Chlorure de plomb(II)

Identification

Nom UICPA

chlorure de plomb(II)
dichlorure de plomb

Synonymes

chlorure plombeux
cotunnite

N^o CAS

N^o ECHA

OF9450000

Apparence

solide blanc inodore

Propriétés chimiques

Formule

Pb Cl₂

Masse molaire^[1]

278,1 ± 0,1 g/mol
Cl 25,5 %, Pb 74,51 %,

Moment dipolaire

D

Diamètre moléculaire

nm

Propriétés physiques

T° fusion

501 °C^[2]

T° ébullition

950 °C^[2]

Solubilité

0,73 g l⁻¹ à 0 °C
9,9 g l⁻¹ à 20 °C
33,4 g l⁻¹ à 100 °C

Masse volumique

5,85 g cm⁻³ à 25 °C^[2]

Pression de vapeur saturante

1 mmHg à 547 °C^[2]

Conductivité thermique

W m⁻¹ K⁻¹

Vitesse du son

m s⁻¹

Thermochimie

S⁰_{gaz, 1 bar}

J K⁻¹ mol⁻¹

S⁰_{liquide, 1 bar}

J K⁻¹ mol⁻¹

S⁰_solide

J K⁻¹ mol⁻¹

Δ_fH⁰_gaz

kJ mol⁻¹

Δ_fH⁰_liquide

kJ mol⁻¹

Δ_fH⁰_solide

kJ mol⁻¹

C_p

J K⁻¹ mol⁻¹

Cristallographie

Système cristallin

Orthorhombique

Symbole de Pearson

oP12\,

Classe cristalline ou groupe d’espace

(n^o 62)

orthorhombique

Hermann-Mauguin : $P~2_{1}/n~2_{1}/m~2_{1}/a\,$
Hermann-Mauguin court : $Pnma\,$

Schoenflies :

D_{2h}^{16}\,

Propriétés optiques

Indice de réfraction

2,199^[3]

Précautions

SGH^[2]

H302, H332, H360Df, H373, H410, P201, P273, P308+P313 et P501

Transport^[2]

-
2291

Composés apparentés

Autres cations

Chlorure de zinc
Chlorure de cadmium
Chlorure de plomb(IV)

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure de plomb(II), PbCl₂, ou chlorure plombeux, est un composé ionique du plomb de valence II et d'anions chlorure. Dans les conditions normales de température et de pression, c'est un solide blanc inodore peu soluble dans l'eau.

Il apparaît naturellement sous forme d'un minéral appelé cotunnite (en). C'est aussi l'un des plus importants réactifs du plomb. Il ne doit pas être confondu avec le chlorure de plomb(IV) ou chlorure plombique, PbCl₄.

Il est classé toxique et dangereux pour l'environnement par l'Union européenne.

Structure et propriétés[modifier | modifier le code]

Dans le cristal de dichlorure de plomb, chaque ion Pb²⁺ est coordonné à neuf ions chlorure, Cl⁻ - six occupent les sommets d'un prisme trigonal et les trois autres sont au centre des chacune des trois faces tétragonales du prisme. Les neuf ions chlorure ne sont pas équidistants de l'atome de plomb central, sept sont à 280–309 pm et deux à 370 pm^[4]. PbCl₂ forme des aiguilles orthorhombiques blanches.

À l'état gazeux, les molécules de PbCl₂ ont une structure coudée avec un angle Cl-Pb-Cl de 98° et chaque distance Pb-Cl de 244 pm (2,44 Å)^[5]. De telles molécules PbCl₂ volatilisées sont émises par les moteurs à combustion qui utilisent des carburants contenant des additifs 1,2-dichloroéthane-plomb tétraéthyle ajoutés pour leur action anti-détonante (cliquetis).

La solubilité du chlorure de plomb(II) dans l'eau est faible (9,9 g/l à 20 °C) et pour des applications pratiques, il est considéré comme insoluble. Son produit de solubilité (K_s) est de 1,7 × 10⁻⁵. Ainsi il est un des quatre chlorures communs les moins solubles avec le chlorure d'argent (AgCl) de K_s = 1,8 × 10⁻¹⁰, le chlorure de cuivre(I) (CuCl) de K_s = 1,72 × 10⁻⁷ et le chlorure de mercure(I) (Hg₂Cl₂) de K_s = 1,3 × 10⁻¹⁸^[6]^,^[7].

