Olovo(IV)-oksid

Olovo(IV)-oksid
Općenito
Hemijski spoj	Olovo(IV)-oksid
Druga imena	Olovo-dioksid
Molekularna formula	PbO2
CAS registarski broj	1309-60-0
Kratki opis	smeđa ili tamnosmeđa supstanca
Osobine^1
Molarna masa	239,2 g/mol
Agregatno stanje	čvrsto
Gustoća	9,4 g/cm^3
Tačka topljenja	290 °C (raspada se)
Rastvorljivost	gotovo nerastvorljiv u vodi
^1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Olovo(IV)-oksid, poznat i kao olovo-dioksid, jest spoj hemijskih elemenata olova i kisika, s hemijskom formulom PbO₂. To je tamnosmeđi prah, koji ima jake oksidirajuće osobine.

Nalazišta

U prirodi se ovaj spoj javlja kao mineral platnerit.^[1]

Dobijanje

U industrijskim količinama proizvodi se elektrolitičkom oksidacijom ili hemijskom oksidacijom sa snažnim oksidacijskim sredstvima, poput hlora:

${\displaystyle \mathrm {Pb^{2+}+2\,H_{2}O\rightarrow PbO_{2}+4\,H^{+}+2\,e^{-}} }$

${\displaystyle \mathrm {Pb^{2+}+2\,H_{2}O\cdot Cl_{2}\rightarrow PbO_{2}+4\,H^{+}+2\,Cl^{-}} }$

Osobine

Olovo (IV) oksid

Fizičke osobine

Postoji pet poznatih modifikacija olovo(IV)-oksida. One mogu prelaziti iz jedne u drugu djelovanjem različitih pritisaka i temperature. Do pritiska 4 GPa (pri 200 °C - 1,3 GPa), olovo(IV)-oksid kristalizira se u tetragonalnu ß-modifikaciju sa strukturom rutila. Pri višim pritiscima do 7 GPa (pri 300 °C - 6 GPa) nastaje α-ortorompska kristalna struktura. Napokon, struktura se mijenja u kubičnu i pritom sliči defektnoj strukturi fluorita. Pri pritisku 11,4 Gpa struktura kristala je ortorompska i slična je cirkonij-dioksidu. Pri pritisku 29 GPa struktura je ortorompska, slična kotunitu.^[2]

Hemijske osobine

α-PbO₂ snažno je oksidacijsko sredstvo. Pri zagrijavanju se prvo otpušta kisik i prelazi u miješani oblik oksida olovo(II,IV)-oksid, dok na temperaturi iznad 550 °C prelazi u olovo(II)-oksid (PbO).

Upotreba

Zbog snažnih oksidacijskih osobina, olovo(IV)-oksid koristi se u industriji, kao i u laboratoriji. Upotrebljava se u proizvodnji boja, hemikalija te kao masa za trenje kod šibica. Osim toga, našao je primjenu i pri proizvodnji raketa za vatromet, kao elektroda u akumulatorima te za učvršćivanje sulfidnih polimera.

Koristi se kao snažno oksidacijsko sredstvo i u organskoj hemiji.

Sigurnost

Olovo(IV)-oksid je teratogen, opasan za zdravlje i zagađivač okoline. Osim toga, smatra se da je kancerogen za ljude i spada u drugu kategoriju kancerogenih supstanci.^[3] Najviša dozvoljena koncentracija PbO₂ na radnom mjestu iznosi 0,1 mg/m³. Spada u klasu otrova CH-1 (veoma snažni otrovi).^[4]

Reference

1. Atlas minerala: Platnerit
2. J. Haines, J. M. Léger i O. Schulte (1996): "The high-pressure phase transition sequence from the rutile-type through to the cotunnite-type structure in PbO₂", J. Phys.: Condens. Matter 1996, 8, str. 1631–1646.
3. GESTIS baza podataka^{[mrtav link]}
4. "IGS-Giftliste". Arhivirano s originala, 3. 7. 2009. Pristupljeno 9. 2. 2010.