Нитрат свинца. Химические свойства, применение

Нитрат свинца - это неорганическое соединение, имеющее следующую формулу: Pb(NO3)2. В обычном состоянии представляет собой порошок белого цвета или бесцветные кристаллы. Это вещество хорошо растворяется в воде.

Видео: Нитрат свинца (The lead nitrate)

Физические свойства

1. Хорошо растворяется с поглощением тепла в H2O (вода), плохо - в ацетоне , а также в метиловом и этиловом спиртах.
2. Образует диамагнитные бесцветные кристаллы, плотностью 4,530 г/сантиметр³-. Каждый атом Pb (свинец) окружен двенадцатью атомами О (кислород). Длина связи Pb-O составляет 0,281 нм, а N-O - 0,127 нм. Представляет кубическую сингонию. Принадлежит к пространственной группе Pa3. Кроме кубической разновидности была получена еще и моноклинная форма, которая даже при нагревании плохо растворима в H2O (вода).
3. Свинец, температура плавления составляет 600,65 K.

Видео: Свинец. Химические и физические свойства. Часть 1

Как получают нитрат свинца

Это вещество не встречается в природе. Поэтому люди создали некоторые методы (промышленные и лабораторные), которые сводятся к растворению свинца (Pb), его гидроксида или окиси в разбавленной азотной кислоте. Реакции:
3Pb (свинец) + 8HNO3 (кислота азотная) = 3Pb(NO3)2 (нитрат свинца) + 2NO (азота оксид, выделяется в виде газа) + 4H2O (вода)-
PbO (окись свинца) + 2HNO3 (кислота азотная) = Pb(NO3)2 (свинца нитрат) + H2O (вода)-
Pb(OH)2 (свинца гидроксид) + 2HNO3 (азотная кислота) = Pb(NO3)2 (динитрат свинца) + 3H2O (вода).

Для того чтобы подавить гидролиз и снизить растворимость динитрата свинца, азотную кислоту необходимо брать с избытком.

Также динитрат свинца получают как побочный продукт при очистке отходов кислотой азотной, например, при обработке висмуто-свинцовых отходов на заводах. В дальнейшем это соединение используют для цианирования золота.

Какие химические свойства есть у нитрата свинца

1. В водном растворе нитрат свинца диссоциирует на нитрат-анионы и катионы свинца. Вот так выглядит эта реакция:

Pb(NO3)2 (динитрат свинца) = Pb2+ (катион свинца) + 2NO3- (анион оксида азота)

Раствор динитрата свинца подвергается гидролизу. При избыточном количестве NO3- образуются нитратокомплексы: [Pb(NO3)6]3&minus-, [Pb(NO3)4]2&minus- и [Pb(NO3)3]&minus-. Если повысить pH раствора, то в результате создаются гидронитраты Pb(OH)x(NO3)y переменного состава. Некоторые из них при этом выделены в твердом состоянии.

2. Так как свинца динитрат является растворимым соединением, то можно получить следующие обменные реакции:

2HCl (соляная кислота) + Pb(NO3)2 = PbCl2 (хлорид свинца, выпадает в осадок) + 2HNO3 (азотная кислота)-
H2SO4 (кислота серная) + Pb(NO3)2 = PbSO4 (сульфат свинца, выпадает в осадок) + 2HNO3 (кислота азотная)-
Pb(NO3)2 (свинца нитрат) + 2NaOH (натрия гидроксид) = Pb(OH)2 (свинца гидроксид, выпадает в осадок) + 2NaNO3 (нитрат натрия)-
Pb(NO3)2 + 2NaN3 (азид натрия) = Pb(N3)2 (азид свинца, выпадает в осадок) + 2NaNO3 (нитрат натрия).

Любое химическое соединение, содержащее в себе свинцовый катион (Pb+2), будет реагировать с раствором, в котором есть анион йодид. При этом образуется осадок желто-оранжевого цвета (Pbl2, свинца йодид). Так выглядит данная реакция:

Pb2+ + 2l- = Pbl2 (осадок)

Такая же обменная реакция и в твердой фазе. Например:

Pb(NO3)2 + 2Kl (калий) = Pbl2 (выпадает в осадок) + 2KNO3 (нитрат калия)

Применение нитрата свинца

- используется в качестве начального сырья для производства большинства других соединений Pb (свинец)-
- в качестве ингибитора нейлоновых полимеров и некоторых других полиэфиров, в роли зооцида, в покрытиях бумаги фототермографической-
- так как нитрат свинца - это доволно опасное соединение, в промышленной сфере в настоящее время используют другие соединения. Например, при производстве красок, спичек и фейерверков полностью отказались от соединений свинца.
- в лабораторной практике свинца нитрат используют как хороший и удобный источник диазота тетраоксида-
- сравнительно недавно в очень ограниченных количествах это химическое соединение используется при цианировании золота.
- в органической химии Pb(NO3)2 используется в качестве окислителя, для получения из дитиокарбаматов изотиоцианатов. Из-за своей высокой токсичности его применяют все реже.

Безопасность

Нитрат свинца классифицируется как категория 2А (вероятно канцерогенное соединение для человека). Недопустимо вдыхание его ядовитых паров или прием внутрь, а также контакт с кожными покровами или слизистой оболочкой. Динитрат свинца должен постоянно находиться под контролем. Отравления этим химическим соединением приводят к отравлениям, глиомам и раку почек, головного мозга и легких.