Nitrat de plumb (II).

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 12 octombrie 2020; verificările necesită 8 modificări .

Dinitrat de plumb
General
Nume sistematic	nitrat de plumb(II).
Chim. formulă	Pb ( NO3 ) 2 _
Proprietăți fizice
Stat	substanță incoloră
Masă molară	331,2 g/ mol
Densitate	(20 °C) 4,53 g/cm³
Proprietati termice
Temperatura
•  topirea	(dec.) 270 °C
•  clipește	neinflamabil °C
Proprietăți chimice
Solubilitate
• in apa	(20 °C) 52 g/100 ml (100 °C) 127 g/100 ml
• în alte substanţe	în acid azotic , etanol : insolubil
Proprietati optice
Indicele de refracție	1.782 [1]
Structura
Geometria coordonării	cuboctaedric
Structură cristalină	cubic centrat pe față
Clasificare
Reg. numar CAS	10099-74-8
PubChem	16683880
Reg. numărul EINECS	233-245-9
ZÂMBETE	[N+](=O)([O-])O[Pb]O[N+](=O)[O-]
InChI	InChI=1S/2NO3.Pb/c2*2-1(3)4;/q2*-1;+2RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N
RTECS	OG2100000
CHEBI	37187
Număr ONU	1469
ChemSpider	23300 și 21781774
Siguranță
Personaj scurt. pericol (H)	H318 , H360Df , H410 , H302+H332
masuri de precautie. (P)	P273 , P201 , P305+P351+P338 , P308+P313
cuvant de semnal	periculos
Pictograme GHS
NFPA 704	0 3 unuBOU
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel.
Fișiere media la Wikimedia Commons

Nitratul de plumb (II) ( dinitrat de plumb ) este un compus chimic anorganic cu formula chimică Pb (NO 3 ) 2 . În stare normală - cristale incolore sau pulbere albă. Toxic, cancerigen. Să ne dizolvăm bine în apă.

Istorie

Din punct de vedere istoric, prima utilizare industrială a nitratului de plumb(II) este ca materie primă în producția de pigmenți de plumb, cum ar fi „galben crom” (cromat de plumb(II) ), „portocaliu de crom” ( hidroxid-cromat de plumb(II) ) și compuși de plumb analogi. Acești pigmenți au fost folosiți la vopsirea textilelor [2] .

În 1597, alchimistul german Andreas Libavius ​​a descris pentru prima dată azotatul de plumb, dându-i numele plumb dulcis și calx plumb dulcis , adică „plumb dulce” datorită gustului său [3] .

Procesul de producție a fost și rămâne simplu din punct de vedere chimic - dizolvarea plumbului în aqua fortis ( acid azotic ) și apoi purificarea precipitatului. Cu toate acestea, producția a rămas mică timp de multe secole, iar producția industrială ca materie primă pentru producerea altor compuși ai plumbului nu a fost raportată decât în ​​1835 [4] [5] . În secolul al XIX-lea, dinitratul de plumb a început să fie produs comercial în Europa și Statele Unite.

În 1974, consumul SUA de compuși ai plumbului, excluzând pigmenții și aditivii de benzină , era de 642 de tone [6] .

Proprietăți fizice

Nitratul de plumb este foarte solubil în apă (52,2 g/100 g apă) cu absorbție de căldură, slab solubil în alcooli etilici și metilici, acetonă .

Structura cristalină

Structura cristalină a dinitratului de plumb solid a fost determinată folosind difracția cu neutroni [7] [8] . Nitratul de plumb formează cristale diamagnetice incolore, densitate 4,530 g/cm³, singonie cubică , grup spațial Pa3, a = 0,784 nm, Z=4. Fiecare atom de plumb este înconjurat de doisprezece atomi de oxigen (lungimea legăturii 0,281 nm). Toate lungimile legăturilor N-O sunt aceleași - 0,127 nm.

Interesul cercetătorilor pentru structura cristalină a azotatului de plumb s-a bazat pe presupunerea unei rotații libere a grupurilor de nitrați în rețeaua cristalină la temperaturi ridicate, dar acest lucru nu a fost confirmat [8] .

