Azotan ołowiu (II) | |
Identyfikacja | |
---|---|
Nazwa IUPAC | Azotan ołowiu (II) |
N O CAS | |
N O ECHA | 100,030,210 |
N O WE | 233-245-9 |
UŚMIECHY |
[N +] (= O) ([O -]) [O -]. [N +] (= O) ([O -]) [O -]. [Pb + 2] , |
InChI |
InChI: InChI = 1 / 2NO3.Pb / c2 * 2-1 (3) 4; / q2 * -1; +2 InChIKey: RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYAJ Std. InChI: InChI = 1S / 2NO3.Pb / c2 * 2-1 (3) 4; / q2 * -1; +2 Std. InChIKey: RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N |
Wygląd | białe lub bezbarwne kryształy. |
Właściwości chemiczne | |
Brute formula | Pb ( N O 3 ) 2 |
Masa cząsteczkowa | 331,2 ± 0,1 g / mol N 8,46%, O 28,98%, Pb 62,57%, |
Moment dwubiegunowy | Nie |
Właściwości fizyczne | |
T ° fuzja | 269,85 ° C |
Rozpuszczalność |
520 g · l -1 (woda, 20 ° C ); nierozpuszczalny ( kwas azotowy ); |
Masa objętościowa | 4,53 g · cm -3 |
Temperatura zapłonu | Nie palne |
Krystalografia | |
Klasa kryształu lub grupa kosmiczna |
( N O 205)sześcienny Hermann-Mauguin: |
Typowa konstrukcja | sześcienne twarze wyśrodkowane |
Parametry siatki | 784 pm |
Koordynacja | kuboktaedryczny |
Środki ostrożności | |
Dyrektywa 67/548 / EWG | |
T O NIE Symbole : T : Toksyczny O : Utleniający N : Produkt niebezpieczny dla środowiska Zwroty R : R8 : Kontakt z materiałami zapalnymi może spowodować pożar . R21 : Działa szkodliwie w kontakcie ze skórą. R33 : Niebezpieczeństwo skumulowanych skutków. R36 : Działa drażniąco na oczy. R37 : Działa drażniąco na drogi oddechowe. R38 : Działa drażniąco na skórę. R60 : Może upośledzać płodność. R61 : Może działać szkodliwie na dziecko w łonie matki. R20 / 22 : Działa szkodliwie przez drogi oddechowe i po połknięciu. R50 / 53 : Działa bardzo toksycznie na organizmy wodne, może powodować długo utrzymujące się niekorzystne zmiany w środowisku wodnym. Zwroty S : S17 : Przechowywać z dala od materiałów zapalnych. S36 : Nosić odpowiednią odzież ochronną. S37 : Nosić odpowiednie rękawice. S39 : Nosić ochronę oczu / twarzy. S45 : W przypadku awarii lub jeżeli źle się poczujesz, niezwłocznie zasięgnij porady lekarza - jeżeli to możliwe, pokaż etykietę. S53 : Unikać narażenia - przed użyciem zapoznać się z instrukcją. S60 : Ten materiał i jego opakowanie należy utylizować jako odpad niebezpieczny. S61 : Unikać uwolnienia do środowiska. Zapoznaj się ze specjalnymi instrukcjami / kartą charakterystyki. Zwroty R : 8, 20/22, 21, 33, 36, 37, 38, 50/53, 60, 61, Zwroty S : 17, 36, 37, 39, 45, 53, 60, 61, |
|
Związki pokrewne | |
Inne kationy |
Azotan sodu |
Inne aniony |
Fosforan ołowiu (II) |
Jednostki SI i STP, chyba że określono inaczej. | |
Ołowiu (II), azotan jest sól nieorganiczna stanowi ołów i kwasu azotowego . Jest to bezbarwny kryształ lub biały proszek oraz stabilny i silny utleniacz. W przeciwieństwie do innych soli ołowiu (II) jest rozpuszczalny w wodzie . Jego głównym zastosowaniem (od średniowiecza ) pod nazwą plumb dulcis był surowiec do produkcji wielu pigmentów . Ponieważ XX XX wieku, stosuje się jako inhibitor ogniu nylon i poliester , a jako warstwę na powierzchni papieru photothermographic . Produkcja handlowa nie rozpocznie się w Europie przed XIX th century, a przed 1943 US , z typowym procesie produkcyjnym z wykorzystaniem ołowiu metalu lub z tlenku ołowiu w kwasie azotowym . Azotan ołowiu (II) jest toksyczny i prawdopodobnie rakotwórczy . Dlatego należy się z nim obchodzić i przechowywać w wymaganych warunkach bezpieczeństwa.
