납 화합물

Lead compounds
이 기사는 원소 납의 화합물에 관한 것이다. 치료용으로 유용할 수 있는 약물에 대해서는 납 화합물을 참조하십시오.

납의 화합물은 납과 함께 +2와 +4의 두 주요 산화 상태에 존재한다. 전자가 더 흔하다. 무기 납(moneral lead)IV) 화합물은 일반적으로 강한 산화제 또는 고산성 용액에만 존재한다.[1]

화학

다양한 산화 형태의 납은 금속으로 쉽게 환원된다. 포도당과 같은 순한 유기농 환원제로 PbO를 가열하는 것이 그 예다. 산화물과 황화물이 함께 가열되는 혼합물 또한 금속을 형성할 것이다.[2]

2PbO + PbS → 3Pb + SO2

금속성 납은 공기에 의해 피상적으로만 공격(산화)되며, 추가적인 산화로부터 그것을 보호하는 납 산화물의 얇은 층을 형성한다. 그 금속은 황산이나 염산의 공격을 받지 않는다. 산화질소가스의 진화와 함께 질산에 용해되어 용해 Pb(NO3)를 형성한다.2

3Pb + 8H+ + 8 NO−
3 → 3Pb2+ + 6NO−
3 + 2NO + 4 HO2

알칼리 금속의 질산염으로 가열하면 금속 납이 산화되어 PbO(일명 리타지)를 형성하여 해당 알칼리 질산염이 남는다. PbO는 납의 +2 산화 상태를 대표한다. 질산 및 아세트산에 용해되며, 이 용액에서 납의 할로겐화, 황산염, 크롬산염, 탄산염(PbCO3), 기본 탄산염(Pb
3(OH)(
2CO
3)
2 염을 침전시킬 수 있다. 황화물은 아세테이트 용액에서도 침전될 수 있다. 이 소금들은 모두 물에 잘 녹지 않는다. 할로겐화 중 요오드화물은 브롬화물에 비해 용해성이 떨어지고, 결국 염화물에 비해 용해성이 떨어진다.[3]

납(II) 산화물은 알칼리 수산화물 용액에도 용해되어 상응하는 플럼바이트 소금을 형성한다.[2]

PbO + 2 OH− + H2O → Pb(OH)2−
4

플럼바이트 용액의 염소화는 납의 +4 산화 상태를 발생시킨다.

Pb(OH)2−
4 + Cl2 → PbO2 + 2Cl− + 2 HO2

이산화납은 +4 산화 상태를 대표하며 강력한 산화제다. 이 산화 상태의 염화물은 어렵게만 형성되어 쉽게 납으로 분해된다(II) 염화물 및 염소 가스 납(IV)의 브롬화 및 요오드화물은 존재하지 않는 것으로 알려져 있다.[3] 이산화 납은 알칼리 수산화물 용액에 용해되어 상응하는 플럼베이트를 형성한다.[2]

PbO2 + 2 OH− + 2 H2O → Pb(OH)2−
6

납은 또한 +2와 +4 산화 상태가 혼합된 산화물을 가지고 있으며, 적색 납(PbO
3
4), 미니움이라고도 한다.

납은 쉽게 알킬 할로겐과 반응하여 테트라에틸리드 같은 납의 유기농 화합물을 형성하는 나트륨 금속으로 등극 합금을 형성한다.[4]

산화물과 황화

알려진 산화물에는 PbO, PbO34(일종의 "미니엄"이라고도 함), PbO의2 세 가지가 있다. 전자는 α-PbO와 β-PbO의 두 가지 할당량을 가지며, 층 구조와 테트라코오더 처리된 납이 있다. 알파 할당 로프는 빨간색이고 Pb–O 거리가 230pm이며, 베타 할당 로프는 노란색이고 221pm과 249pm(비대칭성 때문에)이다.[5] 유사성 덕분에 두 할당체는 표준 조건(시, 게, 모 등 (상대적−5) 불순물이 작은 베타)에서 존재할 수 있다. PbO는 산과 반응하여 염분을 형성하고 알칼리(알칼리)로 매실비트를 [Pb(OH)]3− 또는 [Pb(OH)]42−[6]로 부여한다.

