Оксид свинца II

Оксид свинца II
Систематическое наименование	Оксид свинца
Традиционные названия	Окись свинца
Хим. формула	PbO
Рац. формула	PbO
Состояние	α-красные, β-жёлтые кристаллы
Молярная масса	223,20 г/моль
Плотность	α 9,13; 9,40 β 9,45; 9,63 г/см³
Т. плав.	886 °C
Т. кип.	1535 °C
Мол. теплоёмк.	46,41 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования	-218,6 кДж/моль
Растворимость в воде	α 0,279 22 β 0,513 22 г/100 мл
ГОСТ	ГОСТ 9199-77 ГОСТ 5539-73
Рег. номер CAS	1317-36-8
PubChem	14827
Рег. номер EINECS	215-267-0
SMILES
RTECS	OG1750000
ChEBI	81045
Номер ООН	3288
ChemSpider	14141
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Оксид свинца II — бинарное неорганическое соединение металла свинца и кислорода с формулой PbO, красные или жёлтые кристаллы, плохо растворимые в воде.

Содержание

Получение

• В природе встречаются минералы свинцовый глёт и массикот — оксид свинца PbO с различными примесями.
• Пропуская воздух через расплавленный свинец:

2Pb + O₂ → 600oC 2PbO

• Нагревание гидроксида свинца:

Pb(OH)₂ → 100−145oC PbO + H₂O

• Нагревание карбоната свинца:

PbCO₃ → 315oC PbO + CO₂

• Разложение нитрата свинца:

2Pb(NO₃)₂ → 200−470oC 2PbO + 4NO₂ + O₂

• Разложение диоксида свинца:

2PbO₂ → 600oC 2PbO + O₂

• Окисление сульфида свинца:

2PbS + 3O₂ → 1200oC 2PbO + 2SO₂

Физические свойства

Оксид свинца II образует кристаллы двух модификаций:

• α-модификация, свинцовый глёт, устойчивый до температуры 489°С, красные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4/nmm, параметры ячейки a = 0,396 нм, c = 0,500 нм, Z = 4.
• β-модификация, массикот, устойчивый при температуре выше 489°С, при комнатной температуре метастабилен, жёлтые кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P bcm, параметры ячейки a = 0,5492 нм, b = 0,4497 нм, c = 0,5891 нм, Z = 4.

Диамагнитен, обладает полупроводниковыми свойствами, тип проводимости зависит от состава.

Химические свойства

• Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами:

PbO + 2HCl → PbCl₂ + H₂O

• и щелочами:

PbO + 2NaOH → 400oC Na₂PbO₂ + H₂O

• Во влажном состоянии поглощает углекислоту с образованием основной соли:

2PbO + CO₂ + H₂O → Pb₂(OH)₂CO₃

• Окисляется кислородом:

6PbO + O₂ → 445−480oC 2Pb₃O₄

• Бромом в водной суспензии окисляется до диоксида свинца:

PbO + Br₂ + H₂O → PbO₂ + 2HBr

• Восстанавливается до металлического свинца водородом, оксидом углерода, алюминием (со взрывом):

PbO + H₂ → 200−350oC Pb + H₂O PbO + CO → 3 00−400oC Pb + CO₂ 3PbO + 2Al → T 3Pb + Al₂O₃

Применение

• В производстве сурика и других соединений свинца.
• Как компонент свинцово-кислотных аккумуляторов.
• В производстве свинцовых стёкол (хрусталь, флинтглас) и глазурей.
• При производстве олиф (сиккатив).

Как и все соединения свинца, оксид свинца(II) токсичен.

Физиологическое действие

Оксид свинца ядовит, как и все его соединения. Относится ко 2-му классу опасности.

Источник

Что получится. PbO + H2O = ?

