Hcl оксид свинца 4

Оксид свинца IV

Оксид свинца IV
Систематическое наименование	Оксид свинца IV
Традиционные названия	Диоксид свинца, двуокись свинца, платтнерит
Хим. формула	PbO2
Рац. формула	PbO2
Состояние	твёрдое
Молярная масса	239,1988 г/моль
Плотность	9,38 г/см³
Температура
• плавления	290 °C
Рег. номер CAS	1309-60-0
PubChem	14793
Рег. номер EINECS	215-174-5
SMILES
RTECS	OGO700000
ChemSpider	14109
Предельная концентрация	0,01 мг/м³ (в пересчёте на Pb)
Токсичность	Высокотоксичен, канцерогенен, мутагенен, сильный окислитель
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Оксид свинца IV (диоксид свинца, двуокись свинца) — бинарное неорганическое соединение свинца с кислородом, химическая формула — PbO₂. Является высшим оксидом свинца. Представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона. В высоких концентрациях ядовит.

Встречающееся в старой литературе название «перекись свинца», «пероксид свинца» фундаментально неверно, поскольку в структуре соединения отсутствуют пероксидные группы [-O-O-].

Содержание

Химические свойства

Диоксид свинца существует в двух формах — α-PbO₂ (коричневый порошок, тетрагональная сингония) и β-PbO₂ (чёрный порошок, ромбическая сингония).

Диоксид свинца обладает сильными окислительными свойствами. Окисляет хлорид-анион до хлора из концентрированной соляной кислоты при нагревании:

Также окисляет соли марганца II в кислой среде до перманганата:

Сера и фосфор при растирании с диоксидом свинца воспламеняются.

Как и многие другие соединения свинца, его диоксид в больших количествах очень токсичен.

Получение

Промышленный способ производства диоксида свинца заключается в обработке свинцового сурикa азотной кислотой и последующей промывке и сушке в вакууме.

Применение

Диоксид свинца находит применение в качестве важного сиккатива, катализатора и окислителя в некоторых химических процессах. Также широко применяется в свинцово-сернокислотных аккумуляторах и гальванических элементах в качестве положительной электродной массы. Небольшое количество диоксида свинца используется в качестве покрытия электродов для электролизных процессов.

Физиологическое действие и токсичность

• Будучи сильнейшим окислителем, диоксид свинца PbO₂ является очень ядовитым при попадании в организм в больших концентрациях. По токсикологии NFPA 704 оксиду свинца IV присвоена высшая токсичность. Симптомы отравления: боль в животе, спазмы, тошнота, рвота, головная боль. Острые отравления могут привести к мышечной слабости, металлическому привкусу во рту, потере аппетита, бессоннице, головокружению, шоку, коме и смерти в крайних случаях. Отравление также приводит к повышению уровня свинца в крови и моче. Контакт с кожей или глазами вызывает местное раздражение и боль.
• Предельно допустимая концентрация диоксида свинца в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м³ (в пересчёте на свинец). Класс опасности — I (чрезвычайно опасное химическое вещество).
• Оксид свинца IV PbO₂очень опасен для окружающей среды.

Нахождение в природе

Диоксид свинца встречается в природе в виде минерала платтнерита.

Источник

Оксид свинца: формула, свойства, метод получения

В этой статье мы разберемся с тем, что собой представляет оксид свинца, покажем его формулу, рассмотрим химические и физические характеристики, а также не забудем рассказать о способах его получения. В общем, эта статья понравится тем, кто хочет или уже разбирается в химии. Ведь свинец встречается повсеместно. Если вы до сих пор не знаете область его применения, то прочитайте статью, чтобы понять весь потенциал этого химического элемента таблицы Менделеева.

Способы его получения

Изначально разберемся, как называется оксид свинца. Он традиционно именуется окисью свинца и представляют собой группу бинарных веществ, образованных элементами металла свинца и неметалла кислорода. Существует шесть основных форм PbO: PbO2, PbO, Pb12O19, Pb12O17, Pb3O4. Каждая из них имеет свои особенности строения молекулы, способы получения и область применения. Самые распространенные формы — это оксид свинца (II) и (IV).

