Nitrato de plomo (II)

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 12 de octubre de 2020; las comprobaciones requieren 8 ediciones .
dinitrato de plomo
General

Nombre sistemático		 nitrato de plomo (II)
química fórmula Pb ( NO3 ) 2 _
Propiedades físicas
Estado sustancia incolora
Masa molar 331,2 g/ mol
Densidad (20 °C) 4,53 g/cm³
Propiedades termales
La temperatura
 •  fusión (dec.) 270 °C
 •  parpadea °C no inflamable
Propiedades químicas
Solubilidad
 • en agua

(20 °C) 52 g/100 ml

(100 °C) 127 g/100 ml
 • en otras sustancias en ácido nítrico , etanol : insoluble
Propiedades ópticas
Índice de refracción 1.782 [1]
Estructura
Geometría de coordinación cuboctaédrico
Estructura cristalina cúbico centrado en las caras
Clasificación
registro número CAS 10099-74-8
PubChem 16683880
registro Número EINECS 233-245-9
SONRISAS   [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
un numero 1469
ChemSpider 23300 y 21781774
La seguridad
Carácter breve. peligro (H) H318 , H360DF , H410 , H302+H332
medidas de precaución. (PAGS) P273 , P201 , P305+P351+P338 , P308+P313
palabra clave peligroso
Pictogramas SGA Pictograma "Signo de exclamación" del sistema CGSPictograma de peligro para la salud GHSPictograma del entorno SGAPictograma "Corrosión" del sistema CGS
NFPA 704 Diamante de cuatro colores NFPA 704 0 3 unaBUEY
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
 Archivos multimedia en Wikimedia Commons

El nitrato de plomo (II) ( dinitrato de plomo ) es un compuesto químico inorgánico con la fórmula química Pb (NO 3 ) 2 . En estado normal: cristales incoloros o polvo blanco. Tóxico, cancerígeno. Disolveremos bien en el agua.

Historia

Históricamente, el primer uso industrial del nitrato de plomo (II) es como materia prima en la producción de pigmentos de plomo como el "amarillo de cromo" ( cromato de plomo (II) ), el "naranja de cromo" ( cromato de hidróxido de plomo (II) ) y compuestos de plomo análogos. Estos pigmentos se han utilizado para teñir textiles [2] .

En 1597, el alquimista alemán Andreas Libavius ​​describió por primera vez el nitrato de plomo, dándole los nombres plumb dulcis y calx plumb dulcis , que significa "plomo dulce" debido a su sabor [3] .

El proceso de producción fue y sigue siendo químicamente simple: disolver el plomo en aqua fortis ( ácido nítrico ) y luego purificar el precipitado. Sin embargo, la producción siguió siendo pequeña durante muchos siglos, y la producción industrial como materia prima para la producción de otros compuestos de plomo no se informó hasta 1835 [4] [5] . En el siglo XIX, el dinitrato de plomo comenzó a producirse comercialmente en Europa y Estados Unidos.

En 1974, el consumo estadounidense de compuestos de plomo, excluyendo pigmentos y aditivos de gasolina , fue de 642 toneladas [6] .

Propiedades físicas

El nitrato de plomo es muy soluble en agua (52,2 g/100 g de agua) con absorción de calor, poco soluble en alcoholes etílico y metílico, acetona .

Estructura cristalina

La estructura cristalina del dinitrato de plomo sólido se determinó mediante difracción de neutrones [7] [8] . El nitrato de plomo forma cristales diamagnéticos incoloros, densidad 4,530 g/cm³, singonía cúbica , grupo espacial Pa3, a = 0,784 nm, Z=4. Cada átomo de plomo está rodeado por doce átomos de oxígeno (longitud de enlace 0,281 nm). Todas las longitudes de los enlaces N-O son iguales: 0,127 nm.

El interés de los investigadores en la estructura cristalina del nitrato de plomo se basó en la suposición de la rotación libre de los grupos de nitrato en la red cristalina a altas temperaturas, pero esto no se confirmó [8] .

Además de la variedad cúbica de nitrato de plomo, se obtuvo una forma monoclínica, que es poco soluble en agua incluso cuando se calienta.

Conseguir

El dinitrato de plomo no se produce de forma natural. Los métodos industriales y de laboratorio para su preparación se reducen a disolver el plomo, su óxido o hidróxido en ácido nítrico diluido:

el ácido se toma en exceso para suprimir la hidrólisis y reducir la solubilidad del nitrato de plomo.

El tratamiento con ácido nítrico de desechos que contienen plomo, como el procesamiento de desechos de plomo y bismuto en las fábricas, produce dinitrato de plomo como subproducto . Estos compuestos se utilizan en el proceso de cianuración del oro [9] .

