Klorida-Klorida dari Karbon, Silikon, dan Timbal

Halaman ini membahas sekilas tentang tetraklorida dari karbon, silikon, dan timbal, juga timbal(II) klorida. Meliputi struktur, stabilitas, dan reaksinya dengan air.

Struktur

Karbon, silikon, dan timbal tetraklorida

Semuanya memiliki rumus XCl4.
Semuanya merupakan molekul kovalen sederhana dengan bentuk tetrahedral dan berupa cairan pada temperatur kamar. (meskipun pada temperatur kamar, timbal(IV) klorida akan cenderung terdekomposisi menjadi timbal(II) klorida dan gas klor – lihat di bawah).

Timbal(II) klorida, PbCl2

Timbal(II) klorida berupa padatan putih, meleleh pada 501°C. Sangat sedikit larut dalam air dingin, tetapi lebih mudah larut dalam air panas. Timbal(II) klorida mempunyai karakter utama berupa ionik.

Stabilitas

Pada puncak golongan 4, keadaan oksidasi paling stabil yang dimiliki oleh unsur-unsur adalah +4. Ini dimiliki oleh karbon dan silikon dalam CCl4 dan SiCl4. Keduanya tidak memiliki kecenderungan untuk memisah menjadi diklorida.
Namun demikian, stabilitas relatif pada keadaan oksidasi +4 turun dalam satu golongan dari atas ke bawah, dan keadaan oksidasi +2 paling stabil terdapat pada timbal.
Timbal(IV) klorida terdekomposisi pada temperatur kamar menghasilkan timbal(II) klorida yang lebih stabil dan gas klor.

Reaksi dengan air (hidrolisis)

Karbon tetraklorida (tetraklorometana)

Karbon tetraklorida tidak bereaksi dengan air. Jika anda menambahkannya ke dalam air, karbon tetraklorida akan membentuk lapisan sendiri di bawah lapisan air.
Bayangkan molekul air akan bereaksi dengan karbon tetraklorida. Reaksi akan diawali dengan menempelnya oksigen dari molekul air pada atom karbon melalui elektron pasangan bebas pada oksigen. Pada proses itu atom klor akan mendorong karbon.
Dalam hal ini ada dua permasalahan.
Pertama, klor terlalu meruah (bulky) dan atom karbon terlalu kecil, sehingga oksigen tidak dapat mengambil atom karbon dengan mudah.
. . . dan andaikan hal itu terjadi, akan ada tahapan dimana ada banyak ketidakteraturan di sekitar atom karbon sebelum atom klor terpisah secara sempurna. Akan ada banyak tolakan antara pasangan bebas yang ada pada atom-atom di sekitar karbon.
Ketidakteraturan menghasilkan tahapan setengah-jalan (disebut dengan "keadaan transisi") yang sangat tidak stabil. Keadaan transisi sangat tidak stabil artinya energi aktivasi untuk terjadinya sangat tinggi.
Masalah lain adalah tidak adanya orbital kosong pada karbon yang dapat ditempati pasangan bebas dari oksigen.
Jika dapat ditempati sebelum klor mulai pecah, itu akan bermanfaat. Pembentukan suatu ikatan melepaskan energi, dan energi itu akan digunakan untuk memecah ikatan karbon-klor. Tetapi pada kasus atom karbon, hal itu tidak mungkin.

Silikon tetraklorida

Pada silikon tetraklorida situasinya berbeda.
Atom silikon lebih besar, sehingga di sekitarnya ada ruang yang lebih bagi molekul air untuk menyerang, dan keadaan transisinya lebih teratur.
Silikon memiliki keuntungan tambahan dengan adanya orbital 3d yang kosong untuk menerima pasangan bebas dari molekul air. Karbon tidak memiliki orbital 2d karena orbital tersebut memang tidak ada. Pada kasus karbon tidak ada orbital tingkat-2 yang kosong.
Artinya oksigen dapat berikatan dengan silikon sebelum ikatan silikon-klor pecah. Hal ini menjadikan prosesnya lebih mudah secara energetika.
Jadi . . . silikon tetraklorida bereaksi hebat dengan air menghasilkan silikon dioksida padat dan uap dari gas HCl.

Reaksi di atas dapat terjadi jika gas SiCl4 cair berada pada udara yang lembab – bereaksi dengan uap air di udara.

Timbal tetraklorida (timbal(IV) klorida)

Reaksi timbal(IV) klorida dengan air seperti pada silikon tetraklorida. Anda akan memperoleh padatan coklat timbal(IV) oksida dan gas hidrogen klorida. (hal ini , tentu saja, dapat menimbulkan kekeliruan dengan dekomposisi timbal(IV) klorida yang menghasilkan timbal(II) klorida dan gas klor – lihat dibawah).

Timbal(II) klorida

Tidak seperti tetraklorida, timbal(II) klorida dapat dipandang sebagai ionik. Timbal(II) klorida sedikit larut dalam air dingin, tetapi lebih larut dalam air panas. Perhatikan, kelarutan dalam air melibatkan pemecahan kisi ionik dan hidrasi ion timbal(II) dan ion klorida menghasilkan Pb2+(aq) dan Cl-(aq).

Disponsori Oleh :

Semoga Artikel Klorida-Klorida dari Karbon, Silikon, dan Timbal Bisa Bermanfaat untuk kita semua.