Физические характеристики

Оксид свинца, формула которого PbO, может находиться в двухвидовых модификациях: высоко- и низкотемпературных. Переходы от высокотемпературной формы к низкотемпературной происходят медленнее, чем в обратном порядке. Вследствие этого элемент может пребывать в метастабильности при комнатной температуре, а в процессе растирания изменять модификационную форму.

Испарение протекает конгруэнтно, чаще всего в формах Pb2O2 и Pb4O4. Также данная группа оксидов является полупроводником. По типу проводимости, в зависимости от состава, но не превышая пределы гомогенности, оксиды бывают дырочными и электронными. По цвету они обычно бывают желтыми, красными и черными.

Химические особенности и свойства

Растворение хорошо протекает в азотной и кислородной кислотах, ухудшается растворимость в серной и соляной кислоте, так как образуются PbC12 и PbSO4, которые слаборастворимы. При растворении в щелочной среде образуются гексагидроксоплюмбаты (Na2[Pb(OH)4]). Они являются сильными окислителями, некоторые из них могут проявлять свойства амфотеров — окисляться и поглощать другие вещества. Все они способны окисляться до различных состояний, например, на открытом воздухе PbO при температуре 370 градусов перейдет в состояние молекулы Pb12O17, при 540 градусах образуется Pb3O4, а в водородной (H2) и монооксид углеродной (СО) среде вновь образуется металл путем восстановления.

Оксид свинца II

PbO является неорганическим соединением, которое в воде растворяется плохо. Это бинарное вещество в виде кристаллов красного или желтого цвета. В данном соединении свинец проявляет вторую валентность, соответствуя постоянной валентности кислорода. Встречается в природе с примесями, например, в массикоте или свинцовом глёте.

Как получить оксид свинца в промышленности? Его получают путем пропускания кислорода через свинец, нагретый до температуры 600 градусов (2Pb+O2—2PbO), путем нагревания гидроксида свинца при температурах около 100-145 градусов (Pb(OH)2—PbO+CO2), разложением нитратов (2Pb(NO3)2—2Pb+4NO2+O2), прогреванием карбоната свинца (PbCO3—PbO+CO2), разложением диоксидов свинца (2PbO2—PbO+O2) и окислением сульфидов свинца (2PbS+3O2—2PbO+2SO2).

По своим свойствам PbO (II) способен образовать кристаллы в двух модификационных вариантах, которые устойчивы при 489 градусах и выше.

Альфа модификация (свинцовый углет) представляет собой кристаллы красного цвета тетрагональной сингонии, имеют пространственную группу P 4/nmm. Показатель растворимости в воде — α 0,279 22 . Бета модификация (массикот) проявляет метастабильность при комнатных температурах, имеет желтый цвет, кристаллическую форму, ромбическую сингонию, пространственную группу P bcm. Показатель растворимости в воде — β 0,513 22 г/100 мл.

Оксид свинца может проявлять свойства амфотеров при взаимодействии с кислотами (PbO+2HCl—PbCl2+H2O), щелочами (PbO+2NaOH—(400градусов)Na2PbO2+H2O). Способен окисляться, взаимодействуя с кислородом до Pb3O4, а в водной суспензии бромом окисляется до диоксида свинца PbO2. Восстановление до металла происходит при участии оксида углерода, водорода и алюминия. В состоянии влажности поглощает диоксид углерода, образуя при этом основные соли.

Оксид свинца IV

Оксид свинца 4, он же диоксид свинца, имеет формулу PbO2. Является оксидом высших степеней. Как и другие соединения свинца с кислородом является бинарным веществом. Это порошок тёмно-коричневого цвета, довольно тяжелый, которому присущ запах озона. Раньше его можно было встретить под названием пероксид, или перекись свинца.

Добывают PbO2 в промышленности при помощи обработки азотной кислотой сурика свинца, после чего проводится промывка, помещение в вакуум и сушка: Pb3O4+4HNO3—PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O.

Температура плавления данного соединения равна 290 градусов, плотность составляет 9.38г/ см³, молярная масса — 239,1988г/моль. Диоксид свинца 4 является очень сильным окислителем, способен вытеснять из концентрированной соляной кислоты хлор в результате нагревания (PbO2+4HCl—PbCl2+Cl2+2H2O). Соли марганца (II) также поддаются окислению до перманганата (5PbO2+2MnSO4+3H2SO4—5PbSO4+2HMnO4+2H2O). Является весьма токсичным веществом.

