Estrutura, propriedades, usos, riscos do hidróxido de chumbo

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Simon Doyle
Estrutura, propriedades, usos, riscos do hidróxido de chumbo

O hidróxido de chumbo É um sólido inorgânico branco no qual o chumbo (Pb) está no estado de oxidação 2+. Sua fórmula química é Pb (OH)dois. De acordo com algumas fontes de informação, pode ser preparado adicionando um álcali a uma solução de nitrato de chumbo (Pb (NO3)dois) Também pode ser obtido por eletrólise de uma solução alcalina com ânodo de chumbo..

No entanto, há uma contradição entre os diversos autores, visto que há muito se afirma que existe apenas uma forma sólida estável de hidróxido de chumbo (II), formulada como 3PbO.HdoisO, ou hidrato de óxido de chumbo (II).

Hidróxido de chumbo Pb (OH)dois em um tubo de ensaio. Autor: Ondřej Mangl. Fonte: Vlastní sbírka. Fonte: Wikipedia Commons.

O hidróxido de chumbo é muito pouco solúvel em água. Seus usos incluem sua utilidade para remover íons de cromo (VI) de águas residuais, como um catalisador em reações químicas ou para aumentar a eficiência de outros catalisadores..

Também tem sido usado como estabilizador de pH em misturas para selar formações permeáveis, como ingrediente em papel sensível ao calor e como eletrólito em baterias seladas de níquel-cádmio..

Outro de seus usos é em blindagens de radiação em edifícios e para estabilizar resinas plásticas contra a degradação..

A exposição ao Pb (OH) deve ser evitadadois uma vez que todos os compostos de chumbo são tóxicos em maior ou menor grau.

Índice do artigo

  • 1 Estrutura
  • 2 configuração eletrônica
  • 3 Nomenclatura
  • 4 propriedades
    • 4.1 Estado físico
    • 4.2 Peso molecular
    • 4.3 Ponto de fusão
    • 4.4 Solubilidade
    • 4.5 Outras propriedades
  • 5 usos
    • 5.1 Na catálise de reações químicas
    • 5.2 No tratamento de água contaminada com cromo (VI)
    • 5.3 Na preparação de cópias fototermográficas
    • 5.4 Em misturas para selagem temporária
    • 5.5 Em várias aplicações
    • 5.6 Estudos recentes
  • 6 riscos
  • 7 referências

Estrutura

Pb (OH)dois é um sólido branco amorfo. Não possui estrutura cristalina.

Configuração eletronica

A estrutura eletrônica do chumbo é:

[Xe] 4F14 5d10 6sdois 6pdois

Onde [Xe] é a configuração eletrônica do gás nobre xenônio.

Sua forma química mais estável em solução é a do íon Pb.dois+, o que é um presente em Pb (OH)dois, em que os dois elétrons da camada 6 são perdidosp, resultando na seguinte configuração eletrônica:

[Xe] 4F14 5d10 6sdois

Nomenclatura

- Hidróxido de chumbo (II).

- Hidróxido de prumo.

- Dihidróxido de chumbo (II).

- Hidrato de óxido de chumbo (II).

Propriedades

Estado físico

Amorfo branco sólido.

Peso molecular

241,23 g / mol.

Ponto de fusão

Desidrata-se quando atinge 130ºC e se decompõe quando atinge 145ºC..

Solubilidade

Fracamente solúvel em água, 0,0155 g / 100 mL a 20 ºC. Um pouco mais solúvel em água quente.

É solúvel em ácidos e álcalis. Insolúvel em acetona.

Outras propriedades

Chumbo (II) íon, ou Pbdois+ é parcialmente hidrolisado em água. Foi verificado experimentalmente por espectrometria da região UV-Visível, que as espécies de Pbdois+ presente em soluções alcalinas de perclorato de chumbo (II) (Pb (ClO4)dois) são os seguintes: Pb (OH)+, Pb (OH)dois, Pb (OH)3- e Pb (OH)4dois+.

Formulários

Na catálise de reações químicas

Pb (OH)dois É útil na síntese de amidas de ácido carboxílico, pois é usado para incorporar uma certa porcentagem de chumbo ao catalisador metálico de paládio (Pd). Desta forma, a eficiência catalítica do paládio é aumentada..

Também tem sido usado como um catalisador para a oxidação do ciclododecanol.

No tratamento de água contaminada com cromo (VI)

O íon cromo hexavalente Cr6+ é um elemento poluente porque mesmo em concentrações mínimas é tóxico para peixes e outras espécies aquáticas. Portanto, para água contaminada com Cr6+ pode ser descartado no meio ambiente, deve ser tratado até a completa remoção do cromo que contém.

Hidróxido de chumbo tem sido usado para remover Cr6+, mesmo em quantidades muito pequenas, pois forma um composto insolúvel de cromato de chumbo (PbCrO4).

Cromato de chumbo insolúvel em água. Autor: FK1954. Fonte: Trabalho próprio. Fonte: Wikipedia Commons.

Na preparação de cópias fototermográficas

A cópia fototermográfica tem sido usada para fazer cópias de documentos.

Envolve colocar o documento original em contato condutor de calor com uma folha de papel em branco e submetê-lo a intensa radiação infravermelha (calor).

Isso é feito de forma que a parte impressa do original absorva uma parte da energia radiante. Este calor faz com que a imagem do original apareça na folha em branco..

Neste processo, a folha de papel em branco deve ser formulada de forma que, ao ser aquecida, possa mudar para uma cor contrastante. Ou seja, o papel deve ser sensível ao calor..

