Chlorure de zinc
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| Chlorure de zinc | |
|---|---|
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Chlorure de zinc | |
Autres noms Zinc (II) chlorure, | |
| Identificateurs | |
| Num??ro CAS | 7646-85-7 |
| Num??ro RTECS | ZH1400000 |
| Propri??t??s | |
| Formule mol??culaire | ZnCl 2 |
| Masse molaire | 136,315 g / mol |
| Apparence | Solide cristallin blanc. |
| Densit?? | 2,907 g / cm??, solide |
| Point de fusion |
275 ?? C (548 K) |
| Point d'??bullition | 756 ?? C (1029 K) |
| Solubilit?? dans l'eau | 432 g / 100 ml (25 ?? C) |
| Structure | |
| Crystal structure | Quatre formes connues Hexagonale emball??s gros (δ) est la seule forme stable lorsque anhydre. |
| Coordination g??om??trie | T??tra??drique , quatre coordonn??e, lin??aire dans la phase gazeuse. |
| Risques | |
| FS | MSDS externe |
| Classification UE | Irritant (I), Corrosif (C). |
| Phrases-R | R34, R50, R53 |
| Phrases S | S7 / 8, S28, S45, S60, S61 |
| Des compos??s apparent??s | |
| D'autres anions | Le fluorure de zinc, le bromure de zinc, l'iodure de zinc |
| D'autres cations | Cuivre (II) chlorure , le chlorure de cadmium |
| Sauf indication contraire, les donn??es sont donn??es pour le mat??riel dans leur ??tat standard (?? 25 ?? C, 100 kPa) | |
| R??f??rences d'Infobox | |
Chlorure de zinc est le nom du compos?? chimique avec la formule Zn Cl 2 et de ses hydrates. Les chlorures de zinc, dont neuf formes cristallines sont connues, sont incolores ou blanches et tr??s soluble dans l'eau. ZnCl 2 est lui-m??me hygroscopique et m??me d??liquescente. Les ??chantillons doivent donc ??tre prot??g??s des sources d'humidit??, y compris la vapeur d'eau pr??sente dans l'air ambiant. Chlorure de zinc trouve une large application dans le textile de traitement, flux m??tallurgiques, et la synth??se chimique.
Structure et propri??t??s de base
Quatre formes cristallines, que l'on appelle polymorphes, de ZnCl 2 sont connus, et dans chaque cas, les ions Zn 2+ sont coordinence t??tra??drique ?? quatre ligands de chlorure. Le refroidissement rapide de ZnCl 2 en fusion donne un verre, ce est un solide amorphe rigide. En outre ZnCl 2 formes hydrates et au moins un hydroxyde mixte, ZnClOH.
Le caract??re covalent est de la mati??re anhydre est indiqu?? par son relativement faible point de fusion de 275 ?? C. Une preuve suppl??mentaire de la covalence est fourni par la forte solubilit?? du dichlorure de ??th??r??es solvants tels que dans lequel il forme adduits avec la formule ZnCl 2 L 2 o?? L = ligand tel que O (C 2 H 5) 2. Conform??ment ?? la Une acidit?? de Lewis de Zn 2+, des solutions aqueuses de ZnCl 2 sont des solutions acides: un 6 Solution aqueuse a un M pH de 1.
Quatre hydrates de chlorure de zinc sont connus. ZnCl 2 (H 2 O) 4 cristallise ?? partir de solutions aqueuses de chlorure de zinc. Caract??ris?? ??galement des ZnCl 2 (H 2 O) n o?? n = 1, 1,5, 2,5 et 3. Lorsque le chlorure de zinc hydrat?? est chauff??, on obtient un r??sidu de ZnOHCl.
En solution aqueuse, le chlorure de zinc se dissocie compl??tement en Zn 2+. Ainsi, bien que de nombreux sels de zinc ont diff??rentes formules et diff??rents structures cristallines, ces sels se comportent de mani??re similaire en solution aqueuse. Par exemple, les solutions pr??par??es ?? partir de l'une quelconque des polymorphes de ZnCl 2 ainsi que d'autres halog??nures (bromure, iodure) et le sulfate peuvent souvent ??tre utilis??s de mani??re interchangeable pour la pr??paration d'autres compos??s de zinc. Des exemples est la pr??paration de carbonate de zinc:
- ZnCl 2 ( aq) + Na 2 CO 3 (aq) → ZnCO 3 (s) + 2 NaCl (aq)
Pr??paration et purification
ZnCl2 anhydre peut ??tre pr??par?? ?? partir de zinc et du chlorure d'hydrog??ne.
- Zn 2 + HCl → H 2 + ZnCl 2
Les formes hydrat??es et les solutions aqueuses peuvent ??tre ais??ment pr??par??s par traitement de pi??ces de Zn m??tal avec de l'acide chlorhydrique concentr??. L'oxyde de zinc et le sulfure de zinc r??agit avec HCl:
Contrairement ?? de nombreux autres ??l??ments, le zinc existe essentiellement dans un seul ??tat d'oxydation, 2+, ce qui simplifie la purification.
