Гидроксид свинца (Pb(OH)2) (19783-14-3) Физические и химические свойства
Гидроксид свинца (Pb(OH)2)
Неорганический гидроксид свинца(II) — белое твердое вещество, используемое как прекурсор в синтезе материалов и в качестве эталонного аналитического реагента; закупки и обращение регулируются строгими требованиями охраны труда.
| № CAS | 19783-14-3 |
| Группа веществ | Неорганические соединения свинца |
| Типичная форма выпуска | Порошок или кристаллическое твердое вещество |
| Стандарты качества | EP, USP |
Гидроксид свинца — неорганический гидроксид свинца(II), относящийся к классу гидроксидов тяжелых металлов. Структурно он представляет собой свинец в степени окисления +2, координированный к лигандам гидроксида; твердое вещество лучше всего описывается как ионная полимерная решетка c катионами \(\ce{Pb^{2+}}\) и анионами гидроксида, образующая белое, слабо растворимое твердое вещество. Электронно центр Pb(II) обладает стереохимически активной неподеленой парой электронов, влияющей на локальную координационную геометрию и способствующей формированию слоистых или полимерных гидроксидных/оксидных структур, а не дискретных молекулярных единиц.
Химически \(\ce{Pb(OH)2}\) ведёт себя преимущественно как основной неорганический гидроксид: он растворяется в минеральных кислотах с образованием растворимых солей свинца(II) и при сильно щелочных условиях проявляет амфотерные свойства, формируя растворимые плумбитовые/плумбатовые анионы (например, \(\ce{Pb(OH)3^-}\) и \(\ce{Pb(OH)4^{2-}}\)). Твердое вещество по сути ионное и нелетучее, нерастворимо в органических растворителях и склонно к поверхностному карбонированию и дегидратации с образованием оксидов свинца при термическом нагреве или старении. Практически низкая растворимость в воде, химическая реактивность с кислотами, сульфидами и карбонатами, а также хорошо известная системная токсичность как соединения свинца определяют особенности его хранения, обращения и нормативного регулирования.
Для данного вещества часто заявляются коммерческие стандарты: EP, USP.
Основные физические свойства
Плотность
Экспериментально установленное значение этого параметра отсутствует в текущем контексте данных.
Точка плавления или разложения
Экспериментально установленное значение этого параметра отсутствует в текущем контексте данных.
Растворимость в воде
\(\ce{Pb(OH)2}\) мало растворим в воде и обычно представлен в виде тонкого белого осадка или суспензии. Он активно реагирует с кислотами с образованием растворимых катионов \(\ce{Pb^{2+}}\) согласно реакции \( \ce{Pb(OH)2 + 2 H+ -> Pb^{2+} + 2 H2O} \). В избытке сильной щелочи образует растворимые плумбитовые/плумбатовые комплексы, например \( \ce{Pb(OH)2 + OH- -> Pb(OH)3^-} \), а при высоко щелочных условиях происходит дальнейшее депротонирование с образованием \( \ce{Pb(OH)4^{2-}} \). Нерастворимость в большинстве органических сред и склонность к образованию коллоидных суспензий характерны для данного класса ионных гидроксидов.
pH раствора (качественное поведение)
Водная суспензия \(\ce{Pb(OH)2}\) имеет щелочную реакцию за счет присутствия гидроксид-ионых; щелочность нейтрализуется при добавлении кислот. В присутствии избытка щелочи система становится растворимой за счет образования плумбитовых/плумбатовых анионов. Количественное значение pH в текущем контексте не предоставляется.
Химические свойства
Кислотно-щелочное поведение
\(\ce{Pb(OH)2}\) функционирует преимущественно как основание по Бренстеду (донор гидроксид-ионов) и проявляет ограниченный амфотеризм. Протонирование кислотами приводит к образованию катиона \(\ce{Pb^{2+}}\) и воды, тогда как реакция с концентрированной щелочью даёт растворимые гидроксо-свинцовые анионы, описанные выше. Эти кислотно-основные трансформации контролируют растворимость и спецификацию в водных технологических потоках и определяют конечный продукт при синтезе производных солей свинца.
Реакционная способность и стабильность
Под воздействием тепла и химически \(\ce{Pb(OH)2}\) склонен к дегидратации с образованием оксидных фаз свинца, а при контакте с карбонатами, сульфатами или сульфидами формирует основные соли (например, переход в основные карбонаты или черный сульфид свинца при контакте с сульфидом). Окисление Pb(II) в Pb(IV) не является благоприятным в мягких условиях, но может протекать в сильно окислительной среде с образованием оксидов свинца с более высокой степенью окисления. Твердое вещество обычно стабильно в сухих нейтральных условиях, однако при экспозиции с атмосферным CO2 медленно карбонируется и активно реагирует с кислотами, сильными основаниями и источниками сульфид-ионов.
