Cloruro stannico
| Cloruro stannico | |
|---|---|
 | |
 | |
| Nome IUPAC | |
| tetracloruro di stagno | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | SnCl4 |
| Massa molecolare (u) | 260,50 |
| Aspetto | liquido incolore |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 231-588-9 |
| PubChem | 24287 e 159610 |
| SMILES | Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 2,23 (20 °C) |
| Costante di dissociazione acida (pKa) a 25 °C (293,15) K | 2,4 |
| Solubilità in acqua | (20 °C) solubile (con decomposizione) |
| Temperatura di fusione | −33 °C (240 K) |
| Temperatura di ebollizione | 114 °C (387 K) |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
| |
| pericolo | |
| Frasi H | 290 - 314 - 335 - 412 |
| Consigli P | 280 - 273 - 301+330+331 - 304+340 - 305+351+338 - 309+310 [1] |
Il cloruro stannico (nome sistematico: cloruro di stagno(IV) o tetracloruro di stagno) è un composto binario dello stagno tetravalente con il cloro, la cui formula molecolare è SnCl4.[2]
In condizioni standard si presenta come un liquido incolore dall'odore pungente; le sue forme idrate, fino a SnCl4·5 H2O, sono solidi cristallini incolori.[3]
Caratteristiche strutturali e fisiche
Il tetracloruro di stagno è formalmente il sale di stagno(IV) dell'acido cloridrico, ma è un composto molecolare, con legami Sn-Cl covalenti polari. Si tratta infatti di un liquido fumante, per l'idrolisi che avviene con l'umidità dell'aria, e pesante: la sua densità è pari a 2,226 g/mL.[4] La natura molecolare ed essenzialmente covalente del composto è in accordo con la sua solubilità in solventi organici: è completamente solubile in benzene e solfuro di carbonio (CS2) e solubile in acetone, tetracloruro di carbonio, toluene, acetato di etile ed altri.[5]
In questa molecola l'atomo di stagno è al centro di un tetraedro i cui vertici sono occupati dai 4 atomi di cloro, come nelle molecole isoelettroniche di valenza CCl4, SiCl4 e GeCl4. L'atomo Sn è coordinativamente insaturo e SnCl4 si comporta quindi da acido di Lewis, formando diversi addotti con basi di Lewis neutre L, del tipo SnCl4L2, ad esempio con l'etere dietilico, e forma diversi anioni complessi con specie anioniche: con ioni cloruro, ad esempio, forma l'anione ottaedrico esaclorostannato SnCl62−.[6]
Il suo potenziale di ionizzazione è pari a (11,7 ± 0,2) eV,[7] mentre l'affinità elettronica, determinata attraverso diversi metodi, è pari a: (2,5 ± 0,05) eV[8], (2,4 ± 0,10) eV[9], (2,2 ± 0,20 eV)[10], (2,49 ± 0,15) eV[11] e 2,91329 eV.[12]
Sono disponibili le energie di formazione dei diversi ioni: Sn+ (22,2 ± 1,0) eV, SnCl+ (12,5 ± 1,0) eV, SnCl2+ (13,6 ± 1,0) eV e SnCl3+ (12,2 ± 0,4) eV.[13]
I parametri dell'equazione di Antoine per il composto, tra i -22,65 e i 112,85 °C, sono:[14]
- A = 4,18162
- B = 1384,537
- C = -54.377
La massa monoisotopica di SnCl4 è pari a 259,777613 Da.[15]
Sintesi
Viene preparato per azione del cloro sul metallo, un tempo era chiamato liquido fumante di Libavius. Durante questo processo si forma anche cloruro stannoso da cui il tetracloruro di stagno viene separato per distillazione.[16]
Reattività e caratteristiche chimiche
Il composto è idrofilo e al contatto con l'umidità dell'aria emana un fumo biancastro di acido cloridrico trasformandosi in biossido di stagno finissimo e tetracloruro di stagno pentaidrato solido.[3] Reagisce con la trementina, gli alcoli e le ammine. Attacca molti metalli, alcuni tipi di plastica, la gomma and i rivestimenti.[17]
Il composto può partecipare alle seguenti reazioni:[18][19]
- [entalpia di reazione (ΔrH°) = -184 ± 28 kJ/mol]
![{\displaystyle {3\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}\mathrm {SnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{9}}\mathrm {ClSn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/bbf202dd0eb1d2157146633ceae4aca169eecc8d.svg)
- [ΔrH° = -186 ± 28 kJ/mol]
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- [ΔrH° = -97 ± 15 kJ/mol]
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- [ΔrH° = -94,6 ± 4,6 kJ/mol]
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{20}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}\mathrm {SnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{5}}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{15}}\mathrm {ClSn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/fd68176989f009bdf85be9107ef971922dedfd1b.svg)
- [ΔrH° = 235 ± 7,9 kJ/mol]
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- [ΔrH° = -189,5 ± 9,2 kJ/mol]
![{\displaystyle {3\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{20}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}\mathrm {SnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{15}}\mathrm {ClSn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/9785f85c04cb436dda49fc195cfe6fbcb328dc31.svg)
- [ΔrH° = -111 ± 13 kJ/mol]
![{\displaystyle {3\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}\mathrm {SnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{9}}\mathrm {ClSn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/67fe93959ce8f950822ffff2562f0e699abf4ccf.svg)
- [ΔrH° = -103 ± 13 kJ/mol]
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}3\,\mathrm {SnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}4\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{3}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/177161f73bb93e18b2191a209e8479a37459a045.svg)
- [ΔrH° = -92 ± 13 kJ/mol]
![{\displaystyle {\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{8}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{12}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}+{}\mathrm {SnCl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}{\mskip {2mu}}(\mathrm {l} ){}\mathrel {\longrightarrow } {}2\,\mathrm {C} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{4}}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{6}}\mathrm {Cl} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}\mathrm {Sn} {\mskip {2mu}}(\mathrm {l} )}}](./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/03588eb87406aad2145eb362ada5a022a4255dec.svg)
Del composto è disponibile lo spettro analitico ottenuto con la GC-MS.[20]
Tossicologia e precauzioni
Tossicologia
I limiti di esposizione al composto sono TLV 2 mg/m3 e EU-OEL 2 mg/m3.[17] Il contatto prolungato con la pelle può causare ustioni.[21] Il composto risulta tossico per inalazione, ingestione e contatto.[22]
Precauzioni
Se sottoposto a combustione produce fumi irritanti, corrosivi e/o tossici.[22] Mescolato con solventi organici, può causare incendi ed esplosioni.[17]
Applicazioni
- come materia prima per la produzione dei composti organici dello stagno
- agente disidratante nelle sintesi organiche
- nella fabbricazione della fucsina, di coloranti, pigmenti (lacche) e delle carte sensibili
- nella lavorazione della seta
- in passato era molto usato soprattutto come mordente
- nel trattamento della lana
- come stabilizzante di profumi e saponi
- come trattamento superficiale del vetro per migliorarne le resistenze meccaniche: il vetro appena formato viene passato in una stufa dove risiedono vapori di cloruro stannico; questi a contatto con il vetro si trasformano in ossido di stagno impartendo resistenza all'abrasione e alla rottura e permettendo così la riduzione dello spessore del vetro stesso.
Note
- ↑ scheda del tetracloruro di stagno su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
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- ↑ tin(IV) chloride, su chemister.ru. URL consultato il 22 luglio 2026.
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