Composti del piombo – Wikipedia


Tipo di composto

Piombo ossidato (a sinistra) e piombo lucido (a destra)

Composti di piombo esistere con Guida in due stati di ossidazione principali: +2 e +4. Il primo è più comune. Piombo inorganico(IV) composti sono tipicamente forti ossidanti o esistono solo in soluzioni altamente acide.

Rosso α-PbO e giallo β-PbO
L’ossido di valenza mista Pb3O4
PbO nero2 che è un forte ossidante

Chimica(modificare)

Varie forme ossidate di piombo vengono facilmente ridotte al metallo. Un esempio è il riscaldamento del PbO con agenti riducenti organici blandi come il glucosio. Anche la miscela dell’ossido e del solfuro riscaldati insieme formerà il metallo.(2)

2 PbO + PbS → 3 Pb + SO2

Il piombo metallico viene attaccato (ossidato) solo superficialmente dall’aria, formando un sottile strato di ossido di piombo che lo protegge da ulteriore ossidazione. Il metallo non viene attaccato solforico O cloridrico acidi. Si dissolve acido nitrico con l’evoluzione di monossido di azoto gas per formare disciolto Pb(NO3)2.

3 Pb + 8 H+ +8 NO
3
→ 3 Pb2+ +6 NO
3
+ 2NO + 4H2O

Quando riscaldato con nitrati dei metalli alcalini, il piombo metallico si ossida formando PbO (conosciuto anche come litargirio), lasciando l’alcali corrispondente nitrito. PbO è rappresentativo dello stato di ossidazione +2 del piombo. È solubile in nitrico e acetico acidi, da quali soluzioni è possibile precipitare alogenuro, solfato, cromato, carbonato (PbCO3) e carbonato basico (Pb
3
(OH)
2
(CO
3
)
2
)
sali di piombo. IL solfuro può anche essere precipitato da acetato soluzioni. Questi sali sono tutti scarsamente solubili in acqua. Tra gli alogenuri, lo ioduro è meno solubile del bromuro, che a sua volta è meno solubile del cloruro.(3)

Anche l’ossido di piombo (II) è solubile in alcali idrossido soluzioni per formare il corrispondente piombare sale.(2)

PbO + 2OH + H2O→ Pb(OH)2-
4

Clorazione delle soluzioni di piombo provoca la formazione dello stato di ossidazione +4 del piombo.

Pb(OH)2-
4
+Cl2 → PbO2 +2cl + 2 ore2O

Biossido di piombo è rappresentativo dello stato di ossidazione +4 ed è potente agente ossidante. IL cloruro di questo stato di ossidazione si forma solo con difficoltà e si decompone facilmente in cloruro di piombo (II) e cloro gassoso. Non è nota l’esistenza del bromuro e dello ioduro di piombo (IV).(3) Il biossido di piombo si dissolve in soluzioni di idrossido alcalino per formare il corrispondente piomba.(2)

PbO2 +2OH + 2 ore2O→ Pb(OH)2-
6

Il piombo ha anche un ossido con stati di ossidazione misti +2 e +4, piombo rosso (Pb
3
O
4
), conosciuto anche come mini.

Il piombo forma facilmente una lega equimolare con sodio metallo con cui reagisce alogenuri alchilici per formare organometallico composti di piombo come piombo tetraetile.(4)

Ossidi e solfuri(modificare)

Sono noti tre ossidi: PbO, Pb3O4 (a volte chiamato “mini“), E PbO2. Il primo ha due allotropi: α-PbO e β-PbO, entrambi con struttura a strati e piombo tetracoordinato. L’allotropo alfa è di colore rosso e ha la distanza Pb-O di 230 pm; l’allotropo beta è di colore giallo e ha la distanza Pb-O di 221 e 249 pm (a causa dell’asimmetria). Grazie alla somiglianza, possono esistere entrambi gli allotropi condizioni standard (beta con piccolo (10−5 relative) impurità, come Si, Ge, Mo, ecc.). PbO reagisce con gli acidi per formare sali e con gli alcali per dare piombi, (Pb(OH)3) o (Pb(OH)4)2-.

