Seng klorida

Untuk jenis baterai, lihat Baterai seng–klorida.

Seng klorida adalah suatu senyawa kimia dengan rumus kimia ZnCl₂ dan hidratnya. Seng klorida, di mana sembilan bentuk kristalinnya diketahui, adalah kristal tak berwarna hingga putih, dan sangat larut dalam air. ZnCl₂ 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, Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O.

Seng klorida

Nama
Nama IUPAC Seng klorida
Nama lain Seng(II) klorida Seng diklorida Butter of zinc
Penanda
Nomor CAS	7646-85-7 Anhidrat^Y 29426-92-4 Tetrahidrat^N
Model 3D (JSmol)	Gambar interaktif
3DMet	{{{3DMet}}}
ChEBI	CHEBI:49976^Y
ChEMBL	ChEMBL1200679^N
ChemSpider	5525^Y
Nomor EC
PubChem CID	3007855
Nomor RTECS	{{{value}}}
UNII	86Q357L16B^Y
Nomor UN	2331
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID2035013
InChI InChI=1S/2ClH.Zn/h2*1H;/q;;+2/p-2^Y Key: JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L^Y InChI=1/2ClH.Zn/h2*1H;/q;;+2/p-2 Key: JIAARYAFYJHUJI-NUQVWONBAB
SMILES Cl[Zn]Cl
Sifat
Rumus kimia	ZnCl2
Massa molar	136.315 g/mol
Penampilan	Padatan kristalin putih sangat higroskopis
Bau	Tak berbau
Densitas	2.907 g/cm^3
Titik lebur	290 °C (554 °F; 563 K)
Titik didih	732 °C (1.350 °F; 1.005 K)
Kelarutan dalam air	432.0 g/ 100 g (25 °C)
Kelarutan	larut dalam etanol, gliserol dan aseton
Kelarutan dalam alkohol	430.0 g/100ml
Suseptibilitas magnetik (χ)	−65.0·10^−6 cm^3/mol
Struktur
Geometri koordinasi	Tetrahedral, linear dalam fasa gas
Farmakologi
Kode ATC	B05XA12
Bahaya
Lembar data keselamatan	External MSDS
Klasifikasi UE (DSD) (usang)	Berbahaya (Xn) Korosif (C) Berbahaya bagi lingkungan (N)
Frasa-R	R22, R34, R50/53
Frasa-S	(S1/2), S26, S36/37/39, S45, S60, S61
Dosis atau konsentrasi letal (LD, LC):
LD50 (dosis median)	350 mg/kg (tikus, oral) 350 mg/kg (tikus, oral) 200 mg/kg (guinea pig, oral) 1100 mg/kg (rat, oral) 1250 mg/kg (tikus, oral)
LC50 (konsentrasi median)	1260 mg/m^3 (tikus, 30 min) 1180 mg-min/m^3
Batas imbas kesehatan AS (NIOSH):
PEL (yang diperbolehkan)	TWA 1 mg/m^3 (uap)
REL (yang direkomendasikan)	TWA 1 mg/m^3 ST 2 mg/m^3 (uap)
IDLH (langsung berbahaya)	50 mg/m^3 (uap)
Senyawa terkait
Anion lain	Seng fluorida Seng bromida Seng iodida
Kation lainnya	Kadmium klorida Raksa(II) klorida
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku pada temperatur dan tekanan standar (25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verifikasi (apa ini ^YN ?)
Referensi

Struktur dan sifat

Empat bentuk kristalin (polimorf) dari ZnCl₂ diketahui: α, β, γ, dan δ, dan dalam setiap kasus ion Zn²⁺ terkoordinasi tetrahedral dengan empat ion klorida.

