Олово и свинец (стр. 5 )

Взаимодействие Pb(OH)2 с кислотами идет значительно быстрее, чем с сильными основаниями, что говорит о преимущественно основных свойствах гидроксида свинца (II).

Аналогично всем слабым основаниям гидроксид свинца (II) распадается при нагревании на оксид и воду:

Так как для свинца более характерна валентность II, гидроксид Pb(OH)2 не проявляет сильных окислительных или восстановительных свойств.

Гидроксид свинца (IV). Если к растворам солей четырехвалентного свинца добавить небольшое количество разбавленной щелочи, выпадает осадок бурого цвета – диоксид свинца с переменным содержанием воды PbO2∙nH2O. Но для удобства и простоты осадку приписывают формулу Pb(OH)4:

Это весьма неустойчивое соединение – уже при комнатной температуре оно начинает терять воду:

При сильном нагревании разложение сопровождается отщеплением кислорода и образованием Pb3O4 или PbO в зависимости от температуры: при 300-400оС основным продуктом разложения является промежуточный оксид; если же температура превышает 500оС, образуется исключительно PbO.

Гидроксид свинца (IV), как и оксид свинца (IV), проявляет амфотерные свойства и поэтому легко растворяется в кислотах и щелочах, образуя в большинстве случаев различные комплексы:

Гидроксиду четырехвалентного свинца присущи сильные окислительные свойства. Например, если взаимодействие между гидроксидом свинца (IV) и соляной кислотой проводить при нагревании, то образуется соль двухвалентного свинца и выделяется газообразный хлор:

Соли свинца. В этом разделе речь пойдет о солях, содержащих свинец в качестве катиона. Так как свинец проявляет два валентных состояния, он образует два типа солей – PbX2 и PbX4, где X – одновалентный кислотный остаток.

Соли свинца (II) обычно получают исходя из оксида PbO или металлического свинца, которые при нагревании легко растворяются в уксусной или разбавленной азотной кислоте. Впоследствии из полученного ацетата или нитрата свинца методом ионообменного взаимодействия можно получить другие соли:

Подавляющее большинство солей двухвалентного свинца плохо растворимо в воде и не имеет окраски. Хорошо растворимы в воде, прежде всего, нитрат Pb(NO3)2 и ацетат (CH3COO)2Pb. Из ярко окрашенных солей следует отметить желтый иодид PbI2 и черный сульфид PbS.

Свинцовые соли, производные от сильных кислот, подвержены незначительному гидролизу по катиону, поэтому их растворы обнаруживают слабокислую реакцию среды в отличие от подобных солей двухвалентного олова, которые сильно гидролизованы и создают в растворе сильнокислую среду.

Практически все кислородсодержащие соли свинца (II) разлагаются при нагревании с образованием оксида PbO:

Если нагревать сульфид свинца при доступе кислорода воздуха, то вследствие протекания окислительно-восстановительной реакции также образуется оксид:

Многие соли свинца (II) склонны присоединять дополнительные анионы с образованием комплексных соединений:

Соли свинца (IV). Солей, содержащих катион четырехвалентного свинца, известно гораздо меньше, чем солей свинца (II). Вызвано это в первую очередь тем, что для свинца более характерна валентность II. Из соединений с катионом Pb4+ известны фторид, хлорид, сульфат, ацетат и некоторые другие. Все соли свинца (IV) нестабильны. В водных растворах они могут присутствовать только в сильнокислой среде, так как в слабокислых или нейтральных растворах вода разлагает их до гидроксида:

Кроме того, хлорид свинца (IV) уже при комнатной температуре медленно начинает распадаться на хлорид свинца (II) и хлор, при нагревании этот процесс протекает почти мгновенно:

Большинство солей четырехвалентного свинца образуются при растворении оксида или гидроксида свинца (IV) в соответствующих кислотах:

Но удобнее пользоваться электролизом концентрированных растворов соответствующих солей двухвалентного свинца.

Четырехвалентный свинец проявляет большую склонность к образованию ацидокомплексов (комплексных соединений, в которых лигандами являются различные кислотные остатки):

Подобные комплексы значительно устойчивее, чем свободные соли свинца(IV), и могут существовать в условиях, при которых чистые соли четырехвалентного свинца разлагаются. Например, гексахлороплюмбат(IV) натрия Na2[PbCl6] выдерживает нагревание до 200оС, тогда как хлорид PbCl4 разлагается уже при комнатной температуре. Другим примером может служить тот факт, что бромида PbBr4 и иодида PbI4 не существует, так как четырехвалентный свинец моментально окисляет ионы Br– и I– до свободных галогенов, а бромо - и иодокомплексы с общей формулой Me2[PbBr6] или Me2[PbI6] (где Me – одновалентный металл) при обычных условиях вполне устойчивы.

Но и комплексные соединения, и обычные соли четырехвалентного свинца расщепляются небольшими количествами щелочей с образованием осадка гидроксида или оксида свинца (IV) в зависимости от температуры и концентрации используемого раствора щелочи:

Если реакция проводится при комнатной температуре, обычно в осадок выпадает гидроксид свинца (IV); если при нагревании – то диоксид свинца. При использовании большого избытка щелочей выпадение осадка не наблюдается, так как образующийся вначале амфотерный оксид или гидроксид четырехвалентного свинца связывается избытком сильного основания в хорошо растворимые гидроксокомплексы:

Плюмбиты. Так как соединения свинца(II) проявляют амфотерные свойства, в результате их взаимодействия с сильными основаниями или оксидами активных металлов образуются соли, содержащие двухвалентный свинец в составе кислотного остатка. Такие соли объединены под общим названием плюмбиты. Различают два вида подобных солей: безводные с общей формулой Me2PbO2 (где Me – одновалентный металл), и комплексные, подавляющее большинство которых отвечает составу Me2[Pb(OH)4].

Основной способ получения безводных плюмбитов – реакция между оксидом или гидроксидом двухвалентного свинца с расплавленными щелочами или оксидами активных металлов:

Чтобы получить комплексные плюмбиты, необходимо использовать водные растворы щелочей:

Безводные плюмбиты устойчивы только в кристаллическом состоянии. При попытке растворить их в воде происходит полный гидролиз:

Комплексные плюмбиты более стабильны: они могут существовать как в кристаллическом, так и в растворенном состоянии, но только при комнатной температуре. При нагревании кристаллические комплексные плюмбиты отщепляют воду и переходят в безводные соли, а растворенные – в оксид свинца (II):