Оксид свинца своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 18.09.2024

Первый свинцово кислотный аккумулятор изобрел и опробовал как известно французский физик Гастон Планте. Он скрутил две свинцовые пластины в рулон, предварительно проложив между ними разделительное сукно. Рулон поместил в сосуд и залил его соленой водой. В итоге если подать напряжение на пластины, то он заряжался. И после, если к нему подключить лампочку, или что-то другое, то он мог некоторое время отдавать запасенную энергию на горение этой лампочки. Так же после заряда энергия в таком аккумуляторе могла хранится без потерь продолжительное время. Это и положило начало эры свинцово кислотных аккумуляторов.

Но самый главный недостаток такого рулонного аккумулятора, это маленькая емкость. В последствии было выяснено что если такой аккумулятор несколько раз зарядить и разрядить меняя полярность (+-), то емкость увеличивалась. Это объясняется тем, что на пластинах образовывался слой оксида свинца, и пластины размегчаоись, становились как губка. Кислота теперь могла проникать глубже в пластины, тем самым больше свинца участвовало в химическом процессе.

Эти циклы заряда разряда меняя плюс на минус и обратно назвали формовкой пластин. Чтобы нарастить толстый слой оксида свинца, приходилось затрачивать много энергии и времени. Но позже один молодой человек, работавший помощником у Планте решил сделать по другому. Он решил сразу наносить на пластины оксид свинца, тем самым он сразу получил более емкий аккумулятор. В последствии эту технологию немного улучшили. Стали делать свинцовые решетки, которые замазывали аксидом свинца в виде пасты. Пасту готовили из оксида свинца, в которую добавляли немного воды, или электролита и перемешивали до густой консистенции.

Спустя уже более 100 лет технология изготовления аккумуляторов в принципе не изменилась. На производствах так же методом литья, или штамповки делают свинцовые решетки, и намазывают пастой, состоящей из оксида свинца, плюс дополнительные добавки, которые не дают пасте распадаться и придают другие нужные свойства. Так же разделительные прокладки между пластинами делают из современных материалов, что исключает выпадение намазки из решеток и препятствует замыканию пластин между собой. На каждом заводе, и для различных типов аккумуляторов ( тяговых, стартерных, и т.п.) есть свои тонкости, но в целом технология одна и та же.

Теперь можно подумать о том, можно ли сделать свинцово кислотный аккумулятор в домашних условиях, чтобы это было выгодно и эффективно. Во первых дело в свинце, где его брать?. В негодных аккумуляторах, но если переплавить один авто-аккумулятор, то на выходе будет всего примерно 1,5кг свинца, и станет понятно что добывать свинец таким образом не выгодно. Чтобы переплавить весь свинец содержащийся в аккумуляторе, часть которого в виде оксида, сульфата и прочие элементы, которые содержатся в намазке решеток, то тут нужна плавильная печь и дополнительная химия и условия, по-этому дома на костре получится консервная банка свинца и целая куча шлака.

Тогда можно купить свинец, есть листовой, и в чушках, стоит не дорого. Если делать из листового свинца, то можно примерно прикинуть затраты на один аккумулятор. Если покопаться в литературе, то можно узнать что с одного квадратного метра площади пластин можно получить емкость примерно 5-10Ач. Тогда для одной банки емкостью 50-100Ач нужно 10кв.м свинца. Так как для 12-ти вольт нужно 6 банок, то соответственно нужно около 60 кв.м свинца. Самые тонкие листы в продаже 0,5мм, вес одного кв.м такого листа свинца состовляет 5,7 кг. Так как площадь листа работает с обоих сторон, значит нам нужно на АКБ уже не 60кв.м, а 30кв.м. Тогда получается на аккумулятор емкостью 50-100Ач нужно 30*5,7=171кг свинца, стоимость за 1кг около 150 рублей, и цена только на свинец составит около 25 000 рублей, что в 5-6раз дороже чем заводской аккумулятор емкостью 100Ач.