Применение

Области применения диоксидов свинца самые разнообразные. Оксид свинца 4 находит свое применение, выполняя функцию сиккативов (маслянистых веществ, необходимых для ускорения процесса засыхания красок), катализатора (вещества, необходимого для ускорения протекания химических реакций между соединениями, которые при этом не входят в конечный состав продуктов любых протекающих реакций) и окислителя (вещества, в состав которого входят атомы, способные присоединять к себе свободные электроны в процессе химической реакции, окислитель также можно назвать акцептором).

PbO2 широко используется в свинцово-сернокислотных аккумуляторах, в роли положительных электронных масс в гальванических элементах. Часто, но в малых количествах может применяться как покрытие для электродов, чтобы улучшить электролизный процесс. Диоксид свинца 2 используют при изготовлении суриков, PbO2 можно встретить в аккумуляторах. Оксид свинца широко используется в области изготовления свинцовых стёкол и глазурей. Pb3O4 можно встретить в свинцовых аккумуляторах в качестве замазки и как пигмент для красок против коррозии. Большинство оксидов свинца используют при изготовлении радиотехники, резинотехнической продукции. Также незаменимы они в процессе добычи свинцовых солей при химическом синтезе.

Источник

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Неорганическая химия» (наименование дисциплины) на тему «Оксо- и гидроксопроизводные свинца. Синтез и исследование свойств оксидов и гидрокксидов свинд

1 Теоретическая часть 5

1.1Нахождение в природе 5

1.2 Применение оксидов и гидроксидов свинца 7

1.3 Физические свойства 8

1.4 Химические свойства 11

2 Методическая часть 15

2.1 Способы синтеза оксида свинца (II) – PbO 15

3 Практическая часть 16

Список использованных источников 19

Данная курсовая работа направлена на исследование химических свойств оксида свинца и нахождении самого рационального способа получения оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ). Оксиды свинца встречаются в виде минералов: сурик, глёт, массикот, платтнерит.

Целью курсовой работы является проведение синтеза оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ).

В соответствии с поставленными целями в курсовой работе решались следующие задачи:

-изучение химических и физических свойств оксидов и гидроксидов свинца, а так же их применение;

-изучение методик получения оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ) и техники безопасности при работе с высокими температурами;

-синтез оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ).

1 Теоретическая часть

1.1. Нахождение в природе

Оксиды свинца встречаются в виде минералов: сурик, глёт, массикот, платтнерит.

Свинцо́вый су́рик — это твёрдое и химически стойкое вещество. По своему химическому составу свинцовый сурик представляет собой оксид свинца Pb ₃ O ₄ , имеющий насыщенный красно-оранжевый цвет и высокую плотность.

В природе находится в виде сплошных масс или же в виде вторичного минерала на галените. Месторождения в Российской Федерации: Рудный Алтай (Змеиногорск).

Свинцовый сурик имеет применение в качестве оранжевого пигмента и грунта , а также используется как наполнитель резиновых изделий и пластиков.

Свинцовый сурик — сильный окислитель , и этим обусловлены высокие антикоррозиойные свойства красок на его основе: вступая в реакцию с железом , он окисляет его до получения плотной плёнки чёрного оксида железа (II), нерастворимого в воде и не пропускающего кислород из воздуха. Покрытые свинцовым суриком стальные конструкции не ржавеют даже в морской воде, однако в большинстве стран производство красок из свинцового сурика сильно ограничено из-за его токсичности . Большим по объёму использования является применение свинцового сурика в стекловарении ( хрусталь , оптическое стекло , радиационностойкое и защитное стекло). Определённое значение он имеет как сиккатив , катализатор , компонент «свинцовых замазок». Небольшим по объёму, но очень важным сектором использования свинцового сурика является применение его для защиты от гамма-излучения и для получения других соединений свинца: диоксида, карбоната, ацетата и проч. Небольшое, но важное значение свинцовый сурик имеет в производстве термитных взрывчатых веществ .