Pe lângă varietatea cubică de nitrat de plumb, s-a obținut o formă monoclinică, care este slab solubilă în apă chiar și atunci când este încălzită.

Obținerea

Dinitratul de plumb nu apare în mod natural. Metodele industriale și de laborator pentru prepararea acestuia se reduc la dizolvarea plumbului, oxidului sau hidroxidului acestuia în acid azotic diluat:

acidul este luat în exces pentru a suprima hidroliza și a reduce solubilitatea azotatului de plumb.

Tratarea cu acid azotic a deșeurilor care conțin plumb, cum ar fi procesarea deșeurilor de plumb - bismut în fabrici, produce dinitrat de plumb ca produs secundar . Acești compuși sunt utilizați în procesul de cianurare a aurului [9] .

Proprietăți chimice

Dinitratul de plumb se dizolvă bine în apă, dând o soluție incoloră [10] . Solubilitatea crește foarte mult odată cu încălzirea:

Solubilitate în apă, g/100 g	45,5	52.2	58,5	91,6	116,4
Temperatura, °C	zece	douăzeci	25	60	80

O soluție apoasă se disociază în cationi de plumb și anioni nitrat:

O soluție de azotat de plumb(II) suferă hidroliză și are o reacție ușor acidă, care are o valoare a pH-ului de 3,0 până la 4,0 pentru o soluție apoasă 20% [11] . Cu un exces de ioni NO 3 − , în soluție se formează complecși de nitrați [Pb(NO 3 ) 3 ] − , [Pb(NO 3 ) 4 ] 2− , și [Pb(NO 3 ) 6 ] 4− . Odată cu creșterea pH-ului soluției se formează hidroxonitrați de compoziție variabilă Pb(OH) x (NO 3 ) y , unii dintre ei fiind izolați în stare solidă.

Deoarece doar dinitratul și acetatul de plumb (II) sunt compuși solubili de plumb, toți ceilalți compuși pot fi obținuți prin reacții de schimb:

Orice compus care conține un cation de plumb(II) va reacționa cu o soluție care conține anion iodură pentru a forma un precipitat galben-portocaliu (iodură de plumb(II) ). Din cauza schimbării dramatice de culoare, această reacție este adesea folosită într-o demonstrație numită ploaie de aur [12] :

O reacție de schimb similară are loc în faza solidă. De exemplu, atunci când se amestecă iodură de potasiu incoloră și dinitrat de plumb și măcinarea puternică, de exemplu, măcinarea într-un mortar , are loc reacția:

Culoarea amestecului rezultat va depinde de cantitatea relativă de reactivi utilizată și de gradul de măcinare.

Când nitratul de plumb este dizolvat în piridină sau amoniac lichid , se formează produse de adiție, de exemplu, Pb(NO3 )24C5H5N și Pb (NO3 ) 2nNH3 , unde n=1 , 3 , 6 .

Dinitratul de plumb este un agent oxidant . În funcție de tipul de reacție, poate fi fie un ion Pb 2+ , care are un potențial redox standard (E 0 ) −0,125 V, fie un ion nitrat, care are (E 0 ) +0,956 V într-un mediu acid [ 13] .

Când sunt încălzite, cristalele de dinitrat de plumb încep să se descompună în oxid de plumb (II) , oxigen și dioxid de azot , procesul este însoțit de o fisură caracteristică. Acest efect se numește decrepitare :

Datorită acestei proprietăți, azotatul de plumb este uneori folosit în pirotehnică [14] .

Aplicație

Dinitratul de plumb este folosit ca materie primă în producția celor mai mulți dintre compușii de plumb.

Datorită naturii periculoase a acestui compus, compușii alternativi sunt preferați în industrie. A abandonat aproape complet utilizarea plumbului în vopsele [15] . Alte utilizări istorice ale substanței, în meciuri și artificii, au scăzut sau au încetat și ele.

Dinitratul de plumb este utilizat ca inhibitor al nailonului și al altor polimeri poliester , în acoperirile de hârtie fototermografică și ca zoocid [6] .