Можно увеличить емкость пластин формовкой, с помощью зарядки и разрядки меняя местами плюс и минус, но не известно сколько циклов нужно сделать чтобы значительно увеличить емкость. Планте формовал пластины электричеством три месяца. За это время уйдет очень много энергии на формовку, и в итоге аккумулятор только подорожает. Из всего этого понятно что экономически не выгодно делать аккумулятор из листового свинца.

Да, кстати на счет долговечности аккумулятора с пластинами из листового свинца. Служить такой аккумулятор будет значительно дольше, так-как пластины цельные и от глубоких разрядов, больших разрядных токов, не будет отходить намазка, которой просто нет, но сульфатация пластин будет точно такая же как и у обычного аккумулятора, по этому по сути дольше обычных этот аккумулятор не прослужит. Правда его можно разобрать и почистить от белого налета (сульфата) и он дальше сможет работать.

Проблема в том что у листового свинца нет слоя оксида, точнее есть, из-за него свинец становится темно серого цвета, но этот слой слишком тонкий. Оксид, это окисленный кислородом свинец, на производствах его по разному получают. Но в домашних условиях эту пыль получить затруднительно. Можно конечно попробовать пластины увлажнять водой, чтобы они окислялись на свежем воздухе, но какой слой окиси удастся нарастить таким образом и сколько времени на это уйдет не известно, поэтому про рулонный аккумулятор из листового свинца можно забыть.

Хороший аккумулятор получится если использовать вместо пластин свинцовую фольгу. Так можно в несколько раз увеличить площадь при том же весе, но дома фольгу не сделаешь, а в продаже чистой свинцовой фольги нет, да и стоила бы она в несколько раз дороже листового свинца того же веса. Поэтому хороший вариант с фольгой отпадает. Или дома ставить прокаточный станок и самому делать фольгу.

Можно попробовать делать пластины как делают на заводе, решетки отлить не сложно. Они толстые, и форму для отливки сделать просто. Но проблема в намазке, она ведь состоит из оксида свинца, а как его делать дома. К примеру чем нибудь стирать свинец в пыль, или мелкую стружку, потом поливать водой или электролитом и в какой нибудь емкости его постоянно перемешивать чтобы окислялся на кислороде, но это дома трудно и бессмысленно делать, так как готовый аккумулятор гораздо дешевле выйдет.

Вот наверно вкратце все что я хотел сказать. Для себя я сделал вывод что свинцовый аккумулятор своими руками возможен, но трудоемок и не выгоден, поэтому на этом деле можно смело ставить большую и жирную точку. Так же читая множество информации и о других типах аккумуляторов я пришел к выводу что ничего нормального в домашних условиях и с применением доступных и дешевых материалов не выйдет. Если есть вопросы или какие-то выводы то оставляйте комментарии.

Оксид свинца IV (диоксид свинца, двуокись свинца) — бинарное неорганическое соединение свинца с кислородом, химическая формула - PbO₂. Является высшим оксидом свинца. Представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона. В высоких концентрациях ядовит.

Содержание

1 Химические свойства
2 Получение
3 Применение
4 Физиологическое действие и токсичность
5 Нахождение в природе

Химические свойства

Диоксид свинца существует в двух формах — α-PbO₂ (коричневый порошок, тетрагональная сингония) и β-PbO₂ (чёрный порошок, ромбическая сингония).

Диоксид свинца обладает сильными окислительными свойствами. Окисляет хлорид-анион до хлора из концентрированной соляной кислоты при нагревании:

Также окисляет соли марганца II в кислой среде до перманганата:

Сера и фосфор при растирании с диоксидом свинца воспламеняются.

Как и многие другие соединения свинца, его диоксид в больших количествах очень токсичен.

Получение

Промышленный способ производства диоксида свинца заключается в обработке свинцового сурикa азотной кислотой и последующей промывке и сушке в вакууме.

Применение

Диоксид свинца находит применение в качестве важного сиккатива, катализатора и окислителя в некоторых химических процессах. Также широко применяется в свинцово-сернокислотных аккумуляторах и гальванических элементах в качестве положительной электродной массы. Небольшое количество диоксида свинца используется в качестве покрытия электродов для электролизных процессов.

Данная работа направлена на исследование химических свойств оксида свинца и нахождении самого рационального способа получения оксида свинца (II) - PbO.