Bentuk	Simetri	Simbol Pearson	Grup	No	a (nm)	b (nm)	c (nm)	Z	ρ (g/cm^3)
α	Tetragonal	tI12	I42d	122	0.5398	0.5398	0.64223	4	3.00
β	Tetragonal	tP6	P42/nmc	137	0.3696	0.3696	1.071	2	3.09
γ	Monoklinik	mP36	P21/c	14	0.654	1.131	1.23328	12	2.98
δ	Ortorombik	oP12	Pna21	33	0.6125	0.6443	0.7693	4	2.98

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 ZnCl₂ 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 ZnCl₂L₂, di mana L = ligan seperti O(C₂H₅)₂. Dalam fasa gas, molekul ZnCl₂ berbentuk linear dengan panjang ikatan 205 pm.

Lelehan ZnCl₂ 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 {ZnCl₄}.

Hidrat

Lima hidrat dari seng klorida diketahui, ZnCl₂(H₂O)_n di mana n = 1, 1.5, 2.5, 3 dan 4. Tetrahidrat ZnCl₂(H₂O)₄ mengkristal dari larutan berair seng klorida.

Preparasi dan pemurnian

ZnCl₂ 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.

Reaksi

Lelehan ZnCl₂ 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 Zn2+2.

Sejumlah garam yang mengandung anion tetraklorozinkat, ZnCl2−4, diketahui. "pereaksi Caulton," V₂Cl₃(thf)₆Zn₂Cl₆ adalah salah satu contoh garam yang mengandung Zn₂Cl2−6. Senyawa Cs₃ZnCl₅ mengandung ZnCl2−4 tetrahedral dan anion Cl⁻. Tidak ada senyawa yang mengandung ion ZnCl4−6 yang telah dikarakterisasi.

Sementara seng klorida sangat larut dalam air, larutan tidak dapat dianggap mengandung ion terlarut Zn²⁺ dan ion Cl⁻, spesi ZnCl_xH₂O_(4−x) juga hadir. Larutan berair ZnCl₂ berisfat asam: larutan berair dengan konsentrasi 6 M memiliki pH 1. Keasaman larutan ZnCl₂ berair terhadap garam Zn²⁺ 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.

Aplikasi

Dalam sintesis organik

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 ZnCl₂ (283 °C), reaksi tersebut memiliki ΔG sebesar −1090 kJ mol⁻¹ 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 ZnCl₂ terhidrasi yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Asam klorida sendiri bereaksi buruk dengan alkohol primer dan alkohol sekunder, namun kombinasi HCl dengan ZnCl₂ (dikenal bersama sebagai "pereaksi Lucas") efektif untuk pembuatan alkil klorida. Reaksi tipikal dilakukan pada suhu 130 °C. Reaksi ini kemungkinan berlangsung melalui mekanisme S_N2 dengan alkohol primer namun untuk alkohol sekunder melalui mekanisme S_N1.

Seng klorida juga mengaktifkan halida benzilik dan alilik ke arah substitusi oleh nukleofil lemah seperti alkena:

Dalam gaya yang serupa, ZnCl₂ mendukung reduksi selektif NaBH₃CN 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 ZnCl₂, menyediakan kendali stereokimia dalam reaksi kondensasi aldol karena khelasi pada seng. Dalam contoh di bawah, produk threolebih disukai dibandingkan erythro dengan faktor 5:1 ketika ZnCl₂ dalam DME/eter digunakan. Khelat lebih stabil bila gugus fenil yang besar pseudo-ekuatorial dibandingkan pseudo-aksial, misalnya, threo dibandingkan erythro.

Dalam pemrosesan tekstil dan kertas

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, ZnCl₂ digunakan sebagai agen tahhan-api dan "penyegar" kain seperti Febreze. Serat vulkanisir dibuat dengan merendam kertas dengan seng klorida pekat.

Granat asap

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.

Deteksi sidik jari

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(H₂O)₂, Yang lebih mudah terdeteksi karena ia dapat berfluoresens yang lebih baik daripada ungu Ruhemann.

Desinfektan

Secara historis, larutan encer dari seng klorida digunakan sebagai desinfektan dengan nama "Burnett's Disinfecting Fluid". Senyawa ini juga digunakan dalam beberapa merek komersial obat kumur antiseptik.

Keamanan

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.

