Synthese van SnI4

[woelen]

Dit is een experiment dat ik zelf erg leuk vond en dat ik hier ook post. Het is ook voor een TOA op een middelbare school mogelijkerwijs best interessant, zeker als je de CS₂ vervangt door CH₂Cl₂. Het laat leuk zien dat niet alle metaal/halogeen verbindingen zouten zijn en dit is een voorbeeld van zo'n covalente verbinding die niet bijzonder giftig of corrosief is. Vrijwel alle andere vluchtige covalente metaalhalides of metaaloxyhalides zijn nogal heftige materialen (heel erg corrosief en/of giftig, bijv. AlCl₃, HgCl₂, CrO₂Cl₂ of NbCl₅). SnI₄ is echter goed te handhaven en niet bijzonder risicovol. Als je de proef doet met CH₂Cl₂ dan zou ik de SnI₄ van te voren maken en alleen het tweede deel met de eigenschappen van de stof laten zien.

http://woelen.homescience.net/science/chem...SnI4/index.html

Edit: Met dank aan Jor voor het eerste idee voor deze proef.

[jcjlf]

Als demo is ook de reactie van tin met broom geschikt. Zonder schadelijk oplosmiddel, in de zuurkast een grote reageerbuis met 1 à 5 mL broom (handschoenen!) en in kleine stukjes geknipt bladtin. Vuurverschijnselen. Op een gegeven moment verdwijnt de roodbruine broomdamp boven de vloeistof. Dan de overmaat tin affiltreren. In de buis onzuiver lichtgeel vloeibaar tin(IV)bromide. Het stolt onder de koude kraan, smelt met de reageerbuis in de handpalm!

[Jor_CF]

Ik vind broom veel gevaarlijker dan jood+DCM! Dichloormethaan is echt niet zo giftig, terwijl broom echt naar spul is. Bovendien is het jodide veel mooier en heeft gekleurde damp. Heeft het bromide dat?

Die vuurverschijnselen zijn natuurlijk wel aantrekkelijk!

[hzeil]

Het lage smeltpunt van SnBr₄, in combinatie met het hoge molecuulgewicht, kun je verklaren met de hoge (tetraedrische) symmetrie van deze moleculen. Dat geldt ook voor SnCl₄ dat ik tijdens mijn studie zelf ooit gemaakt heb. Ik herinner het mij als een kleurloze vloeistof met een hoge brekingsindex. Je moet daarbij wel water- en vochtvrij kunnen werken want het is gemakkelijk hydrolyseerbaar.

De receptuur om deze stoffen te maken haalden wij uit heel oude boekenseries als Liebig's Annalen. Maar soms ook uit een reeks modernere dunne boekjes met de naam Inorganic Syntheses. Je vindt ze in universiteitsbibliotheken.

De vraag ernaar is niet groot meer. Je hebt kans dat je ze in een magazijn moet inzien.

[woelen]

Die vuurverschijnselen treden alleen op als je het experiment op vrij grote schaal uitvoert, dus inderdaad meerdere ml broom en aardig wat tin. In een reageerbuis met 0,1 ml broom en een spatelpuntje tin krijg je wel warmte vorming, maar geen vuurverschijnselen. Te veel warmte lekt weg bij die kleine hoeveelheid.

SnBr₄ is trouwens reactiever dan SnI₄. Het nevelt aan de lucht en lost onmiddelijk op in water en geeft een heldere oplossing die troebel wordt als je wat NaOH of NH₃ toevoegt.

Zoals Hzeil al aangeeft, deze covalente moleculen zijn symmetrisch rondom het Sn-atoom. Er is geen dipoolmoment waardoor de moleculen elkaar aantrekken en daarom zijn het vluchtige stoffen. Dit is het geval bij alle metaalhalides waarin het metaal een hoge oxidatietoestand heeft. Een ander erg fraai voorbeeld is NbCl5 (bipyramidaal symmetrisch rondom Nb-atoom).