Целью курсовой работы является проведение синтеза оксида свинца (II) - PbO.

В соответствии с поставленными целями в курсовой работе решались следующие задачи:

Изучение химических и физических свойств оксидов свинца, а так же их применение;

Изучение методик получения оксида свинца (II) - PbO и техники безопасности при работе с высокими температурами;

Актуальность данной темы заключается в том, что оксиды свинца являются одними из наиболее востребованных соединений, используемых в повседневной жизни.

Оксиды свинца встречаются в виде минералов: сурик, глёт, массикот, платтнерит

Сурик -- относительно редкий минерал, по составу -- оксид свинца с формулой Pb3O4. Цвет яркий кирпично-красный, блеск жирный или тусклый. Непрозрачен. Твёрдость 2--3, плотность 8,2. В природе находится в виде сплошных масс или же в виде вторичного минерала на галените. Месторождения в Российской Федерации: Рудный Алтай(Змеиногорск).

Глёт -- относительно редкий минерал, по составу -- оксид свинца с формулой PbO. Цвет желтый или разные оттенки желтого. Месторождения в в Российской Федерации: Пермский край, Кольский п-ов.

Массикот -- относительно редкий минерал, по составу -- оксид свинца с формулой PbO. Цвет желтый, твердость 2. Месторождения в Российской Федерации: Челябинская область, Пермский край, Свердловская область.

Платтнерит -- относительно редкий минерал, по составу -- оксид свинца с формулой PbO2.Цвет чёрно-фиолетовый с характерной побежалостью. Месторождения в Российской Федерации: Забайкальский край.

Соединения свинца в очень малых количествах присутствуют в организме человека, некоторых животных и растениях, а также в отдельных минеральных водах.

Оксид PbO -- амфотерное соединение, легко растворяется как в кислотах, так и в щелочах. Он широко используется в производстве стекла, т.к стекла с высоким содержанием свинца обладают большой плотностью, меньшей теплопроводимостью, высоким показателем преломления, высокой устойчивостью и плотностью. Замещение очень подвижных ионов щелочных металлов на ионы Pb приводит к увеличению электрической емкости стекла и делает ее близкой к соответствующему значению для слюды. PbO также используют для получения устойчивых глазури для керамики и эмали для стекла. Кроме того PbO в больших количествах идет на изготовление электрических аккумуляторов. Электроды аккумуляторов представляют собой инертные пластины, на которые нанесена паста PbO/H2SO4. На аноде PbO окисляется до PbO2, а на катоде -- PbO восстанавливается до Pb. PbO -- применяется в производстве пигментов.

Оксид Pb3O4 -- свинцовый сурик. Производится ежегодно в количестве 20 тыс. т и используется в основном как покрытие для защиты чугуна и стали от коррозии. Кроме того Pb3O4 находит применение в производстве свинцового стекла и керамической глазури, а также в качестве активатора, вулканизатора и пигмента в производстве натуральных и искусственных каучуков и пластмассы.

Оксид PbO2 -- сильный окислитель. Помимо того что он используется в свинцовых аккумуляторах, его получают независимо для применения в качестве окислителя в производстве химических реактивов, красок, спичек и пиротехнических изделий. PbO2 также используется в больших количествах как вулканизатор для сульфидных полимеров и в высоковольтных молниеотводах. Поскольку PbIV неустойчиво, PbO2 при обработке кислотами дает соли PbII , при это выделяется O2:

Коммуникативный педагогический тренинг: способы взаимодействия с разными категориями учащихся

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

1 Теоретическая часть 5

1.1Нахождение в природе 5

1.2 Применение оксидов и гидроксидов свинца 7

1.3 Физические свойства 8

1.4 Химические свойства 11

2 Методическая часть 15

2.1 Способы синтеза оксида свинца (II) – PbO 15

3 Практическая часть 16

Список использованных источников 19

Данная курсовая работа направлена на исследование химических свойств оксида свинца и нахождении самого рационального способа получения оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ). Оксиды свинца встречаются в виде минералов: сурик, глёт, массикот, платтнерит.

Целью курсовой работы является проведение синтеза оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ).

