Le nitrate de plomb(II) est toxique, oxydant, et il est classé comme probablement cancérigène pour l’homme par le Centre International de recherche sur le Cancer. Par conséquent, il doit être manipulé et stocké avec les précautions de sécurité appropriées pour empêcher l’inhalation, l’ingestion et le contact avec la peau. En raison de sa nature dangereuse, le nitrate de plomb(II) a des applications limitées en dehors du laboratoire.

• 1 Histoire
• 2 Chimie
  • 2.,1 Chimie aqueuse
  • 2.2 structure cristalline
  • 2.3 Complexation
  • 2.4 oxydation et décrépitation
• 3 Préparation
• 4 Applications
• 5 Sécurité
• 6 Voir aussi
• 7 références

histoire

Depuis II) le nitrate a été produit comme matière première pour la production de pigments colorés dans les peintures au plomb, tels que le jaune de chrome(chromate de plomb (II)), l’orange de chrome(chromate d’hydroxyde de plomb (II)) et des composés de plomb similaires. Ces pigments ont été utilisés pour la teinture et l’impression de calicot et d’autres textiles.,

en 1597, L’alchimiste allemand Andreas Libavius a décrit le composé pour la première fois, inventant les noms médiévaux de plumb dulcis et calx plumb dulcis, signifiant « plomb doux », en raison de son goût. Bien qu’à l’origine non comprise au cours des siècles suivants, la propriété de décrépitation du nitrate de plomb(II) a vu son utilisation dans les allumettes et les explosifs spéciaux tels que l’azoture de plomb.

le processus de production était et est toujours chimiquement simple, dissolvant efficacement le plomb dans l’aqua fortis (acide nitrique), puis récoltant le précipité., Cependant, la production est restée à petite échelle pendant de nombreux siècles, et la production commerciale de nitrate de plomb(II) comme matière première pour la fabrication d’autres composés de plomb n’a été signalée qu’en 1835.

Chimie

chimie aqueuse

Le nitrate de plomb(II) se dissout facilement dans l’eau pour donner une solution claire et incolore. Ceci réagit avec les iodures solubles tels que l’iodure de potassium pour produire un précipité de l’iodure de plomb(II) jaune-orange vif., Cette réaction est souvent utilisée pour démontrer la précipitation, en raison du changement de couleur frappant observé:

Pb(NO3)2(aq) + 2ki(aq) → PbI2(s) + 2 KNO3(aq)

la réaction similaire a lieu dans la phase solide, dans laquelle le nitrate de plomb et l’iodure de potassium sont finement broyés et mélangés dans un mortier.

mis à part le nitrate de plomb(II), l’acétate de plomb(II) est le seul autre composé de plomb soluble commun. Presque tous les autres composés de plomb sont insolubles dans l’eau, même lorsqu’ils sont associés à des anions généralement très solubles. E. g.,, le chlorure de plomb (II), le bromure de plomb(II) et l’iodure de plomb(II), collectivement appelés halogénures de plomb, sont faiblement solubles dans l’eau (moins de 0,01 mole par litre) à température ambiante, et à peine plus près du point d’ébullition. Cela signifie que le nitrate de plomb (II) a une importance particulière en tant que point de départ pour la production de composés de plomb insolubles par double décomposition.,

Les solutions chaudes d’halogénures de plomb peuvent être précipitées au refroidissement pour créer des cristaux plumeux et irisés en suspension dans l’eau, dont la couleur du cristal dépend de l’halogénure particulier (chlorure = blanc, bromure = chamois, iodure = jaune). Ces cristaux apparaissent soudainement, lorsque les solutions plongent en dessous de la température de recristallisation. Cet effet est utilisé pour démontrer la solubilité dans les salles de classe.

