Wybór Wikipedii dla szkół 2007. Powiązane tematy: Związki chemiczne
| Chlorek cynku | |
|---|---|
 |
|
| Ogólne | |
| Nazwa systematyczna | Chlorek cynku |
| Inne nazwy | Chlorek cynku (II), dichlorek cynku, masło cynku |
| Wzór cząsteczkowy | ZnCl2 |
| Masa cząsteczkowa | 136,29 g / mol |
| Wygląd | Białe krystaliczne ciało stałe. |
| Numer CAS | |
| Właściwości | |
| Gęstość i faza | 2,907 g / cm³, ciało stałe |
| Rozpuszczalność w wodzie | 432 g / 100 ml (25 ° C) |
| w etanolu | 100 g / 100 ml (12,5 ° C) |
| w acetonie, eter dietylowy |
Rozpuszczalny |
| Temperatura topnienia | 275 ° C (548 K) |
| Temperatura wrzenia | 756 ° C (1029 K) |
| Struktura | |
| Koordynacja geometria |
Czworościenna, 4-współrzędna liniowa w fazie gazowej. |
| Struktura kryształu | Znane cztery formy Sześciokątny ciasno upakowany (δ) to jedyna stabilna forma gdy jest bezwodna. |
| Moment dipolowy | ? D |
| Zagrożenia | |
| MSDS | Zewnętrzne MSDS |
| Klasyfikacja UE | Drażniący (I), Żrący (C). |
| NFPA 704 |    |
| Frazy R | R34, R50, R53 |
| Frazy S | S7 / 8 , S28, S45, S60, S61 |
| Numer RTECS | ZH1400000 |
| Strona z dodatkowymi danymi | |
| Struktura i właściwości |
n, εr itd. |
| Dane termodynamiczne | Zachowanie fazowe Ciało stałe, ciecz, gaz |
| Dane spektralne | UV, IR, NMR, MS |
| Związki pokrewne | |
| Inne aniony | Fluorek cynku, bromek cynku, jodek cynku |
| Inne kationy | Chlorek miedzi (II), kadm ch loride |
| O ile nie zaznaczono inaczej, dane są podane dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 ° C, 100 kPa) Zastrzeżenie i odniesienia dla Infobox |
|
Chlorek cynku to nazwa związku chemicznego ZnCl2 lub jego hydratów. Wszystkie chlorki cynku są bezbarwne lub białe i dobrze rozpuszczalne w wodzie. Sam ZnCl2 jest higroskopijny i można go uznać za rozpływający się. Dlatego próbki powinny być chronione przed źródłami wilgoci, takimi jak atmosfera.
Znane są cztery krystaliczne postacie ZnCl2 i jego hydratów, chociaż forma bezwodna wydaje się istnieć tylko w heksagonalnej ściśle upakowanej fazie. Szybkie chłodzenie stopionego ZnCl2 tworzy szklisty materiał.
Stężone wodne roztwory chlorku cynku mają interesującą właściwość rozpuszczania skrobi, jedwabiu i celulozy. Dlatego roztwory chlorków cynku nie mogą być filtrowane przez standardowe bibuły filtracyjne.
Chlorek cynku znajduje szerokie zastosowanie w przetwórstwie tekstyliów, topnikach metalurgicznych i syntezie chemicznej.
Właściwości chemiczne
ZnCl2 jest jonowym ciałem stałym, chociaż na pewien kowalencyjny charakter wskazuje jego niska temperatura topnienia (275 ° C). Kolejnym dowodem na kowalencyjność jest jego wysoka rozpuszczalność w rozpuszczalnikach, takich jak eter dietylowy. ZnCl2 to łagodny kwas Lewisa. Zgodnie z tym charakterem wodne roztwory ZnCl2 mają pH około 4. Jest hydrolizowany do oksychlorku po podgrzaniu postaci uwodnionych.
W roztworze wodnym chlorek cynku jest użytecznym źródłem Zn2 + do wytwarzania inne sole cynku, na przykład węglan cynku:
ZnCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) → ZnCO3 (s) + 2 NaCl (aq)
Przygotowanie i oczyszczanie
Bezwodny ZnCl2 może być przygotowany z cynku i chlorowodoru.