Już w średniowieczu azotan ołowiu (II) był produkowany na niewielką skalę jako podstawowy surowiec do produkcji barwników , takich jak żółcień chromu ( chromian ołowiu (II) ) czy oranż chromu ( hydroksydochromian ołów (II) ) lub inne podobne związki ołowiu. Od XV -go wieku, alchemik niemiecki Andreas Libavius syntetyzować ten związek, twórcę średniowiecznych nazw pion dulcis i calx pion dulcis . Mimo, że proces produkcyjny jest chemicznie na żywo, wytwarzanie było minimalne do XIX p wieku, bez wytwarzania pozaeuropejskich są znane.
Gdy azotan ołowiu (gdzie ołów ma stopień utlenienia : + II) jest podgrzewany, rozkłada się na tlenek ołowiu (II) , któremu towarzyszy odgłos pękania (czasami nazywany dekapitacją ), w zależności od następnej reakcji:
2 Pb (NO 3 ) 2 → 2 PbO (s) + 4 NO 2 ( g ) + O 2 (g)Ta właściwość powoduje, że azotan ołowiu jest czasami używany w pirotechnice (a zwłaszcza w fajerwerkach ).
Azotan ołowiu (II) rozpuszcza się w wodzie, dając klarowny, bezbarwny roztwór. Roztwór ten poddaje się reakcji z rozpuszczalnymi jodki, takie jak jodek potasu (KI), przez wytwarzanie osadu z ołowiu (II), jodek żółtopomarańczowej barwie światła.
Pb ( NO 3 ) 2 ( aq ) + 2 KI ( aq ) → PbI 2 ( s ) + 2 KNO 3 ( aq )Ta reakcja jest często używana do wykazania chemicznej reakcji wytrącania, z powodu obserwowanej zmiany koloru.
Azotan ołowiu (II), wraz z octanem ołowiu (II) , jest jedyną zwykłą solą ołowiu dobrze rozpuszczalną w wodzie w temperaturze pokojowej. Pozostałe sole ołowiu są w nim słabo lub nierozpuszczalne, w tym jego chlorek PbCl 2i jego siarczan PbSO 4co jest niezwykłe, ponieważ chlorki i siarczany wielu kationów metali są na ogół rozpuszczalne. Dobra rozpuszczalność azotanu ołowiu sprawia, że jest on zatem podstawowym związkiem do wytwarzania pochodnych tego kationu metalu przez podwójny rozkład .
Gdy molowy roztwór wodorotlenku sodu jest dodawany do dziesięciolowego roztworu azotanu ołowiu, wodorotlenek ołowiu Pb (OH) 2nie jest jedynym związkiem, który się formuje. Te podstawowe azotany powstają jeszcze raz przekroczył punkt równoważności . Aż do połowy równoważności przeważa Pb (NO 3 ) 2 · Pb (OH) 2 , a następnie tworzy się Pb (NO 3 ) 2 · 5Pb (OH) 2 . Zaskakująco, oczekiwany wodorotlenek Pb (OH) 2 nie tworzy się przed pH 12.
Strukturę krystaliczną stałego azotanu ołowiu (II) określono metodą dyfrakcji neutronów . Związek krystalizuje w układzie sześciennym z atomami ołowiu w sześciennym podsystemie centrowanym na ścianie , przy czym parametr sieciowy wynosi 784 pikometry (lub 7,84 angstremów). Jego grupa przestrzenna jest N O 205 (zgodnie z międzynarodowymi tabelach krystalografii - stare oznaczenie P a3 ) Pb zajmując krystalicznych obszarów (4a), N jest w zakładach, (8c), a O miejsc (24d).