PbO + 2KOH =K2PbO2+ H2O1. Определяете тип реакции:
Свинец проявляет степени окисления +2 и +4, образуя соответственно соединения Pb(II) и Pb(IV). В обеих степенях окисления свинец может проявлять металлические и неметаллические свойства, образуя четыре типа солей, в которых ионы Pb(II) и Pb(IV) выступают в роли катионов или находятся в составе анионов (плюмбатов) .
Свинец образует с кислородом четыре оксида. При растворении в кислоте образует ионы Pb2+, а в щелочной среде — ионы PbO22-. Значит PbO амфотерный оксид (кислота если взята щёлочь -КОН) , тогда реакция нейтрализации
2. Пишем уравнение реакции: PbO+KOH=K2PbO2+H2O
3 Как вычислить коэффициенты? : балансовые способы — через количество вещества выраженное в размерности веса (грамм) , или количество вещества в молях.
3.1 Считаем вес соединений через молекулярный вес элементов. и пишем балансовое уравнение: 223г+56г=317г+18г (279 не равно 335) не хватает 56г то есть одного моля КОН, 1 моль = 1 г/молекула 1 моль КОН весит 56г. Пишем с учётом найденного:
PbO+2KOH=K2PbO2+H2O (имеем: 223+112=317+18 здесь знак равенства на месте (тождество) )
3.2. По молям: имеем сначала: 1г/атом свинца, 1 г/атом кислорода, 1г/атом К, 1г/атом О; 1 г/атом Н, а на выходе имеем 2 г/атома калия, 1 г /атом свинца, 2 г /атома кислорода, 2 г/атома водорода, 1г/атом кислорода (1+1+1+1+1=2+1+2+2+1 (снова не тождество 5 не равно 8), но тут мы видим, что справа удвоился г/атом К, О и Н — значит сначала в левой части надо 1г/атом калия удвоить, то есть написать 2КОН и тут уж мы видим, что одновременно получаем удвоение г/атома кислорода и г/атома водорода. Проверяем: 1+1+2+2+2=2+1+2+2+1 имеем тождество, что и требовалось.
Главное правильно написать уравнение реакции с учётом типа реакции через тип реакции учитывается степень окисления элемента, а значит и количество других элементов (пропорционально их степени окисления) котоые могут вступить с ним во взаимодействие, при этом «+» к» -» а одноимённые заряды не реагируют, кстати отсюда ясно, что калий связан со свинцом через кислород, образуется ион РbO22-, который и реагируют с двумя ионами К+. Структурная формула ниже

Источник

№82 Свинец

История открытия:

Свинец известен с III — II тысячелетия до н.э. в Месопотамии, Египте и других древних странах, где из него изготовляли большие кирпичи (чушки), статуи богов и царей, печати и различные предметы быта. Из свинца делали бронзу, а также таблички для письма острым твердым предметом. В более позднее время римляне стали изготовлять из свинца трубы для водопроводов. В древности свинец сопоставлялся с планетой Сатурн и часто именовался сатурном. В средние века благодаря своему тяжелому весу свинец играл особую роль в алхимических операциях, ему приписывали способность легко превращаться в золото.

Нахождение в природе, получение:

Содержание в земной коре 1,6·10 -3 % по массе. Самородный свинец встречается редко, круг пород, в которых он установлен, достаточно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В основном встречается в виде сульфидов (PbS — свинцовый блеск).
Получение свинца из свинцового блеска проводят путем обжигательно-реакционной плавки: сначала подвергают шихту неполному обжигу (при 500-600°С), при котором часть сульфида переходит в оксид и сульфат:
2PbS + 3О₂ = 2РbО + 2SO₂ PbS + 2О₂ = РbSO₄
Затем, продолжая нагревание, прекращают доступ воздуха; при этом оставшийся сульфид регирует с оксидом и сульфатом, образуя металлический свинец:
PbS + 2РbО = 3Рb + SO₂ PbS + РbSO₄ = 2Рb +2SO₂

Физические свойства:

Один из самых мягких металлов, легко режется ножом. Обычно покрыт более или менее толстой плёнкой оксидов грязно-серого цвета, при разрезании открывается блестящая поверхность, которая на воздухе со временем тускнеет. Плотность — 11,3415 г/см 3 (при 20°C). Температура плавления — 327,4°C, температура кипения — 1740°C

Химические свойства:

