Név: ón(IV)-klorid
sztanni-klorid tetrakloro-sztannán
6.1.1.4.3. fénykép. SnCl4
Összegképlet: SnCl4
CAS-szám: 7646-78-8
Biztonsági információk: R: 34-52/53 S: 7/8-26-45-61
Előállítás reakcióegyenlete:
Sn(sz) + 2 Cl2(g) = SnCl4(f) Előállítás menete:
Vízmentes ón(IV)-kloridot fémón klórozásával állíthatunk elő. A reakció exoterm, ezért a reakcióedényt hűteni kell.
Az ón klórozását célszerűen a 6.1.1.4.1. ábrán látható készülékben végezzük. Az a hengeres, gömbölyű fenekű (kémcső alakú) 3,54 cm átmérőjű és kb. 20 cm hosszú (vagy az előállítandó SnCl4
mennyiségétől függően ezzel arányos méretű) csiszolatos szájú edény felső harmadának magasságában lefelé hajló elvezetőcső – túlfolyó van beforrasztva (e). Az e elvezetőcső zárt szedőedényhez (c) csatlakozik; az e cső átmérője akkora legyen, hogy a rajta keresztül a c szedőbe átfolyó SnCl4 által kiszorított gáz ugyanezen a csövön keresztül a d szellőzőnyíláshoz juthasson. Az a edény csiszolatos nyílásába illeszthető dugóba az e túlfolyócső beforrasztása fölött végződő d szellőzőcső van beforrasztva, az a edény alsó részébe pedig 12 cm-re benyúló f gázbevezető cső van beforrasztva. A d szellőzőcső vízmentes CaCl2-dal töltött szárítócsövön keresztül a vegyifülke elszívónyilásába vezet. Az f gázbevezető cső biztonsági okból közbeiktatott b üres szívópalackon vagy lombikon és kénsavas mosókon, majd ismét üres szívópalackon vagy fordítva kötött üres gázmosópalackon keresztül a klórgázpalackhoz csatlakozik.
Az a edénybe annyi tiszta granulált ónt teszünk, hogy szintje 12 cm-rel az e túlfolyócső beforrasztása alatt legyen. Az ón betöltése közben vigyázzunk arra, hogy az f gázbevezető cső benyúló csonkját le ne törjük.
A gázbevezetés megkezdése előtt célszerű annyi SnCl4-ot is tölteni az a edénybe hogy az f gázbevezető cső vége ebbe beleérjen. Az a edény hűtésére helyezzünk készenlétbe egy megfelelő alakú és méretű vízzel telt edényt. A készülék összeszerelése után gyors áramban megkezdjük a tiszta, száraz klórgáz bevezetését. Amint megindul a reakció (a folyós SnCl4 térfogata megnő), az a edényt vízzel telt hűtőedénybe merítve hűteni kezdjük. (A hűtést esetleg áramló vízzel is megoldhatjuk). A klórgáz áramlási sebességét úgy állítsuk be, hogy a keletkező SnCl4 ne forrjon a keletkező reakcióhőtől (ha esetleg egy-egy ónszemcse alkalmanként felizzik, az nem okoz bajt).
6.1.1.4.1. ábra. Készülék az SnCl4 előállításához
Az a edény hamarosan megtelik SnCl4-dal, ami az e túlfolyócsövön keresztül a c szedőedénybe jut. Az ajánlott méretű készülékben naponta több kg SnCl4 is előállítható. A kitermelés közel kvantitatív. Ha már elegendő SnCl4 képződött, a klórgáz bevezetését megszüntetjük, és a c, illetve az a edényben lévő nyersterméket csiszolatos gömblombikba töltjük, ónfóliát teszünk bele, és a klórfelesleg megkötése céljából – időnként megkeverve (összerázva) – ledugaszolt lombikban egy ideig állni hagyjuk (az SnCl4 az oldott klórtól sárga lehet). Ha a folyadék színe már nem sárga, csiszolatos desztillálókészülékben, a levegő nedvességtartalmának kizárása mellett (pl. CaCl2-os csővel ellátott desztilláló készülékben) ledesztilláljuk.
Tulajdonságok:
Olvadáspont: 30,2 oC Forráspont: 114 oC Sűrűség (20 oC-on): 2,23 g/cm3
Színtelen, levegőn füstölgő folyadék. Vízfelvétel közben különböző hidrátok képződnek belőle (2, 4, 5 és 8 kristályvízzel kristályosodik). Vizes oldata kevéssé vezeti az elektromos áramot. Vízzel erős felmelegedés mellett reagál. A reakcióban képződő ónsav kolloidálisan oldva marad:
SnCl4(f) + 2 H2O(f) = SnO2(aq) + 4 HCl(aq)
Az ón-tetraklorid szén-diszulfiddal, szén-tetrakloriddal, brómmal minden arányban elegyedik. Szerves kémiai reakciókban klórozószerként, kondenzációs reakciókban katalizátorként, textilfestésben pácként alkalmazzák. A fehérbádog klórozásos ónmentesítésekor nagy mennyiségben képződik.
