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minerale Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
Il tetrossido di piombo o ossido di piombo(II, IV) è il composto inorganico di formula Pb3O4. In condizioni normali è un solido inodore di colore rosso-arancione, praticamente insolubile in acqua. È un ossido misto contenente atomi di Pb(II) e Pb(IV), per cui la formula viene scritta anche come 2PbO⋅PbO2. In Natura è presente nel minerale minio. Viene usato principalmente nella fabbricazione di vernici base antiruggine, accumulatori al piombo e vetri al piombo.[2][3]
Tetrossido di piombo | |
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Nome IUPAC | |
tetrossido di tripiombo, ossido di piombo(II,IV) | |
Caratteristiche generali | |
Formula bruta o molecolare | Pb3O4 e O4Pb3 |
Massa molecolare (u) | 685,59 |
Aspetto | solido rosso-arancione |
Numero CAS | |
Numero EINECS | 215-235-6 |
PubChem | 16685188, 22833428, 134991618, 129628733, 16713084 e 16715095 |
SMILES | O1[Pb]O[Pb]12O[Pb]O2 |
Proprietà chimico-fisiche | |
Densità (g/cm3, in c.s.) | 8,32–9,16[1] |
Solubilità in acqua | praticamente insolubile[1] |
Temperatura di fusione | >500 °C (773 K) dec.[1] |
Proprietà termochimiche | |
ΔfH0 (kJ·mol−1) | –718,9[2] |
ΔfG0 (kJ·mol−1) | –601,6[2] |
S0m(J·K−1mol−1) | 211[2] |
C0p,m(J·K−1mol−1) | 147[2] |
Proprietà tossicologiche | |
DL50 (mg/kg) | 10 g orale, roditori[1] |
Indicazioni di sicurezza | |
Simboli di rischio chimico | |
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pericolo | |
Frasi H | 302 - 332 - 351 - 360Df - 362 - 372 - 410 [1] |
Consigli P | 263 - 264 - 280 - 301+330+331 - 304+340 - 312 [1] |
Il tetrossido di piombo è uno dei primi pigmenti ad essere stati preparati artificialmente nell'antichità. Le prime notizie del suo impiego risalgono al V secolo a.C. in Cina. Ai tempi di Vitruvio e di Plinio il Vecchio il termine minium era usato principalmente per denotare il cinabro, e secondariamente per l'ossido di piombo prodotto artificialmente. Dopo il XVI secolo il termine minio viene riferito al solo tetrossido di piombo.[4] Il tetrossido di piombo era ottenuto arrostendo la biacca o altri composti di piombo fino ad ottenere un colore arancione più o meno scuro a seconda del trattamento effettuato. Questo pigmento era facile da sintetizzare e poco costoso; nel medioevo veniva comunemente usato per decorare manoscritti miniati. Il minio odierno ha un colore decisamente più rosso.[5]
A temperatura ambiente Pb3O4 ha struttura cristallina tetragonale, gruppo spaziale Pbam (No. 55), con costanti di reticolo a = 881,1 pm e c = 656,3 pm e quattro unità di formula per cella elementare. La struttura si può descrivere come catene di ottaedri PbIVO6 che condividono lati opposti; le catene sono a loro volta collegate da atomi PbII coordinati a tre atomi di ossigeno.[3][6][7] Al di sotto di 170 K si ha la transizione a una forma ortorombica; questa transizione di fase cambia la simmetria del cristallo lasciando inalterate le distanze PbIV–O e PbII–O.[8]
Il colore del composto è dovuto ad una transizione di trasferimento di carica rappresentabile in modo semplificato come[7]
Il tetrossido di piombo si prepara normalmente per calcinazione di PbO all'aria a 450-500 °C. Non bisogna superare i 500 °C per evitare la decomposizione del Pb3O4 prodotto.[2][6]
Il tetrossido di piombo è un composto stabile, ma per riscaldamento al di sopra dei 500 °C si decompone formando il monossido di piombo con rilascio di ossigeno:[2]
Pb3O4 è praticamente insolubile in acqua e alcool, ma è solubile nell'acido cloridrico presente nello stomaco, e quindi è tossico se ingerito. Trattato con acido nitrico diluito si solubilizza il Pb(II), e rimane un residuo di diossido di piombo insolubile:[2]
Riscaldato con riducenti come idrogeno, carbone e monossido di carbonio il tetrossido di piombo si può ridurre a piombo metallico. Ad esempio:[2]
Pb3O4 reagisce su superfici di ferro formando uno strato di ossidi di ferro e piombo che non si ossidano ulteriormente.[7]
Il tetrossido di piombo viene usato principalmente nelle vernici anticorrosive e negli accumulatori a piombo. Come pigmento è usato in vetri e ceramiche. Tra gli innumerevoli utilizzi minori sono compresi fuochi d'artificio ed esplosivi, vulcanizzazione della gomma, schermature per raggi X e raggi gamma, impermeabilizzazione di materiali.[2][3]
Pb3O4 risulta pericoloso se ingerito o inalato. L'avvelenamento cronico provoca danni al sangue, al sistema nervoso, ai reni e all'apparato digerente. Avvelenamenti acuti provocano sapore metallico, vomito, costipazione, coliche addominali, disfunzioni renali, abbassamenti di temperatura, cali di pressione, collasso. Pb3O4 è un composto con rischi di tossicità per la riproduzione. Effetti cancerogeni sono stati osservati in animali, ma sinora non nell'uomo. Il composto è inoltre pericoloso per gli organismi acquatici.[1]
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