Iodeto de chumbo (II) - Lead(II) iodide

Iodeto de chumbo (II)
Iodeto de chumbo (II)
Chumbo iodeto.jpg
Nomes
Outros nomes
Iodeto Plumbous
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.030.220 Edite isso no Wikidata
Número EC
UNII
Número ONU 2291 3077
  • InChI = 1S / 2HI.Pb / h2 * 1H; / q ;; + 2 / p-2 VerificaY
    Chave: RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L VerificaY
  • InChI = 1 / 2HI.Pb / h2 * 1H; / q ;; + 2 / p-2
    Chave: RQQRAHKHDFPBMC-NUQVWONBAP
  • Eu [Pb] eu
Propriedades
PbI
2
Massa molar 461,01 g / mol
Aparência pó amarelo brilhante
Odor inodoro
Densidade 6,16 g / cm 3
Ponto de fusão 402 ° C (756 ° F; 675 K)
Ponto de ebulição 953 ° C (1.747 ° F; 1.226 K)
4,41 x 10 −9 (20 ° C)
Solubilidade
Gap de banda 2,3 eV
−126,5 · 10 −6 cm 3 / mol
Estrutura
Romboédrico , hexagonal hP3
P 3 m 1, No. 164
octaédrico
Perigos
Pictogramas GHS GHS07: NocivoGHS08: Risco para a saúdeGHS09: Risco ambiental
Palavra-sinal GHS Perigo
H302 , H332 , H360 , H373 , H400 , H410
P201 , P202 , P260 , P261 , P264 , P270 , P271 , P273 , P281 , P301 + 312 , P304 + 312 , P304 + 340 , P308 + 313 , P312 , P314 , P330 , P391 , P405 , P501
NFPA 704 (diamante de fogo)
3
0
0
Ponto de inflamação Não inflamável
Compostos relacionados
Outros ânions
Outros cátions
Iodeto de estanho (II)
Compostos relacionados
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Iodeto de chumbo (II) ou iodeto de chumbo é um sal com a fórmula PbI
2
. À temperatura ambiente , é um sólido cristalino amarelo brilhante e inodoro , que se torna laranja e vermelho quando aquecido. Anteriormente, era chamado de iodeto de chumbo.

Atualmente, o composto tem algumas aplicações especializadas, como a fabricação de células solares e detectores de raios X e gama . Sua preparação é uma demonstração divertida e popular no ensino de química , para ensinar temas como reações de precipitação e estequiometria . É decomposto pela luz em temperaturas moderadamente altas e esse efeito foi usado em um processo fotográfico patenteado .

O iodeto de chumbo era usado anteriormente como pigmento amarelo em algumas tintas, com o nome amarelo de iodeto . No entanto, esse uso foi em grande parte descontinuado devido à sua toxicidade e baixa estabilidade.

Preparação

PbI
2
é comumente sintetizado através de uma reação de precipitação entre iodeto de potássio KI e nitrato de chumbo (II) Pb ( NO
3
) 2 em solução aquosa:

Pb (NO 3 ) 2 + 2 KI → PbI 2 + 2 KNO 3

Enquanto o nitrato de potássio KNO
3
é solúvel, o iodeto de chumbo PbI
2
é quase insolúvel à temperatura ambiente e, portanto, precipita .

Outros sais solúveis contendo chumbo (II) e iodeto podem ser usados, por exemplo, acetato de chumbo (II) e iodeto de sódio .

O composto também pode ser sintetizado pela reação de vapor de iodo com chumbo fundido entre 500 e 700 ° C.

Uma fina película de PbI
2
também pode ser preparado depositando um filme de sulfeto de chumbo PbS e expondo-o ao vapor de iodo, pela reação

PbS + I 2 → PbI 2 + S

O enxofre é então lavado com dimetilsulfóxido .

Cristalização

Iodeto de chumbo preparado a partir de soluções frias de Pb2+
e eu-
os sais geralmente consistem em muitas pequenas plaquetas hexagonais, dando ao precipitado amarelo uma aparência sedosa. Cristais maiores podem ser obtidos explorando o fato de que a solubilidade do iodeto de chumbo em água (como aquelas do cloreto e do brometo de chumbo ) aumenta dramaticamente com a temperatura. O composto é incolor quando dissolvido em água quente, mas cristaliza ao resfriar como flocos amarelos claros finos, mas visivelmente maiores, que se depositam lentamente no líquido - um efeito visual frequentemente descrito como "chuva dourada". Cristais maiores podem ser obtidos autoclavando o PbI
2
com água sob pressão a 200 ° C.