Глёт- бинарное неорганическое соединение металла свинца и кислорода с формулой PbO, красные или жёлтые кристаллы, плохо растворимые в воде. Относительно редкий минерал, по составу — оксид свинца с формулой PbO. Цвет желтый или разные оттенки желтого. Месторождения в Российской Федерации: Пермский край, Кольский полуостров.

Массикот — относительно редкий минерал, по составу — оксид свинца с формулой PbO. Цвет желтый, твердость 2. Образуется в металлургических печах при плавке свинцовых руд и в других условиях при окислении свинца. Месторождения в Российской Федерации: Челябинская область, Пермский край, Свердловская область.

Платтнерит — минерал , простой оксид свинца из группы рутила . Диморфен со скрутиниитом . Облик кристаллов призматический до нитевидно-игольчатого. Агрегаты в виде скоплений нитевидных кристаллов или микроскопических чешуек, налёты, плотные или волокнистые массы, почковидные корочки.

Под микроскопом серовато-белый без ясно выраженного цвета, средняя до низкой отражательная способность. Двуотражение в иммерсии слабое, но на границах зерен заметное, по О — несколько более матовый, по Е — светлее и более голубоватый. Эффекты анизотропии в кристаллическом материале очень отчетливы, цветные эффекты пёстрые, голубые с зеленоватым оттенком. В тонкозернистом материале, по-видимому, изотропен.

Платтнерит оксид свинца с формулой PbO ₂ . Цвет чёрно-фиолетовый с характерной побежалостью. Месторождения в Российской Федерации: Забайкальский край.

Соединения свинца в очень малых количествах присутствуют в организме человека, некоторых животных и растениях, а также в отдельных минеральных водах.

Гидроксид свинца(II) — неорганическое соединение, гидроксид металла свинца с формулой Pb(OH) ₂ , белое аморфное вещество или прозрачные кристаллы, плохо растворимые в воде.

1.2. Применение оксидов свинца

Оксид PbO — амфотерное соединение, легко растворяется как в кислотах, так и в щелочах. Он широко используется в производстве стекла, т.к стекла с высоким содержанием свинца обладают большой плотностью, меньшей теплопроводимостью, высоким показателем преломления, высокой устойчивостью и плотностью. Замещение очень подвижных ионов щелочных металлов на ионы Pb приводит к увеличению электрической емкости стекла и делает ее близкой к соответствующему значению для слюды. PbO также используют для получения устойчивых глазури для керамики и эмали для стекла. Кроме того PbO в больших количествах идет на изготовление электрических аккумуляторов. Электроды аккумуляторов представляют собой инертные пластины, на которые нанесена паста PbO/H ₂ SO ₄ . На аноде PbO окисляется до PbO ₂ , а на катоде — PbO восстанавливается до Pb. PbO — применяется в производстве пигментов.

Оксид Pb ₃ O ₄ — свинцовый сурик. Производится ежегодно в количестве 20 тыс. т и используется в основном как покрытие для защиты чугуна и стали от коррозии. Кроме того Pb ₃ O ₄ находит применение в производстве свинцового стекла и керамической глазури, а также в качестве активатора, вулканизатора и пигмента в производстве натуральных и искусственных каучуков и пластмассы.

Оксид PbO ₂ — сильный окислитель. Помимо того, что он используется в свинцовых аккумуляторах, его получают независимо для применения в качестве окислителя в производстве химических реактивов, красок, спичек и пиротехнических изделий. PbO ₂ также используется в больших количествах как вулканизатор для сульфидных полимеров и в высоковольтных молниеотводах. Поскольку Pb (IV) неустойчив, PbO ₂ при обработке кислотами дает соли Pb (II), при это выделяется O ₂ :

1.3 Физические свойства

Гидроксид свинца(II) (Pb(OH) ₂ ) — белое аморфное вещество или прозрачные кристаллы, плохо растворимые в воде.

Рисунок 1 – оксид свинца PbO

PbO — образует кристаллы двух модификаций:

α-модификация, свинцовый глёт, устойчивый до температуры 489°С, красные кристаллы.

β-модификация, массикот, устойчивый при температуре выше 489°С, при комнатной температуре метастабилен, жёлтые кристаллы

Диамагнитен, обладает полупроводниковыми свойствами, тип проводимости зависит от состава. Существует как в виде аморфного коричневого порошка, так и в виде коричневато-черных тетраэдрических кристаллов (изоморфных с рутилом TiO ₂ , касситеритом SnO ₂ , пиролюзитом MnO ₂ , ZrO ₂ , ТhО ₂ и т. д.). Плотность их 9,36 г/см 3 , они трудно растворяются в воде.