При большой температуре свинец образует с галогенами соединения вида РbХ₂, с азотом прямо не реагирует, при нагревании с серой образует сульфид PbS, кислородом окисляется до PbO.
В отсутствии кислорода свинец не реагирует с водой при комнатной температуре, но при действии горячего водяного пара образует оксиды свинца и водород. В ряду напряжений свинец стоит левее водорода, но он не вытесняет водород из разбавленных HCl и H₂SO₄, из-за перенапряжения выделения Н₂ на свинце, а также из-за образования на поверхности металла плёнки труднорастворимых солей, защищающих металл от дальнейшего действия кислот.
В концентрированных серной и соляной кислотах при нагревании свинец растворяется, образуя соответственно и Н₂[РbCl₄]. Азотная, а также некоторые органические кислоты (например, лимонная) растворяют свинец с получением солей Рb(II). Реагирует свинец и с концентрированными растворами щелочей:
Pb + 8HNO₃ (разб.,гор.) = 3Pb(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.
Pb + 3H₂SO₄ (>80%) = Pb(HSO₄)₂ + SO₂ + 2H₂O
Pb + 2NаOН (конц.) + 2H₂O = Nа₂[Pb(OН)₄] + Н₂
Для свинца наиболее характерны соединения со степенью окисления: +2 и +4.

Важнейшие соединения:

Оксиды свинца — с кислородом свинец образует ряд соединений Рb₂О, РbО, Рb₂О₃, Рb₃О₄, РbО₂, преимущественно амфотерного характера. Многие из них окрашены в красные, жёлтые, чёрные, коричневые цвета.
Оксид свинца (II) — РbО. Красный (низкотемпературная a-модификация, глет) или желтый (высокотемпературная b-модификация, массикот). Термически устойчив. Очень плохо реагируют с водой, раствором аммиака. Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами и щелочами. Окисляется кислородом, восстанавливается водородом и монооксидом углерода.
Оксид свинца (IV) — РbО₂. Платтнерит. Темно-коричневый, тяжелый порошок, при слабом нагревании разлагается без плавления. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами и щелочами, раствором аммиака. Разлагается концентрированными кислотами, концентрированными щелочами при кипячении медленно переводится в раствор с образованием .
Сильный окислитель в кислой и щелочной среде.
Оксидам РbО и РbО₂ соответствуют амфотерные гидрооксиды Рb(ОН)₂ и Рb(ОН)₄. Получение . Свойства .
Рb₃О₄ — свинцовый сурик. Рассматривается как смешаный оксид или орто-плюмбат свинца(II) — Рb₂PbО₄. Оранжево-красный порошок. При сильном нагревании разлагается, плавится только под избыточном давлением О₂. Не реагирует с водой, гидратом аммиака. Разлагается конц. кислотами и щелочами. Сильный окислитель.
Соли свинца(II) . Как правило бесцветны, по растворимости в воде делятся на нерастворимые (например, сульфат, карбонат, хромат, фосфат, молибдат и сульфид), малорастворимые (йодид, хлорид и фторид) и растворимые (к примеру, ацетат, нитрат и хлорат свинца). Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb(CH₃COO)₂·3H₂O, бесцветные кристаллы или белй порошок сладкого вкуса, медленно выветривается с потерей гидратной воды, относится к очень ядовитым веществам.
Халькогениды свинца — PbS, PbSe, и PbTe — кристаллы чёрного цвета, узкозонные полупроводники.
Соли свинца(IV) могут быть получены электролизом сильно подкисленных серной кислотой растворов солей свинца(II). Свойства .
Гидрид свинца(IV) — PbH₄ — газообразное вещество без запаха, которое очень легко разлагается на свинец и водород. Получается в небольших количествах при реакции Mg₂Pb и разбавленной HCl.

Применение:

Свинец хорошо экранирует радиацию и рентгеновские лучи, применяется в качестве защитного материала, в частности, в рентгеновских кабинетах, в лабораториях, где существует опасность облучения радиацией. Также используют для изготовления пластин аккумуляторов (около 30% выплавляемого свинца), оболочек электрических кабелей, защиты от гамма-излучения (стенки из свинцовых кирпичей), как компонент типографских и антифрикционных сплавов, полупроводниковых материалов.

Свинец и его соединения, особенно органические, токсичны. Попадая в клетки, свинец дезактивирует ферменты, тем самым нарушая обмен веществ, вызывая умственную отсталость у детей, заболевания мозга. Свинец может заменять кальций в костях, становясь постоянным источником отравления. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м 3 , в воде 0,03 мг/л, почве 20,0мг/кг.

Барсукова М. Петрова М.
ХФ ТюмГУ, 571 группа.

Источник