Ossido di piombo (IV): proprietà, sintesi, reazioni, usi

L’ossido di piombo (IV) o biossido di piombo è un composto inorganico in cui il piombo ha numero di ossidazione +4 e ha formula PbO2 .
FÈ uno degli ossidi del piombo insieme all’ossido di piombo (II) PbO in cui il piombo ha numero di ossidazione +2 e all’ossido di piombo (II) e (IV) 2 PbO·PbO2 spesso indicato come Pb3O4.

Proprietà

Si presenta in due forme polimorfiche:

  • α-PbO2 nel minerale scrutinyite dove cristallizza in un sistema ortorombico
  • β-PbO2 nel minerale plattnerite dove si trova sotto forma di cristalli aciculari

È di colore marrone scuro ed è praticamente insolubile in acqua.

Poiché il piombo si trova nel suo stato di ossidazione più alto è un energico ossidante

Sintesi

Il biossido di piombo può essere prodotto dall’ossidazione anodica di soluzioni di sali di piombo o dall’ossidazione di Pb3O4 in presenza di acido nitrico:

Pb3O4 + 4 HNO3 → PbO2 + 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O

Dalla reazione si ottiene anche il nitrato di piombo (II)

Reazioni

L’ossido di piombo (IV) reagisce con:

2 PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + O2 + 2 H2O

  • acido nitrico a caldo per dare nitrato di piombo, ossigeno e acqua:

2 PbO2 + 4 HNO3 → 2 Pb(NO3)2 + O2 + 2 H2O

PbO2 + 4 HCl → PbCl2 + Cl2 + 2 H2O

Si noti che queste sono reazioni di ossidoriduzione in cui il piombo passa da numero di ossidazione + 4 a numero di ossidazione +2 che è più stabile.

Poiché il biossido di piombo è un ossido anfotero reagisce con idrossido di sodio secondo la reazione netta:

PbO2 + 2 OH + 2 H2O → [Pb(OH)6]

per dare l’esaidrossopiombato (IV)

Usi

Oltre che come agente ossidante è utilizzato quale catodo negli accumulatori al piombo. In esse l’anodo è costituito da piombo e gli elettrodi sono immersi in una soluzione contenente acido solforico. nella fase di scarica avviene la reazione di comproporzione:

Pb + PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O

L’ossido di piombo (IV) è utilizzato inoltre quale additivo nella produzione di fiammiferi, fuochi pirotecnici e coloranti, quale agente vulcanizzante nella produzione della gomma

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