Рисунок 2 – оксид свинца РbO ₂

Окси́д свинца́ (IV) (диокси́д свинца́, двуокись свинца) — бинарное неорганическое соединение свинца с кислородом, химическая формула — PbO ₂ . Является высшим оксидом свинца. Представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона . В высоких концентрациях ядовит .

Встречающееся в старой литературе название «перекись свинца», «пероксид свинца» фундаментально неверно , поскольку в структуре соединения отсутствуют пероксидные группы [-O-O-].

Будучи сильнейшим окислителем, диоксид свинца PbO ₂ является очень ядовитым при попадании в организм в больших концентрациях. По токсикологии NFPA 704 оксиду свинца (IV) присвоена высшая токсичность. Симптомы отравления: боль в животе, спазмы, тошнота, рвота, головная боль. Острые отравления могут привести к мышечной слабости, металлическому привкусу во рту, потере аппетита, бессоннице, головокружению, шоку, коме и смерти в крайних случаях. Отравление также приводит к повышению уровня свинца в крови и моче. Контакт с кожей или глазами вызывает местное раздражение и боль.

Предельно допустимая концентрация диоксида свинца в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м³ (в пересчёте на свинец). Класс опасности — I (чрезвычайно опасное химическое вещество).

Оксид свинца (IV) PbO ₂ очень опасен для окружающей среды.

Рb ₃ O ₄ — представляет собой либо красный порошок, либо оранжево-желтые призмы (при нагревании черно-фиолетовые) с плотностью 9,16 г/см3. Ортоплюмбат свинца ядовит. Он трудно растворяется в воде, разлагается на воздухе выше 565° с образованием РЬО и выделением кислорода (или при 5500 и давлении 150 мм)

1 .4 Химические свойства

Химические свойства гидроксида свинца

При стоянии или нагревании Pb(OH)2 разлагается с выделением PbO. При сплавлении PbO со щелочью образуется плюмбит состава Na2PbO2. Из щелочного раствора тетрагидроксоплюмбата натрия Na2Pb(OH)4 тоже можно вытеснить свинец более активным металлом. Если в такой нагретый раствор положить маленькую гранулу алюминия, быстро образуется серый пушистый шарик, который насыщен мелкими пузырьками выделяющегося водорода и потому всплывает. Если алюминий взять в виде проволоки, выделяющийся на ней свинец превращает ее в серую «змею». При нагревании свинец реагирует с кислородом, серой и галогенами. Так, в реакции с хлором образуется тетрахлорид PbCl4 – желтая жидкость, дымящая на воздухе из-за гидролиза, а при нагревании разлагающаяся на PbCl2 и Cl2. (Галогениды PbBr4 и PbI4 не существуют, так как Pb(IV) – сильный окислитель, который окислил бы бромид- и иодид-анионы.) Тонкоизмельченный свинец обладает пирофорными свойствами – вспыхивает на воздухе. При продолжительном нагревании расплавленного свинца он постепенно переходит сначала в желтый оксид PbO (свинцовый глет), а затем (при хорошем доступе воздуха) – в красный сурик Pb3O4 или 2PbO·PbO2. Это соединение можно рассматривать также как свинцовую соль ортосвинцовой кислоты Pb2[PbO4]. С помощью сильных окислителей, например, хлорной извести, соединения свинца(II) можно окислить до диоксида:

Pb(CH3COO)2 + Ca(ClO)Cl + H2O = PbO2 + CaCl2 + 2CH3COOH

Диоксид образуется также при обработке сурика азотной кислотой:

Pb3O4 + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O.