Propiedades químicas

El dinitrato de plomo se disuelve bien en agua, dando una solución incolora [10] . La solubilidad aumenta considerablemente con el calentamiento:

Solubilidad en agua, g/100 g 45,5 52.2 58.5 91.6 116.4
Temperatura, °C diez veinte 25 60 80

Una solución acuosa se disocia en cationes de plomo y aniones de nitrato:

Una solución de nitrato de plomo (II) sufre hidrólisis y tiene una reacción ligeramente ácida, que tiene un valor de pH de 3,0 a 4,0 para una solución acuosa al 20 % [11] . Con un exceso de iones NO 3 − , se forman complejos de nitrato [Pb(NO 3 ) 3 ] − , [Pb(NO 3 ) 4 ] 2− y [Pb(NO 3 ) 6 ] 4− en la solución . Con el aumento del pH de la solución se forman hidroxonitratos de composición variable Pb(OH) x (NO 3 ) y , algunos de ellos se aíslan en estado sólido.

Dado que solo el dinitrato de plomo (II) y el acetato son compuestos de plomo solubles, todos los demás compuestos se pueden obtener mediante reacciones de intercambio:

Cualquier compuesto que contenga un catión de plomo (II) reaccionará con una solución que contenga un anión de yoduro para formar un precipitado de color amarillo anaranjado (yoduro de plomo (II) ). Debido al dramático cambio de color, esta reacción se usa a menudo en una demostración llamada lluvia dorada [12] :

Una reacción de intercambio similar tiene lugar en la fase sólida. Por ejemplo, al mezclar yoduro de potasio incoloro y dinitrato de plomo, y una molienda fuerte, por ejemplo, molienda en un mortero , se produce la reacción:

El color de la mezcla resultante dependerá de la cantidad relativa de reactivos utilizados y del grado de molienda.

Cuando el nitrato de plomo se disuelve en piridina o amoníaco líquido , se forman productos de adición, por ejemplo, Pb(NO 3 ) 2 4C 5 H 5 N y Pb(NO 3 ) 2 n NH 3 , donde n=1, 3, 6.

El dinitrato de plomo es un agente oxidante . Dependiendo del tipo de reacción, puede ser un ion Pb 2+ , que tiene un potencial redox estándar (E 0 ) −0.125 V, o un ion nitrato, que tiene (E 0 ) +0.956 V en un medio ácido [ 13] .

Cuando se calientan, los cristales de dinitrato de plomo comienzan a descomponerse en óxido de plomo (II) , oxígeno y dióxido de nitrógeno , el proceso se acompaña de una fisura característica. Este efecto se llama decrepitación :

Debido a esta propiedad, el nitrato de plomo a veces se usa en pirotecnia [14] .

Aplicación

El dinitrato de plomo se utiliza como materia prima en la producción de la mayoría de los demás compuestos de plomo.

Debido a la naturaleza peligrosa de este compuesto, en la industria se prefieren compuestos alternativos. Abandonó casi por completo el uso de plomo en las pinturas [15] . Otros usos históricos de la sustancia, en fósforos y fuegos artificiales, también han disminuido o han cesado.

El dinitrato de plomo se utiliza como inhibidor del nailon y otros polímeros de poliéster , en recubrimientos de papel fototermográfico y como zoocida [6] .

En la práctica de laboratorio, el dinitrato de plomo se usa como una fuente conveniente y confiable de tetróxido de dinitrógeno .

Se utiliza para sintetizar azida de plomo , un explosivo iniciador.

Desde alrededor de 2000, el nitrato de plomo (II) se ha utilizado en la cianuración de oro . Para mejorar la lixiviación, se agrega dinitrato de plomo al proceso de cianuración del oro, utilizando una cantidad muy limitada de dinitrato de plomo (10 a 100 mg de dinitrato de plomo por kilogramo de oro ) [16] [17] .

En química orgánica , el dinitrato de plomo se ha utilizado como agente oxidante , por ejemplo, como una alternativa a la reacción de Sommellet para la oxidación de haluros de bencilo a aldehídos [18] . También ha encontrado aplicación en la preparación de isotiocianatos a partir de ditiocarbamatos [19] . Debido a su toxicidad, se ha vuelto cada vez menos utilizado, pero todavía encuentra un uso ocasional en la reacción S N 1 [20] .

Precauciones

El dinitrato de plomo es tóxico y cancerígeno, es un agente oxidante y está clasificado (como todos los compuestos inorgánicos de plomo) como probable carcinógeno humano (Categoría 2A) por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer [21] . Por lo tanto, debe manipularse y almacenarse con las debidas precauciones para evitar su inhalación, ingestión o contacto con la piel. Debido a su naturaleza peligrosa y uso limitado, la sustancia debe mantenerse bajo control constante. CAM = 0,01 mg/m³.

Cuando se ingiere, puede provocar una intoxicación aguda, así como otros compuestos de plomo solubles [22] .

El envenenamiento produce cáncer de riñón y gliomas en animales de experimentación y cáncer de riñón, cerebro y pulmón en humanos, aunque los estudios de trabajadores expuestos al plomo a menudo se han complicado por la exposición conjunta al arsénico [21] . El plomo es conocido como un sustituto del zinc en varias enzimas , incluida la deshidratasa del ácido δ-aminolevulínico en la biosíntesis del hemo , que es importante para el metabolismo adecuado del ADN y, por lo tanto, puede causar daño al feto de la madre [23] .  