lorsque la solution concentrée d’hydroxyde de sodium est ajoutée à la solution de nitrate de plomb(II), des nitrates basiques se forment, même bien au-delà du point d’équivalence., Jusqu’au demi-point d’équivalence, PB(NO3)2·PB(OH)2 prédomine, puis après ce point, Pb(NO3)2·5pb(OH)2 est formé. Aucun pb(OH)2 simple n’est formé jusqu’à au moins pH 12.

structure cristalline

la structure cristalline du nitrate de plomb(II) solide a été déterminée par diffraction neutronique. Le composé cristallise dans le système cubique avec les atomes de plomb dans un système cubique centré sur la face. Son groupe d’espace est Pa3Z=4 (notation en treillis de Bravais), avec chaque côté du cube de longueur 784 picomètres.,

Les points noirs représentent les atomes de plomb, les points blancs les groupes de nitrate 27 picomètre au-dessus du plan des atomes de plomb, et les points bleus les groupes de nitrate à la même distance au-dessous de ce plan. Dans cette configuration, chaque atome de plomb est lié à 12 atomes d’oxygène (longueur de liaison: 281 picomètre). Toutes les longueurs de liaison N-O sont identiques, à 127 picomètre.

l’intérêt de la recherche pour la structure cristalline du nitrate de plomb(II) était en partie basé sur la possibilité d’une rotation interne libre des groupes nitrates dans le réseau cristallin à des températures élevées, mais cela ne s’est pas concrétisé.,

Complexation

Le nitrate de plomb(II) est associé à une chimie supramoléculaire intéressante en raison de sa coordination avec les composés donneurs d’électrons de l’azote et de l’oxygène. L’intérêt est largement académique, mais avec plusieurs applications potentielles. Par exemple, la combinaison de nitrate de plomb et de pentaéthylène glycol (EO5) dans une solution d’acétonitrile et de méthanol suivie d’une évaporation lente produit un nouveau matériau cristallin . Dans la structure cristalline de ce composé, la chaîne EO5 est enroulée autour de l’ion plomb dans un plan équatorial similaire à celui d’un éther couronne., Les deux ligands nitrate bidentate sont en configuration trans. Le nombre total de coordination est 10, avec l’ion de plomb dans une géométrie moléculaire d’antiprisme carré bicapté.

Le complexe formé par le nitrate de plomb(II), le perchlorate de plomb(II) et un ligand n-donneur de bidentate de bithiazole est binucléaire, avec un groupe nitrate reliant les atomes de plomb avec un nombre de coordination de 5 et 6. Un aspect intéressant de ce type de complexes est la présence d’un espace physique dans la sphère de coordination, c’est-à-dire que les ligands ne sont pas placés symétriquement autour de l’ion métallique., Ceci est potentiellement dû à une seule paire d’électrons de plomb, également trouvée dans les complexes de plomb avec un ligand imidazole.

ce type de chimie n’est pas toujours unique au nitrate de plomb; d’autres composés de plomb(II) tels que le bromure de plomb(II) forment également des complexes, mais le nitrate est fréquemment utilisé en raison de ses propriétés de solubilité et de sa nature bidentate.

oxydation et décrépitation

lorsqu’ils sont chauffés, les cristaux de nitrate de plomb(II) se décomposent en oxyde de plomb(II), dioxygène et dioxyde d’azote, accompagnés d’un bruit crépitant. Cet effet est appelé décrépitation.,

2 Pb(NO3)2(s) → 2 PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)

en raison de cette propriété, le nitrate de plomb est parfois utilisé en pyrotechnie comme les feux d’artifice.

préparation

Le composé peut être obtenu en dissolvant du plomb métallique dans de l’acide nitrique aqueux:

3 Pb + 8 HNO3 → 3 Pb(NO3)2 + 2 NO + 4H2O

plus couramment, le nitrate de plomb(II) est obtenu en dissolvant de l’oxyde de plomb, qui est facilement disponible(NO3)2 a une très faible solubilité dans l’acide nitrique, le nitrate de plomb(II)est cristallisé directement à partir de la solution., La plupart des nitrates de plomb(II) disponibles dans le commerce, ainsi que des matériaux à l’échelle du laboratoire, sont produits en conséquence. L’approvisionnement se fait dans des sacs de 25 kg ou moins et dans des conteneurs de laboratoire.

dans le traitement à l’acide nitrique des déchets contenant du plomb, par exemple dans le traitement des déchets plomb-bismuth des raffineries de plomb, des solutions impures de nitrate de plomb(II) sont formées comme sous-produit. Ces solutions seraient utilisées dans le processus de cyanuration de l’or.

