Свинец и уксусная кислота уравнение

Ацетат свинца II

Ацетат свинца II
Систематическое наименование	свинец уксуснокислый, ацетат свинца
Традиционные названия	свинцовый сахар
Хим. формула	Pb(CH3COO)2
Рац. формула	PbC4H6O4
Состояние	твёрдое
Молярная масса	325,28, тригидрат 379,33 г/моль
Плотность	3,25, тригидрат 2,55 г/см³
Температура
• плавления	280 °C
Энтальпия
• образования	-960,90, тригидрат -1848,6 кДж/моль
Растворимость
• в воде	29,3 (10°С), 55,2 (25°С), 221,0 (50°С)
• в	хорошо растворим в уксусной кислоте, метаноле, глицерине
Рег. номер CAS	6080-56-4
PubChem	16685321
Рег. номер EINECS	206-104-4
SMILES
RTECS	OF8050000
ChEBI	31767
ChemSpider	8956
Предельная концентрация	0,01 мг/м³
ЛД50	300 мг/кг
Токсичность	высоко токсичен (в больших дозах), канцерогенен, нейротоксичен
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Ацетат свинца II (свинец уксуснокислый, ацетат свинца) — органическое химическое соединение, свинцовая соль уксусной кислоты. Химическая формула: Pb(CH₃COO)₂. Образует кристаллогидраты: Pb(CH ₃COO)₂·3H₂O (свинцовый сахар) и Pb(CH ₃COO)₂·10H₂O.

В нормальных условиях представляет собой прозрачные кристаллы. Тригидрат имеет сладкий вкус, однако, как и многие другие соединения свинца, в высоких концентрациях очень токсичен.

Содержание

• 1 Исторические сведения
• 2 Получение
• 3 Физические свойства
• 4 Химические свойства
  • 4.1 Аналитические реакции на ацетат свинца
• 5 Применение
  • 5.1 В медицине
• 6 Токсичность
  • 6.1 Симптомы острого отравления
  • 6.2 Симптомы хронического отравления
• 7 В литературе
• 8 См. также

Исторические сведения

В качестве побочного продукта ацетат свинца образовывался при приготовлении так называемого «дефрутума» (выпаренного в свинцовых котлах виноградного сока), который широко использовался в древнеримской кулинарии как подсластитель. Существуют предположения, что вызывавшиеся свинцовым сахаром хронические отравления были одним из факторов ухудшения здоровья жителей Римской империи.

Получение

Ацетат свинца II получают взаимодействием уксусной кислоты с оксидом или карбонатом свинца II:

Синтез ацетата свинца: в термостойкий стакан кладут металлический свинец и заливают его азотной кислотой ,в ходе чего образуется нитрат свинца, он имеет бледно-желтоватый цвет, всю эту смесь заливают горячей водой для растворения нитрата свинца, фильтруют на воронке с бумажным или ватным фильтром , после чего в раствор добавляют гидроксид натрия или калия, в результате выпадает осадок ,который отстаивается, промывается водой ,снова отстаивается , лишняя жидкость сливается и остаётся белый осадок гидроксида свинца ,который заливается уксусной кислотой до полного растворения осадка, эту смесь выпаривают до концентрированного раствора и ставят в прохладное место для выпадения кристаллов ацетата свинца.

При выпаривании раствора ацетата свинца II выпадают кристаллы тригидрата Pb(CH₃COO)₂·3H₂O. Для получения кристаллов безводного ацетата свинца необходимо проводить упаривание при большом избытке уксусной кислоты.

Физические свойства

Образует бесцветные прозрачные кристаллы. Безводный ацетат свинца плавится при 280 °С с частичной возгонкой и разложением на Pb, CO₂, H₂O и ацетон.

Наиболее изучен тригидрат ацетата свинца. Он образует бесцветные прозрачные кристаллы, которые при 75 °С плавятся в собственной кристаллизационной воде, а при 100 °С начинают разлагаться (скорее всего — гидролиз). Кристаллы тригидрата ацетата свинца принадлежат к моноклинной сингонии, пространственная группа С 2/m, параметры элементарной ячейки a = 1,585 нм, b = 0,730 нм, c = 0,910 нм, α=109,8.