В соответствии с поставленными целями в курсовой работе решались следующие задачи:

-изучение химических и физических свойств оксидов и гидроксидов свинца, а так же их применение;

-изучение методик получения оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ) и техники безопасности при работе с высокими температурами;

-синтез оксида свинца PbO (II) и PbO ₂ ( IV ).

1 Теоретическая часть

1.1. Нахождение в природе

Оксиды свинца встречаются в виде минералов: сурик, глёт, массикот, платтнерит.

Свинцо́вый су́рик — это твёрдое и химически стойкое вещество. По своему химическому составу свинцовый сурик представляет собой оксид свинца Pb ₃ O ₄ , имеющий насыщенный красно-оранжевый цвет и высокую плотность.

В природе находится в виде сплошных масс или же в виде вторичного минерала на галените. Месторождения в Российской Федерации: Рудный Алтай (Змеиногорск).

Свинцовый сурик имеет применение в качестве оранжевого пигмента и грунта , а также используется как наполнитель резиновых изделий и пластиков.

Глёт- бинарное неорганическое соединение металла свинца и кислорода с формулой PbO, красные или жёлтые кристаллы, плохо растворимые в воде. Относительно редкий минерал, по составу - оксид свинца с формулой PbO. Цвет желтый или разные оттенки желтого. Месторождения в Российской Федерации: Пермский край, Кольский полуостров.

Массикот - относительно редкий минерал, по составу - оксид свинца с формулой PbO. Цвет желтый, твердость 2. Образуется в металлургических печах при плавке свинцовых руд и в других условиях при окислении свинца. Месторождения в Российской Федерации: Челябинская область, Пермский край, Свердловская область.

Платтнерит - минерал , простой оксид свинца из группы рутила . Диморфен со скрутиниитом . Облик кристаллов призматический до нитевидно-игольчатого. Агрегаты в виде скоплений нитевидных кристаллов или микроскопических чешуек, налёты, плотные или волокнистые массы, почковидные корочки.

Под микроскопом серовато-белый без ясно выраженного цвета, средняя до низкой отражательная способность. Двуотражение в иммерсии слабое, но на границах зерен заметное, по О - несколько более матовый, по Е - светлее и более голубоватый. Эффекты анизотропии в кристаллическом материале очень отчетливы, цветные эффекты пёстрые, голубые с зеленоватым оттенком. В тонкозернистом материале, по-видимому, изотропен.

Платтнерит оксид свинца с формулой PbO ₂ . Цвет чёрно-фиолетовый с характерной побежалостью. Месторождения в Российской Федерации: Забайкальский край.

Гидроксид свинца(II) — неорганическое соединение, гидроксид металла свинца с формулой Pb(OH) ₂ , белое аморфное вещество или прозрачные кристаллы, плохо растворимые в воде.

1.2. Применение оксидов свинца

Оксид PbO - амфотерное соединение, легко растворяется как в кислотах, так и в щелочах. Он широко используется в производстве стекла, т.к стекла с высоким содержанием свинца обладают большой плотностью, меньшей теплопроводимостью, высоким показателем преломления, высокой устойчивостью и плотностью. Замещение очень подвижных ионов щелочных металлов на ионы Pb приводит к увеличению электрической емкости стекла и делает ее близкой к соответствующему значению для слюды. PbO также используют для получения устойчивых глазури для керамики и эмали для стекла. Кроме того PbO в больших количествах идет на изготовление электрических аккумуляторов. Электроды аккумуляторов представляют собой инертные пластины, на которые нанесена паста PbO/H ₂ SO ₄ . На аноде PbO окисляется до PbO ₂ , а на катоде - PbO восстанавливается до Pb. PbO - применяется в производстве пигментов.

Оксид Pb ₃ O ₄ - свинцовый сурик. Производится ежегодно в количестве 20 тыс. т и используется в основном как покрытие для защиты чугуна и стали от коррозии. Кроме того Pb ₃ O ₄ находит применение в производстве свинцового стекла и керамической глазури, а также в качестве активатора, вулканизатора и пигмента в производстве натуральных и искусственных каучуков и пластмассы.