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Uwodnione postacie i roztwory wodne można łatwo przygotować przy użyciu stężonego kwasu solnego i kawałków Zn. Tlenek cynku i siarczek cynku reagują z HCl bez tworzenia wodoru:
ZnS (s) + 2 HCl (aq) → ZnCl2 (aq) + H2S (l)
Handlowe próbki chlorku cynku zwykle zawierają wodę i cynk tlenochlorek, główny produkt hydrolizy. Takie próbki można oczyścić w następujący sposób: 100 g surowego ZnCl2 ogrzewa się do wrzenia w 800 ml bezwodnego dioksanu w obecności pyłu cynku metalicznego. Mieszaninę przesącza się na gorąco (w celu usunięcia Zn), a następnie przesącz pozostawia do ostygnięcia, otrzymując czysty ZnCl2 w postaci białego osadu.Bezwodne próbki można oczyścić przez sublimację w strumieniu gazowego chlorowodoru, a następnie ogrzanie do 400 ° C w strumieniu suchego azotu.
Zastosowania
ZnCl2 jest używany jako topnik do lutowania ze względu na jego zdolność (w stanie stopionym) do rozpuszczania tlenków metali. Zwykle topnik ten przygotowywano przez rozpuszczanie folii cynkowej w rozcieńczonym kwasie solnym, aż ciecz przestała wydzielać wodór, z tego powodu taki strumień był nazywany zabitym spirytusem. ze względu na swój korozyjny charakter nie jest odpowiednim topnikiem w sytuacjach, w których nie można całkowicie usunąć pozostałości, takich jak prace elektroniczne. Ta właściwość prowadzi również do jego wykorzystania jako składnika aktywnego do produkcji cementów magnezowych do wypełnień dentystycznych i niektórych płynów do płukania jamy ustnej. ZnCl2 był również stosowany jako środek ogniochronny do wytrawiania metali, a także jest głównym składnikiem odświeżaczy do tkanin, takich jak Febreze.
W laboratorium chlorek cynku znajduje szerokie zastosowanie, głównie jako umiarkowanie wytrzymały Kwas Lewisa. Może katalizować (A) syntezę indolu Fischera, a także (B) reakcje acylowania Friedela-Craftsa z udziałem aktywowanych pierścieni aromatycznych.
Z tym ostatnim związany jest klasyczny sposób otrzymywania barwnika fluoresceiny z bezwodnika ftalowego i rezorcyny, który obejmuje acylowanie Friedela-Craftsa. Ta transformacja została faktycznie dokonana przy użyciu nawet mokrej próbki ZnCl2 pokazanej na powyższym obrazku.
Sam kwas solny słabo reaguje z pierwszorzędowymi i drugorzędowymi alkoholami, ale połączenie HCl z ZnCl2 (znane razem jako „odczynnik Lucasa”) jest skuteczne w wytwarzaniu chlorków alkilu. Typowe reakcje prowadzi się w 130 ° C. Ta reakcja prawdopodobnie przebiega poprzez mechanizm SN2 z pierwszorzędowymi alkoholami, ale szlak SN1 z drugorzędowymi alkoholami.
Chlorek cynku również aktywuje benzyl i halogenki allilowe w kierunku podstawienia przez słabe nukleofile, takie jak alkeny:
W podobny sposób ZnCl2 promuje selektywną redukcję NaBH3CN trzeciorzędowych, allilowych lub halogenki benzylowe do odpowiednich węglowodorów.
Chlorek cynku jest również użytecznym odczynnikiem wyjściowym do syntezy wielu odczynników cynkoorganicznych, takich jak te stosowane w katalizowanym palladem sprzęganiu Negishi z halogenkami arylowymi lub halogenkami winylu. W takich przypadkach związek cynkoorganiczny jest zwykle przygotowywany przez transmetalację z odczynnika litoorganicznego lub odczynnika Grignarda, na przykład:
Enolany cynku , przygotowany z enolanów metali alkalicznych i ZnCl2, zapewnia kontrolę stereochemii w reakcjach kondensacji aldolowej w wyniku chelatowania cynku. W poniższym przykładzie produkt treo był faworyzowany względem erytro przez współczynnik 5: 1, gdy zastosowano ZnCl2 w DME / eterze. Chelat jest bardziej stabilny, gdy obszerna grupa fenylowa jest raczej pseudo-równikowa niż pseudoosiowa, tj. Raczej treo niż erytro.
Środki ostrożności
Żrący, drażniący. Noś rękawiczki i gogle.