Oxid olovičitý

chemická sloučenina

Oxid olovičitý je tmavě hnědá krystalická nebo amorfní látka. Krystalická forma má tetragonální strukturu rutilového typu. V přírodě se velmi vzácně vyskytuje jako minerál plattnerit. Vzhledem k vysokému oxidačnímu stupni atomu olova je mimořádně silným okysličovadlem. I když je ve vodě jen málo rozpustný, je jedovatý.

Oxid olovičitý
Vzhled oxidu olovičitého
Vzhled oxidu olovičitého
Obecné
Systematický názevOxid olovičitý
Anglický názevLead dioxide
Německý názevBlei(IV)-oxid
Sumární vzorecPbO2
Vzhledhnědočervený prášek
Identifikace
Registrační číslo CAS1309-60-0
UN kód1872
Číslo RTECSOGO700000
Vlastnosti
Molární hmotnost239,2 g/mol
Teplota tánírozklad
Teplota změny krystalové modifikace290 °C (β → α)
Hustota9,375 g/cm³ (β)
9,67 g/cm³ (α)
Index lomunDa=2,229
nDc=2,3
Rozpustnost ve voděnerozpustný
Relativní permitivita εr26,0
Měrná magnetická susceptibilita−2,51×10−6 cm3g−1
Struktura
Krystalová strukturakosočtverečná (α)
čtverečná (β)
Hrana krystalové mřížkymodifikace α
a= 497 pm
b= 863 pm
c= 544 pm
modifikace β
a= 494,2 pm
c= 336,7 pm
Termodynamické vlastnosti
Standardní slučovací entalpie ΔHf°−277 kJ/mol
Standardní molární entropie S°68,6 JK−1mol−1
Standardní slučovací Gibbsova energie ΔGf°−217,4 kJ/mol
Izobarické měrné teplo cp0,270 JK−1g−1
Bezpečnost
GHS03 – oxidační látky
GHS03
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
GHS08 – látky nebezpečné pro zdraví
GHS08
GHS09 – látky nebezpečné pro životní prostředí
GHS09
[1]
Nebezpečí[1]
R-větyR61, R20/22, R33, R62, R50/53
S-větyS53, S45, S60, S61
NFPA 704
0
3
1
OX
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).

Některá data mohou pocházet z datové položky.

Příprava

editovat

Oxid olovičitý se obvykle připravuje z oxidu olovnato-olovičitého, ze kterého se dvojmocné olovo odstraní rozpouštěním ve formě dusičnanu olovnatého zředěnou kyselinou dusičnou a v reakční směsi zůstává prakticky nerozpustný oxid olovičitý v amorfní podobě

Pb3O4 4 HNO3 → PbO2 2 Pb(NO3)2 2 H2O.

Jinou možností je oxidace oxidu olovnatého působením chlornanu v silně alkalickém prostředí, např.

PbO KClO → PbO2 KCl.

Tavením směsi oxidu olovnatého s hydroxidem alkalického kovu (např. s hydroxidem sodným) vzniká nejprve příslušný olovnatan

PbO 2 NaOH → Na2PbO2 H2O,

který se okamžitě oxiduje vzdušným kyslíkem až na olovičitan

2 Na2PbO2 O2 → 2 Na2PbO3.

Po rozpuštění ve vodě se mírným okyselením (např. velmi zředěnou kyselinou sírovou) uvolní nestálá kyselina olovičitá H2PbO3, resp. H4PbO4, jež se okamžitě rozpadá na vodu a oxid olovičitý

Na2PbO3 H2SO4 → Na2SO4 PbO2 H2O.

Chemické vlastnosti

editovat

Zahřátím na teplotu kolem 290 °C se rozkládá na oxid olovnatý a kyslík

2 PbO2 → 2 PbO O2.

S koncentrovanými kyselinami poskytuje olovnaté soli a kyslík

2 PbO2 2 H2SO4 → 2 PbSO4 2 H2O O2.

Se studenou kyselinou chlorovodíkovou poskytuje chlorid olovičitý

PbO2 4 HCl → PbCl4 2 H2O,

zatímco za tepla vzniká chlorid olovnatý a část chlorovodíku se oxiduje na volný chlor

PbO2 4 HCl → PbCl2 Cl2 2 H2O.

