硝酸铅:一种重要的无机化合物
硝酸铅:一种重要的无机化合物
硝酸铅是一种重要的无机化合物,广泛应用于化工、材料等领域。本文将从化学性质、历史应用、制作方法等多个方面,为您详细介绍这种化合物的特性和用途。
硝酸铅(Pb(NO3)2)是一种无机化合物,通常以无色晶体或白色粉末形式存在。与大多数其他铅(II)盐不同,硝酸铅可溶于水。其摩尔质量为331.2 g/mol,密度为4.53 g/cm3,熔点为470 °C。在不同温度下的水中溶解度分别为:0 °C时376.5 g/L,25 °C时597 g/L,100 °C时1270 g/L。其标准生成焓为-451.9 kJ·mol−1。
硝酸铅具有一定的危险性,GHS标签显示其象形图,信号词为“危险”。其危险性说明包括H302、H317、H318、H332、H360、H373、H410等,防范说明包括P201、P202、P210、P220、P221、P260、P261、P264、P270、P271、P272、P273、P280、P281、P2、P3015P3221P3221P320P3 , P304+P312, P304+P340, P305+P351+P338, P308+P313, P310, P312, P314, P321, P330, P333+P313, P363, P370+P378, P391, P405, P501。NFPA 704(火金刚石)评级为30,LDLo(公布的最低值)为500 mg/kg(豚鼠,口服)。
历史
硝酸铅自中世纪以来就为人所知,最初是通过在硝酸中从金属铅或氧化铅中制备。它曾被用作制造铬黄(铬酸铅(II),PbCrO4)和铬橙(碱性铬酸铅(II),Pb2CrO5)等颜料的原料,这些颜料用于印染印花布和其他纺织品。此外,硝酸铅还被用作黑火药中的氧化剂,并与叠氮化铅一起用于特种炸药中。
制作
硝酸铅可以通过以下两种方法制备:
氧化铅(II)与浓硝酸反应:
PbO + 2 HNO3(浓) → Pb(NO3)2↓ + H2O金属铅与稀硝酸反应所得溶液蒸发:
Pb + 4 HNO3 → Pb(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O
此外,硝酸铅(II)的溶液和晶体也可以在处理铅精炼厂的铅铋废料时形成。
结构
固体硝酸铅(II)的晶体结构已通过中子衍射确定。该化合物在立方系统中结晶,铅原子在面心立方系统中。其空间群是Pa3Z=4(布拉维点阵符号),立方体的每边长度为784皮米。在晶体结构中,黑点代表铅原子,白点代表铅原子平面上方27皮米处的硝酸盐基团,蓝点代表该平面下方相同距离的硝酸盐基团。每个铅原子都与十二个氧原子键合(键长:281 pm)。所有N–O键长都相同,均为127皮米。
对硝酸铅(II)晶体结构的研究兴趣部分是基于在高温下晶格内硝酸盐基团可能发生自由内旋的可能性,但这并没有实现。
化学性质和反应
硝酸铅在加热时分解,这是其在烟火中使用的一种特性。它溶于水和稀硝酸。当将碱添加到溶液中时,会形成碱性硝酸盐。