Referensi

1. O'Neil, M. J.; et al. (2001). The Merck index : an encyclopedia of chemicals, drugs, and biologicals. N. J.: Whitehouse Station. ISBN 0911910131. 
2. "NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards #0674". National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
3. "Uap seng klorida". Immediately Dangerous to Life and Health. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). 
4. Wells, A. F. (1984). Structural Inorganic Chemistry. Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6. 
5. Oswald, H. R.; Jaggi, H. (1960). "Zur Struktur der wasserfreien Zinkhalogenide I. Die wasserfreien Zinkchloride". Helvetica Chimica Acta. 43 (1): 72–77. doi:10.1002/hlca.19600430109. 
6. Brynestad, J.; Yakel, H. L. (1978). "Preparation and Structure of Anhydrous Zinc Chloride". Inorganic Chemistry. 17 (5): 1376–1377. doi:10.1021/ic50183a059. 
7. Brehler, B. (1961). "Kristallstrukturuntersuchungen an ZnCl₂". Zeitschrift für Kristallographie. 115 (5-6): 373–402. doi:10.1524/zkri.1961.115.5-6.373. 
8. Mackenzie, J. D.; Murphy, W. K. (1960). "Structure of Glass-Forming Halides. II. Liquid Zinc Chloride". The Journal of Chemical Physics. 33 (2): 366–369. doi:10.1063/1.1731151. 
9. Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4 Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
10. Prince, R. H. (1994). King, R. B., ed. Encyclopedia of Inorganic Chemistry. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-93620-0. 
11. Ray, H. S. (2006). Introduction to Melts: Molten Salts, Slags and Glasses. Allied Publishers. ISBN 81-7764-875-6. 
12. Danek, V. (2006). Physico-Chemical Analysis of Molten Electrolytes. Elsevier. ISBN 0-444-52116-X. 
13. Price, D. L.; Saboungi, M.-L.; Susman, S.; Volin, K. J.; Wright, A. C. (1991). "Neutron Scattering Function of Vitreous and Molten Zinc Chloride". Journal of Physics: Condensed Matter. 3 (49): 9835–9842. doi:10.1088/0953-8984/3/49/001. 
14. Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5. 
15. Pray, A. P. (1990). Inorganic Syntheses. 28. New York: J. Wiley & Sons. hlm. 321–322. ISBN 0-471-52619-3. 
16. Mulzer, J.; Waldmann, H., ed. (1998). Organic Synthesis Highlights. 3. Wiley-VCH. ISBN 3-527-29500-3. 
17. Bouma, R. J.; Teuben, J. H.; Beukema, W. R.; Bansemer, R. L.; Huffman, J. C.; Caulton, K. G. (1984). "Identification of the Zinc Reduction Product of VCl₃ · 3THF sebagai [V₂Cl₃(THF)₆]₂[Zn₂Cl₆]". Inorganic Chemistry. 23 (17): 2715–2718. doi:10.1021/ic00185a033. 
18. Irish, D. E.; McCarroll, B.; Young, T. F. (1963). "Raman Study of Zinc Chloride Solutions". The Journal of Chemical Physics. 39 (12): 3436–3444. doi:10.1063/1.1734212. 
19. Yamaguchi, T.; Hayashi, S.; Ohtaki, H. (1989). "X-Ray Diffraction and Raman Studies of Zinc(II) Chloride Hydrate Melts, ZnCl₂ · RH₂O (R = 1.8, 2.5, 3.0, 4.0, and 6.2)". The Journal of Physical Chemistry. 93 (6): 2620–2625. doi:10.1021/j100343a074. 
20. Pye, C. C.; Corbeil, C. R.; Rudolph, W. W. (2006). "An ab initio Investigation of Zinc Chloro Complexes". Physical Chemistry Chemical Physics. 8 (46): 5428–5436. doi:10.1039/b610084h. ISSN 1463-9076. PMID 17119651. 
21. Brown, I. D. (2006). The Chemical Bond in Inorganic Chemistry: The Bond Valence Model. Oxford University Press. ISBN 0-19-929881-5. 