A imagem gerada por calor pode ser formada por uma mudança física na folha em branco e por uma reação química induzida por calor..

O hidróxido de chumbo tem sido utilizado na preparação de papéis especiais para cópias fototermográficas. É aplicado ao papel na forma de uma dispersão com um solvente orgânico volátil para que se forme um revestimento..

O revestimento de hidróxido de chumbo deve estar na parte interna, isso significa que outro revestimento é colocado no topo, neste caso um derivado de tiouréia.

Durante o aquecimento do papel, ocorre uma reação química em que os sulfetos de chumbo de cor escura são formados..

O papel feito desta forma produz impressões bem definidas onde a parte gráfica é preta em contraste com a brancura do papel..

Em misturas para selagem temporária

Às vezes é necessário selar temporariamente as formações permeáveis ​​nas quais as aberturas foram feitas. Para isso, são utilizadas misturas capazes de formar uma massa que resiste a pressões apreciáveis ​​e depois se liquefaz para que o tampão pare de funcionar e permita o escoamento de fluidos pela formação..

Algumas dessas misturas contêm gomas derivadas de açúcares, compostos hidrofóbicos, um polímero orgânico que mantém os ingredientes em suspensão e um agente de controle de pH..

O hidróxido de chumbo tem sido usado como composto de controle de pH nesses tipos de misturas. Pb (OH)dois libera íons hidroxila (OH-) e ajuda a manter o pH entre 8 e 12. Isso garante que a borracha tratada hidrofobicamente não inche devido a condições ácidas..

Em várias aplicações

Pb (OH)dois Ele serve como um eletrólito em baterias seladas de níquel-cádmio. Tem sido utilizado em papel isolante elétrico, na fabricação de vidros porosos, na recuperação de urânio da água do mar, em graxas lubrificantes e na fabricação de escudos de radiação em edifícios..

Autor: Michael Gaida. Fonte: Pixabay

Como matéria-prima para a produção de outros compostos de chumbo, principalmente na indústria de plásticos, para a produção de estabilizantes para resinas de cloreto de polivinila resistentes à degradação térmica e causada pela luz ultravioleta.

Estudos recentes

O uso de um derivado de Pb (OH) foi investigadodois, hidroxicloreto de chumbo (II), Pb (OH) Cl, como um novo ânodo em baterias de lítio (Li) ou sistemas de armazenamento de energia. A capacidade inicial de recarga de Pb (OH) Cl foi considerada alta.

Baterias de íon de lítio. Autor: Dean Simone. Fonte: Pixabay

Porém, no processo eletroquímico ocorre a formação de Pb (OH)dois e PbCldois à custa de Pb (OH) Cl e observa-se a formação de orifícios na superfície do eletrodo. Como resultado, a carga cíclica e a propriedade de recarga diminuem devido ao dano ao eletrodo PB (OH) Cl durante a repetição desses ciclos..

Portanto, o uso desses eletrodos de Pb (OH) Cl em baterias de lítio deve ser revisto para encontrar uma solução para este problema..

Riscos

O chumbo é tóxico em todas as suas formas, mas em vários graus, dependendo da natureza e da solubilidade do composto. Pb (OH)dois é muito pouco solúvel em água, por isso é provável que seja menos tóxico do que outros compostos de chumbo.

No entanto, o efeito tóxico do chumbo é cumulativo, portanto a exposição prolongada a qualquer uma de suas formas deve ser evitada..

Os sintomas mais comuns de plumbismo (envenenamento por chumbo) são gastrointestinais: náuseas, diarreia, anorexia, prisão de ventre e cólicas. A absorção de chumbo pode afetar a síntese de hemoglobina e a função neuromuscular.

Nas mulheres, o chumbo pode diminuir a fertilidade e prejudicar os fetos. Em casos de níveis elevados de Pb no sangue, ocorrem encefalopatias.

Para evitá-lo, nas indústrias onde existe possibilidade de exposição, deve-se utilizar proteção respiratória, vestimentas protetoras, monitoramento contínuo de exposição, cantinas isoladas e acompanhamento médico..

Referências

  1. Kirk-Othmer (1994). Enciclopédia de Tecnologia Química. Volume 15. Quarta Edição. John Wiley & Sons.
  2. Nimal Perera, W. et al. (2001). Uma investigação do chumbo (II) -Hydroxide Inorg. Chem. 2001, 40, 3974-3978. Recuperado de pubs.acs.org.
  3. Jie Shu, et al. (2013). Fabricação hidrotérmica de cloreto de hidróxido de chumbo como um novo material de ânodo para baterias de íon-lítio. Electrochimica Acta 102 (2013) 381-387. Recuperado de sciencedirect.com.
  4. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Química Inorgânica Avançada. Quarta edição. John Wiley & Sons.
  5. Otto, Edward C. (1966). NÓS. Patente No. 3.260.613. Folha termossensível para cópias termográficas. 12 de julho de 1966.
  6. Nimerick, Kenneth H. (1973). Método para selar temporariamente uma formação permeável. NÓS. Patente No. 3.766.984. 23 de outubro de 1973.
  7. Nieuwenhuls, Garmt J. (1974). Processo de tratamento de água contaminada com cromo hexavalente. NÓS. Patente No. 3.791.520. 12 de fevereiro de 1974.
  8. Nishikido Joji, et al. (Mil novecentos e oitenta e um). Processo de preparação de amidas de ácido carboxílico. NÓS. Patente No. 4.304.937. 8 de dezembro de 1981.
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