예를 들어, 이산화물은 납의 할로겐화(halogenization)에 의해 준비될 수 있다.II) 소금. 알파 할당 로프는 림보헤드, 베타 할당 로프는 4각형이다.[6] 두 할당체는 모두 흑갈색이며 가열도 분해(PbO와 PbO34)를 일으키기 때문에 항상 제거할 수 없는 약간의 물을 함유하고 있다. 이산화물은 강력한 산화제로 염산과 황산을 산화시킬 수 있다. 알칼리성 용액과 반응하지 않고 고체 알칼리성으로 반응하여 히드록시플럼베이트를 주거나, 기본적인 산화물과 반응하여 플럼베이트를 주기도 한다.[6]

유황이나 황화수소와 납의 반응으로 황화수소가 발생한다. 이 고체는 NaCl 유사 구조(단순 입방체)를 가지고 있으며, 용융점인 1114 °C(2037 °F)까지 유지한다. 공기가 있는 곳에서 난방이 발생하면 화합물이 분해되어 일산화탄소와 황산염을 발생시킨다.[7] 화합물은 물, 약한 산, 그리고 (NH4)2S/(NH4)2S2 용액은 분석 그룹 I에서 III 원소, 주석, 비소, 안티몬으로 납을 분리하는 열쇠다. 이 화합물은 질산과 염산에 용해되어 원소 황과 황화수소를 각각 공급한다.[7] 일산화탄소와 황화물의 가열 혼합물이 금속을 형성한다.[2]

2PbO + PbS → 3Pb + SO2↑

할리드 및 기타 염류

불화수소를 이용한 탄산가스를 가열하면 불화수소가 발생하는데, 이 불화수소가 녹으면 이플루오르화수소로 분해된다. 이 백색 결정 분말은 다이오다이오드보다는 용해성이 높지만 디브로미드나 디클로로미드보다는 적다. 조정된 납 불소는 존재하지 않는다(불안정한 PbF+ 계량 제외).[8] 황색 결정 가루인 테트라플루오라이드는 불안정하다.

기타 다이할라이드는 가열 납(Heating Lead)에 의해 수신된다.II) 다른 금속의 할로겐화물이 함유된 소금, 납 디할라이드가 침전되어 흰색 직교섬브 결정을 내림(다이오다이오딘은 노란색 육각형 결정을 형성함) 그것들은 또한 디할리드의 녹는점을 초과하는 온도에서 직접 원소 반응을 통해 얻을 수 있다. 그들의 용해도는 온도에 따라 증가한다; 먼저 할로겐화물을 더 첨가하면 용해도가 감소하지만, 그 다음 복잡성으로 인해 증가하며, 최대 조정 숫자는 6이다. 복합화는 할로겐 이온 번호, 알칼리 금속의 원자 번호, 할로겐이 첨가된 알칼리 금속의 원자 번호, 온도 및 용액 이온 강도에 따라 달라진다.[9] 테트라클로라이드는 이산화물을 염산에 녹일 때 얻을 수 있으며, 발열분해를 방지하기 위해 농축된 황산 아래에 보관한다. 테트라브로마이드는 존재하지 않을 수 있으며, 테트라오다이드는 확실히 존재하지 않는다.[10] 디아스타티드도 준비됐다.[11]

그 금속은 황산이나 염산의 공격을 받지 않는다. 산화질소가스의 진화와 함께 질산에 용해되어 용해 Pb(NO3)를 형성한다.2[8] 그것은 물에 잘 용해되는 고체로, 따라서 납의 할로겐화, 황산염, 색산염, 탄산염, 그리고 기초 탄산염 Pb3(OH)(2CO3)2 염의 침전물을 받는 것이 핵심이다.[3]

염화복합체

염화물 용기에 포함된 납의 형태를 보여주는 다이어그램.[12]

납(II)은 염화물로 일련의 콤플렉스를 형성하며, 이 콤플렉스의 형성은 납의 부식 화학 작용을 변화시킨다. 이것은 식염수 용해도를 제한하는 경향이 있을 것이다.

25 °C에서[13] 수성 염화물 복합체의 평형 상수
Pb2+ + Cl− → PbCl+ K1 = 12.59
PbCl+ + Cl− → PbCl2 K2 = 14.45
PbCl2 + Cl− → PbCl−
3 		K3 = 0.398
PbCl−
3 + Cl− → PbCl2−
4 		K4 = 0.0892

오르간올레아드

주요 기사: 오르간올레아드 화합물

가장 잘 알려진 화합물은 가장 단순한 플럼반 유도체인 테트라메틸리드(TML)와 테트라에틸리드(TEL)이다. 그러나 이것들의 호몰로그램과 헥사에틸리드(HEDL)는 안정성이 떨어진다. 테트랄킬의 치료제는 납(IV)을 함유하고 있으며 Pb-C 결합은 공밸런스다. 따라서 그것들은 전형적인 유기 화합물과 닮았다.[14]