Applications

en raison de la nature toxique du nitrate de plomb(II), on préfère utiliser des solutions de remplacement dans les applications industrielles., Dans l’ancienne application majeure des peintures au plomb, il a été largement remplacé par du dioxyde de titane. Les applications actuelles du nitrate de plomb(II) comprennent l’utilisation comme stabilisant thermique dans le nylon et les polyesters, comme revêtement pour le papier photothermographique et dans les rodenticides.

à l’échelle du laboratoire, le nitrate de plomb(II) constitue une source fiable de tétroxyde de dinitrogène. Lorsque le sel est soigneusement séché et chauffé dans un récipient en acier, il produit du dioxyde d’azote avec du dioxygène.,

2 Pb(NO3)2(s) → 2 PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g) 2 NO2 ⇌ N2O4

Les gaz sont condensés et distillés de manière fractionnée pour donner du N2O4.

pour améliorer le processus de lixiviation dans la cyanuration de l’or, une solution de nitrate de plomb(II) est ajoutée. Bien qu’il s’agisse d’un procédé en vrac, seules des quantités limitées (10 à 100 grammes de nitrate de plomb(II) par tonne d’or) sont requises. La cyanuration elle-même, ainsi que l’utilisation de composés de plomb dans le processus, sont considérées comme controversées en raison de la nature toxique des composés.,

sécurité

Le nitrate de plomb(II) est toxique et son ingestion peut entraîner une intoxication aiguë au plomb, comme c’est le cas pour tous les composés solubles du plomb. Tous les composés inorganiques du plomb sont classés par le centre International de recherche sur le Cancer (CIRC) comme probablement cancérogènes pour l’homme (Catégorie 2A). Ils ont été liés au cancer rénal et au gliome chez les animaux de laboratoire et au cancer rénal, au cancer du cerveau et au cancer du poumon chez l’homme, bien que les études sur les travailleurs exposés au plomb soient souvent compliquées par une exposition simultanée à l’arsenic., Le plomb est connu pour se substituer au zinc dans un certain nombre d’enzymes, y compris la δ-aminolévulinic acid dehydratase (porphobilinogen synthase) dans la voie de biosynthèse de l’hème et la pyrimidine-5′-nucléotidase, importante pour le métabolisme correct de L’ADN.

pour éviter l’inhalation, l’ingestion et l’exposition à la peau, le nitrate de plomb(II) doit être manipulé dans une armoire à fumée, avec une protection du visage, du corps et des mains. Des instructions spéciales pour la manipulation sont incluses dans toutes les fiches de données de sécurité (FS). Après utilisation, tous les matériaux et leurs conteneurs doivent être éliminés en tant que déchets dangereux., Les déversements et les rejets dans l’environnement doivent être évités.

Voir aussi

• Pigments, tels que le plomb blanc, plomb jaune et rouge de Naples
• composés historiques, tels que l’acide muriatique, le vitriol et le Sal mirabilis

fiches de données de sécurité des matériaux

• FS pour le nitrate de plomb, Mallinckrodt/J. T.,Baker
• FS pour le nitrate de plomb, PTCL, Oxford University
• FS pour le nitrate de plomb, ProSciTechPDF (126 KiB)
• FS pour le nitrate de plomb, Science Stuff Inc
• FS pour le nitrate de plomb, Iowa State University
• FS pour le nitrate de plomb, NIST