Il biossido può essere preparato, ad esempio, mediante alogenizzazione di sali di piombo(II). L’allotropo alfa è romboedricoe l’allotropo beta lo è tetragonale. Entrambi gli allotropi sono di colore bruno-nero e contengono sempre un po’ d’acqua, che non può essere rimossa, poiché anche il riscaldamento provoca la decomposizione (in PbO e Pb3O4). Il biossido è un potente ossidante: può ossidare l’acido cloridrico e solforico. Non reagisce con soluzioni alcaline, ma reagisce con alcali solidi per dare idrossiplumbati, o con ossidi basici per dare plumbati.

La reazione del piombo con zolfo o idrogeno solforato produce solfuro di piombo. Il solido ha la struttura simile al NaCl (cubica semplice), che mantiene fino al punto di fusione, 1114 °C (2037 °F). Se il riscaldamento avviene in presenza di aria, il composto si decompone dando il monossido e il solfato. I composti sono quasi insolubili in acqua, acidi deboli e (NH4)2S/(NH4)2S2 La soluzione è la chiave per la separazione del piombo dagli elementi dei gruppi analitici da I a III, stagno, arsenico e antimonio. I composti si dissolvono negli acidi nitrico e cloridrico, per dare rispettivamente zolfo elementare e idrogeno solforato. Il riscaldamento delle miscele di monossido e solfuro forma il metallo.(2)

2 PbO + PbS → 3 Pb + SO2

Alogenuri e altri sali(modificare)

Il riscaldamento del carbonato di piombo con acido fluoridrico produce l’idrofluoruro, che si decompone nel difluoruro quando si scioglie. Questa polvere cristallina bianca è più solubile del diioduro, ma meno del dibromuro e del dicloruro. Non esistono fluoruri di piombo coordinati (eccetto l’instabile PbF+ catione). Il tetrafluoruro, una polvere cristallina gialla, è instabile.

Altri dialogenuri si ottengono riscaldando i sali di piombo (II) con gli alogenuri di altri metalli; i dialogenuri di piombo precipitano dando il bianco ortorombico cristalli (il diioduro forma cristalli esagonali gialli). Possono anche essere ottenuti mediante reazione diretta degli elementi a temperature superiori ai punti di fusione dei dialogenuri. La loro solubilità aumenta con la temperatura; l’aggiunta di più alogenuri prima diminuisce la solubilità, ma poi aumenta a causa di complessazionecon il massimo numero di coordinazione essendo 6. La complessazione dipende dal numero di ioni degli alogenuri, dal numero atomico del metallo alcalino a cui viene aggiunto l’alogenuro, dalla temperatura e dalla forza ionica della soluzione. Il tetracloruro si ottiene sciogliendo il biossido in acido cloridrico; per evitare la decomposizione esotermica viene mantenuto sotto acido solforico concentrato. Il tetrabromuro potrebbe non esserlo, e il tetraioduro sicuramente non esiste. È stato preparato anche il diastatide.(11)

Il metallo non viene attaccato solforico O cloridrico acidi. Si dissolve in acido nitrico con l’evoluzione di monossido di azoto gas per formare disciolto Pb(NO3)2. È un solido ben solubile in acqua; è quindi una chiave per ricevere i precipitati di alogenuro, solfato, cromato, carbonatoe carbonato basico Pb3(OH)2(CO3)2 sali di piombo.(3)

Complessi del cloruro(modificare)

Diagramma che mostra le forme di piombo nei mezzi di cloruro.(12)

Il piombo(II) forma una serie di complessi con cloruro, la cui formazione altera la chimica della corrosione del piombo. Ciò tenderà a limitare la solubilità del piombo salino media.