Оксид PbO ₂ - сильный окислитель. Помимо того, что он используется в свинцовых аккумуляторах, его получают независимо для применения в качестве окислителя в производстве химических реактивов, красок, спичек и пиротехнических изделий. PbO ₂ также используется в больших количествах как вулканизатор для сульфидных полимеров и в высоковольтных молниеотводах. Поскольку Pb (IV) неустойчив, PbO ₂ при обработке кислотами дает соли Pb (II), при это выделяется O ₂ :

1.3 Физические свойства

Гидроксид свинца(II) (Pb(OH) ₂ ) - белое аморфное вещество или прозрачные кристаллы, плохо растворимые в воде.

Рисунок 1 – оксид свинца PbO

PbO - образует кристаллы двух модификаций:

α-модификация, свинцовый глёт, устойчивый до температуры 489°С, красные кристаллы.

β-модификация, массикот, устойчивый при температуре выше 489°С, при комнатной температуре метастабилен, жёлтые кристаллы

Диамагнитен, обладает полупроводниковыми свойствами, тип проводимости зависит от состава. Существует как в виде аморфного коричневого порошка, так и в виде коричневато-черных тетраэдрических кристаллов (изоморфных с рутилом TiO ₂ , касситеритом SnO ₂ , пиролюзитом MnO ₂ , ZrO ₂ , ТhО ₂ и т. д.). Плотность их 9,36 г/см 3 , они трудно растворяются в воде.

Рисунок 2 – оксид свинца РbO ₂

Окси́д свинца́ (IV) (диокси́д свинца́, двуокись свинца) — бинарное неорганическое соединение свинца с кислородом, химическая формула - PbO ₂ . Является высшим оксидом свинца. Представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона . В высоких концентрациях ядовит .

Будучи сильнейшим окислителем, диоксид свинца PbO ₂ является очень ядовитым при попадании в организм в больших концентрациях. По токсикологии NFPA 704 оксиду свинца (IV) присвоена высшая токсичность. Симптомы отравления: боль в животе, спазмы, тошнота, рвота, головная боль. Острые отравления могут привести к мышечной слабости, металлическому привкусу во рту, потере аппетита, бессоннице, головокружению, шоку, коме и смерти в крайних случаях. Отравление также приводит к повышению уровня свинца в крови и моче. Контакт с кожей или глазами вызывает местное раздражение и боль.

Предельно допустимая концентрация диоксида свинца в воздухе рабочей зоны составляет 0,01 мг/м³ (в пересчёте на свинец). Класс опасности - I (чрезвычайно опасное химическое вещество).

Оксид свинца (IV) PbO ₂ очень опасен для окружающей среды.

Рb ₃ O ₄ - представляет собой либо красный порошок, либо оранжево-желтые призмы (при нагревании черно-фиолетовые) с плотностью 9,16 г/см3. Ортоплюмбат свинца ядовит. Он трудно растворяется в воде, разлагается на воздухе выше 565° с образованием РЬО и выделением кислорода (или при 5500 и давлении 150 мм)

1 .4 Химические свойства

Химические свойства гидроксида свинца

Pb(CH3COO)2 + Ca(ClO)Cl + H2O = PbO2 + CaCl2 + 2CH3COOH

Диоксид образуется также при обработке сурика азотной кислотой:

Pb3O4 + 4HNO3 = PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O.

Если сильно нагревать коричневый диоксид, то при температуре около 300° С он превратится в оранжевый Pb2O3 (PbO·PbO2), при 400° С – в красный Pb3O4, а выше 530° С – в желтый PbO (разложение сопровождается выделением кислорода). В смеси с безводным глицерином свинцовый глет медленно, в течение 30–40 минут реагирует с образованием водоупорной и термостойкой твердой замазки, которой можно склеивать металл, стекло и камень. Диоксид свинца – сильный окислитель. Струя сероводорода, направленная на сухой диоксид, загорается; концентрированная соляная кислота окисляется им до хлора:

PbO2 + 4HCl = PbCl2 + Cl2 + H2O,

сернистый газ – до сульфата:

PbO2 + SO2 = PbSO4,

а соли Mn2+ – до перманганат-ионов:

5PbO2 + 2MnSO4 + H2SO4 = 5PbSO4 + 2HMnO4 + 2H2O.