Если сильно нагревать коричневый диоксид, то при температуре около 300° С он превратится в оранжевый Pb2O3 (PbO·PbO2), при 400° С – в красный Pb3O4, а выше 530° С – в желтый PbO (разложение сопровождается выделением кислорода). В смеси с безводным глицерином свинцовый глет медленно, в течение 30–40 минут реагирует с образованием водоупорной и термостойкой твердой замазки, которой можно склеивать металл, стекло и камень. Диоксид свинца – сильный окислитель. Струя сероводорода, направленная на сухой диоксид, загорается; концентрированная соляная кислота окисляется им до хлора:

PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + H2O,

сернистый газ – до сульфата:

PbO2 + SO2 = PbSO4,

а соли Mn2+ – до перманганат-ионов:

5PbO2 + 2MnSO4 + H2SO4 = 5PbSO4 + 2HMnO4 + 2H2O.

Диоксид свинца образуется, а затем расходуется при зарядке и последующем разряде самых распространенных кислотных аккумуляторов. Соединения свинца(IV) обладают еще более типичными амфотерными свойствами. Так, нерастворимый гидроксид Pb(OH)4 бурого цвета легко растворяется в кислотах и щелочах:

Pb(OH)4 + 6HCl = H2PbCl6;

Pb(OH)4 + 2NaOH = Na2Pb(OH)6.

Химические свойства PbO

PbO является неорганическим соединением, которое в воде растворяется плохо. Это бинарное вещество в виде кристаллов красного или желтого цвета. В данном соединении свинец проявляет вторую валентность, соответствуя постоянной валентности кислорода. Встречается в природе с примесями, например, в массикоте или свинцовом глёте.

Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами:

Во влажном состоянии поглощает углекислоту с образованием основной

Бромом в водной суспензии окисляется до диоксида свинца:

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

Оксид свинца 4, он же диоксид свинца, имеет формулу PbO ₂ . Является оксидом высших степеней. Раньше его можно было встретить под названием пероксид, или перекись свинца.

Стехиометрии оксид конечного продукта можно регулировать путем изменения температуры — например, первый шаг происходит при 290°С, второй при температуре 350°С, третьим при 375°C и четвертых при 600°С. Кроме того, Pb ₂ O ₃ может быть получено путем разложения PbO ₂ при 580-620°С при давлении кислорода 1400бар (140 МПа). Таким образом, термическое разложение диоксида свинца является обычным промышленным способом производства различных оксидов свинца.

Диоксид свинца представляет собой амфотерное соединение с распространенными кислотными свойствами. Он растворяется в сильных оснований с образованием гидрокси метаплюмбаты иона, [Pb(OH) ₆ ] 2- :

Из-за нестабильностью его Pb 4+ катиона, диоксид свинца реагирует с горячими кислотами, преобразование в более стабильное Pb 2+ состояние:

Однако эти реакции являются медленными.

Диоксид свинца хорошо известен как хороший окислитель, с примером реакции, перечисленные ниже:

Хотя формула диоксида свинца номинально даются как PbO ₂ , фактический кислород свинца соотношение варьирует между 1,90 и 1,98 в зависимости от способа получения. Дефицит кислорода (или избытка свинца) приводит к характерной металлической проводимости диоксида свинца, с удельным сопротивлением ниже 10 -4 Ом·см и которая эксплуатируется в различных электрохимических применениях. Как металлов, диоксид свинца имеет характерный электродный потенциал , а также в электролитах он может быть поляризован как анодно и катодно . Свинцовые электроды из двуокиси имеют двойное действие, то есть как свинец и ионы кислорода принимают участие в электрохимических реакциях.

Из соединений, в которых свинец (IV) входит в состав катиона, наиболее важен тетраацетат. Его можно получить кипячением сурика с безводной уксусной кислотой:

При охлаждении из раствора выделяются бесцветные кристаллы тетраацетата свинца. Другой способ – окисление ацетата свинца(II) хлором:

Водой тетраацетат мгновенно гидролизуется до PbO ₂ и CH ₃ COOH. Тетраацетат свинца находит применение в органической химии в качестве селективного окислителя. Например, он весьма избирательно окисляет только некоторые гидроксильные группы в молекулах целлюлозы, а 5-фенил-1-пентанол под действием тетраацетата свинца окисляется с одновременной циклизацией и образованием 2-бензилфурана. Органические производные свинца – бесцветные очень ядовитые жидкости. Один из методов их синтеза – действие алкилгалогенидов на сплав свинца с натрием:

Действием газообразного HCl можно отщеплять от тетразамещенных свинца один алкильный радикал за другим, заменяя их на хлор. Соединения R ₄ Pb разлагаются при нагревании с образованием тонкой пленки чистого металла. Такое разложение тетраметилсвинца было использовано для определения времени жизни свободных радикалов. Тетраэтилсвинец – антидетонатор моторного топлива.

