Blei(IV)-chlorid


Blei(IV)-chlorid

Strukturformel
Strukturformel von Blei(IV)-chlorid
Allgemeines
Name Blei(IV)-chlorid
Summenformel PbCl4
CAS-Nummer 13463-30-4
PubChem 123310
Kurzbeschreibung

gelbe, ölige Flüssigkeit[1]

Eigenschaften
Molare Masse 349,012 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig

Dichte

3,18 g·cm−3 (bei 0 °C)[2]

Schmelzpunkt

-15 °C[1]

Siedepunkt

thermische Zersetzung: 50 °C[1]

Löslichkeit

in Wasser Hydrolyse[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]

.

07 – Achtung 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 360Df-332-302-373-410
P: ?
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [5] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
R- und S-Sätze R: 61-20/22-33-62-50/53
S: 53-45-60-61
Thermodynamische Eigenschaften
ΔHf0

329,3 kJ·mol−1 [6]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Blei(IV)-chlorid ist eine chemische Verbindung der Elemente Blei und Chlor. Die Substanz ist bei Raumtemperatur eine unbeständige, gelbe, ölige und an der Luft rauchende Flüssigkeit, die oberhalb von 50 °C zu Blei(II)-chlorid und Chlor zerfällt. Die PbCl4-Moleküle besitzen – analog zu organischen Verbindungen – eine tetraedrische Struktur.

Gewinnung und Darstellung

Blei(IV)-chlorid lässt sich durch Behandlung von Blei mit Chlorgas oder durch Umsetzung von Blei(IV)-oxid mit konzentrierter Salzsäure herstellen:[1]

$ \mathrm{Pb + 2\,Cl_2 \rightarrow PbCl_4} $
$ \mathrm{PbO_2 + 4\,HCl \rightarrow PbCl_4 + 2\,H_2O} $

Eine weitere Möglichkeit der Herstellung ist, umgekehrt zur Zersetzungsreaktion Blei(II)-chlorid mit Chlorgas umzusetzen. Dies gelingt allerdings nur über den Hexachlorokomplex. Daher wird zuerst in eine (eisgekühlte) Suspension von PbCl2 in konzentrierter Salzsäure Chlorgas eingeleitet und anschließend mit Ammoniumchlorid zitronengelbes Ammoniumhexachloroplumbat (NH4)2[PbCl6] ausgefällt. Durch Eintragen in konzentrierte Schwefelsäure scheidet sich PbCl4 ab, da dieses in Schwefelsäure unlöslich ist.[3]

$ \mathrm{(NH_4)_2[PbCl_6] \ + \ H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 + H_2PbCl_6} $
$ \mathrm{H_2PbCl_6 \rightarrow 2\,HCl + PbCl_4\downarrow} $

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Kristallographische Daten (bei 150 K)[7]
Kristallstruktur Elementarzelle von PbCl4 bei 150 K
Kristallstruktur von PbCl4 bei 150 K
Kristallsystem monoklin
Raumgruppe $ I2/a \, $
Gitterparameter
(Elementarzelle)
a = 1054,2 pm
b = 535,9 pm
c = 1195,8 pm
 
β = 115,83°
 
Zahl (Z) der
Formeleinheiten
Z = 4


Chemische Eigenschaften

Bei Blei(IV)-chlorid handelt es sich, wie bei allen anderen Blei(IV)-Verbindungen, um ein starkes Oxidationsmittel.[1]

$ \mathrm{Pb^{4+} + 2\,e^- \rightarrow Pb^{2+}; \epsilon _0=+1,70 V} $

In Wasser hydrolysiert das Blei(IV)-chlorid rasch zu Blei(IV)-oxid und Chlorwasserstoff:[6]

$ \mathrm{PbCl_4 + \ 2 \ H_2O \longrightarrow \ PbO_2 \ + 4 \ HCl} $

In Verbindung mit wenig Wasser bildet sich ein Hydrat unbekannter Zusammensetzung; mit wenig kaltem Chlorwasserstoff erhält man eine feste, kristalline Hexachloroblei(IV)-säure H2[PbCl6].[8]

Oberhalb von 100 °C erfolgt ein explosionsartiger Zerfall unter Disproportionierung zu Blei(II)-chlorid und Chlor.[9]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, S. 1015–1016.
  2. Jean D'Ans, Ellen Lax, Roger Blachnik: Taschenbuch Für Chemiker und Physiker: Band 3: Elemente, Anorganische Verbindungen und Materialien, Minerale. 4. Auflage, Springer, 1998, ISBN 978-3-540-60035-0, S. 658.
  3. 3,0 3,1 L. Kolditz: Anorganische Chemie, 2. Auflage, Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin 1983, S. 406.
  4. 4,0 4,1 Nicht explizit in EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) gelistet, fällt aber dort mit der angegebenen Kennzeichnung unter den Sammelbegriff „Bleiverbindungen“; Eintrag aus der CLP-Verordnung zu Bleiverbindungen in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. März 2011 (JavaScript erforderlich) Referenzfehler: Ungültiges <ref>-Tag. Der Name „CLP_82810“ wurde mehrere Male mit einem unterschiedlichen Inhalt definiert.
  5. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  6. 6,0 6,1 Pradyot Patnaik: Handbook of inorganic chemicals. McGraw-Hill Professional, 2002, ISBN 978-0-07049439-8, S. 480–481.
  7. I. J. Maley, S. Parsons, C. R. Pulham: Lead(IV) chloride at 150 K, in: Acta Crystallographica, 2002, Nr. E 58, S. i79–i81; doi:10.1107/S1600536802015064.
  8. H. T. Vulte: Laboratory Manual of Inorganic Preparations. Read Books, 2007, ISBN 978-140860840-1, S. 40.
  9. Bretherick's Handbook of Reactive Chemical Hazards, edited by P.G. Urben, 6th Edition,Butterworth/Heinemann 1999, ISBN 075063605X