Диоксид свинца образуется, а затем расходуется при зарядке и последующем разряде самых распространенных кислотных аккумуляторов. Соединения свинца(IV) обладают еще более типичными амфотерными свойствами. Так, нерастворимый гидроксид Pb(OH)4 бурого цвета легко растворяется в кислотах и щелочах:

Pb(OH)4 + 6HCl = H2PbCl6;

Pb(OH)4 + 2NaOH = Na2Pb(OH)6.

Химические свойства PbO

PbO является неорганическим соединением, которое в воде растворяется плохо. Это бинарное вещество в виде кристаллов красного или желтого цвета. В данном соединении свинец проявляет вторую валентность, соответствуя постоянной валентности кислорода. Встречается в природе с примесями, например, в массикоте или свинцовом глёте.

Проявляет амфотерные свойства, реагирует с кислотами:

Во влажном состоянии поглощает углекислоту с образованием основной

Бромом в водной суспензии окисляется до диоксида свинца:

Восстанавливается до металлического свинца водородом, оксидом углерода, алюминием (со взрывом):

Химические свойства PbO ₂

Оксид свинца 4, он же диоксид свинца, имеет формулу PbO ₂ . Является оксидом высших степеней. Раньше его можно было встретить под названием пероксид, или перекись свинца.

Стехиометрии оксид конечного продукта можно регулировать путем изменения температуры - например, первый шаг происходит при 290°С, второй при температуре 350°С, третьим при 375°C и четвертых при 600°С. Кроме того, Pb ₂ O ₃ может быть получено путем разложения PbO ₂ при 580-620°С при давлении кислорода 1400бар (140 МПа). Таким образом, термическое разложение диоксида свинца является обычным промышленным способом производства различных оксидов свинца.

Диоксид свинца представляет собой амфотерное соединение с распространенными кислотными свойствами. Он растворяется в сильных оснований с образованием гидрокси метаплюмбаты иона, [Pb(OH) ₆ ] 2- :

Из-за нестабильностью его Pb 4+ катиона, диоксид свинца реагирует с горячими кислотами, преобразование в более стабильное Pb 2+ состояние:

Однако эти реакции являются медленными.

Диоксид свинца хорошо известен как хороший окислитель, с примером реакции, перечисленные ниже:

Хотя формула диоксида свинца номинально даются как PbO ₂ , фактический кислород свинца соотношение варьирует между 1,90 и 1,98 в зависимости от способа получения. Дефицит кислорода (или избытка свинца) приводит к характерной металлической проводимости диоксида свинца, с удельным сопротивлением ниже 10 -4 Ом·см и которая эксплуатируется в различных электрохимических применениях. Как металлов, диоксид свинца имеет характерный электродный потенциал , а также в электролитах он может быть поляризован как анодно и катодно . Свинцовые электроды из двуокиси имеют двойное действие, то есть как свинец и ионы кислорода принимают участие в электрохимических реакциях.

Химические свойства Pb ₃ O ₄

Из соединений, в которых свинец (IV) входит в состав катиона, наиболее важен тетраацетат. Его можно получить кипячением сурика с безводной уксусной кислотой:

При охлаждении из раствора выделяются бесцветные кристаллы тетраацетата свинца. Другой способ – окисление ацетата свинца(II) хлором:

Водой тетраацетат мгновенно гидролизуется до PbO ₂ и CH ₃ COOH. Тетраацетат свинца находит применение в органической химии в качестве селективного окислителя. Например, он весьма избирательно окисляет только некоторые гидроксильные группы в молекулах целлюлозы, а 5-фенил-1-пентанол под действием тетраацетата свинца окисляется с одновременной циклизацией и образованием 2-бензилфурана. Органические производные свинца – бесцветные очень ядовитые жидкости. Один из методов их синтеза – действие алкилгалогенидов на сплав свинца с натрием:

Действием газообразного HCl можно отщеплять от тетразамещенных свинца один алкильный радикал за другим, заменяя их на хлор. Соединения R ₄ Pb разлагаются при нагревании с образованием тонкой пленки чистого металла. Такое разложение тетраметилсвинца было использовано для определения времени жизни свободных радикалов. Тетраэтилсвинец – антидетонатор моторного топлива.

