Ólom(IV)-klorid

Az ólom(IV)-klorid vagy ólom-tetraklorid +4-es oxidációs számú fématomot tartalmazó ólom-klorid, képlete PbCl₄. Sárga színű, normál körülmények között olajszerű folyadék. Csak 0 °C alatt stabil, 50 °C fölött bomlik. Tetraéderes szerkezetű, központi atomja az ólom. A Pb-Cl kovalens kötés hossza 247 pm, a kötésenergia 243 kJ/mol.

Szintézise

Előállítható úgy, hogy ólom(II)-kloridot sósavban feloldunk, majd klórgázt buborékoltatunk át rajta, ekkor kloroólomsav (H₂PbCl₆) keletkezik. Ezt ammónium-kloriddal reagáltatják, majd a keletkező ammóniumsót, ammónium-kloroplumbátot ([NH₄]₂[PbCl₆]) tömény kénsavval összeöntik, így kicsapódik az ólom(IV)-klorid. Minden reakciót 0 °C-on végeznek a bomlás elkerülése végett.

$\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}$

$\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }\mathrm{[}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{]}}_{\mathrm{2}}\mathrm{[}\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

$\mathrm{[}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{]}}_{\mathrm{2}}\mathrm{[}\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{6}}\mathrm{]}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Reakciója vízzel

A szén-tetrakloriddal, egy szintén 4. főcsoportbeli elem kloridjával ellentétben az ólom-tetraklorid reakcióba lép vízzel. Ez azzal magyarázható, hogy nagyobb központi atom lévén (a Pb nagyobb, mint a C) kisebb a zsúfoltság az atomok között, és így a víz könnyen hozzáfér az ólomhoz. Ráadásul mivel az ólomnak vannak üres d-elektronpályái, az oxigén még azelőtt hozzákapcsolódik, hogy a Pb–Cl kötés felbomlana, ez pedig kevesebb energiát igényel. A teljes reakcióegyenlet tehát:

$\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{P}\mathrm{b}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Stabilitása

Az ólom(IV)-klorid klórgáz keletkezése mellett könnyen bomlik ólom(II)-kloridra.

$\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{4}}\mathrm{\to }\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}$

Ez azért van, mert a +4-es oxidációs szám stabilitása a széncsoport elemei közt a periódusos rendszerben lefelé haladva csökken. Így, míg a szén-tetraklorid igen stabilnak mondható, az ólom esetén a +2 oxidációs szám stabilabb, mint a +4, ahogy ez a nagyobb tömegszámú fémekre jellemző. A +2-es oxidációs állapotban az ólom s-alhéja telítődik, míg a külső p-alhéja teljesen kiürül. Emiatt van, hogy az ólom esetén a +4-es oxidációs szám igen ritka.

Toxicitása

Sablon:Bővebben Az ólom egy kumulatív méreg. Bár az ólomvegyületek rákkeltő hatására még nincs elég bizonyíték, az ólom-tetraklorid a többi ólomvegyülethez hasonlóan meglehetősen karcinogénnek mondható az emberi szervezetre nézve. Az ólom számos módon bekerülhet a szervezetbe, legveszélyesebb a belégzése, lenyelése vagy bőrrel való érintkezése. Emellett az ólomnak teratogén hatásait is bizonyították.