Оксиды германия, олова и свинца (II).



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Оксиды германия, олова и свинца (II).



Для всех элементов подгруппы германия известны оксиды состава ЭО.

При накаливании германия и олова на воздухе, как мы помним, образуются диоксиды германия и олова и оксид свинца (II). Оксиды германия и олова получаются только косвенным путем. Это твердые вещества различной окраски: GeO и SnO – черного цвета, PbO – красного или желтого цвета. В воде все оксиды плохо растворимы.

Кристаллическая структура оксидов также различается. Оксид олова и красный оксид свинца (глет) имеют слоистую решетку, образованную тетерагональными пирамидами ЭО4 (зонтиками) с локализованной электронной парой при атоме Э:

 

 

••

Э

О О

О О

PbO желтый (массикот) имеет ромбическую решетку, Тпл. = 884ºС.

Оксиды ЭО и гидроксиды проявляют амфотерные свойства с преобладанием основных, причем в подгруппе сверху вниз усиливаются основные свойства. Гидроксиды (II) в воде нерастворимы, взаимодействуют как с кислотами, так и со щелочами:

Э(ОН)2 + 2HCl = Cl2 + 2H2O;

Э(OH)2 + KOH = K[Э(OH)3].

Константы диссоциации Pb(OH)2 по основному типу (KbI=10−3, KbII=10−8) больше, чем по кислотному типу (KаI=10−12).

Pb(OH)2 – белый осадок, хорошо растворяется в кислотах и хуже – в растворах щелочей. При растворении в кислотах Pb(OH)2 или PbO образуются соли, содержащие катион Pb2+, в щелочах – соли, содержащие PbII в анионе, - гидроксоплюмбаты (II), или гидроксоплюмбиты состава К2[Pb(OH)4]. Большинство солей свинца (II) малорастворимы в воде. Исключение составляют ацетат и нитрат свинца.

Гидроксид свинца (II) образуется при коррозии металлического свинца и его сплавов в присутствии воды, при высокотемпературном гидролизе солей, а также осаждается из растворов солей PbII щелочами при pH = 4,3 - 13,5.

Ацетат свинца (II) Pb(CH3COO)2 получают растворением PbO в уксусной кислоте. Это хорошо растворимая в воде соль (в 100г воды при 25ºС растворяется 50г соли, а при 100ºС – 200 г соли). Из раствора кристаллизуется тригидрат Pb(CH3COO)2∙3H2O, который благодаря сладкому вкусу называется свинцовым сахаром. При нагревании до 75ºС он теряет гидратную воду. Пропитанная раствором Pb(CH3COO)2 и затем высушенная бумага при поджигании не горит, а тлеет, как трут.

Водные растворы ацетата свинца растворяют значительные количества оксида свинца; такие растворы из-за гидролиза имеют кислый вкус и называются свинцовым уксусом. Они содержат основные ацетаты свинца Pb(OH)CH3COO и Pb3(OH)4(CH3COO)2. Это редкий пример хорошо растворимых основных солей. Обычно основные соли плохо растворимы, так как имеют строение олигомеров или полимеров из-за быстро протекающего процесса старения.

Нитрат свинца (II) Pb(NO3)2 получают растворением свинца, оксида или карбоната свинца в горячей разбавленной азотной кислоте. Он кристаллизуется из растворов, к которым для подавления гидролиза добавлен избыток HNO3 в виде крупных кубических кристаллов. При температуре выше 200ºСPb(NO3)2 разлагается:

2Pb(NO3)2 = 2PbO+4NO2↑+O2↑.

Нитрат свинца не растворим в концентрированной азотной кислоте. Как и ацетат свинца, нитрат используют в лабораторной практике в качестве реактива, содержащего Pb2+ в водорастворимой форме.

Сульфат свинца (II) PbSO4встречается в природе (минерал англезит) в виде бесцветных ромбических кристаллов, очень плохо растворимых в воде (ПР = 1,6∙10−8 при 25ºС). Лучше сульфат свинца растворяется в концентрированных HNO3, HCl, H2SO4 c образованием кислых солей или комплексных соединений, а также в концентрированных растворах щелочей с образованием гидроксокомплексов К2[Pb(OH)4]. При нагревании до 1000ºС PbSO4 разлагается.

