Seng klorida
Seng klorida adalah suatu senyawa kimia dengan rumus kimia ZnCl dan hidratnya. Seng klorida, di mana sembilan bentuk kristalinnya diketahui, adalah kristal tak berwarna hingga putih, dan sangat larut dalam air. ZnCl sendiri bersifat higroskopis. Sampel senyawa ini harus dilindungi dari sumber kelembapan, termasuk uap air yang terdapat pada udara ambien. Seng klorida memiliki aplikasi yang luas dalam pemrosesan tekstil, fluks metalurgi, dan dalam sintesis kimia. Tidak ada mineral dengan komposisi kimia ini yang diketahui selain mineral yang sangat jarang simonkolleite, Zn(OH)Cl·HO.
Empat bentuk kristalin (polimorf) dari ZnCl diketahui: α, β, γ, dan δ, dan dalam setiap kasus ion Zn terkoordinasi tetrahedral dengan empat ion klorida.
Di sini, a, b, dan c adalah konstanta kisi, Z adalah jumlah unit struktur per satuan sel dan ρ adalah kerapatan yang dihitung dari parameter struktur.
Bentuk ortorombik anhidrat murni (δ) dengan cepat mengubah salah satu bentuk lain pada paparan atmosfer dan penjelasan yang mungkin adalah bahwa ion OH yang berasal dari air yang diserap memudahkan penataan ulang. Pendinginan cepat dari lelehan ZnCl menghasilkan kaca.
Karakter kovalen pada material anhidrat diindikasikan oleh titik lelehnya yang relatif rendah yaitu 275 °C. Bukti lebih lanjut untuk kovalensi ditandai oleh kelarutan tinggi diklorida dalam pelarut etereal dimana ia membentuk "adduct" dengan rumus ZnClL, di mana L = ligan seperti O(CH). Dalam fasa gas, molekul ZnCl berbentuk linear dengan panjang ikatan 205 pm.
Lelehan ZnCl memiliki viskositas tinggi pada titik lelehnya dan konduktivitas listrik yang relatif rendah yang meningkat secara nyata terhadap suhu. Studi hamburan Raman terhadap lelehan tersebut menunjukkan adanya struktur polimerik dan studi hamburan neutron menunjukkan adanya kompleks tetrahedral {ZnCl}.
Lima hidrat dari seng klorida diketahui, ZnCl(HO) di mana n = 1, 1.5, 2.5, 3 dan 4. Tetrahidrat ZnCl(HO) mengkristal dari larutan berair seng klorida.
ZnCl anhidrat dapat disiapkan dari seng dan hidrogen klorida.
Bentuk terhidrasi dan larutan berair dapat disiapkan dengan cara serupa dengan mereaksikan logam Zn dengan asam klorida. Sng oksida dan seng sulfida bereaksi dengan HCl:
Tidak seperti banyak unsur lainnya, seng pada dasarnya hanya ada dalam satu keadaan oksidasi, 2+, yang menyederhanakan pemurnian klorida.
Sampel seng klorida komersial biasanya mengandung air dan produk dari hidrolisis sebagai pengotir. Sampel semacam itu dapat dimurnikan dengan rekristalisasi dari dioksan panas . Sampel anhidrat dapat dimurnikan dengan sublimasi dalam aliran gas hidrogen klorida, diikuti sengan pemanasan sublimat pada suhu 400 °C dalam aliran gas nitrogen kering. Akhirnya, Metode paling sederhana bergantung pada perlakuan seng klorida dengan tionil klorida.
Lelehan ZnCl anhirdat pada suhu 500–700 °C melarutkan logam seng, dan, pada pendinginan cepat lelehan, suatu kaca diamagnetik berwarna kuning terbentuk, yang mana pada studi Raman menunjukkan kandungan ion .
Sejumlah garam yang mengandung anion tetraklorozinkat, Zn, diketahui. "pereaksi Caulton," VCl(thf)ZnCl adalah salah satu contoh garam yang mengandung
Zn.
Senyawa CsZnCl mengandung Zn tetrahedral dan anion Cl. Tidak ada senyawa yang mengandung ion Zn yang telah dikarakterisasi.
Sementara seng klorida sangat larut dalam air, larutan tidak dapat dianggap mengandung ion terlarut Zn dan ion Cl, spesi ZnClHO juga hadir. Larutan berair ZnCl berisfat asam: larutan berair dengan konsentrasi 6 M memiliki pH 1. Keasaman larutan ZnCl berair terhadap garam Zn lainnya dikarenakan pembentukan kompleks tetrahedral kloro aqua di mana reduksi dalam bilangan koordinasi dari 6 menjadi 4 lebih lanjut mereduksi kekuatan ikatan O-H dalam molekul air tersolvasi.
Penggunaan awal seng klorida (Silzic) adalah dalam membangun kerangka karbon dengan merendahkan molekul metanol. Produk hidrokarbon tak jenuh adalah produk utama, dengan kondisi reaksi yang mempengaruhi distribusi produk, meskipun beberapa senyawa aromatik terbentuk. Pada tahun 1880, ditemukan bahwa seng cair klorida mengkatalisis reaksi aromatisasi yang menghasilkan heksametilbenzena. Pada titik lebur ZnCl (283 °C), reaksi tersebut memiliki ΔG sebesar −1090 kJ mol dan dapat disempurnakan menjadi:
Penemu reaksi ini merasionalisasinya karena melibatkan pengembunan unit metilen yang diikuti dengan metilasi lengkap Friedel-Crafts dari cincin benzena yang dihasilkan dengan klorometana yang dihasilkan secara "in situ". Transformasi alkilasi semacam itu adalah penerapan kekuatan moderat seng sebagai asam Lewis, yang merupakan peran utamanya dalam sintesis laboratorium. Contoh lainnya termasuk mengkatalisis (A) sintesis indola Fischer, dan juga (B) reaksi asilasi Friedel-Crafts yang melibatkan cincin aromatik teraktivasi.