Химические свойства

Аналитические реакции на ацетат свинца

Качественные реакции определяют наличие ионов свинца II:

• реакция с йодидом калия даёт жёлтый (золотистый) осадок, который частично растворяется при нагревании и снова выпадает в виде золотистых пластинок при охлаждении раствора (золотой дождь):

Pb(CH₃COO)₂ + 2 KI → PbI₂ ↓ + 2 CH₃COOK

• реакция с сероводородной водой с образованием чёрного осадка сульфида свинца:

Pb(CH₃COO)₂ + H₂S → PbS ↓ + 2 CH₃COOH

Применение

В настоящее время ацетат свинца используется в аналитической химии, крашении, ситценабивном деле, как наполнитель шёлка и для получения других соединений свинца. В прошлом применялся в косметических средствах, но из-за высокой токсичности был запрещён.

В медицине

В медицине ранее использовали водный раствор ацетата свинца, так называемую «свинцовую воду» или «свинцовую примочку» в качестве наружного противовоспалительного и вяжущего средства. В настоящий момент ацетат свинца в клинической практике практически не применяется и в аптеках не продаётся.

Токсичность

Как и многие другие свинецорганические соединения, его ацетат очень токсичен, нейротоксичен и канцерогенен. Для ацетата свинца ПДК составляет 0,01 мг/м³, полулетальная доза LD₅₀ для мышей: 400 мг/кг.

Симптомы острого отравления

Металлический вкус во рту, боли в животе, рвота, понос (стул чёрного цвета), олигурия, коллапс, кома.

Симптомы хронического отравления

Потеря аппетита и веса, запор, апатия или раздражительность, быстрая утомляемость, головная боль, металлический вкус во рту, серая кайма на дёснах. Более выраженная интоксикация сопровождается периодической рвотой, нарушением координации, болями в конечностях, в суставах, расстройствами чувствительности, параличами мышц-разгибателей кисти и стопы, нарушением менструального цикла, выкидышами.

В литературе

М. Е. Салтыков-Щедрин упоминает об использовании ацетата свинца при изготовлении поддельных вин:

На бочку вливается ведро спирта, и затем, смотря по свойству выделываемого вина: на мадеру — столько-то патоки, на малагу — дегтя, на рейнвейн — сахарного свинца и т. д. Эту смесь мешают до тех пор, пока она не сделается однородною, и потом закупоривают…

Ацетат свинца: строение, свойства, получение, применение

Ацетат свинца: строение, свойства, получение, применение — Наука

Содержание:

В ацетат свинца или ацетат свинца (II) представляет собой соединение, образованное ионом свинца (Pb 2+ ) и два ацетат-иона (CH₃COO – ). Его химическая формула (CH₃COO)₂Pb или также Pb (CH₃COO)₂.

Он также известен как «свинцовый сахар», потому что он имеет сладкий вкус. Однако это очень ядовитое вещество. Это твердое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде. Легко реагирует с сероводородом (H₂S) образующий коричневый сульфид свинца (PbS), который используется для обнаружения этого токсичного газа в промышленных процессах.

В древности его добывали относительно легко, поэтому его применение в настоящее время полностью запрещено из-за токсичности этого соединения.

Пыль ацетата свинца не должна распространяться в окружающей среде, так как она образует взрывоопасные смеси с кислородом. Кроме того, это канцерогенное соединение для животных и людей.

Он легче всасывается в органические ткани, чем другие соединения свинца. Он имеет тенденцию к биоаккумуляции в живых существах, поэтому его не следует выбрасывать в окружающую среду.

Состав

Ацетат свинца (II) имеет структуру, показанную на рисунке ниже:

Номенклатура

• Свинец (II) ацетат
• Свинец диацетат
• Свинец этаноат
• Свинцовый ацетат
• Свинцовый сахар
• Солевой Сатурн

Свойства

Физическое состояние

Кристаллическое твердое вещество от бесцветного до белого цвета.

Молекулярный вес

Температура плавления

Точка кипения

Не кипит. При нагревании разлагается.

Плотность

Растворимость

Хорошо растворим в воде: 44,3 г / 100 мл при 20 ° C. Не растворим в спирте.

pH

5% водный раствор имеет pH 5,5-6,5.

