Олово и свинец. Их химическая активность. Гидроксиды, галогениды, сульфиды этих элементов

В природе: SnO2 – оловянный камень, PbS – свинцовый блеск

Получение простых веществ:

SnO2 + 2C = 2CO + Sn,

2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2,

PbO + C = CO + Pb.

Окислительно-восстановительные свойства простых веществ: φ°(Ge2+/Ge) = +0,6 В, φ°(Sn2+/Sn) = -0,136 В, φ°(Pb2+/Pb) = -0,126.

В степени окисления II и IV Ge, Sn, Pb, но устойчивость соединений со степенью окисления II возрастает. Устойчивость соединений со степенью окисления IV убывает.

Гидроксиды Sn(II), Pb(II)

Получение:

Pb(NO3)2 + 2NaOH = Pb(OH)2↓ + 2NaNO3.

Амфотерные соединения с преобладанием основных свойств, которые усиливаются от Ge к Pb.

С кислотами:

Э(OH)2 + 2HCl = ЭCl2 + 2H2O.

При сплавлении со щелочами:

Э(OH)2 + 2NaOH = Na2ЭO2,

Na2ЭO2 + 2H2O = Na2[Э(OH)4].

mSnO2·nH2O – оловянная кислота.

Получение:

SnCl4 + 4NH3·H2O = Sn(OH)4↓ + 4NH4Cl — α-форма оловянной кислоты.

Sn(OH)4 + 6HCl = H2[SnCl6] + 4H2O,

Sn(OH)4 + 2H2SO4 = Sn(SO4)2 + 4H2O,

Sn(OH)4 + 4NaOH = Na2[Sn(OH)6].

При нагревании: α-форма → β-форма.

Гидролиз галогенидов Sn:

ЭCl2 + H2O = ЭOHCl + HCl.

В разбавленных растворах:

ЭCl4 + 4H2O = Э(OH)4 + 4HCl.

В концентрированных растворах:

ЭCl4 + 2HCl = H2[ЭCl6].

Получение сульфидов Э(II):

Sn(NO3)2 + Na2S = SnS↓ + 2NaNO3,

Pb(NO3)2 + H2S = PbS↓ + 2HNO3.

Окисление сульфидов Ge(II) и Sn(II):

ЭIIS + Na2S2 = Na2ЭIVS3.

Na2GeS3 – тритиогерманат натрия.

Na2SnS3 – тритиостаннат натрия.

Образование тиосолей (Э – Sn):

ЭS2 + (NH4)2S = (NH4)2ЭS3.

Разложение тиосолей кислотами

Na2ЭS3 + 2HCl = 2NaCl + ЭS2 + H2S.

Свинцовый сурик — это твёрдое и химически стойкое вещество. По своему химическому составу свинцовый сурик представляет собой плюмбат свинца Pb2PbO4, суммарная формула Pb3O4, имеющий насыщенный красно-оранжевый цвет и высокую плотность.

Получение: свинцовый сурик производят на химических заводах путем распыления раскалённого металлического свинца в воздухе или кислороде и быстрого охлаждения полученного продукта. Другим, менее распространенным способом является нагревание и окисление расплавленного свинца в атмосфере кислорода. Полученные оксиды в дальнейшем перемалывают в мельницах.

Предназначенный для производства качественной краски или для наполнения пластмасс и резины свинцовый сурик подвергают тщательному измельчению в струйных мельницах, а предназначенный для производства аккумуляторов получают из химически чистого свинца.

Применение: свинцовый сурик имеет применение в качестве весьма качественного оранжевого пигмента и грунта, а также используется как наполнитель резиновых изделий и пластиков. Свинцовый сурик — сильный окислитель, и этим обусловлены высокие антикоррозиойные свойства красок на его основе: вступая в реакцию с железом, он окисляет его до получения плотной плёнки чёрного оксида железа(II), нерастворимого в воде и не пропускающего кислород из воздуха.

Покрытые свинцовым суриком стальные конструкции не ржавеют даже в морской воде, однако в большинстве стран производство красок из свинцового сурика сильно ограничено из-за его токсичности. Большим по объёму использования является применение свинцового сурика в стекловарении (хрусталь, оптическое стекло, радиационностойкое и защитное стекло). Определённое значение он имеет как сиккатив, катализатор, компонент «свинцовых замазок». Небольшим по объёму, но очень важным сектором использования свинцового сурика является применение его для защиты от гамма-излучения и для получения других соединений свинца: диоксида, карбоната, ацетата и проч. Небольшое, но важное значение свинцовый сурик имеет в производстве термитных взрывчатых веществ. Сурик также в виде PbO (иногда Pb3O4) является одним из основных реагентов пробирного анализа, коллектирующим благородные металлы из расплава рудной шахты. Степень растворимости золота и серебра в свинце, образующемся в результате пробирной плавки, неограничена.