Minéraux naturels[modifier | modifier le code]

Structure cristalline de la cotunnite, PbCl₂

PbCl₂ apparaît naturellement sous la forme d'un minéral, la cotunnite (en). Il est incolore, blanc, jaune ou vert avec une masse volumique de 5,3 à 5,8 g cm⁻³. Sa dureté sur l'échelle de Mohs est de 1,5 à 2,5. Sa structure cristalline est orthorhombique dipyramidale et son groupe ponctuel de symétrie est 2/m 2/m 2/m. Chaque Pb²⁺ a une coordination de 9 et la composition est de 74,50 % de plomb et 25,50 % de chlore. La cotunnite apparaît près des volcans : Vésuve en Italie, Tarapacá au Chili et Tolbatchik en Russie^[8]^,^[9].

Synthèse[modifier | modifier le code]

Le chlorure de plomb(II) précipite par ajout d'une source d'ion chlorure telle que HCl, NaCl, KCl, etc. à une solution aqueuse d'un composé du plomb(II) soluble comme Pb(NO₃)₂.

Pb(NO₃)_2(aq) + 2 NaCl_(aq) → PbCl_2(s) + 2 NaNO₃_(aq)

Pb(CH₃COO)₂_(aq) + HCl_(aq) → PbCl_2(s) + 2 CH₃COOH_(aq)

PbCO₃ + 2 HCl_(aq) → PbCl_2(s) + CO_2(g) + H₂O^[10]

Pb(NO₃)_2(aq) + 2 HCl_(aq) → PbCl_2(s) + 2 HNO_3(aq)

Le traitement du dioxyde de plomb par de l'acide chlorhydrique donne le chlorure de plomb(II) et du chlore gazeux :

PbO_2(s) + 4 HCl → PbCl_2(s) + Cl₂ + 2 H₂O

Le traitement du monoxyde de plomb par de l'acide chlorhydrique donne le chlorure de plomb(II) et de l'eau :

PbO_(s) + 2 HCl → PbCl_2(s) + H₂O

PbCl₂ se forme aussi par action du chlore sur le métal :

Pb + Cl₂ → PbCl₂

Réactions[modifier | modifier le code]

L'addition d'ions chlorure à une suspension de PbCl₂ dans l'eau, donne lieu à la formation de complexes ioniques solubles. Dans ces réactions, les chlorures additionnels (ou d'autres ligands) coupent les ponts chlore qui forment le réseau tridimensionnel du PbCl₂ solide.

PbCl_2(s) + Cl⁻ → [PbCl₃]⁻_(aq)

PbCl_2(s) + 2 Cl⁻ → [PbCl₄]²⁻_(aq)

PbCl₂ réagit sur le nitrite de sodium fondu pour donner PbO

PbCl_2(l) + 3 NaNO₂ → PbO + NaNO₃ + 2 NO + 2 NaCl

PbCl₂ est utilisé pour la synthèse du chlorure de plomb(IV). Du chlore est mis à buller dans une solution saturée de chlorure d'ammonium, NH₄Cl et de PbCl₂ qui forment [NH₄]₂[PbCl₆]. Ce dernier réagit avec de l'acide sulfurique concentré et froid pour former PbCl₄ sous forme d'une huile^[11].

Le chlorure de plomb(II) est le principal précurseur des dérivés organo-métalliques du plomb comme les plombocènes^[12]. Les réactifs alkylants habituels comme des réactifs de Grignard ou des composés organolithiens sont utilisés :

2 PbCl₂ + 4 RLi → R₄Pb + 4 LiCl + Pb

2 PbCl₂ + 4 RMgBr → R₄Pb + Pb + 4 MgBrCl

3 PbCl₂ + 6 RMgBr → R₃Pb-PbR₃ + Pb + 6 MgBrCl^[13].

Ces réactions produisent des dérivés qui sont plus semblables à des composés organosiliciés, c'est-à-dire que le Pb II tend à dismuter lors de son alkylation.

Utilisations[modifier | modifier le code]

du chlorure de plomb(II) fondu est utilisé dans la synthèse de céramiques de titanate de plomb, PbTiO₃ et de titanate de baryum et de plomb, par des réactions de remplacement de cation^[14] :

