کلرید قلع (IV) : خواص، واکنش ها، نمودار GC-MS، کاربردها

 

کلرید قلع (IV) که همچنین به عنوان تتراکلرید قلع یا کلرید استانیک شناخته می شود، یک ترکیب معدنی به شکل مایعی بی رنگ می باشد که در اثر تماس با هوا، بخار می شود. این ماده به عنوان پیش ماده سایر ترکیبات قلع استفاده می شود.

 

این ترکیب اولین بار توسط آندریاس لیباویوس (۱۶۱۶-۱۵۵۰) کشف شد و به عنوان spiritus fumans libavii شناخته شد. این ماده از واکنش گاز کلر با قلع در دمای ۱۱۵ درجه سانتیگراد (۲۳۹ درجه فارنهایت) تهیه می شود.

 

کلرید قلع خشک (IV) در دمای منفی ۳۳ درجه سانتیگراد جامد می شود و با گروه فضایی P۲۱/c بلورهای مونوکلینیکی تشکیل می دهد. مولکول ها تقارن چهار ضلعی تقریباً کاملی را با متوسط ​​فاصله ۲۲۷.۹ پیکومتر در Sn-Cl اتخاذ می کنند.

 

خواص و مشخصات شناسایی کلرید قلع (IV)

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                         مایع بی رنگ فرمول شیمیایی                                                                  SnCl۴
دانسیته                                                                (g/cm۳)۲.۲۲۶ وزن مولکولی                                                       (g/mol) 260.50
نقطه ذوب                                                               (۰C) 34.07- شماره (CAS No)                                                        ۷۶۴۶-۷۸-۸
نقطه جوش                                                            (۰C) 114.15 ساختار کریستالی                                    مونوکلینیک ( (P21/c))

 

چندین ترکیب هیدراته تتراکلرید قلع شناخته شده است. پنتاهیدرات، SnCl۴·۵H۲O قبلاً به عنوان کره قلع شناخته می شد. همه آنها از مولکول [SnCl۴(H۲O)۲] همراه با مقادیر مختلف آب تبلور تشکیل شده اند.

 

مولکول های اضافی آب از طریق پیوندهای هیدروژن، این مولکول ها را به یکدیگر متصل می کنند. اگرچه پنتاهیدرات متداول ترین نوع شکل هیدراته این ماده است، اما هیدرات های پایین تر نیز وجود دارند.

 

واکنش پذیری کلرید قلع (IV)

 

واکنش پذیری کلرید قلع (IV)

 

جدا از آب، سایر باز های لوئیس با SnCl۴ ترکیبات افزایشی تشکیل می دهند، این موارد شامل آمونیاک و ارگانوفسفین است. کمپلکس [SnCl۶] با تولید اسید کلریدریک اسید هگزاکلروستانیک تشکیل می شود.

 

کلرید قلع بدون آب (IV) یک پیش ماده اصلی در شیمی ارگانوتین است که پس از تصفیه با معرف های گریگنارد، کلرید قلع (IV) به ترکیبات تترآراکلیتین می دهد:

 

SnCl۴ + ۴RMgCl → SnR۴ + ۴MgCl۲

 

کلرید قلع بی آب (IV) با واکنش های توزیع مجدد با ترکیبات تترا ارگانوتین واکنش نشان می دهد:

 

SnCl۴ + SnR۴ → ۲ SnCl۲R۲

 

این هالیدهای ارگانوتین مفیدتر از مشتقات تترا ارگانوتین هستند. یک کاربرد ویژه SnCl۴ در واکنش های Friedel-Crafts به عنوان کاتالیزور اسید لوئیس برای آلکیلاسیون و سیکلسیاسیون می باشد. از کلرید استانیک در واکنش های شیمیایی همراه با اسید نیتریک (۹۰٪) برای نیتراتاسیون انتخابی حلقه های آروماتیک فعال شده در حضور حلقه های غیر فعال استفاده می شود.

 

نمودار GC-MS

 

نمودار GC-MS

 

کاربردهای کلراید قلع (IV)

 

کاربرد اصلی SnCl۴ به عنوان پیش ماده ترکیبات ارگانوتین است که به عنوان کاتالیزور و تثبیت کننده های پلیمر استفاده می شود. این موضوع می تواند در یک فرآیند سل-ژل برای تهیه پوشش های SnO۲ به عنوان مثال برای سخت شدن شیشه، استفاده شود. همچنین نانوکریستال های دی اکسید قلع می توانند با تصفیه های این روش تولید شوند.

 

در مقاله ای که در سال ۲۰۰۹ منتشر شده است، واکنش های Cycloaddition کاتالیز شده کلرید قلع (IV) بین ۳-اتوکسی سیکلوبوتانون ها و آللی سیلان ها مورد مطالعه قرار گرفته است که چکیده تصویری آن را در در تصویر زیر می بینید.

 

کاربردهای کلراید قلع (IV)

 

کلرید استانیک در جنگ جهانی اول به عنوان سلاح شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت، زیرا در اثر تماس با هوا یک دود متراکم تحریک کننده اما غیر کشنده، ایجاد می کرد و در اواخر جنگ به دلیل کمبود قلع با مخلوطی از تتراکلرید سیلیکون و تتراکلرید تیتانیوم جایگزین شد.

 

کلرید استانیک بدون آب یک مایع بخور بی رنگ و بوی تند است. در آب سرد حل می شود و با آب گرم تجزیه می شود و با ادامه گرما اسید کلریدریک تشکیل می شود. کلرید قلع (IV) برای فلزات و بافت خورنده است.