S oxidem siřičitým reaguje exotermicky za vzniku síranu olovnatého

PbO2 SO2 → PbSO4,

stejně tak oxiduje i elementární siru

4 PbO2 S → 3 PbO PbSO4

za vzniku značného množství tepla (proto se přidává spolu se sírou do hlaviček zápalek).

Se silnými zásadami, například hydroxidem draselným, vytváří komplexní soli

PbO2 2 KOH 2 H2O → K2[Pb(OH)6],

v tomto případě hexahydroxoolovičitan draselný. Olovičitany jsou ve vodném roztoku nestálé a snadno se hydrolyzují zpět na hydroxid a kyselinu olovičitou, respektive oxid olovičitý.

Oxid olovičitý je tak silným oxidačním činidlem, zejména v kyselém prostředí, že například převádí dvojmocný mangan na sedmimocný; tak například za přítomnosti kyseliny dusičné z dusičnanu manganatého vzniká působením oxidu olovičitého kyselina manganistá

2 Mn(NO3)2 5 PbO2 6 HNO3 → 5 Pb(NO3)2 2 HMnO4 2 H2O.

Významná elektrochemická reakce, v níž hraje nejdůležitější roli oxid olovičitý, probíhá při vybíjení a nabíjení olověného akumulátoru. Tuto reakci lze sumárně zapsat takto:

Pb PbO2 2 H2SO4 ↔ 2 PbSO4 2 H2O.

Při vybíjení akumulátoru probíhá tato rovnice směrem doprava, při nabíjení směrem doleva (podrobnosti viz heslo olověný akumulátor).

Použití

editovat

Používá se v chemickém a barvářském průmyslu a také při výrobě zápalek a pyrotechniky. Větší množství tohoto oxidu se používá jako vytvrzovací činidlo pro sulfidové polymery.

Fyziologické působení

editovat

Při vdechnutí oxid olovičitý dráždí průdušky a plíce a v případě silného zasažení člověk pociťuje kovovou pachuť na sliznicích úst, bolesti na prsou a v krajině břišní. Při požití ústy dochází k otravám díky jeho rozpustnosti v kyselině solné, obsažené v žaludečních šťávách. Otrava se projevuje bolestmi a křečemi v žaludku, spojenými s nevolností až zvracením a bolestí hlavy. Akutní otrava vede k pocitu svalové ochablosti, úplné ztrátě apetitu, případně ke ztrátě vědomí a při velmi vysokých koncentrací olova v krevním oběhu až ke kómatu a případně i ke smrti. Na pokožce může vyvolat místní spáleniny.

Při dlouhodobém vystavení působení oxidu olovičitého může dojít k nahromadění olovnatých sloučenin v těle a časem se mohou vyvinout podobné příznaky jako při akutní otravě. Jinak se chronická otrava projevuje neklidem, zvýšenou dráždivostí, poruchami zraku, zvýšeným krevním tlakem. Obvykle se projevuje i šedivou barvou pokožky obličeje.

Osoby s poruchami ledvin, nervového systému nebo s kožními chorobami bývají k působení této látky na jejich organismus mnohem citlivější.

U laboratorních zvířat byla zjištěna karcinogenicita oxidu olovičitého; u lidí nebyla s jistotou prokázána. Prokázána byla také teratogenicita a podobně jako u jiných sloučenin olova může při chronických otravách docházet k poruchám reprodukčních schopností vedoucích až ke sterilitě.

Ekologické účinky

editovat

Vzhledem k nepatrné, ale přesto existující rozpustnosti oxidu olovičitého ve vodě, je ve větším množství nebezpečný pro vodní organismy, v nichž se může hromadit a tak vnášet olovo do potravního řetězce.

Reference

editovat
  1. a b Lead dioxide. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov [online]. PubChem [cit. 2021-05-23]. Dostupné online. (anglicky) 

Literatura

editovat
  • VOHLÍDAL, JIŘÍ; ŠTULÍK, KAREL; JULÁK, ALOIS. Chemické a analytické tabulky. 1. vyd. Praha: Grada Publishing, 1999. ISBN 80-7169-855-5. 

Externí odkazy

editovat