Notas

  1. ↑ Patnaik, Pradyot. Manual de Compuestos Químicos Inorgánicos  (indefinido) . - McGraw-Hill Education , 2003. - P. 475. - ISBN 0070494398 .
  2. ↑ Partington, James Riddick. Un libro de texto de Química Inorgánica  (neopr.) . - MacMillan, 1950. - S. 838.
  3. ↑ Libavio, Andreas . Alchemia Andreæ Libavii  (neopr.) . — Francofurti: Johannes Saurius, 1595.
  4. ↑ Plomo (enlace descendente) . Encyclopædia Britannica undécima edición . Archivado desde el original el 23 de abril de 2012. 
  5. ↑ Macgregor, John. Progreso de América al año 1846  (indefinido) . - Londres: Whittaker & Co, 1847. - ISBN 0665517912 .
  6. ↑ 1 2 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. Química de los elementos  (neopr.) . — 2do. —Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. - S. 388, 456. - ISBN 0-7506-3365-4 .
  7. ↑ Hamilton, W.C. Un estudio cristalográfico de neutrones de nitrato de plomo   // Acta Cryst .. - Unión Internacional de Cristalografía , 1957. - Vol. 10 _ - P. 103-107 . -doi : 10.1107 / S0365110X57000304 .
  8. ↑ 1 2 Nowotny, H.; G.Heger. Refinamiento de la estructura del nitrato de plomo  (inglés)  // Acta Cryst.. - Unión Internacional de Cristalografía , 1986. - Vol. C42 . - P. 133-135 . -doi : 10.1107/ S0108270186097032 .
  9. ↑ Catálogo de productos; otros productos (enlace no disponible) . Tilly, Bélgica: Sidech. Archivado desde el original el 23 de abril de 2012. 
  10. ↑ Ferris, L.M. Nitrato de plomo—Ácido nítrico—Sistema de agua  (neopr.)  // Journal of Chemicals and Engineering Date. - 1959. - T. 5 . - art. 242 . -doi : 10.1021/ je60007a002 .
  11. ↑ MSDS - descripción del nitrato de plomo (inglés)   (enlace inaccesible)
  12. ↑ Adlam, George Henry Joseph; Precio, Leslie Slater. Un certificado de escuela superiorQuímica  Inorgánica . — Londres: John Murray, 1938.
  13. ↑ Colina, John W.; Petrucci, Ralph H. Química general  (sin especificar) . — 2do. - Upper Saddle River, Nueva Jersey: Prentice Hall , 1999. - P. 781. - ISBN 0-13-010318-7 .
  14. ↑ Barkley, JB Nitrato de plomo como oxidante en  pólvora negra (neopr.)  // Pyrotechnica. - Post Falls : Pyrotechnica Publications, 1978. - Octubre ( vol. IV ).
  15. ↑ Desarrollo histórico del dióxido de titanio (enlace inaccesible) . Químicos inorgánicos del milenio. Archivado desde el original el 1 de agosto de 2003. 
  16. ↑ Habashi, Fati. Avances recientes en la metalurgia del oro  (neopr.) . — Ciudad de Quebec, Canadá: Universidad Laval, 1998 (est). Copia archivada (enlace no disponible) . Consultado el 21 de abril de 2010. Archivado desde el original el 30 de marzo de 2008. 
  17. ↑ Agentes auxiliares en la cianuración de oro (enlace descendente) . Prospección de oro y minería de oro. Archivado desde el original el 23 de abril de 2012. 
  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, Facebook; Brewster, RQ; Olander, CP Isotiocianato de fenilo 1 , 447 páginas
  20. ↑ Rapport, H.; Jamison, T. (1998), "(S)-N-(9-Phenylfluoren-9-yl)alanine and (S)-Dimethyl-N-(9-phenylfluoren-9-yl)aspartate" Archivado el 6 de junio de 2011 en Wayback Machine , Org.síntesis ; 344 páginas
  21. ↑ 1 2 Organización Mundial de la Salud, Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer. Compuestos de plomo orgánicos e inorgánicos (PDF)  (enlace no disponible) . Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (2006). Archivado desde el original el 23 de abril de 2012.
  22. ↑ Nitrato de plomo, International Chemical Safety Card 1000 . Organización Internacional del Trabajo , Centro Internacional de Información sobre Seguridad y Salud en el Trabajo (marzo de 1999). Archivado desde el original el 23 de abril de 2012.
  23. ↑ Mohamed-Brahim, B.; JP Buchet, R. Lauwerys. Actividad de pirimidina 5'-nucleotidasa de eritrocitos en trabajadores expuestos a plomo, mercurio o cadmio  //  Int Arch Occup Environ Health : diario. - 1985. - vol. 55 , núm. 3 . - pág. 247-252 . -doi : 10.1007/ BF00383757 . —PMID 2987134 .
 compuestos de plomo
 nitratos