Composés De L'ion Plomb

Composés de l'ion plomb

Le cation Pb²⁺ fait partie du premier groupe de cations dans le schéma d'analyse qualitative.

Le système plomb-oxygène

• L'oxyde de Pb dérivé du Pb⁺² a deux formes cristallines :
  • une forme orthorhombique: la litharge jaune
  • une forme quadratique rouge

• Le minium Pb₃O₄ dont la couleur peut varier avec le rapport $n \quad =\quad \frac{[O]}{[Pb]}$
  • Si n = 1,33, la teinte est orangée et nous avons Pb₃O₄, ou PbO₂2PbO.
  • Lorsque n augmente, la couleur devient plus foncée jusqu'à la limite de n=1,54

• L'oxyde de plomb (PbO₂) correspond à l'état IV du plomb

Les composés du plomb II

• Les bases fortes forment avec le cation Pb²⁺ un précipité blanc d'hydroxyde de plomb ou acide plombeux qui est insoluble dans l'ammoniac :
  • $Pb^{2+}\quad +2NaOH\quad \to\quad 2Na^{+}\quad +\quad Pb(OH)_{2}\downarrow$ ouH₂PbO₂ .
  • L' acide plombeux réagit avec un excès d'hydroxyde de sodium pour former du plombite de sodium soluble.
  • $H_{2}PbO{2}\quad+2NaOH\quad\to\quad Na_{2}PbO_{2}\downarrow \quad+\quad 2H_{2}O$

• Les chlorures précipitent le chlorure de plomb :
  • $Pb^{2+}+2Cl^{-}\quad\to\quad PbCl_{2}\downarrow$
  • Ce précipité est soluble dans l'eau chaude ce qui permet de séparer les cations plomb(II) et argent.

Solubilité en g par 100 g d'eau
Température	0	10	20	30	40	50	60	80	100
AgCl	-	0,000088	0,00015	-	-	0,0005	-	-	0,002
PbCl2	0,6728	-	0,99	1,2	1,45	1,7	1,98	2,62	3,34

• L'acide sulfurique précipite le cation Pb²⁺ en sulfate de plomb blanc:
  • $Pb^{2+}\quad +\quad SO_{4}^{2-}\quad \to \quad PbSO_{4}\downarrow$
  • Ce précipité se dissous dans les bases fortes à chaud formant des plombites:
  • $PbSO_{4}\quad +\quad 4NaOH\quad \to \quad Na_{2}PbO_{2}\quad +\quad Na_{2}SO_{4}\quad +\quad 2H_{2}O$ .
  • La présence de HCl ou de HNO₃ augmente la solubilité de PbSO₄ par formation de l'anion HSO₄^- selon la réaction :
  • $2PbSO_{4}\quad +\quad 2HNO_{3}\quad \to\quad Pb(HSO_{4})_{2}\quad +\quad Pb(NO_{3})_{2}$

• Les chromates et bichromates forment un chromate de plomb jaune très peu soluble dans l'eau, soluble dans les bases fortes, insoluble dans l'ammoniac et l'acide acétique.
  • $Pb^{2+}\quad +CrO_{4}^{2-}\quad \to \quad PbCrO_{4}\downarrow$
  • $2Pb^{2+}\quad +\quad Cr_{2}O_{7}^{2-}\quad +\quad H_{2}O\quad \to \quad 2PbCrO_{4}\downarrow \quad +\quad H^{+}$

• Les iodures forment avec le cation plomb le précipité jaune d'iodure de plomb
  • $Pb^{2+}\quad +\quad 2I^{-}\quad \to \quad PbI_{2}\quad \downarrow$

• L'ion hydrogénophosphate HPO₄^-2 donne avec l'ion Pb²⁺ un précipité blanc de phosphate de plomb:
  • $3Pb^{2+}\quad +\quad 4HPO_{4}^{2-}\quad \to\quad Pb_{3}(PO_{4})_{2}\downarrow \quad +\quad 2H_{2}PO_{4}^{-}$

• Le peroxyde d'hydrogène oxyde l'hydroxyde de plomb en dioxyde de plomb PbO₂ de couleur brune:
  • $Pb(OH)_{2}\quad +H_{2}O_{2}\quad \to \quad PbO_{2}\quad +\quad 2H_{2}O$

• Le sulfure PbS se forme sous l’action de H₂S sur une solution de Pb²⁺

Les composés du plomb IV

• Dérivés organoplombiques
  • plomb tétraéthyle obtenu par l’action du chloroéthane sur l’alliage Pb-Na
  • $4Pb-Na\quad +\quad 4C_{2}H_{5}Cl\quad \to\quad Pb(C_{2}H_{5})_{4}\quad +\quad 4NaCl\quad +3Pb$
  • Le plomb tétraméthyle

• Halogénure
  • Le tétrachlorure de plomb PbCl₄ est très instable et se décompose :

• • $PbCl{4\quad }\to \quad PbCl_{2}\quad +\quad Cl_{2}$

• Acétate : l’attaque de Pb₃O₄ par l’acide acétique suivie d’une oxydation par le chlore donne le tétra-acétate de plomb de couleur rouge selon les réactions:
  • $Pb_{3}O_{4}\quad +\quad 8HCH_{3}COO\quad \to\quad Pb(CH_{3}COO)_{4}\quad +\quad 2Pb(CHCOO)_{2}\quad +\quad 4H_{2}O$
  • $2Pb(CH_{3}COO)_{2}\quad +\quad Cl_{2}\quad \to\quad Pb(CH_{3}COO)_{4}\quad +\quad PbCl_{2}$

Bibliographie

• V. Alexéev - Analyse qualitative - Éditions MIR-Moscou 1970
• (en) C.H. Sorum - Introduction to Semimicro Qualitative Analysis - 3e édition - Prentice-Hall, Inc. 1965
• A. Michel et J.Bénard - Chimie Minérale- 1964- Masson et Cie
• (en) D.F. Shriver, P.W. Atkins, C.H. Langford -Inorganic Chemistry- 1994 - Oxford University Press
• (en) N.A. Lange - Handbook of Chemistry - 10e édition - Mc Graw-Hill Company
• B. Nekrassov - Chimie minérale - Éditions MIR
• (pt) R.B.Heslop e K.Jones - Química inorgânica - Fundação Calouste Gulberman

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