Na rysunku (wykreślonym dla płaszczyzny krystalograficznej [111]) czarne kropki reprezentują atomy ołowiu, białe kropki oznaczają grupy azotanowe 27 pm powyżej płaszczyzny atomów ołowiu, a niebieskie kropki oznaczają te same grupy azotanowe. odległość poniżej tej płaszczyzny. W tej konfiguracji każdy atom Pb jest związany z 12 atomami tlenu ( długość wiązania chemicznego : 281 µm ). Wszystkie wiązania N - O są identyczne ( 125 µm ).
Akademickie zainteresowanie strukturą krystaliczną tego związku częściowo opierało się na możliwości swobodnej rotacji wewnętrznej grup azotanowych w sieci krystalicznej w podwyższonych temperaturach, co jednak nie nastąpiło.
Azotan ołowiu ma interesującą chemię supramolekularną ze względu na koordynację atomów azotu i tlenu, które są donorami elektronów. Szerokie zainteresowania akademickie, ale źródło potencjalnych zastosowań. Zatem połączenie azotanu ołowiu (II) z glikolem pentaetylenowym w roztworze acetonitrylu i metanolu , a następnie powolne odparowanie daje nowy krystaliczny materiał, [Pb (NO 3 ) 2 (EO 5 )]. Struktura krystaliczna tego związku wskazuje, że łańcuch PEO jest owinięty wokół jonu ołowiu w płaszczyźnie równikowej, podobnie jak eter koronowy . Dwa ligandy dwuidendanowo-azotanowe są w konfiguracji trans . Całkowita liczba koordynacyjna wynosi 10 z jonem ołowiu w podwójnie pokrytej kwadratowej geometrii molekularnej z antypryzmem.
Kompleks utworzony przez azotan ołowiu (II), nadchloran ołowiu (II) i dwukleszczowy ligand N będący donorem bitiazolu jest dwupierścieniowy z grupą azotanową tworzącą pomost pomiędzy atomami ołowiu o liczbie koordynacyjnej 5 i 6. Interesujący aspekt tego typu złożonym jest obecność fizycznej przerwy w sferze koordynacyjnej (tj. ligandy nie są rozmieszczone symetrycznie wokół jonu metalu), co prawdopodobnie można przypisać niezwiązanej parze elektronów ołowiu . To samo zjawisko opisano dla kompleksów ołowiu z imidazolem jako ligandem .
Ten rodzaj chemii nie zawsze jest specyficzny dla azotanu ołowiu, inne związki ołowiu (II), takie jak bromek ołowiu (II), również tworzą kompleksy, ale jest często stosowany ze względu na jego rozpuszczalność i właściwości.
Związek jest zwykle otrzymywany przez rozpuszczenie metalicznego lub utlenionego ołowiu w wodnym roztworze kwasu azotowego . Bezwodny Pb (NO 3 ) 2 można krystalizować bezpośrednio z roztworu. Nie jest znana produkcja na skalę przemysłową.
3 Pb + 8 HNO 3 → 3 Pb (NO 3 ) 2 + 2 NO + 4H 2 O PbO + 2 HNO 3 → Pb (NO 3 ) 2 + H 2 OAzotan ołowiu (II) był od dawna stosowany do produkcji zapałek i specjalnych materiałów wybuchowych, takich jak azydek ołowiu (II) Pb (N 3 ) 2 , w zaprawach i pigmentach (farby ołowiowe itp.) Do barwienia i drukowania perkalu i innych tekstyliów. oraz w procesach produkcji związków ołowiu. Nowsze zastosowania obejmują inhibitory termiczne w nylonach i poliestrach , w wierzchnich warstwach papierów fototermograficznych oraz w rodentycydach .