2. Методическая часть

2.1 Способы синтеза оксида свинца (II) — PbO

химический оксид свинец

1. Прокаливают 10 г Pb(OH) ₂ или PbCO ₃ (ч.д.а) в никелевой чашке при 750-800 o C перемешивая массу никелевым шпателем. Прокаливание ведут 2-3 часа до получения равномерного коричнево-оранжевого цвета.

2. Окись свинца можно получить исходя из уксуснокислой соли

Растворяют 10 г Pb(CH ₃ COO) ₂ *3H ₂ O (ч.д.а) в 70 мл воды, добавляют 0,2 мл HCl(p=1,19) и смесь оставляют на 1 час. Затем отфильтровывают в большую фарфоровую чашку. Полученный раствор нагревают до 60 о С приливают к нему тонкой струйкой слегка перемешивая прозрачный раствор 12г KOH (или 9 г NaOH ч.д.а) в 10 мл воды и кипятят от перехода белого гидроксида свинца в желтый оксид свинца (1-1,5 ч). Осадок промывают декантацией горячей водой до удаления Cl — ( проба с AgNO ₃ ) затем прокаливают в фарфоровой чашке 1 ч при 600-650 о С и охлаждают на воздухе.

3. Оксидированием расплава 650-700 о С элементного свинца, а также оксидированием свинцорганических соединений в потоке кислорода или воздуха по схеме:

3. Практическая часть

1) Реактивы: тригидрат ацетата свинца ( II ) — 10 г, гидроксид натрия – 2 г, хлорная известь – 10г, иодид калия (2 капли), азотная кислота ( w =5%) (для декантации).

Оборудование: 3 термостойких стакана ёмкостью 250 мл, стеклянная палочка, ступка с пестиком, электрическая плитка, водоструйный насос, шпатель, мерный цилиндр на 100 мл.

2) Расчет масс веществ

υ ( NaOH ) = 2,5 моль;

υ ( NaClO ₂ ) = 11 моль

m ( Pb ( CH ₃ COO ) ₂ ×3 H ₂ O ) = 10г.

3) Результат эксперимента. Выход продукта.

В результате эксперимента получено 8,6г синтезируемого вещества. Выход продукта:

Получил темно-коричневое мелкокристаллическое вещество PbO ₂ .

4) Качественные реакции на оксиды свинца ( II ) и ( IV )

При нагревании кристаллов динитрата свинца они начинают разлагаться на оксид свинца(II) , кислород и диоксид азота , процесс сопровождается характерным треском. Этот эффект называется декрепитация :

Получить диоксид свинца можно при обработке свинцового сурикa азотной кислотой и последующей промывкой и сушкой в вакууме .

В результате проведения ряда химических реакций с использованием соответствующего оборудования получил синтезируемое вещество. Вследствие погрешностей масса готового продукта составила 8,6г.

При выполнении курсовой работы подробно изучил литературу по данной тематике; изучил химические и физические свойства оксидов и гидроксидов свинца, а также их применение; изучил методики получения оксида свинца (II) — PbO и технику безопасности при работе с высокими температурами. Провел сам эксперимент и оформил практическую часть.

Список использованной литературы

Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ. — М.: «Высшая школа», 2002. — 689 с.

Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. — М.: «БИНОМ. Лаборатория знаний», 2008. — 603 с.

Карякин Ю.В., И.И.Ангелов Чистые химические вещества. — 4 изд. — М.: «Химия», 2004.

Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с.

Минералы и месторождения России URL: http://webmineral.ru/

Некрасов Б.В Курс общей химии. — М.: «Государственное издательство химической литературы», 2001.

Оксид свинца // Ставропольский завод химических реактивов URL: http://szchr.ru/produkciya/oksid-svinca.html

Реми Г. Курс неорганической химии. — М.: «Издательство иностранной литературы», 1963. — 919 с.

Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 2001. — Т. 1. — 561 с.

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 2015. — Т. 4. — 639 с.

Источник