Cloruro di stagno (II): proprietà, sintesi, reazioni

Il cloruro di stagno (II) SnCl₂, viene anche detto cloruro stannoso in quanto lo stagno presenta il numero di ossidazione +2 che è più basso rispetto a +4 con cui forma il  cloruro stannico.

Il cloruro di stagno(II) è un composto inorganico di grande rilevanza nella chimica dei metalli. Si presenta tipicamente come un solido cristallino bianco-grigiastro, molto sensibile all’ossigeno e all’umidità, da cui la tendenza a ossidarsi rapidamente a composti di stagno(IV). Questa reattività conferisce al cloruro di stagno(II) un comportamento chimico peculiare, caratterizzato da un forte potere riducente.

Grazie alle sue proprietà, il cloruro di stagno(II) trova applicazione in numerosi settori: dalla sintesi organica, dove agisce come reagente selettivo per la riduzione di gruppi nitro o altri sistemi funzionali, all’industria galvanica per il deposito di stagno, fino ai trattamenti superficiali e alla produzione di specchi e materiali riflettenti. Il composto è utilizzato anche come catalizzatore e come agente stabilizzante in alcune formulazioni industriali.

La combinazione di versatilità chimica, facilità di impiego e costo relativamente contenuto rende il cloruro di stagno(II) un protagonista importante in molti processi tecnologici e laboratoristici. Comprenderne struttura, proprietà e reattività è dunque essenziale per cogliere appieno il ruolo che questo composto svolge sia in ambito scientifico che industriale.

Proprietà

È un solido bianco igroscopico che forma il sale biidrato SnCl₂· 2 H₂O. E’ solubile in acqua, etanolo, acetone, tetraidrofurano, etere etilico, acetato di etile, acido acetico glaciale, idrossido di sodio e alcoli.

Lo stagno ha un doppietto elettronico solitario e pertanto il cloruro di stagno (II) in fase gassosa presenta una geometria molecolare angolata per la presenza di 3 coppie di elettroni di cui una solitaria mentre allo stato solido forma catene legate da ponti cloruro. Dal punto di vista elettronico, il doppietto solitario dello stagno(II) contribuisce anche alla formazione di strutture asimmetriche e alla facile coordinazione con leganti donatori di elettroni.

Non a caso, il cloruro di stagno (II) mostra un marcato comportamento quale acido di Lewis ma può anche agire come agente riducente, proprietà che deriva dalla facilità con cui lo stagno(II) passa allo stato di ossidazione +4. Questa dualità lo rende un reagente estremamente versatile sia in ambito inorganico sia in sintesi organica.

Cenni storici sul cloruro di stagno(II)

Il cloruro di stagno(II) è noto fin dall’alchimia medievale, quando i sali di stagno venivano utilizzati per la lavorazione dei metalli e per processi tintori. Non esistono riferimenti puntuali alla sua preparazione pura come oggi la intendiamo, ma documenti del XIII–XIV secolo menzionano la produzione di “spiriti di stagno” ottenuti facendo reagire stagno metallico con acidi, probabilmente contenenti anche forme impure di SnCl₂.

Il primo vero uso tecnico documentato risale al XVIII secolo, quando i sali stannosi iniziarono a essere impiegati nell’industria tessile come mordenti per le tinture. In questo contesto comparve anche il termine “mordente stannoso”, che spesso indicava proprio il cloruro di stagno(II) o miscele equivalenti.

Nel XIX secolo il cloruro di stagno(II) acquisì un ruolo centrale nella produzione dei primi specchi d’argento. Justus von Liebig (1835) sviluppò la tecnica della deposizione chimica dell’argento metallico su vetro, nella quale SnCl₂ veniva usato per “sensibilizzare” la superficie e promuovere la successiva riduzione dell’argento ammoniacale. Questo rimane uno dei riferimenti storici più chiari e significativi all’impiego di SnCl₂ in un processo industriale strutturato.

Oggi SnCl₂ continua a essere utilizzato in settori derivati proprio da queste prime applicazioni storiche: galvanica, depositi metallici, trattamento superfici, sintesi organica come riducente selettivo.

Sintesi

Viene ottenuto dalla reazione tra stagno e cloruro di idrogeno secondo la reazione:
Sn_(s) + 2 HCl_(g)→ SnCl_2(aq) + H_2(g)

In tali condizioni la velocità della reazione è bassa e pertanto può essere aggiunta una piccola quantità di acido nitrico che funge da ossidante.

Reazioni

Esso  idrolizza in acqua calda per dare un sale basico poco solubile:
SnCl_2(aq) + H₂O_(l) → Sn(OH)Cl_(s) + HCl_(aq)

Il cloruro di stagno (II) in cui lo stagno nella semireazione di riduzione Sn²⁺+ 2 e^– → Sn ha un potenziale normale di riduzione di – 0.14 V agisce da riducente nei confronti delle specie che hanno potenziale nomale di riduzione più basso.

Reagisce ad esempio con lo zinco metallico con formazione di stagno e cloruro di zinco secondo la reazione di scambio semplice:
SnCl_2(aq) + Zn_(s)→ Sn_(s) + ZnCl_2(aq)

Reagisce con:

• fosfato di potassio con formazione di fosfato di stagno e cloruro di potassio secondo la reazione di doppio scambio:
  SnCl_2(aq) + K₃PO_4(aq)→ Sn₃(PO₄)_2(s) + 6 KCl_(aq)

• ossigeno in presenza di acido cloridrico per dare acido clorostannico secondo la reazione di ossidoriduzione:
  2 SnCl_2(aq) + O₂ + 8 HCl → H₂SnCl₆ + H₂O

• leganti come lo ione cloruro per formare complessi come il triclorostannato (II):
  SnCl_2(aq) + Cl^–_(aq)→ SnCl₃^–_(aq)

Usi

Esso viene utilizzato nella produzione di coloranti, come smacchiatore, come riducente, nella stagnatura galvanica, stabilizzatore di profumi nei saponi, stabilizzante del vetro, carta e plastica e come catalizzatore in reazioni organiche.

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