Azotan ołowiu jest również niezawodnym źródłem czystego nadtlenku azotu w laboratorium. Gdy sól jest starannie suszona i podgrzewana na stalowej tacy, wytwarza dwutlenek azotu oraz tlen . Gazy są kondensowane, a następnie poddawane destylacji frakcyjnej w celu uzyskania czystego N 2 O 4 :
2 Pb (NO 3 ) 2 ( s ) → 2 PbO (s) + 4 NO 2 ( g ) + O 2 (g)2 NO 2 ⇌ N 2 O 4Służy również do miareczkowania jonów siarczanowych. Tworzy nierozpuszczalny osad siarczanu ołowiu.
W medycynie, a dokładniej w podologii , azotan ołowiu może być stosowany do leczenia wrastających paznokci u nóg . W rzeczywistości pozwala wysuszyć narośla skóry, które powstają na paznokciu.
Ołów i wszystkie jego związki są toksyczne i ekotoksyczne. Wiadomo, że związki ołowiu są truciznami powolnymi i kumulującymi się, przy czym ponad 90% wchłoniętego ołowiu jest przyczepione do tkanki kostnej, z której jest powoli uwalniany przez długie okresy kilku lat.
Zagrożenia związane z azotanem ołowiu (II) dotyczą ogólnie rozpuszczalnych związków ołowiu, aw mniejszym stopniu innych nieorganicznych azotanów.
Ten związek jest bardzo toksyczny; jego połknięcie może prowadzić do głównego zatrucia ( ołowiu zatrucie): objawy obejmują zaburzenia jelit, ostry ból brzucha, brak łaknienia, mdłości, wymioty, skurcze. Przewlekła ekspozycja spowoduje problemy neurologiczne i nerkowe .
Te związki ołowiu nieorganiczne są klasyfikowane przez Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) jako prawdopodobnie rakotwórczy dla człowieka (klasa 2A). Zostały one powiązane z rakiem nerki i glejakiem u zwierząt laboratoryjnych, rakiem nerki, guzami mózgu i rakiem płuc u ludzi, chociaż badania pracowników narażonych na ołów mają często złożony charakter ze względu na jednoczesną ekspozycję na arsen . Ołów jest znany jako zastępujący cynk w wielu enzymach , takich jak dehydrataza kwasowa δ-aminolewulinowa (lub syntaza porfobilinogenu) w szlaku biosyntezy hemu i pirymidyno-5'-nukleotydazy , ważnych w metabolizmie zasadowych związków azotowych w DNA.
Dzieci łatwiej wchłaniają ołów przez ścianę przewodu pokarmowego niż dorośli; dlatego istnieje dla nich większe ryzyko.
Narażenie na ołów w czasie ciąży wiąże się ze wzrostem liczby spontanicznych wad rozwojowych płodu spowodowanych poronieniem i niską masą urodzeniową.
Ze względu na kumulatywny charakter toksyczności ołowiu, dzieci i kobiety w ciąży nie powinny w miarę możliwości być narażone na rozpuszczalne związki ołowiu, co jest nakazem prawnym w wielu krajach.
Podobnie jak w przypadku innych toksyn, podczas embriogenezy i wzrostu płodu pojawiają się „okna większej wrażliwości”; oraz w szczura laboratoryjnego , podanie pojedynczej dawki 25 - 70 mg / kg ołowiu azotanu (badania przeprowadzone na 8 th do 17 th dnia ciąży (dzień 1 = nawożenie spermy) daje efekty bardzo różne w zależności od momentu jej jest podawany:
Przy podawaniu jako azotan ołowiu, mimo że znaczne ilości ołowiu są przenoszone do płodu, łożysko wydaje się znacznie ograniczać przenoszenie ołowiu z matki na płód.
Ze względu na nieodłączną toksyczność ołowiu, przed, w trakcie i po kontakcie z azotanem ołowiu (II) należy przedsięwziąć środki ostrożności , w tym stosować środki ochrony indywidualnej , w tym okulary ochronne , fartuch i odpowiednie rękawice .
Doświadczenia z azotanem ołowiu (II) powinny być przeprowadzane w okapie z przepływem laminarnym i bez uwalniania odpadów do środowiska (woda / powietrze / gleba).
Szczegóły z kart charakterystyki są dostępne w linkach zewnętrznych.