Costanti di equilibrio per complessi acquosi di cloruro di piombo a 25 °C(13)
Pb2+ +Cl → PbCl+ K1 = 12,59
PbCl+ +Cl → PbCl2 K2 = 14.45
PbCl2 +ClPbCl
3
K3 = 0,398
PbCl
3
+ClPbCl2-
4
K4 = 0,0892

Piombo organico(modificare)

I composti più conosciuti sono i due più semplici plumbane derivati: piombo tetrametilico (TML) e piombo tetraetile (TEL); tuttavia, gli omologhi di questi, così come esaetildipiombo (HEDL), hanno una stabilità minore. I derivati ​​tetralchilici contengono piombo (IV); i legami Pb-C sono covalenti. Assomigliano quindi ai tipici composti organici.

Il piombo forma facilmente una lega equimolare con sodio metallo con cui reagisce alogenuri alchilici per formare organometallico composti di piombo come piombo tetraetile.(15) Le energie del legame Pb–C in TML e TEL sono solo 167 e 145 kJ/mol; i composti quindi si decompongono dopo riscaldamento, con i primi segni di composizione TEL osservati a 100 ° C (210 ° F). Pirolisi produce piombo elementare e radicali alchilici; la loro interazione provoca la sintesi di HEDL. Si decompongono anche alla luce solare o ai raggi UV. In presenza di cloro gli alchili cominciano ad essere sostituiti con cloruri; il r2PbCl2 in presenza di HCl (sottoprodotto della reazione precedente) porta alla completa mineralizzazione a dare PbCl2. La reazione con il bromo segue lo stesso principio.

Diagrammi di stato delle solubilit(modificare)

Il solfato di piombo(II) è scarsamente solubile, come si può vedere nel diagramma seguente che mostra l’aggiunta di COSÌ2-
4
ad una soluzione contenente 0,1 M di Pb2+. Il pH della soluzione è 4,5, sopra c’è Pb2+ la concentrazione non può mai raggiungere 0,1 M a causa della formazione di Pb(OH)2. Osserva che Pb2+ la solubilità diminuisce di 10.000 volte COSÌ2-
4
raggiunge 0,1 M.

Grafico che mostra la concentrazione acquosa di Pb disciolto2+ come una funzione di COSÌ2-
4
(12)
Diagramma per il piombo nei mezzi solfati(12)

L’aggiunta di cloruro può ridurre la solubilità del piombo, sebbene in mezzi ricchi di cloruro (come acqua regia) il piombo può diventare nuovamente solubile come complessi cloro anionici.

Diagramma che mostra la solubilità del piombo nei mezzi cloruro. Le concentrazioni di piombo vengono tracciate in funzione del cloruro totale presente.(12) Diagramma di Pourbaix per il piombo nei mezzi cloruro (0,1 M).(12)

Riferimenti(modificare)

  1. ^ UN B C D Pauling, Linus (1947). Chimica generale. WH Freeman. ISBN 978-0-486-65622-9.
  2. ^ UN B C Brady, James E.; Holum, John R. (1996). Chimica descrittiva degli elementi. John Wiley e figli. ISBN 978-0-471-13557-9.
  3. ^ Windholz, Martha (1976). Merck Index of Chemicals and Drugs, 9a ed., monografia 8393. Merck. ISBN 978-0-911910-26-1.
  4. ^ Zuckermann, JJ; Hagen, AP (1989). Reazioni e metodi inorganici, formazione di legami con alogeni. John Wiley & Figli. P. 426. ISBN 978-0-471-18656-4.
  5. ^ UN B C D e Puigdomenech, Ignasi (2004). Database degli equilibri chimici Hydra/Medusa e software di plottaggio. KTH Istituto reale di tecnologia. Archiviato da l’originale il 29-09-2007.
  6. ^ Ward, CH; Hlousek, Douglas A.; Phillips, Thomas A.; Lowe, Donald F. (2000). Bonifica delle banchine da impatto del poligono di tiro. Stampa CRC. ISBN 1566704626.
  7. ^ Windholz, Martha (1976). Merck Index of Chemicals and Drugs, 9a ed., monografia 8393. Merck. ISBN 0-911910-26-3.

Bibliografia(modificare)

  • Polyanskiy, NG (1986). Fillipova, NA (a cura di). Elementi analitici della chimica: Vino (Chimica Analitica degli Elementi: Piombo) (in russo). Nauka.

Guarda anche(modificare)




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