Berkaitan dengan yang terakhir ini adalah pembuatan pewarna klasik fluorescein dari anhidrida ftalat dan resorsinol, yang melibatkan asilasi Friedel-Crafts. Transformasi ini sebenarnya telah dicapai dengan menggunakan sampel ZnCl terhidrasi yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Asam klorida sendiri bereaksi buruk dengan alkohol primer dan alkohol sekunder, namun kombinasi HCl dengan ZnCl (dikenal bersama sebagai "pereaksi Lucas") efektif untuk pembuatan alkil klorida. Reaksi tipikal dilakukan pada suhu 130 °C. Reaksi ini kemungkinan berlangsung melalui mekanisme S2 dengan alkohol primer namun untuk alkohol sekunder melalui mekanisme S1.
Seng klorida juga mengaktifkan halida benzilik dan alilik ke arah substitusi oleh nukleofil lemah seperti alkena:
Dalam gaya yang serupa, ZnCl mendukung reduksi selektif NaBHCN pada halida tersier, alilik atau benzilik menjadi hidrokarbon yang sesuai.
Seng klorida juga merupakan pereaksi awal yang berguna untuk sintesis berbagai pereaksi organoseng, seperti yang digunakan dalam penggandengan Negishi yang dikatalisis paladium dengan aril halida atau vinil halida. Dalam kasus seperti itu, senyawa organoseng biasanya dibuat dengan transmetalasi dari suatu organolitium atau pereaksi Grignard, misalnya:
Enolat seng, disiapkan dari enolat logam alkali dan ZnCl, menyediakan kendali stereokimia dalam reaksi kondensasi aldol karena khelasi pada seng. Dalam contoh di bawah, produk "threo"lebih disukai dibandingkan "erythro" dengan faktor 5:1 ketika ZnCl dalam DME/eter digunakan. Khelat lebih stabil bila gugus fenil yang besar pseudo-ekuatorial dibandingkan pseudo-aksial, misalnya, "threo" dibandingkan "erythro".
Larutan pekat berair dari seng klorida (lebih dari 64% berat/berat seng klorida dalam air) memiliki sifat menarik pada pelarutan pati, sutra, dan selulosa. Dengan demikian, larutan tersebut tidak dapat disaring melalui kertas saring standar. Relevan dengan afinitasnya untuk bahan ini, ZnCl digunakan sebagai agen tahhan-api dan "penyegar" kain seperti Febreze. Serat vulkanisir dibuat dengan merendam kertas dengan seng klorida pekat.
Komposisi asap campuran seng klorida ("HC") yang digunakan dalam granat asap mengandung seng oksida dan heksakloroetana, yang jika dinyalakan, bereaksi membentuk asap seng klorida, sebuah layar asap yang efektif.
Ninhidrin bereaksi dengan asam amino dan amina untuk membentuk senyawa berwarna “ungu Ruhemann” (RP). Penyemprotan dengan larutan seng klorida membentuk kompleks 1:1 RP:ZnCl(HO), Yang lebih mudah terdeteksi karena ia dapat berfluoresens yang lebih baik dari pada ungu Ruhemann.
Secara historis, larutan encer dari seng klorida digunakan sebagai desinfektan dengan nama ""Burnett's Disinfecting Fluid"".
Seng klorida adalah iritan kulit. Setelah kontak dengan kulit, segera lakukan pembersihan yang diperlukan dengan menggunakan sabun dan air mengalir. Apabila kontak dengan mata, tindakan yang memadai dilakukan dengan mengalirinya dengan air, penggunaan obat tetes mata Isogutt, dan segera menghubungi dokter mata sesegera mungkin.
Seng klorida bersifat kaustik ke saluran pencernaan, terkadang mengarah pada hematemesis. Gejala keracunan akut yang dapat terjadi seperti gangguan pencernaan, diare, mual, dan sakit perut. Muntah terjadi hampir secara universal. Dekontaminasi saluran pencernaan setelah pengambilan senyawa seng secara oral sebagian besar tidak diperlukan, karena pasien biasanya muntah secukupnya. Susu dapat diberikan untuk mengurangi penyerapan logam. Tingkat seng dapat dinormalisasi dengan garam EDTA.
Penghirupan uap seng, seng oksida, atau seng klorida menyebabkan edema paru dan demam asam logam. Onset terjadi dalam waktu 4-6 jam dan mungkin tertunda hingga 8 jam. Gejala yang dapat terjadi termasuk pernapasan yang cepat, batuk, demam, menggigil, berkeringat, nyeri dada dan kaki, mialgia, kelelahan, rasa logam, keluarnya air liur, haus, dan leukositosis, yang bisa berlangsung dari 24 sampai 48 jam. Dalam kasus inhalasi asap, persiapan kortison harus segera diterapkan (misal, dengan menghirup Auxiloson) untuk menghindari pengembangan edema paru.