Карбонат свинца (II) PbСO3также встречается в природе (минерал церуссит); искусственно его получают в виде кристаллического осадка при пропускании углекислого газа в раствор среднего ацетата свинца или при смешивании растворов солей свинца (нитрата или ацетата) с карбонатом аммония (NH4)2CO3 (на холоду, при pH раствора ≤ 7):

Pb2+ + CO32− = PbCO3↓.

Растворимость PbCO3 мала (ПР = 3,3∙10−14 при 18ºС), в присутствии CO2 растворимость PbCO3 возрастает вследствие образования гидрокарбоната Pb(HCO3)2. При нагревании выше 315ºС PbCO3 разлагается.

При действии на соли свинца карбонатов щелочных металлов в присутствии аммиака или при пропускании CO2 через раствор основного ацетата выпадает в осадок основная соль Pb(OH)2∙ 2PbCO3:

3Pb(OH)(CH3COO) + 2CO2 + H2O = Pb(OH)2∙2PbCO3↓+3CH3COOН, которая раньше использовалась как краска – свинцовые белила. Из всех белых красок свинцовые белила обладают наибольшей кроющей способностью; недостаток – ядовитость и постепенное потемнение вследствие взаимодействия PbCO3 с сероводородом, следы которого всегда есть в воздухе. Реставраторы обрабатывают почерневшие старые картины пероксидом водорода. Черный PbS превращается при этом в PbSO4 белого цвета – картина «молодеет».

Хромат свинца (II) PbCrO4 –кристаллическое вещество оранжево-красного цвета, встречается в природе (минерал крокоит); существует и в виде менее устойчивых модификаций желтого и темно-коричневого цвета. Хромат свинца применяют как желтую краску (крон).

Получают PbCrO4 по обменной реакции между растворимой солью свинца и K2CrO4. Растворимость PbCrO4 в воде мала (ПР = 1,8∙10−14 при 20ºС); хромат свинца растворяется в азотной кислоте и в щелочах:

2PbCrO4 + HNO3 = 2Pb(NO3)2 + H2Cr2O7 + H2O,

PbCrO4 + 4NaOH = Na2[Pb(OH)4] + Na2CrO4.

 

6.3 Проектное задание

Описать строение оксидов германия, олова и свинца; объяснить изменение

их кислотно-основные свойств в подгруппе; закончить уравнения реакций:

А) Fe2O3 + CO →; б) СО + О2 → в) SiO2 + Si →;

г) SiO2 + C →; д)SiO2 + SiC →.

 

Тест рубежного контроля

Тест содержит 7 заданий, на выполнение которых отводится 5 минут. Выберите наиболее правильный, по Вашему мнению, вариант ответа и отметьте его в бланке ответов любым значком (правильных ответов может быть несколько!)

1. Какой тип химической связи в молекуле монооксида углерода?
а) ковалентная полярная б) ковалентная неполярная
в) ионная г) тройная
2. С какими из перечисленных веществ реагирует моноксид кремния?
а)O2 б) NaOH
в) H2 г) СаО
3. Каков характер оксида свинца (II)?
а) кислотный б) идеальный амфолит
в) основный г) амфотерный с преобл.основных свойств
4. Как можно обезвредить фосген?
а) растворить в воде б) использовать гашеную известь
в) нагреть г) добавить органический растворитель
5. Каковы физико-химические свойства оксида свинца (II)
а) черного цвета, в воде не растворим; б) красного цвета, в воде не растворим
г) желтого цвета, амфотерный. г) желтого цвета, в воде плохо растворим
6. Какие продукты получены в этой реакции: SiO +KOH →
а) K2SiO3 + H2; б) К2О + Н2О
в) K2SiO3 + H2О; К2 Si(OН)4
7. Свинцовые белила это
а) PbCrO4 б) PbCO3
в) Pb(OH)2∙2PbCO3 г) Pb(OH)(CH3COO).
     

Бланк ответов

 
А)                
Б)              
В)              
Г)              

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.170.171 (0.008 с.)