Cristais ainda maiores podem ser obtidos diminuindo a velocidade da reação comum. Uma configuração simples é submergir dois béqueres contendo os reagentes concentrados em um recipiente maior de água, tomando cuidado para evitar correntes. À medida que as duas substâncias se difundem pela água e se encontram, elas reagem lentamente e depositam o iodeto no espaço entre os béqueres.

Outro método semelhante é fazer reagir as duas substâncias em um meio de gel , que retarda a difusão e afasta o cristal em crescimento das paredes do contêiner. Patel e Rao usaram esse método para fazer crescer cristais de até 30 mm de diâmetro e 2 mm de espessura.

A reação pode ser retardada também separando os dois reagentes com uma membrana permeável. Esta abordagem, com uma membrana de celulose , foi usada em setembro de 1988 para estudar o crescimento do PbI.
2
cristais em gravidade zero, em um experimento realizado no ônibus espacial Discovery .

PbI
2
também pode ser cristalizado do pó por sublimação a 390 ° C, próximo ao vácuo ou em uma corrente de argônio com algum hidrogênio .

Cristais grandes de alta pureza podem ser obtidos por fusão por zona ou pela técnica de Bridgman-Stockbarger . Esses processos podem remover várias impurezas do PbI comercial
2
.

Formulários

O iodeto de chumbo é um material precursor na fabricação de células solares altamente eficientes . Normalmente, uma solução de PbI
2
num solvente orgânico, tal como dimetilformamida ou dimetilsulfóxido, é aplicado sobre uma camada de dióxido de titânio por revestimento por rotação . A camada é então tratada com uma solução de iodeto de metilamônio CH
3
NH
3
I
e recozido , transformando-o no sal duplo de iodeto de chumbo metilamônio CH
3
NH
3
PbI
3
, com uma estrutura perovskita . A reação muda a cor do filme de amarelo para marrom claro.

PbI
2
também é utilizado como detector de fótons de alta energia para raios gama e raios X, devido ao seu amplo gap que garante operação com baixo ruído.

O iodeto de chumbo era usado anteriormente como pigmento de tinta sob o nome de "amarelo de iodo". Foi descrito por Prosper Mérimée (1830) como "ainda não muito conhecido no comércio, é tão brilhante quanto orpimento ou cromato de chumbo . É considerado mais permanente; mas só o tempo pode provar sua pretensão de uma qualidade tão essencial. é preparado precipitando uma solução de acetato ou nitrato de chumbo, com iodeto de potássio: o nitrato produz uma cor amarela mais brilhante ”. No entanto, devido à toxicidade e instabilidade do composto, ele não é mais usado como tal. Ainda pode ser usado na arte para bronzear e em ladrilhos de mosaico dourados .

Estabilidade

Técnicas comuns de caracterização de materiais , como microscopia eletrônica, podem danificar amostras de iodeto de chumbo (II). Filmes finos de iodeto de chumbo (II) são instáveis ​​no ar ambiente. O oxigênio do ar ambiente oxida o iodeto em iodo elementar :

2 PbI 2 + O 2 → 2 PbO + 2 I 2

Toxicidade

O iodeto de chumbo é muito tóxico para a saúde humana. A ingestão causará muitas consequências agudas e crônicas, características do envenenamento por chumbo . Foi descoberto que o iodeto de chumbo é um carcinógeno em animais, sugerindo que o mesmo pode ser verdade em humanos. O iodeto de chumbo é um perigo de inalação, respirador apropriado deve ser usado ao manusear pós de iodeto de chumbo.

Estrutura

A estrutura do PbI
2
, conforme determinado por difração de pó de raios-X , é principalmente sistema hexagonal compactado com alternância entre camadas de átomos de chumbo e átomos de iodeto, com ligação amplamente iônica. Interações fracas de Van der Waals foram observadas entre camadas de iodeto de chumbo. O sólido também pode assumir uma estrutura romboédrica.

O iodeto de chumbo (II) precipita quando as soluções de iodeto de potássio e nitrato de chumbo (II) são combinadas
Experiência "chuva dourada" onde o iodeto de chumbo (II) foi recristalizado a partir de solução quente por resfriamento, formando cristais de amarelo-ouro

Veja também

Referências

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Origens

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links externos