диоксид свинца
Оксид свинца(IV) представляет собой неорганическое соединение с формулой PbO 2 . Это оксид, в котором свинец находится в степени окисления +4. [1] Это темно-коричневое твердое вещество, нерастворимое в воде. [2] Он существует в двух кристаллических формах. Он имеет несколько важных применений в электрохимии , в частности, в качестве положительной пластины свинцово-кислотных аккумуляторов .
Диоксид свинца имеет два основных полиморфа, альфа и бета, которые встречаются в природе в виде редких минералов скрутиниита и платнерита соответственно. В то время как бета-форма была идентифицирована в 1845 г. [3] , α-PbO 2 впервые была идентифицирована в 1946 г. и обнаружена как встречающийся в природе минерал в 1988 г. [4]
Альфа-форма имеет орторомбическую симметрию, пространственная группа Pbcn (№ 60), символ Пирсона oP 12, постоянные решетки a = 0,497 нм, b = 0,596 нм, c = 0,544 нм, Z = 4 (четыре формульные единицы в элементарной ячейке). [4] Атомы свинца шестикоординированы.
Симметрия бета-формы тетрагональная , пространственная группа P4 2 /mnm (№ 136), символ Пирсона tP 6, постоянные решетки а = 0,491 нм, с = 0,3385 нм, Z = 2 [5] и связана со структурой рутила . и ее можно представить как содержащую столбцы октаэдров, имеющие общие противоположные ребра и соединенные с другими цепочками углами. Это контрастирует с альфа-формой, где октаэдры связаны смежными ребрами, образуя зигзагообразные цепочки. [4]
Стехиометрию конечного продукта можно контролировать, изменяя температуру — например, в приведенной выше реакции первая стадия происходит при 290 °C, вторая — при 350 °C, третья — при 375 °C и четвертая — при 600 °C. Кроме того, Pb 2 O 3 можно получить разложением PbO 2 при 580–620 °С под давлением кислорода 1400 атм (140 МПа). Поэтому термическое разложение диоксида свинца является распространенным способом получения различных оксидов свинца. [6]
Диоксид свинца представляет собой амфотерное соединение с преобладающими кислотными свойствами. Он растворяется в сильных основаниях с образованием иона гидроксиплюмбата , [Pb(OH) 6 ] 2- : [2]
