Соединения свинца

Соединения с металлической связью образуются при взаимодействии свинца с s-металлами. По сравнению с аналогичными соединениями олова в них большая доля металлической связи. Так, Mg₂Pb (т.пл. 550 ºС) имеет металлическую проводимость, тогда как Mg₂Sn – полупроводник.

Соединения со степенью окисления +2. Соединения в степени окисления +2 наиболее характерны для свинца. Оксид свинца(II) представляет собой порошок желтого цвета, получают прямым синтезом или термическим разложением нитрата свинца при 470 ºC:

2Pb(NO₃)₂ = 2PbO + 4NO₂ + O₂

Гидроксид свинца(II) белый аморфный порошок, получают реакциями обмена в растворах:

Pb²⁺ + 2OН^- = Pb(OН)₂

Оксиды и гидроксиды Pb(II) амфотерны, однако преобладают основные свойства:

2H⁺ 2OH^- + Н₂О

Pb²⁺ + Н₂О  PbO  [Pb(OH)₄]^2-;

2H⁺ 2OH^-

Pb²⁺ + 2Н₂О  Pb(OН)₂  [Pb(OH)₄]^2-

Гидроксоплюмбаты устойчивы только в растворах при избытке щелочи.

Оксид свинца нашел применение при производстве специальных стекол (хрусталь, оптические стекла), используется в производстве аккумуляторов, эмалей.

Сульфид свинца(II) получают прямым синтезом или осаждением из растворов:

Pb²⁺ + S^2- = PbS

Это серо-черный порошок, нерастворим в воде и в разбавленных кислотах. Является основным сульфидом.

Соли свинца(II) бесцветны за исключением желтых иодида PbI₂ и хромата PbCrO₄. Все соли токсичны. Хорошо растворимы нитрат, ацетат, хлорат и перхлорат свинца: Pb(NO₃)₂, Pb(CH₃COO)₂·3Н₂О, Pb(ClO₃)₂·Н₂О, Pb(ClO₄)₂·3Н₂О. В растворах соли заметно гидролизуются. Большинство солей малорастворимы, например, галогениды, сульфат PbSO₄, хромат PbCrO₄, основной карбонат 2PbCO₃·Pb(OH)₂. Практическое применение находят хромат и основной карбонат в качестве неорганических пигментов при производстве красок.

Соединения со степенью окисления +4. Оксид свинца(IV) - PbO₂ – черно-коричневый порошок. Получают по реакции:

Pb⁺²(CH₃COO)₂ + Ca(OCl⁺¹)Cl + H₂O = Pb⁺⁴O₂ + CaCl₂^-1 + 2CH₃COOH

Оксид свинца(IV) амфотерен, причем кислотные свойства преобладают. Реагируя с кислотами не образует устойчивых солей, так как свинец(IV) легко подвергается восстановлению:

PbO₂ + 4НCl = PbСl₄ + 2H₂O; Pb⁺⁴Сl₄ = Pb⁺²Сl₂ + Сl₂⁰

Cо щелочами реагирует как в растворах, так и при сплавлении:

PbO₂ + 2NaOH + 2H₂O = Na₂[Pb(OH)₆]; PbO₂ + 2CaO = Ca₂PbO₄

Оксоплюмбат(IV) свинца(II) - Pb₂PbO₄ - можно рассматривать как смешанный оксид Pb₃O₄. Применяется в качестве неорганического пигмента под названием свинцовый сурик.

Все соединения свинца(IV) сильные окислители. Например, оксид свинца(IV) применяется как окислитель при производстве спичек.

5Pb⁺⁴O₂ + 2Mn⁺²(NO₃)₂ + 6HNO₃ = 5Pb⁺²(NO₃)₂ + 2HMn⁺⁷O₄ + 2H₂O

Из галогенидов свинца(IV) известны только фторид и хлорид. PbF₄ имеет кристаллическую слоистую решетку и, в отличие от хлорида, устойчив. PbCl₄ представляет собой маслянистую жидкость желтого цвета, крайне неустойчив, получается при глубоком охлаждении продуктов реакции оксида свинца(IV) с концентрированной хлороводородной кислотой.

Хлорид свинца(IV) является кислотой Льюиса:

PbCl₄ + 2HCl = H₂[PbCl₆];

Гексахлоросвинцовая кислота малоустойчива, более устойчивы её соли – гексахлороплюм-баты(IV) - М₂⁺¹[PbCl₆].

Cоли свинца(IV) – сульфат Pb(SO₄)₂ и ацетат Pb(CH₃COO)₄ - разлагаются водой, сильные окислители. Сульфат представляет собой светло-желтый порошок, получают при продолжительном нагревании фторида свинца(IV) с серной кислотой. Ацетат свинца(IV) – белые игольчатые кристаллы – получают по следующей реакции:

Pb₂PbO₄ + 8СH₃COOH + Cl₂ = 2Pb(CH₃COO)₄ + PbCl₂ + 4H₂O

Гидрид свинца(IV) – плюмбан PbН₄ – настолько неустойчив, что о его существовании можно судить только по косвенным признакам. Образуется при электрическом разряде между пластинами свинца в атмосфере водорода или действием соляной кислотой на Mg₂Pb.

Германий, олово и свинец образуют разнообразные металлоорганические соединения, отличающиеся высокой физиологической активностью. Органические соединения олова применяют в качестве пестицидов, чтобы снизить обрастание моллюсками корпусов морских кораблей. Тетраэтилсвинец - Pb(C₂H₅)₄ - используется как добавка, повышающая октановое число бензина (устойчивость к детонации). Органические соединения, а также растворимые неорганические соединения олова и особенно свинца ядовиты.