În practica de laborator, dinitratul de plumb este folosit ca o sursă convenabilă și fiabilă de tetroxid de dinazot .

Folosit pentru a sintetiza azida de plumb , un exploziv de inițiere.

Începând cu anul 2000, azotatul de plumb (II) a fost utilizat în cianurarea aurului . Pentru a îmbunătăți leșierea, dinitratul de plumb este adăugat în procesul de cianurare a aurului, folosind o cantitate foarte limitată de dinitrat de plumb (10 până la 100 mg dinitrat de plumb per kilogram de aur ) [16] [17] .

În chimia organică , dinitratul de plumb a fost folosit ca agent de oxidare , de exemplu ca alternativă la reacția Sommellet pentru oxidarea halogenurilor de benzii la aldehide [18] . De asemenea, a găsit aplicație în prepararea izotiocianaților din ditiocarbamați [19] . Datorită toxicității sale, a devenit din ce în ce mai puțin folosit, dar încă își găsește o utilizare ocazională în reacția S N 1 [20] .

Precauții

Dinitratul de plumb este toxic și cancerigen, este un agent oxidant și este clasificat (ca toți compușii anorganici ai plumbului) drept un probabil cancerigen uman (Categoria 2A) de către Agenția Internațională de Cercetare a Cancerului [21] . Prin urmare, trebuie manipulat și depozitat cu precauții adecvate pentru a preveni inhalarea, ingestia sau contactul cu pielea. Datorită naturii sale periculoase și a utilizării limitate, substanța trebuie ținută sub control constant. MAC = 0,01 mg/m³.

Când este ingerată, poate duce la otrăvire acută, precum și la alți compuși solubili de plumb [22] .

Otrăvirea are ca rezultat cancer de rinichi și glioame la animalele experimentale și cancere de rinichi, creier și plămâni la oameni, deși studiile asupra lucrătorilor expuși la plumb au fost adesea complicate de co-expunerea la arsenic [21] . Plumbul este cunoscut ca un înlocuitor al zincului într-o serie de enzime , inclusiv dehidrataza acidului δ-aminolevulinic în biosinteza hemului , care este importantă pentru metabolismul corect al ADN-ului și, prin urmare, poate provoca leziuni fătului mamei [23] .  

