Химия - Нитрат свинца(II) - Получение

15 июля 2011


Оглавление:
1. Нитрат свинца(II)
2. Физические свойства
3. Получение
4. Применение
5. Меры предосторожности



Динитрат свинца не встречается в природе. Промышленные и лабораторные методы его получения сводятся к растворению в разбавленной азотной кислоте свинца, его оксида или гидроксида:

~\mathrm{3Pb + 8HNO_3 \longrightarrow 3Pb_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}
~\mathrm{PbO + 2HNO_3 \longrightarrow Pb_2 + H_2O}
~\mathrm{Pb_2 + 2HNO_3 \longrightarrow Pb_2 + 3H_2O}

кислоту берут с избытком для подавления гидролиза и снижения растворимости нитрата свинца.

При очистке азотной кислотой отходов, содержащих свинец, например, при обработке свинцово-висмутных отходов на заводах, образуется динитрат свинца как побочный продукт. Эти соединения используются в процессе цианирования золота.

Химические свойства

Динитрат свинца хорошо растворяется в воде, давая бесцветный раствор. Растворимость сильно увеличивается при нагревании:

Растворимость в воде, г/100 г 45,5 52,2 58,5 91,6 116,4
Температура, °C 10 20 25 60 80

Водный раствор диссоциирует на катионы свинца и нитрат-анионы:

~\mathrm{Pb_2 \rightleftarrows Pb^{2+} + 2NO_3^- }

Раствор нитрата свинца подвергается гидролизу и имеет слабокислую реакцию, которая имеет показатель рН от 3,0 до 4,0 для 20 % водного раствора. При избытке ионов NO3 в растворе образуются нитратокомплексы, и. При повышении pH раствора образуются гидроксонитраты переменного состава Pbxy, некоторые из них выделены в твёрдом состоянии.

Так как только динитрат и ацетат свинца являются растворимыми соединениями свинца, то все остальные соединения можно получить обменными реакциями:

~\mathrm{Pb_2 + 2HCl \longrightarrow PbCl_2\downarrow + 2HNO_3}
~\mathrm{Pb_2 + H_2SO_4 \longrightarrow PbSO_4\downarrow + 2HNO_3}
~\mathrm{Pb_2 + 2NaOH \longrightarrow Pb_2\downarrow + 2NaNO_3}
~\mathrm{Pb_2 + 2NaN_3 \longrightarrow Pb_2\downarrow + 2NaNO_3}

Любое соединение, содержащее катион свинца, будет реагировать с раствором, содержащим йодид анион с образованием осадка оранжево-желтого цвета). Из-за разительной перемены цвета эта реакция часто используется для демонстрации под названием золотой дождь:

~\mathrm{Pb^{2+} + 2I^- \longrightarrow PbI_2\downarrow }

Аналогичная реакция обмена проходит и в твердой фазе. Например, при смешении бесцветных йодида калия и динитрата свинца, и сильного измельчения, например, перетиранием в ступе, происходит реакция:

~\mathrm{Pb_2 + 2KI \longrightarrow PbI_2 + 2KNO_3 }

Цвет полученной смеси будет зависеть от относительного количества использованных реагентов и степени измельчения.

При растворении нитрата свинца в пиридине или жидком аммиаке образуются продукты присоединения, например Pb2·4C5H5N и Pb2·n NH3, где n=1, 3, 6.

Динитрат свинца является окислителем. В зависимости от типа реакции он может быть как Pb-ион, который имеет стандартный редокс-потенциал −0.125 V, или нитрат-ион, который в кислой среде имеет +0.956 V .

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

~\mathrm{2Pb_2 \longrightarrow 2PbO + 4NO_2 + O_2 }

Благодаря этому свойству нитрат свинца иногда используется в пиротехнике.



Просмотров: 8568


<<< Нитрат меди(II)
Нитрид бора >>>