xPbCl_2(l) + BaTiO_3(s) → Ba_1-xPb_xTiO₃ + xBaCl₂

PbCl₂ est utilisé dans la production de verre transmettant l'infrarouge^[10] et d'un verre d'ornement appelé verre d'Aurène. Ce verre d'Aurène a une surface iridescente obtenue par pulvérisation de PbCl₂ et recuit sous conditions contrôlées. Le chlorure d'étain, SnCl₂ peut être utilisé dans le même but^[15].
Un chlorure de plomb basique, PbCl₂·Pb(OH)₂, est connu comme le blanc de plomb Pattinson et est utilisé comme pigment pour peinture blanche^[16].
PbCl₂ est un intermédiaire dans le raffinage des minerais de bismuth. Le minerai contenant Bi, Pb et Zn, est d'abord traité avec de la soude caustique liquide pour éliminer les traces d'éléments acides, tels que l'arsenic et le tellure. Ce traitement est suivi par un processus de désargentisation de Parkes (en) pour enlever tout l'argent et l'or présents. Le minerai ne contient plus alors que Bi, Pb et Zn. Il est traité avec du gaz Cl₂ à 500 °C. ZnCl₂ se forme en premier et est éliminé. Puis PbCl₂ se forme et est éliminé en laissant du bismuth pur. BiCl₂ peut alors être formé en dernier^[17].

Sécurité[modifier | modifier le code]

Comme pour les autres composés contenant du plomb, l'exposition à PbCl₂ peut provoquer un empoisonnement au plomb.

Notes et références[modifier | modifier le code]

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Lead(II) chloride » (voir la liste des auteurs).

↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ ^{a b c d e f et g} Lead(II) chloride chez Sigma-Aldrich.
↑ Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, 2002, McGraw-Hill. (ISBN 0-07-049439-8).
↑ A.F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, 1984, 5^e éd., Oxford Science Publications. (ISBN 0-19-855370-6)
↑ I. Hargittai, J. Tremmel, E. Vajda, A. Ishchenko, A. Ivanov, L. Ivashkevich, V. Spiridonov, Two independent gas electron diffraction investigations of the structure of plumbous chloride, Journal of Molecular Structure, 1977, vol. 42, p. 147. DOI 10.1016/0022-2860(77)87038-5.
↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79^e éd., David R. Lide, pp. 8-108.
↑ Brown, Lemay, Burnsten, Chemistry The Central Science, Solubility-Product Constants for Compounds at 25 °C., 1994, 6^e éd., p. 1017.
↑ Cotunnite sur webmineral.com.
↑ [PDF] cotunnite sur rruff.geo.arizona.edu
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↑ C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2004, 2^e éd., Prentice Hall, p. 365. (ISBN 978-0130399137).
↑ R. Lowack, « Decasubstituted decaphenylmetallocenes », Journal of Organometallic Chemistry, 1994, vol. 476, p. 25. DOI 10.1016/0022-328X(94)84136-5.
↑ C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2004, 2^e éd., Prentice Hall, p. 524. (ISBN 978-0130399137)
↑ Almaz Aboujalil, Jean-Pierre Deloume, Fernand Chassagneux, Jean-Pierre Scharff, Bernard Durand,Molten salt synthesis of the lead titanate PbTiO3, investigation of the reactivity of various titanium and lead salts with molten alkali-metal nitrites, Journal of Materials Chemistry, 1998, vol. 8(7), p. 1601. DOI 10.1039/a800003d.
↑ (en)Termes des vitraux etdéfinitions. aurene glass.
↑ Perry & Phillips, Handbook of Inorganic Compounds, 1995, p. 213.
↑ Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4^e éd., p. 241.

Portail de la chimie

[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[S-2] {a b c d e f et g} Lead(II) chloride chez Sigma-Aldrich.

[3] Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, 2002, McGraw-Hill. (ISBN 0-07-049439-8).

[4] A.F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, 1984, 5^e éd., Oxford Science Publications. (ISBN 0-19-855370-6)

[5] I. Hargittai, J. Tremmel, E. Vajda, A. Ishchenko, A. Ivanov, L. Ivashkevich, V. Spiridonov, Two independent gas electron diffraction investigations of the structure of plumbous chloride, Journal of Molecular Structure, 1977, vol. 42, p. 147. DOI 10.1016/0022-2860(77)87038-5.

[6] CRC Handbook of Chemistry and Physics, 79^e éd., David R. Lide, pp. 8-108.

[7] Brown, Lemay, Burnsten, Chemistry The Central Science, Solubility-Product Constants for Compounds at 25 °C., 1994, 6^e éd., p. 1017.

[8] Cotunnite sur webmineral.com.

[9] [PDF] cotunnite sur rruff.geo.arizona.edu

[chemnetbase.com-10] {a et b} Dictionary of Inorganic and Organometallic Compounds. Lead(II) Chloride. [1]

[11] C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2004, 2^e éd., Prentice Hall, p. 365. (ISBN 978-0130399137).

[12] R. Lowack, « Decasubstituted decaphenylmetallocenes », Journal of Organometallic Chemistry, 1994, vol. 476, p. 25. DOI 10.1016/0022-328X(94)84136-5.