Химические свойства

Когда Pb (OCOCH₃)₂ растворяется в воде, часть ионизируется следующим образом:

Однако часть молекул не ионизируется и остается в виде:

Когда ион Pb 2+ переходит в раствор, он частично гидролизуется в воде, образуя частицы Pb₄(ОЙ)₄ 4+ .

Водные растворы ацетата Pb (II) растворяют оксид свинца (PbO).

Реагирует с сероводородом (H₂S) с образованием коричневого твердого вещества сульфида свинца (PbS).

Если водный раствор аммиака (NH₃) к раствору ацетата свинца образует осадок или белое твердое вещество основного ацетата.

Другие свойства

Издает запах, похожий на запах уксуса. Имеет сладкий вкус. Его наиболее распространенной коммерческой формой является тригидрат Pb (CH₃COO)_2•3H₂ИЛИ.

Получение

Его можно приготовить растворением оксида или карбоната свинца (II) в концентрированной уксусной кислоте. Также можно использовать небольшие тонкие металлические свинцовые пластины.

Древнее использование

В медицине

Его использовали в разбавленном растворе для применения в качестве припарок и смываний при воспалениях, вызванных ядовитым плющом, и в качестве вяжущего средства в лосьонах. Также для лечения диареи.

В ветеринарии

Его использовали в качестве вяжущего и успокаивающего лосьона при лечении поверхностных воспалений и синяков.

В косметике

Его сделали еще в древнеримские времена. Некоторые женщины наносили его на лицо, чтобы казаться бледным, что было не просто причудой, а вопросом социального статуса.

Светлый цвет лица указывал на то, что женщина принадлежала не к рабочему классу, а к высшим слоям римского общества. И это произошло несмотря на то, что врачи того времени, такие как Плиний Старший, знали о некоторых его вредных последствиях.

В качестве подсластителя напитков

Из-за сладкого вкуса он использовался в древние времена как заменитель сахара, особенно в вине, а также для подслащивания и консервирования фруктов.

В различных приложениях

Некоторые из этих применений все еще применимы, но в литературе неясно об этом:

• В хромовых пигментах, как компонент красителей для клеев, при сушке органических мыл для красок, лаков и чернил, в качестве водоотталкивающих агентов, в необрастающих красках.
• В процессе получения золота используют цианиды, для покрытия металлов свинцом.
• В качестве протравы в хлопковых красителях, компонент фиксирующих ванн для бумаги для печати на солнечном свете.
• Для обработки навесов и уличной мебели для предотвращения удаления средств, защищающих от плесени и порчи от дождя или стирки.

Текущее использование

При обнаружении H₂S

В некоторых промышленных процессах он используется для обнаружения токсичного H₂S в газовых потоках с помощью тестовой бумаги, на которой он служит индикатором. Предел обнаружения составляет 5 ppm (частей на миллион).

В недавних испытаниях было возможно объединить нановолокна вместе с полимером, что привело к новому детектирующему материалу, который позволяет выявить присутствие 400 частей на миллиард (частей на миллиард) H₂S даже при влажности 90%.

Высокий потенциал этого наноматериала в качестве колориметрического сенсора делает его применимым для обнаружения H₂S в дыхании людей, страдающих неприятным запахом изо рта, диапазон которого ниже 1 ppm.

При получении других соединений

Он позволяет получать другие соединения свинца, такие как карбонат и хромат, соли свинца и высокомолекулярных жирных кислот и антиоксиданты для десен.

Для наружного применения

Согласно некоторым источникам, с которыми проводились консультации, это соединение до сих пор используется в красках для волос, показания которых предупреждают, что его не следует использовать на других частях тела, кроме кожи головы.

Он также входит в состав обезболивающих средств для наружного применения и средств защиты кожи.

Однако в обоих случаях недостаточно доказательств, чтобы установить степень безопасности этих продуктов, поэтому в таких странах, как Канада и штат Калифорния в США, их использование во всех типах косметики или для нанесения было запрещено. на коже.

Риски

Для обеспечения безопасности

Он негорючий, но при его рассеянии в окружающей среде в виде мелких частиц может образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.

Его следует хранить вдали от окисляющих соединений, сильных кислот и химически активных металлов, а также в местах без дренажей или доступа к канализационным коллекторам, ведущим в сточные воды.

