alle zinkchloriden zijn kleurloos of wit en zeer goed oplosbaar in water. ZnCl2 zelf is hygroscopisch en kan als vervloeiend worden beschouwd. Monsters moeten daarom worden beschermd tegen vochtbronnen, zoals de atmosfeer.
Vier kristallijne vormen van ZnCl2 en zijn hydraten zijn bekend, hoewel de watervrije vorm alleen lijkt te bestaan in de hexagonale dichtgepakte fase. Snelle afkoeling van gesmolten ZnCl2 vormt een glasachtig materiaal.
Geconcentreerde waterige oplossingen van zinkchloride hebben de interessante eigenschap dat ze zetmeel, zijde en cellulose oplossen. Oplossingen van zinkchloriden kunnen dus niet door standaard filterpapier worden gefilterd.
Zinkchloride vindt brede toepassing in textielverwerking, metallurgische fluxen en chemische synthese.
Chemische eigenschappen
ZnCl2 is een ionische vaste stof, hoewel enig covalent karakter wordt aangegeven door het lage smeltpunt (275 ° C). Verder bewijs voor covalentie wordt geleverd door zijn hoge oplosbaarheid in oplosmiddelen zoals diethylether. ZnCl2 is een mild Lewis-zuur. In overeenstemming met dit karakter hebben waterige oplossingen van ZnCl2 een pH van ongeveer 4. Het wordt gehydrolyseerd tot oxychloride wanneer gehydrateerde vormen worden verwarmd.
In waterige oplossing is zinkchloride een nuttige bron van Zn2 + voor de bereiding van andere zinkzouten, bijvoorbeeld zinkcarbonaat:
ZnCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) → ZnCO3 (s) + 2 NaCl (aq)
Bereiding en zuivering
Watervrij ZnCl2 kan bereid uit zink en waterstofchloride.
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Gehydrateerde vormen en waterige oplossingen kunnen gemakkelijk worden bereid met geconcentreerd zoutzuur en stukjes Zn. Zinkoxide en zinksulfide reageren met HCl, zonder waterstof te vormen:
ZnS (s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2S (l)
Commerciële monsters van zinkchloride bevatten meestal water en zink oxychloride, het belangrijkste hydrolyseproduct. Dergelijke monsters kunnen als volgt worden gezuiverd: 100 g ruw ZnCl2 wordt verwarmd tot reflux in 800 ml watervrije dioxaan in aanwezigheid van zinkmetaalstof. Het mengsel wordt heet gefiltreerd (om Zn te verwijderen), en daarna laat men het filtraat afkoelen om zuiver ZnCl2 als een wit neerslag te geven.Watervrije monsters kunnen worden gezuiverd door sublimatie in een stroom waterstofchloridegas, gevolgd door verwarming tot 400 ° C in een stroom droog stikstofgas.
Toepassingen
ZnCl2 wordt gebruikt als een flux voor solderen vanwege zijn vermogen (wanneer gesmolten) om metaaloxiden op te lossen. Meestal werd deze flux bereid door zinkfolie op te lossen in verdund zoutzuur totdat de vloeistof ophield waterstof te ontwikkelen, daarom stond een dergelijke flux bekend als gedode geesten. vanwege zijn corrosieve aard is het geen geschikte vloeimiddel voor situaties waarin eventuele resten niet volledig kunnen worden verwijderd, zoals elektronisch werk. Deze eigenschap leidt ook tot het gebruik ervan bij de vervaardiging van magnesia-cementen voor tandvullingen en bepaalde mondspoelingen als een actief ingrediënt. ZnCl2 is ook gebruikt als brandwerend middel, voor het etsen van metalen, en is ook een primair ingrediënt in textielverfrissers zoals Febreze.
In het laboratorium wordt zinkchloride veel gebruikt, voornamelijk als middelmatige sterkte. Lewis-zuur. Het kan (A) de Fischer-indoolsynthese katalyseren, en ook (B) Friedel-Crafts-acyleringsreacties met geactiveerde aromatische ringen.
Gerelateerd aan dit laatste is de klassieke bereiding van de kleurstof fluoresceïne uit ftaalzuuranhydride en resorcinol, waarbij een Friedel-Crafts-acylering betrokken is. Deze transformatie is in feite bereikt met zelfs het natte ZnCl2-monster dat in de bovenstaande afbeelding wordt getoond.
Zoutzuur alleen reageert slecht met primaire alcoholen en secundaire alcoholen, maar een combinatie van HCl met ZnCl2 (samen bekend als het “Lucas-reagens”) is effectief voor de bereiding van alkylchloriden. Typische reacties worden uitgevoerd bij 130 ° C. Deze reactie verloopt waarschijnlijk via een SN2-mechanisme met primaire alcoholen maar SN1-route met secundaire alcoholen.
Zinkchloride activeert ook benzyl en allylische halogeniden richting substitutie door zwakke nucleofielen zoals alkenen:
Op vergelijkbare wijze bevordert ZnCl2 selectieve NaBH3CN-reductie van tertiaire, allylische of benzylhalogeniden tot de overeenkomstige koolwaterstoffen.
Zinkchloride is ook een nuttig uitgangsreagens voor de synthese van vele organozinkreagentia, zoals die gebruikt worden in de door palladium gekatalyseerde Negishi-koppeling met arylhalogeniden of vinylhalogeniden. In dergelijke gevallen wordt de organozinkverbinding gewoonlijk bereid door transmetallering uit een organolithium- of een Grignard-reagens, bijvoorbeeld:
Zink enolaten , bereid uit alkalimetaalenolaten en ZnCl2, zorgen voor beheersing van stereochemie in aldolcondensatiereacties als gevolg van chelatie op het zink. In het onderstaande voorbeeld kreeg het threo-product de voorkeur boven de erythro met een factor 5: 1 wanneer ZnCl2 in DME / ether werd gebruikt. Het chelaat is stabieler als de omvangrijke fenylgroep pseudo-equatoriaal is in plaats van pseudo-axiaal, dwz threo in plaats van erythro.
Voorzorgsmaatregelen
Bijtend, irriterend. Draag handschoenen en een veiligheidsbril.