Les ??chantillons commerciaux de chlorure de zinc contiennent typiquement de l'eau et des produits de produit d'hydrolyse. De tels ??chantillons peuvent ??tre purifi??s par extraction ?? chaud dans le dioxanne, que l'on filtre ?? chaud et on refroidit le filtrat pour obtenir un pr??cipit?? de ZnCl 2. ??chantillons anhydres peuvent ??tre purifi??s par sublimation dans un courant de chlorure d'hydrog??ne gazeux, puis on chauffe ?? 400 ?? C dans un courant sec de l'azote gazeux. Enfin, la m??thode la plus simple repose sur le traitement du chlorure de zinc avec le chlorure de thionyle.
Applications
Comme un flux m??tallurgique
Chlorure de zinc a la capacit?? d'attaquer des oxydes m??talliques (MO) pour donner des d??riv??s de formule MZnOCl 2. Cette r??action est en rapport avec l'utilit?? de ZnCl 2 en tant que Flux pour souder - il se dissout rev??tements d'oxyde d'exposer la surface m??tallique propre. Typiquement, ce flux est pr??par??e en dissolvant une feuille de zinc dilu?? dans de l'acide chlorhydrique jusqu'?? ce que le liquide a cess?? d'??voluer hydrog??ne; pour cette raison, ce flux a ??t?? autrefois connue comme esprits tu??s . En raison de sa nature corrosive, ce flux ne est pas adapt?? pour les situations o?? tout r??sidu ne peut pas ??tre nettoy??s de l??, comme le travail ??lectronique. Cette propri??t?? conduit ??galement ?? son utilisation dans la fabrication de magn??sie pour ciments plombages dentaires et certains les bains de bouche comme ingr??dient actif.
En synth??se organique
Au laboratoire, le chlorure de zinc trouve une large utilisation, principalement en tant que force mod??r??e Acide de Lewis. Il peut catalyser (A) le Synth??se de Fischer-indole, ainsi que (B) R??actions d'acylation de Friedel-Crafts impliquant activ??s des cycles aromatiques
En rapport avec cette derni??re est la pr??paration classique du colorant fluoresc??ine partir l'anhydride phtalique et le r??sorcinol, ce qui implique un Acylation de Friedel-Crafts. Cette transformation a en fait ??t?? r??alis??e en utilisant m??me le hydrat?? ZnCl2 ??chantillon repr??sent?? dans l'image ci-dessus.
L'acide chlorhydrique seul r??agit mal avec alcools primaires et les alcools secondaires , mais une combinaison de HCl avec ZnCl 2 (aussi appel??es " Lucas r??actif ") est efficace pour la pr??paration de chlorures d'alkyle. Les r??actions typiques sont effectu??es ?? 130 ?? C. Cette r??action se d??roule probablement par l'interm??diaire d'un N 2 S m??canisme avec des alcools primaires, mais S N 1 voie avec des alcools secondaires.
Le chlorure de zinc active ??galement benzylique et halog??nures allyliques vers la substitution par faible des nucl??ophiles tels que des alc??nes :
De la m??me fa??on, ZnCl2 favorise s??lective NaBH 3 CN r??duction d'halog??nures tertiaires allyliques ou benzyliques des hydrocarbures correspondants.
Le chlorure de zinc est ??galement un r??actif de d??part utile pour la synth??se de nombreux organozincique r??actifs, tels que ceux utilis??s dans la catalys??es par le palladium Couplage avec Negishi des halog??nures d'aryle ou les halog??nures de vinyle. Dans de tels cas, le compos?? organique du zinc est habituellement pr??par?? par transm??tallation d'un ou un organolithien R??actif de Grignard, par exemple:
Zinc ??nolates, pr??par?? ?? partir d'??nolates de m??taux alcalins et de ZnCl 2, de fournir un contr??le dans st??r??ochimie r??actions d'aldolisation en raison de ch??lation sur le zinc. Dans l'exemple illustr?? ci-dessous, la thr??o produit a ??t?? favoris??e par rapport ?? la erythro par un facteur de 5: 1 ?? 2 lorsque ZnCl DME / l'??ther a ??t?? utilis??. Le chelate est plus stable lorsque le groupe ph??nyle est volumineux pseudo ??quatoriale plut??t que pseudo- axial, ce est-thr??o plut??t que ??rythro.
Dans le traitement du textile
Des solutions aqueuses concentr??es de chlorure de zinc (plus de 64% de chlorure en poids / poids de zinc dans l'eau) ont la propri??t?? int??ressante de dissolution amidon, soie, et cellulose. Ainsi, ces solutions ne peuvent pas ??tre filtr??s ?? travers des papiers filtres standard. Pertinentes pour son affinit?? pour ces mat??riaux, ZnCl 2 est utilis?? comme un agent d'ignifugation et en tissu "Rafra??chisseurs?? comme Febreze
Les consid??rations de s??curit??
Les sels de zinc sont relativement non toxiques. Pr??cautions qui se appliquent ?? ZnCl anhydre 2 sont ceux applicables aux autres halog??nures m??talliques anhydre, ce est ?? dire l'hydrolyse peut ??tre exothermique et le contact doit ??tre ??vit??. Les solutions concentr??es sont acides et corrosif et attaque sp??cifiquement cellulose et soie Des acides de Lewis. Voir la fiche signal??tique dans le tableau.