На здоровье

Он может раздражать глаза, дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывая головную боль, тошноту, рвоту, колики, мышечную слабость, судороги, судороги, паралич, головокружение, потерю сознания, кому и даже смерть.

Ацетат свинца всасывается примерно в 1,5 раза быстрее, чем другие соединения свинца.

При очень низких концентрациях в крови у детей он может вызвать гиперактивность или нейроповеденческую инвалидность, так как оказывает воздействие на нервную систему. Это также может вызвать анемию и повреждение почек.

В отношении животных было достаточно доказано, что он токсичен для репродукции, канцероген и тератогенен. Считается, что он влияет на людей таким же образом.

Для окружающей среды

Считается опасным для окружающей среды веществом, так как является токсичным загрязнителем. Это очень вредно для водных организмов. Особое внимание следует уделять птицам, млекопитающим, загрязнению почвы и качеству воды.

Биоаккумуляция этого соединения может происходить у растений и животных. Международные экологические институты настоятельно не рекомендуют позволять ему попадать в окружающую среду, потому что это постоянно.

Исторический случай отравления

Одним из исследованных событий было событие президента Соединенных Штатов Эндрю Джексона (1767-1845), который подвергся лечению «свинцовым сахаром», который в те дни был традиционным лекарством с различными целями.

В 1999 году были проведены измерения на двух образцах волос, полученных при жизни президента, и было обнаружено, что уровни свинца в обоих образцах были очень высокими, что совместимо с симптомами свинца, которым он страдал.

И его письма, и его биограф описывают, что у него были такие симптомы, как тошнота, спазмы в животе и паралитический ревматизм. Но через некоторое время Джексон перестал принимать ацетат свинца, и его здоровье улучшилось.

Таким образом, предполагается, что его смерть, вероятно, произошла не от отравления свинцом.

Свинец и его свойства

СВИНЕЦ (лат. Plumbum), Pb, химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 82, атомная масса 207,2.

Свинец обычно имеет грязно-серый цвет, хотя свежий его разрез имеет синеватый отлив и блестит. Однако блестящий металл быстро покрывается тускло-серой защитной пленкой оксида. Плотность свинца (11,34 г/см3) в полтора раза больше, чем у железа, вчетверо больше, чем у алюминия; даже серебро легче свинца. Недаром в русском языке «свинцовый» – синоним тяжелого: «Ненастной ночи мгла по небу стелется одеждою свинцовой»; «И как свинец пошел ко дну» – эти пушкинские строки напоминают, что со свинцом неразрывно связано понятие гнета, тяжести.

Свинец очень легко плавится – при 327,5° С, кипит при 1751° С и заметно летуч уже при 700° С. Этот факт очень важен для работающих на комбинатах по добыче и переработке свинца. Свинец – один из самых мягких металлов. Он легко царапается ногтем и прокатывается в очень тонкие листы. Свинец сплавляется со многими металлами. С ртутью он дает амальгаму, которая при небольшом содержании свинца жидкая.

По химическим свойствам свинец – малоактивный металл: в электрохимическом ряду напряжений он стоит непосредственно перед водородом. Поэтому свинец легко вытесняется другими металлами из растворов его солей. Если опустить в подкисленный раствор ацетата свинца цинковую палочку, свинец выделяется на ней в виде пушистого налета из мелких кристалликов, имеющего старинного название «сатурнова дерева». Если затормозить реакцию, обернув цинк фильтровальной бумагой, вырастают более крупные кристаллы свинца. Наиболее типична для свинца степень окисления +2; соединения свинца(IV) значительно менее устойчивы. В разбавленных соляной и серной кислотах свинец практически не растворяется, в том числе из-за образования на поверхности нерастворимой пленки хлорида или сульфата. С крепкой серной кислотой (при концентрации более 80%) свинец реагирует с образованием растворимого гидросульфата Pb(HSO4)2, а в горячей концентрированной соляной кислоте растворение сопровождается образованием комплексного хлорида H4PbCl6. Разбавленной азотной кислотой свинец легко окисляется:

Pb + 4HNO3 = Pb(NO3)2 + 2NO2 + H2O.

Разложение нитрата свинца(II) при нагревании – удобный лабораторный метод получения диоксида азота:

2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2.