2. Методическая часть

2.1 Способы синтеза оксида свинца (II) - PbO

химический оксид свинец

1. Прокаливают 10 г Pb(OH) ₂ или PbCO ₃ (ч.д.а) в никелевой чашке при 750-800 o C перемешивая массу никелевым шпателем. Прокаливание ведут 2-3 часа до получения равномерного коричнево-оранжевого цвета.

2. Окись свинца можно получить исходя из уксуснокислой соли

Растворяют 10 г Pb(CH ₃ COO) ₂ *3H ₂ O (ч.д.а) в 70 мл воды, добавляют 0,2 мл HCl(p=1,19) и смесь оставляют на 1 час. Затем отфильтровывают в большую фарфоровую чашку. Полученный раствор нагревают до 60 о С приливают к нему тонкой струйкой слегка перемешивая прозрачный раствор 12г KOH (или 9 г NaOH ч.д.а) в 10 мл воды и кипятят от перехода белого гидроксида свинца в желтый оксид свинца (1-1,5 ч). Осадок промывают декантацией горячей водой до удаления Cl - ( проба с AgNO ₃ ) затем прокаливают в фарфоровой чашке 1 ч при 600-650 о С и охлаждают на воздухе.

3. Оксидированием расплава 650-700 о С элементного свинца, а также оксидированием свинцорганических соединений в потоке кислорода или воздуха по схеме:

3. Практическая часть

1) Реактивы: тригидрат ацетата свинца ( II ) - 10 г, гидроксид натрия – 2 г, хлорная известь – 10г, иодид калия (2 капли), азотная кислота ( w =5%) (для декантации).

Оборудование: 3 термостойких стакана ёмкостью 250 мл, стеклянная палочка, ступка с пестиком, электрическая плитка, водоструйный насос, шпатель, мерный цилиндр на 100 мл.

2) Расчет масс веществ

υ ( NaOH ) = 2,5 моль;

υ ( NaClO ₂ ) = 11 моль

m ( Pb ( CH ₃ COO ) ₂ ×3 H ₂ O ) = 10г.

3) Результат эксперимента. Выход продукта.

В результате эксперимента получено 8,6г синтезируемого вещества. Выход продукта:

Получил темно-коричневое мелкокристаллическое вещество PbO ₂ .

4) Качественные реакции на оксиды свинца ( II ) и ( IV )

При нагревании кристаллов динитрата свинца они начинают разлагаться на оксид свинца(II) , кислород и диоксид азота , процесс сопровождается характерным треском. Этот эффект называется декрепитация :

Получить диоксид свинца можно при обработке свинцового сурикa азотной кислотой и последующей промывкой и сушкой в вакууме .

В результате проведения ряда химических реакций с использованием соответствующего оборудования получил синтезируемое вещество. Вследствие погрешностей масса готового продукта составила 8,6г.

При выполнении курсовой работы подробно изучил литературу по данной тематике; изучил химические и физические свойства оксидов и гидроксидов свинца, а также их применение; изучил методики получения оксида свинца (II) - PbO и технику безопасности при работе с высокими температурами. Провел сам эксперимент и оформил практическую часть.

Список использованной литературы

Ахметов Т.Г. Химическая технология неорганических веществ. - М.: "Высшая школа", 2002. - 689 с.

Гринвуд Н., Эрншо А. Химия элементов. - М.: "БИНОМ. Лаборатория знаний", 2008. - 603 с.

Карякин Ю.В., И.И.Ангелов Чистые химические вещества. - 4 изд. - М.: "Химия", 2004.

Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. - 3-е изд., испр. - М.: Химия, 2000. - 480 с.

Некрасов Б.В Курс общей химии. - М.: "Государственное издательство химической литературы", 2001.

Реми Г. Курс неорганической химии. - М.: "Издательство иностранной литературы", 1963. - 919 с.

Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. - М.: Мир, 2001. - Т. 1. - 561 с.

Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. - М.: Советская энциклопедия, 2015. - Т. 4. - 639 с.

Читайте также: