Struttura di ioduro di piombo, proprietà, ottenimento, usi

Lui Ioduro di piombo È un composto inorganico formato dall'elemento di piombo (Pb) nella sua ossidazione +2 e iodio (i) con Valencia -1. La sua formula chimica è il PIL₂. È un composto tossico. Perché sta guidando è dannoso per essere umani, animali e ecosistemi naturali. Inoltre, lo ioduro può anche causare alcune malattie.

Il composto del PIL₄, Questo è, con il piombo nell'ossidazione +4, sembra che non esista, probabilmente a causa della capacità di riduzione dello ione ioduro (i^-). Il PIL₂ È un piccolo colore giallo solido solubile in acqua.

Ioduro di piombo (PIL₂) solido. W. Oelen/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Può essere ottenuto usando una reazione di scambio ionico tra un sale ioduro e un piombo che sono entrambi solubili in acqua.

Ha proprietà a semiconduttore, quindi la maggior parte delle sue attuali applicazioni si trovano in dispositivi fotovoltaici, rilevatori di determinati radiazioni e sensori.

Uno degli usi più studiati di questo composto è quello delle celle solari perovskita, che si sono dimostrate molto efficienti e a basso costo.

[TOC]

Struttura

In piombo ioduro L'unione tra i suoi atomi è ionico solo in parte. Gli atomi formano strati con struttura esagonale e sono collegati tra loro attraverso forze deboli di van der Waals.

Queste forze non sono né ioniche né covalenti, sono interazioni deboli tra gli strati elettronici degli atomi.

Struttura a tre salayer a due strati₂ cristallino. Grigio = piombo; Viola = iodio. Benjah-bmm27 / dominio pubblico. Fonte: Wikimedia Commons.

Nomenclatura

• Ioduro di piombo
• Ioduro di piombo (ii)
• Lead Diyoduro
• Ioduro Plumboso

Proprietà

Stato fisico

Solido cristallino giallo brillante. Cristalli esagonali.

Cristalli esagonali di ioduro di piombo. Alessandro e Damiano/CC di (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Peso molecolare

461 g/mol

Punto di fusione

410 ºC

Punto di ebollizione

954 ° C, bollire con decomposizione.

Densità

6,16 g/cm³

Solubilità

Solubile in modo leggermente d'acqua: 0,076 g/100 ml a 25 ° C. Solubile in acqua calda. Insolubile in alcol e acido cloridrico freddo (HCL).

Può servirti: sodio: storia, struttura, proprietà, rischi e usi

Proprietà chimiche

Le sue proprietà ossidanti e riducenti sono deboli. Tuttavia, è possibile presentare reazioni di ossidenuction.

Sebbene sia molto poco solubile in acqua dissolve in soluzioni concentrate di ioduri alcalini come lo ioduro di potassio (KI). È solubile in soluzione concentrata di acetato di sodio (CH₃Tasca). Si dissolve liberamente in soluzione di tiosolfato di sodio (NA₂S₂O₃).

Alcuni autori indicano che in acqua può essere generato il PBI ionico⁺ E se c'è ioni ioni in eccesso (i^-) Si può formare specie più complesse come il PIL₃^- e PIL₄^2-, tra l'altro.

Non è infiammabile.

Altre proprietà fisiche

Si comporta come un semiconduttore, cioè che può o meno condurre elettricità a seconda delle condizioni a cui è sottoposto.

È un semiconduttore a gap diretto, cioè per uno dei suoi elettroni passare dalla banda di Valencia alla guida, deve avere solo una quantità di energia pari alla larghezza di banda proibita.

A causa dell'elevato numero atomico dei suoi elementi (pb = 82, i = 53) ha un'alta capacità fotoelettrica. La sua banda di gap da 2,5 sempre consente prestazioni fotovoltaiche ad alta efficienza a temperature fino a 250 ° C.

Ottenimento

Può essere preparato reagendo un composto solubile in acqua con acido iaridico (HI) o con uno ioduro di metallo solubile. Ad esempio, una soluzione acquosa di acetato di piombo con ioduro di potassio viene miscelata:

Pb (ch₃COO)₂ + 2 ki → PIL₂↓ + 2 k (scegli₃COO)

Questo tipo di reazione è noto come "scambio ionico" perché cationi e anioni sono scambiati tra i sali.

Nell'esempio menzionato, l'acetato di potassio è molto solubile in acqua e rimane sciolto, mentre lo ioduro di potassio, essendo meno solubile, precipitato e filtro. La purificazione viene eseguita ricristallizzando il composto in acqua.

Può servirti: cristallizzazione

Precipitazione PBI₂ Può essere visto nella seguente immagine che mostra un tubo di prova in cui il nitrato di piombo (II) (Pb (no₃)₂) e ioduro di potassio (ki) in soluzione acquosa. Questo effetto si chiama "oro d'oro".

Pioggia d'oro dal PIL₂. Stefano SCT/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0). Fonte: Wikimedia Commons.

Applicazioni

Come semiconduttore

È usato come rivelatore per fotoni ad alta energia come raggi X e gamma. Può essere utilizzato in dispositivi fotovoltaici, fotocellule, luci a LED, rilevatori ottici e classificazione biologica e sensori.

Se introdotto nelle nanostrutture, può essere utilizzato nella fotocatalisi e nelle celle solari. Inoltre, molte nanoparticelle di PIL₂ Hanno proprietà luminescenti.

Lo ioduro di piombo è usato nei rilevatori medici x -ray. Autore: lkcjjang40090. Fonte: Pixabay.

Celle solari

Il PIL₂ È un intermediario nella sintesi di perovskitas destinati alle celle solari. Questo tipo di cellule fotovoltaiche contiene metilammonio e ioduro di piombo (scegli₃NH₃PIL₃) Su una base dello zio₂.

Tali dispositivi hanno un'alta efficienza e a basso costo, quindi sono stati molti studi e ricerche.

Celle solari sul tetto di una casa nel campo. Le celle solari in cui viene utilizzato il PBI₂ Sono molto efficienti e non sono molto costosi, quindi potrebbero essere utilizzati nelle case in futuro. Autore: Manfred Antranias Zimmer. Fonte: Pixabay.

Tuttavia, da Cho₃NH₃PIL₃ Può rompersi con l'acqua piovana, è stato studiato come inquinanti queste cellule possano essere sia quando sono in uso che quando scartate.

Il ch₃NH₃PIL₃ Al contatto con l'acqua, si rompe in metilammina (scegli₃NH₂), Acido Yodidrico e PIL₂. Quest'ultimo, sebbene sia un po 'solubile in acqua, nel tempo può rilasciare quantità dal Pb ionico tossico²⁺.

Gli studi non sono conclusivi, perché il luogo in cui si verifica il rilascio di piombo per determinare se l'importo può essere dannoso a breve termine. D'altra parte, un rilascio continuo può bioaccumulare ed essere molto pericoloso.

Può servirti: butanone: struttura, proprietà e usi

Altre app

• Viene seminato sotto forma di spray tra le nuvole per produrre pioggia.
• In filtri per l'astronomia dell'infrarosso lontano.
• In fotografia, impressioni, film per registrare immagini ottiche, emulsioni fotografiche.
• Nel rivestimento dei freni. Nei grassi lubrificanti.
• Lampade ad arco a vapore di mercurio. Su carta elettrotica.
• Materiali termoelettrici, batterie termiche con iodio.

Rischi

Per sicurezza

Deve essere conservato lontano da ossidanti come perossidi, perossidi, permanganati, cloro e nitrati. Anche il contatto con metalli chimicamente attivi come potassio, sodio, magnesio e zinco. In tutti questi casi può verificarsi una reazione violenta.

Se si sottopongono al riscaldamento, vengono generati gas velenosi di piombo e iodio.

Alla salute

È molto dannoso per l'essere umano. È stato confermato che è cancerogeno per gli animali, quindi è ragionevolmente dedotto che è anche per l'essere umano.

Può causare mal di testa, irritabilità, ridurre la memoria e disturbare il sonno. Il piombo contenuto in questo composto può generare danni permanenti a reni, cervello, nervi, cellule del sangue e ad alta pressione.

Deve essere gestito come teratogeno (composto che può generare un difetto congenito). Può anche produrre iodismo, i cui sintomi sono congestione di narici, mal di testa, irritazione delle mucose e eruzione cutanea, tra gli altri.

Per l'ambiente naturale

È classificato come inquinante tossico. Deve essere tenuto lontano dall'acqua e drena le fonti. Per evitare che le dighe contaminanti dovrebbero essere costruite ogni volta che è necessario mantenerlo.

È molto tossico per la vita acquatica con effetti che durano nel tempo, poiché è biocumulabile.

Riferimenti

1. Piombo, d.R. (Editor) (2003). Manuale CRC di chimica e fisica. 85^th CRC Press.
2. O.S. Biblioteca nazionale di medicina. (2019). Ioduro di piombo. Recuperato da Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Gov.
3. Cotone, f. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimica inorganica avanzata. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
4. Evstropiev; S.K. et al. (2020). Sintesi e caratterizzazione di PVP/PBI₂. Adv Compos Hybrid Mater 3, 49-57 (2020). Link recuperato.Springer.com.
5. Ismail, r.A. et al. (2016). Sintesi di PBI₂ Nanoparticelle per ablazione laser in metanolo. J Mater Sci: Mater Electron 27, 10696-10700 (2016). Link recuperato.Springer.com.
6. Materiali. (2013). Ioduro di piombo (PIL₂) Semiconductor. Recuperato da Azom.com.
7. CDH (2008). Lead (ii) ioduro. Materiale della scheda dati di sicurezza. Recuperato da chdfinechemical.com.
8. Hailegnaw, b. et al. (2015). Pioggia su perovskiti a base di ioduro con piombo metilammonio: possibili effetti ambientali delle cellule solari perovskite. J. Phys. Chimica. Lett. 2015, 6, 9, 1543-1547. Recuperato dai pub.sindrome coronarica acuta.org.
9. Wikimedia Foundation (2020). Lead (ii) ioduro. Recuperato da.Wikipedia.org.