Note

1. ↑ Patnaik, Pradyot. Manual de compuși chimici anorganici  (nedefinit) . - McGraw-Hill Education , 2003. - P. 475. - ISBN 0070494398 .
2. ↑ Partington, James Riddick. O carte text de chimie anorganică  (neopr.) . - MacMillan, 1950. - S. 838.
3. ↑ Libavius, Andreas . Alchemia Andreæ Libavii  (neopr.) . — Francofurti: Johannes Saurius, 1595.
4. ↑ Lead (link descendent) . Encyclopædia Britannica Ediția a unsprezecea . Arhivat din original pe 23 aprilie 2012. (nedefinit) 
5. ↑ Macgregor, John. Progresul Americii până în anul 1846  (nedefinit) . - Londra: Whittaker & Co, 1847. - ISBN 0665517912 .
6. ↑ 1 2 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. Chimia elementelor  (neopr.) . — al 2-lea. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. - S. 388, 456. - ISBN 0-7506-3365-4 .
7. ↑ Hamilton, W.C. Un studiu cristalografic cu neutroni al nitratului de plumb   // Acta Cryst .. - Uniunea Internațională de Cristalografie , 1957. - Vol. 10 . - P. 103-107 . - doi : 10.1107/S0365110X57000304 .
8. ↑ 1 2 Nowotny, H.; G. Heger. Rafinarea structurii nitratului de plumb  (engleză)  // Acta Cryst.. - Uniunea Internațională de Cristalografie , 1986. - Vol. C42 . - P. 133-135 . - doi : 10.1107/S0108270186097032 .
9. ↑ Catalog de produse; alte produse (link indisponibil) . Tilly, Belgia: Sidech. Arhivat din original pe 23 aprilie 2012. (nedefinit) 
10. ↑ Ferris, L.M. Lead nitrate—Nitric acid—Water system  (neopr.)  // Journal of Chemicals and Engineering Date. - 1959. - T. 5 . - S. 242 . - doi : 10.1021/je60007a002 .
11. ↑ MSDS - descrierea nitratului de plumb (engleză)   (link inaccesibil)
12. ↑ Adlam, George Henry Joseph; Price, Leslie Slater. Un certificat de studii superioareChimie  anorganică . — Londra: John Murray, 1938.
13. ↑ Hill, John W.; Petrucci, Ralph H. General Chemistry  (nespecificat) . — al 2-lea. - Upper Saddle River, New Jersey: Prentice Hall , 1999. - P. 781. - ISBN 0-13-010318-7 .
14. ↑ Barkley, JB Azotat de plumb ca oxidant în pulbere neagră  (neopr.)  // Pyrotechnica. - Post Falls : Pyrotechnica Publications, 1978. - Octombrie ( vol. IV ).
15. ↑ Dezvoltarea istorică a dioxidului de titan (link inaccesibil) . Produse chimice anorganice Millennium. Arhivat din original la 1 august 2003. (nedefinit) 
16. ↑ Habashi, Fathi. Progrese recente în metalurgia aurului  (neopr.) . — Quebec City, Canada: Universitatea Laval, 1998 (est). Copie arhivată (link indisponibil) . Consultat la 21 aprilie 2010. Arhivat din original la 30 martie 2008. (nedefinit) 
17. ↑ Agenți auxiliari în cianurarea aurului (downlink) . Prospectarea aurului și extragerea aurului. Arhivat din original pe 23 aprilie 2012. (nedefinit) 
18. ↑ Schulze, KE Über α- und β-  Methylnaphtalin (neopr.)  // Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. - 1884. - T. 17 . - S. 1530 . - doi : 10.1002/cber.188401701384 .
19. ↑ Dains, FB; Brewster, RQ; Olander, CP Fenil izotiocianat 1 , 447 pagini
20. ↑ Rapoport, H.; Jamison, T. (1998), „(S)-N-(9-Fenilfluoren-9-il)alanina și (S)-Dimetil-N-(9-fenilfluoren-9-il)aspartat” Arhivat 6 iunie 2011 la Wayback Machine , Org.synthesis ; 344 pagini
21. ↑ 1 2 Organizația Mondială a Sănătății, Agenția Internațională de Cercetare a Cancerului. Compuși anorganici și organici de plumb (PDF)  (link nu este disponibil) . Agenția Internațională de Cercetare a Cancerului (2006). Arhivat din original pe 23 aprilie 2012. (nedefinit)
22. ↑ Azotat de plumb, Card internațional de securitate chimică 1000 . Organizația Internațională a Muncii , Centrul Internațional de Informare privind Securitatea și Sănătatea în Muncă (martie 1999). Arhivat din original pe 23 aprilie 2012. (nedefinit)
23. ↑ Mohammed-Brahim, B.; JP Buchet, R. Lauwerys. Activitatea eritrocitară pirimidină 5’-nucleotidază la lucrătorii expuși la plumb, mercur sau cadmiu  //  Int Arch Occup Environ Health : jurnal. - 1985. - Vol. 55 , nr. 3 . - P. 247-252 . - doi : 10.1007/BF00383757 . — PMID 2987134 .