[13] C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, Inorganic Chemistry, 2004, 2^e éd., Prentice Hall, p. 524. (ISBN 978-0130399137)

[14] Almaz Aboujalil, Jean-Pierre Deloume, Fernand Chassagneux, Jean-Pierre Scharff, Bernard Durand,Molten salt synthesis of the lead titanate PbTiO3, investigation of the reactivity of various titanium and lead salts with molten alkali-metal nitrites, Journal of Materials Chemistry, 1998, vol. 8(7), p. 1601. DOI 10.1039/a800003d.

[15] (en)Termes des vitraux etdéfinitions. aurene glass.

[16] Perry & Phillips, Handbook of Inorganic Compounds, 1995, p. 213.

[17] Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4^e éd., p. 241.

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v · m Composés du chlore
Chlorures Cl(-I)	AcCl₃ AgCl AlCl₃ AmCl₃ AsCl₃ AsCl₅ AtCl AuCl AuCl₃ Au₄Cl₈ BCl₃ B₂Cl₄ BaCl₂ BeCl₂ BiCl₃ CaCl₂ CdCl₂ CeCl₃ CoCl₂ CoCl₃ CrCl₂ CrCl₃ CrCl₄ CsCl CuCl DyCl₃ ErCl₃ EuCl₂ EuCl₃ FeCl₂ FeCl₃ GaCl₃ GdCl₃ GeCl₄ DCl HCl HfCl₄ HgCl₂ Hg₂Cl₂ HoCl₃ InCl₃ IrCl₃ KCl LaCl₃ LiCl LuCl₃ MgCl₂ MnCl₂ MnCl₃ MnCl₄ MoCl₄ MoCl₅ MoCl₆ Cl₃N Cl₄N₂ NaCl NbCl₄ NbCl₅ NdCl₃ NiCl₂ ClO ClO₂ Cl₂O Cl₂O₂ Cl₂O₄ Cl₂O₃ Cl₂O₄ Cl₂O₆ Cl₂O₇ ClO₄ OsCl₄ PCl₃ PCl₅ PaCl₅ PbCl₂ PbCl₄ PdCl₂ PmCl₃ PrCl₃ PtCl₂ PtCl₄ PuCl₃ RaCl RbCl ReCl₃ Re₂Cl₁₀ RhCl₃ RuCl₃ S₂Cl₂ SCl₂ SCl₄ SbCl₃ SbCl₅ ScCl₃ Se₂Cl₂ SeCl₄ SiCl₄ SmCl₂ SmCl₃ SnCl₂ SnCl₄ SrCl₂ TaCl₅ TbCl₃ TcCl₂ TcCl₃ TcCl₄ TcCl₅ Te₂Cl₃ TeCl₄ ThCl₄ TiCl₂ TiCl₃ TiCl₄ TlCl TmCl₃ UCl₃ UCl₄ UCl₅ VCl₂ VCl₃ VCl₄ W₂Cl₁₀ WCl₆ YCl₃ YbCl₂ YbCl₃ ZnCl₂ ZrCl₃ ZrCl₄
Interhalogènes	BrCl ClF ClF₃ ClF₅ ICl (ICl₃)₂
Composés BCl₄, AuCl₄	AgBCl₄ HAuCl₄
Composés AlCl₆, PCl₆...	Cs₂AlCl₅ K₃AlCl₆ Na₃AlCl₆ HPCl₆ AgPCl₆ KPCl₆ LiPCl₆ NH₄PCl₆ NaPCl₆ TlPCl₆ HSbCl₆ KSbCl₆ NaSbCl₆ BaSiCl₆ Na₂TiCl₆ Na₂ZrCl₆
Composés NbCl₇, TaCl₇	K₂NbCl₇ K₂TaCl₇
Perchlorocarbures	CCl₄ C₂Cl₆
Hydrocarbures halogénés	CBrCl₃ CBr₂Cl₂ CBr₃Cl CClF₃ CCl₂F₂ CCl₃F CCl₃I CHCl₃ CH₂Cl₂ CH₃Cl C₂H₃Cl C₆H₅Cl
Oxohalogénures	BrO₂Cl ClCN CCl₂O ClO₂F ClO₃F CrO₂Cl₂ IOCl₃ IO₃Cl NH₄Cl ClNO ClNO₂ ClNO₃ POCl₃ PSCl₃ SOCl₂ SO₂Cl₂ ThOCl₂

Chlorure de plomb(II)

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Minéraux naturels[modifier | modifier le code]

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