Молекулярные и ионные параметры
Формула и молекулярная масса
Молекулярная формула: \(\ce{H2O2Pb}\)
Молекулярная масса: 241 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
Точная масса (моноизотопная): 241.98213
Топологическая полярная поверхность (расчетная): 2 Ų (вычисленный дескриптор)
Количество доноров/акцепторов водородных связей (расчетное): доноров Н-СВ = 2; акцепторов Н-СВ = 2
Количество вращающихся связей (расчетное): 0
Составные ионы
Ионные компоненты в твердом состоянии и в водном растворе (при типичных условиях) — \(\ce{Pb^{2+}}\) и \(\ce{OH-}\) (стехиометрия: один \(\ce{Pb^{2+}}\) на два \(\ce{OH-}\)). В сильно щелочных условиях формируются растворимые гидроксо-комплексы, такие как \(\ce{Pb(OH)3^-}\) и \(\ce{Pb(OH)4^{2-}}\).
Идентификаторы и синонимы
Регистрационные номера и коды
CAS номер: 19783-14-3
EC номер: 243-310-3
DSSTox Substance ID: DTXSID601015737
Nikkaji Number: J96.326G
Wikidata: Q412573
InChI: InChI=1S/2H2O.Pb/h2*1H2;/q;;+2/p-2
InChIKey: VNZYIVBHUDKWEO-UHFFFAOYSA-L
SMILES: [OH-].[OH-].[Pb+2]
Международное номенклатурное имя IUPAC (вычисленное): гидроксид свинца(2+)
Синонимы и общеупотребительные названия
Общеупотребительные или зарегистрированные синонимы: гидроксид свинца; гидроксид свинца(II); плумбанедиол; гидроксид свинца(2+); гидроксид свинца (Pb(OH)2).
Промышленные и коммерческие применения
Функциональные роли и области применения
Гидроксид свинца применяется в промышленности как промежуточное вещество при производстве других неорганических соединений свинца и в процессах, требующих контролируемой спецификации свинца(II). Его основная роль — прекурсор или неорганический реагент, а не конечный потребительский продукт. Коммерческая активность и промышленное производство вещества задокументированы в нескольких юрисдикциях.
Типичные примеры применения
К типичным применениям, относящимся к данному классу веществ, относятся: прекурсор для получения солей свинца и основных соединений свинца; использование в лабораторном синтезе для производства свинцсодержащих материалов; применение в процессах, где образуются нерастворимые осадки гидроксида свинца для разделения или последующего преобразования в другие оксиды свинца. Из-за токсичности и нормативных ограничений многие исторические применения соединений свинца (например, пигменты, глазировочные агенты) теперь контролируются или запрещены.
Обзор безопасности и обращения
Опасности для здоровья и окружающей среды
Гидроксид свинца является соединением свинца(II) и обладает системной и экологической токсичностью, характерной для неорганического свинца. Токсикологические эффекты включают нейротоксичность (особенно для развивающейся нервной системы), нефротоксичность, гематологические нарушения (вмешательство в биосинтез гема), репродуктивную и эмбриотоксичность, а также канцерогенный потенциал. Вещество является опасным при проглатывании и вдыхании и может вызывать долговременное поражение органов при повторном воздействии. Также высокотоксично для водных организмов с длительным воздействием.
Заявленные опасные свойства соединений свинца в данном контексте включают острую токсичность при пероральном и ингаляционном воздействии, канцерогенный риск, репродуктивную токсичность, специфическую токсичность для отдельных органов (при однократном и повторном воздействии) и токсичность для водных организмов. Допустимые пределы воздействия, указанные в производственных руководствах, обычно составляют 0,05 \(\mathrm{mg}\,\mathrm{m}^{-3}\), выраженные как элементарный свинец (\( \text{as Pb} \)). Биологические показатели мониторинга включают референтные значения содержания свинца в крови порядка 200 \(\mathrm{\mu g}\,\mathrm{L}^{-1}\) (20 \(\mathrm{\mu g}\)/100 mL) в некоторых схемах руководств. Медицинское лечение значительного отравления свинцом включает хелатную терапию с применением таких агентов, как ЭДТА, димеркапрол или DMSA под клиническим контролем.
Для получения подробной информации об опасностях, транспортировке и нормативных требованиях пользователям рекомендуется обращаться к специализированному Паспортe безопасности (SDS) продукта и местному законодательству.
Требования к хранению и обращению
Обращение должно минимизировать образование пыли и предотвращать ингаляцию или проглатывание. Рекомендуются инженерные средства защиты, такие как местная вытяжная вентиляция или видеотумбочки, а также использование соответствующих средств индивидуальной защиты (перчатки, защитные очки, респиратор при необходимости). Контейнеры должны храниться плотно закрытыми в прохладном, сухом, хорошо вентилируемом помещении, отдельно от сильных кислот и сильных окислителей, с маркировкой, предотвращающей случайное использование. Отходы и остатки при разливах должны утилизироваться как опасные материалы, содержащие свинец, в соответствии с применимыми нормативами по обращению с отходами. Для детальных процедур по дезактивации, аварийному реагированию и утилизации следует консультироваться с Паспортом безопасности продукта и соответствующими нормативными актами.