22. Olah, George A.; Doggweiler, Hans; Felberg, Jeff D.; Frohlich, Stephan; Grdina, Mary Jo; Karpeles, Richard; Keumi, Takashi; Inaba, Shin-ichi; Ip, Wai M.; Lammertsma, Koop; Salem, George; Tabor, Derrick (1984). "Onium Ylide chemistry. 1. Bifunctional acid-base-catalyzed conversion of heterosubstituted methanes into ethylene and derived hydrocarbons. The onium ylide mechanism of the C₁ → C₂ conversion". J. Am. Chem. Soc. 106 (7): 2143–2149. doi:10.1021/ja00319a039. 
23. Chang, Clarence D. (1983). "Hydrocarbons from Methanol". Catal. Rev. - Sci. Eng. 25 (1): 1–118. doi:10.1080/01614948308078874. 
24. (1942) "2-Phenylindole". Org. Synth. 22: 98; Coll. Vol. 3: 725. 
25. Cooper, S. R. (1941). "Resacetophenone". Org. Synth. 21: 103; Coll. Vol. 3: 761. 
26. Dike, S. Y.; Merchant, J. R.; Sapre, N. Y. (1991). "A New and Efficient General Method for the Synthesis of 2-Spirobenzopyrans: First Synthesis of Cyclic Analogues of Precocene I and Related Compounds". Tetrahedron. 47 (26): 4775–4786. doi:10.1016/S0040-4020(01)86481-4. 
27. Furnell, B. S. (1989). Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry (edisi ke-5th). New York: Longman/Wiley. 
28. Bauml, E.; Tschemschlok, K.; Pock, R.; Mayr, H. (1988). "Synthesis of γ-Lactones from Alkenes Employing p-Methoxybenzyl Chloride as ⁺CH₂-CO₂⁻ Equivalent" (PDF). Tetrahedron Letters. 29 (52): 6925–6926. doi:10.1016/S0040-4039(00)88476-2. 
29. Kim, S.; Kim, Y. J.; Ahn, K. H. (1983). "Selective Reduction of Tertiary, Allyl, and Benzyl Halides by Zinc-Modified Cyanoborohydride in Diethyl Ether". Tetrahedron Letters. 24 (32): 3369–3372. doi:10.1016/S0040-4039(00)86272-3. 
30. House, H. O.; Crumrine, D. S.; Teranishi, A. Y.; Olmstead, H. D. (1973). "Chemistry of Carbanions. XXIII. Use of Metal Complexes to Control the Aldol Condensation". Journal of the American Chemical Society. 95 (10): 3310–3324. doi:10.1021/ja00791a039. 
31. Sample, B. E. (1997). Methods for Field Studies of Effects of Military Smokes, Obscurants, and Riot-control Agents on Threatened and Endangered Species. DIANE Publishing. ISBN 1-4289-1233-9. 
32. Menzel, E. R. (1999). Fingerprint Detection with Lasers. CRC Press. ISBN 0-8247-1974-3. 
33. Watts, H. (1869). A Dictionary of Chemistry and the Allied Branches of Other Sciences. Longmans, Green. 
34. Dieter M. M. Rohe; Hans Uwe Wolf (2007), "Zinc Compounds", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (edisi ke-7th), Wiley, hlm. 1–6, doi:10.1002/14356007.a28_537 

Bibliografi

• N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
• Lide, D. R., ed. (2005). CRC Handbook of Chemistry and Physics (edisi ke-86). Boca Raton (FL): CRC Press. ISBN 0-8493-0486-5. 
• The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
• D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
• J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
• G. J. McGarvey, in Handbook of Reagents for Organic Synthesis, Volume 1: Reagents, Auxiliaries and Catalysts for C-C Bond Formation, (R. M. Coates, S. E. Denmark, eds.), pp. 220–3, Wiley, New York, 1999.

Pranala luar

• Tingkat dan Aplikasi Seng Klorida
• Ringkasan ZnCl₂ di PubChem.