Nitrato de chumbo: estrutura, propriedades, obtenção, usos - Ciência - 2023

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Nitrato de chumbo: estrutura, propriedades, obtenção, usos - Ciência
Nitrato de chumbo: estrutura, propriedades, obtenção, usos - Ciência

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o nitrato de chumbo ou nitrato de chumbo (II) é um composto inorgânico formado pelos elementos chumbo (Pb), nitrogênio (N) e oxigênio (O). O chumbo é encontrado como íon Pb2+ e nitrogênio e oxigênio formam o íon nitrato NO3–.

Sua fórmula química é Pb (NO3)2. É um sólido cristalino branco muito solúvel em água, onde forma os íons Pb2+ e não3–. É também conhecido como nitrato de plumbose porque o chumbo está em seu estado de oxidação mais baixo.

Possui fortes propriedades oxidantes, por isso é utilizado em aplicações onde essa característica é necessária, como na preparação de diversos compostos orgânicos e como reagente de laboratório.

No passado, era amplamente utilizado para preparar tintas à base de chumbo, onde também atuava como fixador de cor em tecidos. Esta aplicação foi abandonada devido à toxicidade do chumbo.


Tem sido usado na indústria metalúrgica de várias maneiras e, recentemente, mostrou-se útil para formar, juntamente com outros compostos, materiais com alta capacidade de absorção de luz e transformação em eletricidade.

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

Estrutura

É um composto iônico formado por um cátion Pb2+ e dois ânions NO3–. No ânion nitrato, os oxigênios estão dispostos simetricamente em torno do nitrogênio e a ligação dupla se alterna com ele.

O chumbo neste composto tem a seguinte configuração eletrônica:


[Xe] 4F14 5d10 6s2 6p0, onde se observa que perdeu os 2 elétrons da última camada.

Nomenclatura

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

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino branco ou incolor. Cristais cúbicos.

Peso molecular

331 g / mol

Ponto de fusão

470 ° C De acordo com algumas fontes, ele se decompõe a essa temperatura.

Densidade

4,53 g / cm3

Solubilidade

Muito solúvel em água: 59,7 g / 100 mL de água a 25 ° C Ligeiramente solúvel em etanol. Insolúvel em ácido nítrico (HNO3) concentrado.

pH

Uma solução aquosa com 20% de Pb (NO3)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 o são. Se aquecido até a decomposição, emite gases tóxicos de óxido de nitrogênio:

2 Pb (NÃO3)2 + calor → 2 PbO + 4 NO2↑ + O2↑

Quando dissolvido em água, ele ioniza:

Pb (NÃO3)2 + H2O → Pb2+ + 2 NÃO3–

Obtendo

Pode ser preparado pela reação de chumbo metálico, monóxido de chumbo (PbO) ou carbonato de chumbo PbCO3 com ácido nítrico. É aconselhável usar ácido em excesso para evitar a formação de nitratos básicos.

PbO + 2 HNO3 (concentrado) → Pb (NÃO3)2↓ + H2OU

Formulários

Em síntese orgânica

Sua capacidade oxidante tem aplicação na preparação de diversos compostos.

Tem sido utilizado para sintetizar calixarenos, que são compostos orgânicos cuja molécula tem o formato de um cesto que permite alojar outras substâncias em função do uso que lhe será dado.

É utilizado para obter isotiocianatos (R-NCS) a partir de aminas (R-NH2).

É usado em escala industrial para preparar benzaldeído por meio da oxidação do cloreto de benzila. Também serve como catalisador para a esterificação de compostos orgânicos, por exemplo, na produção de poliésteres.

Em análise química

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

Na coloração de fibras têxteis

Alguns corantes de cromo requerem o uso de Pb (NO3)2 para obtê-lo. Por exemplo, para tingir o algodão de amarelo, o algodão 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 (PbCrO4), que é um pigmento amarelo.

No entanto, hoje os pigmentos de chumbo foram descontinuados devido à sua toxicidade.

Também atua como um mordente para fixar as tinturas durante a coloração ou impressão de outros tipos de fibra.

Na medina veterinária

Antigamente, era usado como agente cáustico no tratamento de cancro ou gangrena em cavalos.

Na industria do metal

O nitrato de chumbo é utilizado no refino eletrolítico do chumbo, como agente promotor da flotação na remoção do titânio de certas argilas, permite recuperar metais preciosos de soluções de cianeto e é utilizado na eletrodeposição de PbO2 em ânodos de níquel.

Em células solares

Tem sido utilizado na forma de solução aquosa para fazer células solares à base de perovskita, um mineral do óxido de titânio.

O material sintetizado é uma perovskita organometálica ou perovskita iodeto de chumbo que tem chamado a atenção de pesquisadores, por apresentar alta capacidade de absorção de luz e grande comprimento de difusão de portadores de carga.

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

Outros aplicativos

O (PbNO3)2 também foi usado:

  • na fabricação de fósforos, certos explosivos e materiais pirotécnicos,
  • na fotografia como agente sensibilizador para revestir papel em fototermografia,
  • na indústria têxtil para melhorar o rayon e estabilizar o náilon,
  • 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 se tratar de um agente fortemente oxidante, existe o perigo de incêndio se entrar em contato com materiais orgânicos.

Para a saúde

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

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

Para o ambiente natural

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

Se acidentalmente derramado na água, deve ser neutralizado com óxido de cálcio (CaO), carbonato de cálcio (CaCO3) ou bicarbonato de sódio (NaHCO3).

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

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