Nitrato de chumbo: estrutura, propriedades, produção, usos

Nitrato de chumbo: estrutura, propriedades, produção, usos

O nitrato de chumbo  ou nitrato de chumbo (II) é um composto inorgânico constituído pelos elementos e chumbo (Pb), nitrogênio (N) oxigênio (O). O chumbo é encontrado como íon Pb 2+ e o nitrogênio e o oxigênio formam o íon nitrato NO 3 .

Sua fórmula química é Pb (NO 3 ) 2 . É um sólido cristalino branco muito solúvel em água, onde forma íons Pb 2+ e NO 3 . Também é conhecido como nitrato de plumbato porque o chumbo está em seu estado de oxidação mais baixo.

Possui propriedades fortemente oxidantes, sendo utilizada em aplicações onde essa característica é necessária, como na preparação de vários compostos orgânicos e como reagente de laboratório.

No passado, era amplamente utilizado para preparar corantes à base de chumbo, onde também atuava como fixador de cores em tecidos. Este aplicativo foi abandonado devido à toxicidade do chumbo.

Ele tem sido usado na indústria metalúrgica de várias maneiras, e sua utilidade foi recentemente formada para formar, juntamente com outros compostos, materiais com alta capacidade de absorção e transformação de luz em eletricidade.

No entanto, é uma substância perigosa porque pode favorecer a geração de incêndios. Também é tóxico para seres humanos, animais e plantas, portanto nunca deve ser descartado no meio ambiente.

Estrutura

É um composto iônico formado por um cátion Pb 2+ e dois ânions NO 3 . No ânion nitrato, os oxígenos são dispostos simetricamente ao redor do nitrogênio e a ligação dupla alterna com ele.

O chumbo neste composto tem a seguinte configuração eletrônica:

[Xe] 4 f 14 5 d 10 6 s 2 6 p , onde se observa que perdeu os 2 elétrons na última camada.

Nomenclatura

  • Nitrato de chumbo
  • Nitrato de chumbo (II)
  • Nitrato plumbado
  • Dinitrato de chumbo

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino branco ou incolor. Cristais cúbicos.

Peso molecular

331 g / mol

Ponto de fusão

470 ºC. Segundo algumas fontes, decompõe-se a esta temperatura.

Densidade

4,53 g / cm 3

Solubilidade

Muito solúvel em água: 59,7 g / 100 mL de água a 25 ° C. Ligeiramente solúvel em etanol. Insolúvel em ácido nítrico concentrado (HNO 3 ).

pH

Uma solução aquosa com 20% de Pb (NO 3 ) 2 tem um pH de 3,0-4,0.

Propriedades quimicas

É um agente oxidante. Reage violentamente com materiais combustíveis e redutores.

Não é combustível, mas pode acelerar a queima de materiais que são. Se aquecido até a decomposição, emite gases tóxicos de óxido de nitrogênio:

2 Pb (NO 3 ) 2 + calor → 2 PbO + 4 NO 2 ↑ + O 2

Quando dissolvido em água, ioniza:

Pb (NO 3 ) 2 + H 2 O → Pb 2+ + 2 NO 3

Obtenção

Pode ser preparado reagindo chumbo metálico, monóxido de chumbo (PbO) ou carbonato de chumbo PbCO 3 com ácido nítrico. É conveniente usar excesso de ácido para evitar a formação de nitratos básicos.

PbO + 2 HNO 3 (concentrado) → Pb (NO 3 ) 2 ↓ + H 2 O

Formulários

Em síntese orgânica

Sua capacidade oxidante tem aplicação na preparação de vários compostos.

Foi usado para sintetizar calixarenos, compostos orgânicos cuja molécula tem a forma de um cesto que permite abrigar outras substâncias, dependendo do uso que será dado.

Ele é usado para obter os isotiocianatos (R-NCS) a partir de aminas (R-NH 2 ).

É usado em escala industrial para preparar benzaldeído oxidando o cloreto de benzila. Também serve como catalisador para a esterificação de compostos orgânicos, por exemplo na obtenção de poliésteres.

Na análise química

É utilizado como reagente na determinação de alumínio e chumbo em minerais e rochas.

Na coloração das fibras têxteis

Alguns corantes de cromo requerem o uso de Pb (NO 3 ) 2 para obtê-lo. Por exemplo, para tingir o algodão amarelo, ele é revestido com nitrato de chumbo e tratado com sulfato de sódio para produzir sulfato de chumbo.

Em seguida, uma solução diluída de dicromato de sódio é aplicada para formar o cromato de chumbo (PbCrO 4 ), que é um pigmento amarelo.

No entanto, os pigmentos de chumbo não são mais usados ​​hoje devido à sua toxicidade.

Ele também atua como mordente para fixar os corantes durante a coloração ou impressão de outros tipos de fibra.

Na medina veterinária

Anteriormente, era usado como agente cáustico no tratamento de câncer ou gangrena em cavalos.

Na indústria metalúrgica

O nitrato de chumbo é utilizado no refino eletrolítico de chumbo, como agente para promover a flotação na remoção de titânio de certas argilas, permite a recuperação de metais preciosos a partir de soluções de cianeto e é utilizado na eletrodeposição de PbO 2 em ânodos de níquel.

Nas células solares

Foi usado como uma solução aquosa para produzir células solares à base de perovskita, um mineral de óxido de titânio.

O material sintetizado é uma perovskita organometálica ou perovskita de iodeto de chumbo que atraiu a atenção dos pesquisadores, uma vez que possui uma alta capacidade de absorção de luz e um longo comprimento de difusão de portadores de carga.

Essas características o tornam um excelente candidato para dispositivos fotovoltaicos, ou seja, eles convertem luz em corrente elétrica.

Outros aplicativos

(PbNO 3 ) 2 também foi utilizado:

  • no fabrico de fósforos, certos explosivos e materiais pirotécnicos,
  • na fotografia como agente sensibilizante para revestir o papel em fototermografia,
  • na indústria têxtil para melhorar o rayon e estabilizar o nylon,
  • na eliminação de roedores.

Riscos

Incêndio e Explosão

Embora não seja um composto combustível, se exposto ao fogo ou ao calor, pode explodir, gerando óxidos de nitrogênio tóxicos.

Por ser um agente fortemente oxidante, existe o risco de um incêndio iniciar se entrar em contato com materiais orgânicos.

Para a saúde

Produz irritação nos olhos, trato respiratório e digestivo. É tóxico por inalação e ingestão. Os sintomas mais comuns de envenenamento por esse composto são distúrbios gastrointestinais, cólicas, prisão de ventre e fraqueza que podem se tornar paralisia de alguns músculos, entre outros.

A ingestão também pode causar dor, cãibras, depressão, coma e morte.

Para o ambiente natural

É tóxico para os organismos aquáticos e terrestres, e seus danos são persistentes e se bioacumulam nos seres vivos; portanto, é considerado um poluente perigoso e não deve ser descartado no meio ambiente.

Se for acidentalmente derramado em água, deve ser neutralizado com óxido de cálcio (CaO), carbonato de cálcio (CaCO 3 ) ou bicarbonato de sódio (NaHCO 3 ).

Foi confirmado que é cancerígeno para animais e possivelmente para seres humanos.

Referências

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