В присутствии кислорода свинец растворяется также в ряде органических кислот. При действии уксусной кислоты образуется легкорастворимый ацетат Pb(CH3COO)2 (старинное название – «свинцовый сахар»). Свинец заметно растворим также в муравьиной, лимонной и винной кислотах. Растворимость свинца в органических кислотах могло раньше приводить к отравлениям, если пищу готовили в посуде, луженной или паянной свинцовым припоем. Растворимые соли свинца (нитрат и ацетат) в воде гидролизуются:

Pb(NO3)2 + H2O = Pb(OH)NO3 + HNO3.

Взвесь основного ацетата свинца («свинцовая примочка») имеет ограниченное медицинское применение в качестве наружного вяжущего средства. Свинец медленно растворяется и в концентрированных щелочах с выделением водорода:

Pb + 2NaOH + 2H2O = Na2Pb(OH)4 + H2

что указывает на амфотерные свойства соединений свинца. Белый гидроксид свинца(II), легко осаждаемый из растворов его солей, также растворяется как в кислотах, так и в сильных щелочах:

Pb(OH)2 + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + 2H2O;

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

При стоянии или нагревании Pb(OH)2 разлагается с выделением PbO. При сплавлении PbO со щелочью образуется плюмбит состава Na2PbO2. Из щелочного раствора тетрагидроксоплюмбата натрия Na2Pb(OH)4 тоже можно вытеснить свинец более активным металлом. Если в такой нагретый раствор положить маленькую гранулу алюминия, быстро образуется серый пушистый шарик, который насыщен мелкими пузырьками выделяющегося водорода и потому всплывает. Если алюминий взять в виде проволоки, выделяющийся на ней свинец превращает ее в серую «змею». При нагревании свинец реагирует с кислородом, серой и галогенами. Так, в реакции с хлором образуется тетрахлорид PbCl4 – желтая жидкость, дымящая на воздухе из-за гидролиза, а при нагревании разлагающаяся на PbCl2 и Cl2. (Галогениды PbBr4 и PbI4 не существуют, так как Pb(IV) – сильный окислитель, который окислил бы бромид- и иодид-анионы.) Тонкоизмельченный свинец обладает пирофорными свойствами – вспыхивает на воздухе. При продолжительном нагревании расплавленного свинца он постепенно переходит сначала в желтый оксид PbO (свинцовый глет), а затем (при хорошем доступе воздуха) – в красный сурик Pb3O4 или 2PbO·PbO2. Это соединение можно рассматривать также как свинцовую соль ортосвинцовой кислоты Pb2[PbO4]. С помощью сильных окислителей, например, хлорной извести, соединения свинца(II) можно окислить до диоксида:

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.

Диоксид свинца, реагируя со щелочью, также образует комплексный плюмбат(IV):

PbO2 + 2NaOH + 2H2O = Na2[Pb(OH)6].

Если же PbO2 сплавить с твердой щелочью, образуется плюмбат состава Na2PbO3. Из соединений, в которых свинец(IV) входит в состав катиона, наиболее важен тетраацетат. Его можно получить кипячением сурика с безводной уксусной кислотой:

Pb3O4 + 8CH3COOH = Pb(CH3COO)4 + 2Pb(CH3COO)2 + 4H2O.

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

2Pb(CH3COO)2 + Cl2 = Pb(CH3COO)4 + PbCl2.

Водой тетраацетат мгновенно гидролизуется до PbO2 и CH3COOH. 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:

4C2H5Cl + 4PbNa = (C2H5)4Pb + 4NaCl + 3Pb

Действием газообразного HCl можно отщеплять от тетразамещенных свинца один алкильный радикал за другим, заменяя их на хлор. Соединения R4Pb разлагаются при нагревании с образованием тонкой пленки чистого металла. Такое разложение тетраметилсвинца было использовано для определения времени жизни свободных радикалов. Тетраэтилсвинец – антидетонатор моторного топлива.

Используют для изготовления пластин для аккумуляторов (около 30% выплавляемого свинца), оболочек электрических кабелей, защиты от гамма-излучения (стенки из свинцовых кирпичей), как компонент типографских и антифрикционных сплавов, полупроводниковых материалов