4. Ón(IV)-kloridvíz (1/5)
Név: ón(IV)-klorid-pentahidrát
6.1.1.4.4. fénykép. SnCl4 · 5H2O Összegképlet: SnCl4 · 5H2O
CAS-szám: 10026-06-9
Biztonsági információk: R: 34
S: 26-36/37/39-45
Előállítás reakcióegyenlete:
SnCl2(aq) + Cl2(g) = SnCl4(aq) Előállítás menete:
Ón(IV)-kloridot fémón vagy ón(II)-klorid klórozásával állíthatunk elő.
11,3 g (0,05 mol) SnCl2 · 2H2O-ot feloldunk 20 cm3 1:1 hígítású sósavban, az oldatot klórgázzal telítjük. A klórozás befejezése után, ha szükséges, az oldatot redős szűrőn leszűrjük, majd fülke alatt a klórfelesleget kiforraljuk az oldatból. Az oldatot telítettségig bepároljuk, lehűtjük, a kiváló kristályokat Büchner-tölcséren leszűrjük. A kristályokat kevés hideg vízzel mossuk, szűrőpapír között kinyomjuk, és CaCl2 szárítóanyagot tartalmazó exszikkátorban szárítjuk.
Egy kémcsőben oldjunk fel pár kristályt desztillált vízben, és nézzük meg az oldat pH-ját.
Csepegtessünk az oldathoz kevés (NH4)2S-oldatot, és figyeljük meg, mi történik. Jegyezzük fel az oldat pH-ját és tapasztalatainkat a jegyzőkönyvben.
Tulajdonságok:
Fehér színű, szilárd anyag, vízben hidrolizál. Régen ónvajnak nevezték. Az ón(IV)-kloridot a textilfestésben pácolásra használják, a pácolásra használt oldatot ónoldatnak vagy ónkompozíciónak nevezik. Az ón(IV)-kloridot használják kerámiák készítésénél és edények ónozására is.
5. Réz(II)-kloridvíz (1/2)
Név: réz(II)-klorid-dihidrát
kupri-klorid-dihidrát
6.1.1.4.5. fénykép. CuCl2 · 2H2O Összegképlet: CuCl2 · 2H2O
CAS-szám: 10125-13-0
Biztonsági információk: R: 22-36/38-50/53 S: 22-26-61
Előállítás reakcióegyenlete:
CuO(sz) + 2 HCl(aq) = CuCl2(aq) + H2O(f) Előállítás menete:
4,0 g (0,05 mol) réz(II)-oxidot főzőpohárban 18 cm3 1:1 hígítású (számított mennyiségnél 10%-kal több) sósavval vízfürdőn addig melegítünk, amíg fel nem oldódik, majd – ha szükséges – az oldatot megszűrjük. A tiszta, kék színű oldatot vízfürdőn porcelán csészében szárazra pároljuk. Ha az anyag egy része eközben megbarnul, az azt jelenti, hogy kristályvizének egy részét elvesztette. Ezután a szilárd anyagot felaprítjuk, és keverés közben 20 cm3 metil-alkohol és 12 csepp tömény sósav keverékében feloldjuk (a metil-alkohol gyúlékony, ezért csak vízfürdőn melegítsük). Az oldatot néhány napig szobahőmérsékleten kristályosodni hagyjuk. A finom kristálytömeget üvegbottal fellazítjuk, Büchner-tölcsérre töltjük és leszívatjuk, majd az anyalúgot üvegbottal a szilárd anyagból kipréseljük. Ezután kb. 10 percig levegőt szívatunk át rajta. A kapott kristályokat addig szárítjuk exszikkátorban, amíg az anyalúgtól eleinte sárgászöld kristályok színe világos zöldeskékké válik. Az anyalúgot vízfürdőn kezdődő kristályosodásig bepároljuk, majd 2 óra hosszat szobahőmérsékleten kristályosodni hagyjuk. A kivált kristályokkal a fenti műveletet megismételjük.
Tegyünk egy porcelántégelybe kevés szilárd anyagot és kevés cinkdarabot. Adjunk hozzá pár ml 1:1 hígítású sósavat, és helyezzünk színtelen Bunsen-lángot a tégely fölé. Észrevételeinket írjuk le a jegyzőkönyvben.
Tulajdonságok:
Tiszta, kristályos állapotban égszínkék, oldószernyomoktól rendszerint zöldeskék rombos tűk. Nagyon tömény vizes oldata sötétbarna, kissé hígítva sötétzöld, tovább hígítva zöldeskék, majd kék színű.
Vizes oldatból 2642 oC közötti hőmérsékleten 2 mol kristályvízzel kristályosodik. A kristályosítás hőmérsékletétől függően 1, 3, illetve 4 mol kristályvizet is tartalmazhat. Vízmentesen barna színű.
Vízben, alkoholban, acetonban, piridinben jól oldódik.
A vízmentes réz(II)-klorid a levegő oxigénjével reagál:
CuCl2(sz) + 1/2 O2(g) = CuO(sz) + Cl2(g)
E reakció alapján oxigénátvivőként alkalmazható. Régebben a Deacon-féle klórgyártáshoz oxigénátvívő katalizátorként használták.