Свинец. Общая характеристика. Отношение к кислотам и щелочам. Оксид и гидроксид свинца (II). Соли свинца (II). Оксид свинца (IV), его окислительные свойства.
Свине́ц (Pb) — элемент IVА группы, VI периода. Простое вещество — ковкий, сравнительно легкоплавкий металл серого цвета. Степени окисления: 4, 2, 0. Электронная формула KLMN5s²5p65d106s²6p²В разбавленных соляной и серной кислотах свинец практически не растворяется, в том числе из-за образования на поверхности нерастворимой пленки хлорида или сульфата. С крепкой серной кислотой (при концентрации более 80%) свинец реагирует с образованием растворимого гидросульфата Pb(HSO4)2, а в горячей концентрированной соляной кислоте растворение сопровождается образованием комплексного хлорида H4PbCl6. Разбавленной азотной кислотой свинец легко окисляется: Pb + 4HNO3 = Pb(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O. Разложение нитрата свинца(II) при нагревании – удобный лабораторный метод получения диоксида азота: 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2. В присутствии кислорода свинец растворяется также в ряде органических кислот. При действии уксусной кислоты образуется легкорастворимый ацетат Pb(CH2COO)2 (старинное название – «свинцовый сахар»). Свинец заметно растворим также в муравьиной, лимонной и винной кислотах. Растворимость свинца в органических кислотах могло раньше приводить к отравлениям, если пищу готовили в посуде, луженной или паянной свинцовым припоем. Свинец медленно растворяется и в концентрированных щелочах с выделением водорода: Pb + 2NaOH + 2H2O = Na2Pb(OH)4 + H2, что указывает на амфотерные свойства соединений свинца.
Оксид свинца(II) (PbO) - красные или жёлтые кристаллы, плохо растворимые в воде. Получают путем пропускания воздуха через расплавленный свинец: , нагреванием гидроксида свинца: , нагреванием карбоната свинца: , разложением нитрата свинца: , разложением диоксида свинца: , окислением сульфида свинца: . Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами: и щелочами: . Во влажном состоянии поглощает углекислоту с образованием основной соли: . Окисляется кислородом: .Бромом в водной суспензии окисляется до диоксида свинца: . Восстанавливается до металлического свинца водородом, оксидом углерода, алюминием (со взрывом): , , .
Гидроксид свинца(II) (Pb(OH)2) - белое аморфное вещество или прозрачные кристаллы, плохо растворимые в воде. Получают осаждением щелочью растворимой соли двухвалентного свинца: , окислением свинца в присутствии воды при нагревании: .При нагревании разлагается: . Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами: и щелочами: . Поглощает углекислоту с образованием основной соли: . В щелочной среде окисляется перекисью водорода: .
Окси́д свинца́(IV) (PbO2) — высший оксид свинца. Представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона. Промышленный способ производства: Pb3O4 + 4HNO3 → PbO2+2Pb(NO3)2 + 2H2O. С помощью сильных окислителей, например, хлорной извести, соединения свинца(II) можно окислить до диоксида: Pb(CH3COO)2 + Ca(ClO)Cl + H2O = PbO2 + CaCl2 + 2CH3COOH. Диоксид образуется также при обработке сурика азотной кислотой: Pb3O4 + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O. Диоксид свинца – сильный окислитель. Струя сероводорода, направленная на сухой диоксид, загорается; концентрированная соляная кислота окисляется им до хлора: PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + H2O , сернистый газ – до сульфата: PbO2 + SO2 = PbSO4 , а соли Mn2+ – до перманганат-ионов: 5PbO2 + 2MnSO4 + H2SO4 = 5PbSO4 + 2HMnO4 + 2H2O. Диоксид свинца образуется, а затем расходуется при зарядке и последующем разряде самых распространенных кислотных аккумуляторов. Диоксид свинца, реагируя с щелочью, также образует комплексный плюмбат(IV): PbO2 + 2NaOH + 2H2O = Na2[Pb(OH)6]. Если же PbO2 сплавить с твердой щелочью, образуется плюмбат состава Na2PbO3. Из соединений, в которых свинец(IV) входит в состав катиона, наиболее важен тетраацетат. Его можно получить кипячением сурика с безводной уксусной кислотой: Pb3O4 + 8CH3COOH = Pb(CH3COO)4 + 2Pb(CH3COO)2 + 4H2O .