Compuși de plumb

Azida de plumb ( Pb(N3 ) 2 ) Antimonat de plumb(II) ( Pb3 ( SbO4 ) 2 ) Acetat de plumb(II) ( Pb( CH3COO ) 2 ) Acetat de plumb(IV) ( Pb( CH3COO ) 4 ) Bromură de plumb(II) ( PbBr2 ) Hexahidroxoplumbat de sodiu (IV) (Na 2 [Pb (OH) 6 ]) Hexafluoroplumbați Hexacloroplumbate Acid hexaclorol (H2 [ PbCl6 ] ) Hidroxid de plumb(II) (Pb(OH) 2 ) iodură de plumb (II) (PbI 2 ) Carbonat de plumb (II) (PbCO 3 ) Laurat de plumb(II ) ( Pb ( C12H23O2 ) 2 ) Metaplumbates Metasilicat de plumb (PbSiO 3 ) Azotat de plumb(II) (Pb(NO 3 ) 2 ) Oxid de plumb (II) (PbO) Oxid de plumb (IV) (PbO 2 ) Oxicloruri de plumb(II). Oleat de plumb(II ) ( Pb ( C18H33O2 ) 2 ) Ortoarsenat de plumb (II) (Pb 3 (AsO 4 ) 2 ) Ortoplumbat de plumb(II ) ( Pb3O4 ) Ortoplumbate Ortofosfat de plumb(II) ( Pb3 ( PO4 ) 2 ) Carbonat de plumb bazic (2PbCO3 •Pb(OH ) 2 ) Perclorat de plumb(II) (Pb(ClO 4 ) 2 ) Picrat de plumb ( [ C6H2 ( NO2 ) 3O ] 2Pb ) Plumban (PbH 4 ) Rezinat de plumb(II ) ( Pb ( C20H29O2 ) 2 ) Selenura de plumb (II) (PbSe) Stearat de plumb(II ) ( Pb ( C18H35O2 ) 2 ) Sulfat de dipotasiu de plumb (K 2 Pb (SO 4 ) 2 ) Sulfat de plumb(II) ( PbSO4 ) Sulfat de plumb(IV) (Pb( SO4 ) 2 ) sulfură de plumb (II) (PbS) sulfură de plumb (IV) (PbS 2 ) sulfit de plumb(II) ( PbSO3 ) Telurura de plumb (PbTe) Tetrametil plumb (Pb ( CH3 ) 4 ) Tetroxid de trilead ( Pb3O4 ) Tetrafenil plumb ( Pb ( C6H5 ) 4 ) Tetraetil plumb ( Pb ( C2H5 ) 4 ) Tiocianat de plumb(II) (Pb(SCN) 2 ) Titanat de plumb (PbTiO3 ) Triiodoplumbat (II) de potasiu (K[PbI 3 ]) trinitroresorcinat de plumb Trileadpentalutetium (Lu 5 Pb 3 ) Ferită de plumb(II) (PbFe 2 O 4 ) Fluorura de plumb(II) ( PbF2 ) Fluorura de plumb (IV) ( PbF4 ) Clorura de plumb(II) ( PbCl2 ) Clorura de plumb(IV) ( PbCl4 ) Cromat de plumb (II) (РbCrO 4 ) Cianură de plumb(II) (Pb(CN) 2 )

Nitrați

actiniu(III) Ac( N03 ) 3 aluminiu Al( NO3 ) 3 amoniu NH4NO3 _ _ _ bariu Ba( NO3 ) 2 beriliu Be(NO 3 ) 2 bor B( NO3 ) 3 bismut Bi( NO3 ) 3 gadoliniu Gd( NO3 ) 3 fier(III) Fe( NO3 ) 3 cadmiu Cd( NO3 ) 2 potasiu KNO 3 calciu Ca (NO 3 ) 2 cobalt(II) Co( N03 ) 2 cobalt(III) Co( N03 ) 3 lantan(III) La( NO3 ) 3 litiu LiNO3 _ magneziu Mg( N03 ) 2 mangan Mn( N03 ) 2 cupru(II) Cu( NO3 ) 2 NaNO3 de sodiu neodim Nd( NO3 ) 3 nichel(II) Ni( N03 ) 2 paladiu(II) Pd( NO3 ) 3 praseodimiu Pr( NO3 ) 3 mercur(I) Hg 2 (NO 3 ) 2 mercur(II) Hg( NO3 ) 2 rubidiu RbNO3 _ plumb(II) Pb( NO3 ) 2 argint(I ) AgNO3 scandiu(III) Sc( NO3 ) 3 stronțiu Sr( NO3 ) 2 uraniu U( NO3 ) 2 fluor FNO 3 clor ClNO3 _ crom Cr( NO3 ) 3 cesiu CsNO3 _ zinc Zn( N03 ) 2