납은 쉽게 알킬 할로겐과 반응하여 테트라에틸리드 같은 납의 유기농 화합물을 형성하는 나트륨 금속으로 등극 합금을 형성한다.[15] TML과 TEL의 Pb-C 결합 에너지는 167 및 145 kJ/mol에 불과하며, 따라서 화합물은 가열 시 분해되며, TEL 구성의 첫 번째 징후는 100 °C(210 °F)에서 볼 수 있다. 열분해효소는 소자 납과 알킬산소를 산출한다. 이들의 상호작용이 HEDL의 합성을 유발한다.[14] 그것들은 또한 햇빛이나 자외선에 의해 분해된다.[16] 염소가 있는 곳에서 알킬은 염소산염으로 대체되기 시작한다; HCl(이전의 반응의 부산물)이 있는 RPbCl은22 PbCl을2 주기 위한 완전한 광물화로 이어진다. 브로민과의 반응은 같은 원리를 따른다.[16]

용해도의 위상도

참고 항목: 위상도

황산납 납(II)은 0.1M의 Pb를2+ 함유한 용액에 SO를2−
4 첨가한 것을 보여주는 다음 도표에서 볼 수 있듯이 용해성이 좋지 않다. 용액의 pH는 4.5로, 그 위와 같이 Pb(OH)의 형성으로 인해 Pb2+ 농도는 결코 0.1M에 도달할 수 없다.2 SO가2−
4 0.1M에 도달하면 Pb2+ 용해도가 10,000배 감소하는 것을 관찰한다.

PbSO4 solubility graph.png Lead sulphate pourdaix diagram.png
SO2−
4[12] 함수로서 용해된 Pb의2+ 수용 농도를 보여주는 그림 		황산염 용지의[12] 납 도표

염화물을 첨가하면 납의 용해도를 낮출 수 있지만, 염화물이 풍부한 매체(아쿠아 레기아 등)에서는 음이온 클로로 복합체로서 납이 다시 용해될 수 있다.

PbCl2 solubility graph.png Lead chloride pourdiax diagram.png
염화 물질 내 납 용해도를 보여주는 다이어그램. 납 농도는 존재하는 총 염화물의 함수로 표시된다.[12] 염화물(0.1M) 용지의[12] 납에 대한 주입구 다이어그램

참조

  1. ^ 폴리안스키 1986 페이지 14-15.
  2. ^ a b c d Pauling, Linus (1947). General Chemistry. W.H. Freeman. ISBN 978-0-486-65622-9.
  3. ^ a b c Brady, James E.; Holum, John R. (1996). Descriptive Chemistry of the Elements. John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-13557-9.
  4. ^ Windholz, Martha (1976). Merck Index of Chemicals and Drugs, 9th ed., monograph 8393. Merck. ISBN 978-0-911910-26-1.
  5. ^ 폴리안스키 1986, 페이지 21.
  6. ^ a b c 폴리안스키 1986 페이지 22.
  7. ^ a b 폴리안스키 1986, 페이지 28.
  8. ^ a b 폴리안스키 1986 페이지 32.
  9. ^ 폴리안스키 1986, 페이지 33.
  10. ^ 폴리안스키 1986 페이지 34.
  11. ^ Zuckerman, J. J.; Hagen, A. P. (1989). Inorganic Reactions and Methods, the Formation of Bonds to Halogens. John Wiley & Sons. p. 426. ISBN 978-0-471-18656-4.
  12. ^ a b c d e Puigdomenech, Ignasi (2004). Hydra/Medusa Chemical Equilibrium Database and Plotting Software. KTH Royal Institute of Technology. Archived from the original on 2007-09-29.
  13. ^ Ward, C. H.; Hlousek, Douglas A.; Phillips, Thomas A.; Lowe, Donald F. (2000). Remediation of Firing Range Impact Berms. CRC Press. ISBN 1566704626.
  14. ^ a b 폴리안스키 1986 페이지 43.
  15. ^ Windholz, Martha (1976). Merck Index of Chemicals and Drugs, 9th ed., monograph 8393. Merck. ISBN 0-911910-26-3.
  16. ^ a b 폴리안스키 1986, 페이지 44.

참고 문헌 목록

Polyanskiy, N. G. (1986). Fillipova, N. A (ed.). Аналитическая химия элементов: Свинец [Analytical Chemistry of the Elements: Lead] (in Russian). Nauka.

참고 항목