أكسيد الرصاص (PbO) هو مركب يتكون من الرصاص والأكسجين. يتم استخدامه في إنتاج البطاريات والسيراميك والزجاج بسبب خصائصه وتطبيقاته المتميزة.
| اسم الأيوباك | أكسيد الرصاص (II). |
| الصيغة الجزيئية | PbO |
| CAS رقم | 1317-36-8 |
| المرادفات | أول أكسيد الرصاص، أكسيد الرصاص (II)، الليثارج |
| إنتشي | InChI=1S/2O.Pb |
خصائص أكسيد الرصاص
صيغة أكسيد الرصاص
الصيغة الكيميائية لأول أكسيد الرصاص هي PbO. وهو يتألف من ذرة الرصاص (Pb) وذرة الأكسجين (O)، مما يؤدي إلى بنية جزيئية بسيطة ومحددة جيدًا.
الكتلة المولية لأكسيد الرصاص
تبلغ الكتلة المولية لأول أكسيد الرصاص (PbO) حوالي 223.2 جرامًا لكل مول (جم / مول). يتم الحصول على هذه القيمة عن طريق إضافة الكتل الذرية لذرة الرصاص وذرة الأكسجين.
نقطة غليان أكسيد الرصاص
ليس لأول أكسيد الرصاص نقطة غليان مميزة لأنه يتحلل قبل أن يصل إلى نقطة الغليان. وعند تسخينه يتحول إلى رصاص معدني وغاز الأكسجين.
نقطة انصهار أكسيد الرصاص
تبلغ نقطة انصهار أول أكسيد الرصاص (PbO) حوالي 888 درجة مئوية (1630 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يتحول أول أكسيد الرصاص الصلب إلى سائل منصهر، مما يسهل التطبيقات الصناعية المختلفة.
كثافة أكسيد الرصاص جم/مل
تبلغ كثافة أول أكسيد الرصاص حوالي 9.53 جرامًا لكل مليلتر (جم / مل). هذه الكثافة العالية تجعلها مفيدة في صناعات مختلفة مثل إنتاج السيراميك والزجاج.
الوزن الجزيئي لأكسيد الرصاص
يبلغ الوزن الجزيئي لأول أكسيد الرصاص (PbO) 223.2 جم/مول. تمثل هذه القيمة مجموع الكتل الذرية للرصاص والأكسجين في جزيء واحد من أول أكسيد الرصاص.
هيكل أكسيد الرصاص
يمتلك أول أكسيد الرصاص بنية شبكية بلورية، حيث تحتل كاتيونات الرصاص (Pb2+) مواقع على الشبكة وأنيونات الأكسيد (O2-) التي تملأ الفراغات الخلالية. وينتج عن هذا الترتيب رابطة أيونية مستقرة.
ذوبان أكسيد الرصاص
أول أكسيد الرصاص (PbO) ذو قابلية منخفضة للذوبان في الماء. وهو يذوب قليلاً في الماء، ويشكل محلولاً أساسياً من خلال التحلل المائي لكاتيونات الرصاص. قد تزيد قابليته للذوبان في البيئات الحمضية.
| مظهر | مسحوق أصفر أو أحمر |
| جاذبية معينة | 9.53 جم/مل |
| لون | أصفر أو أحمر |
| يشم | عديم الرائحة |
| الكتلة المولية | 223.2 جرام/مول |
| كثافة | 9.53 جم/سم3 |
| نقطة الانصهار | 888 درجة مئوية (1630 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | ينهار قبل الغليان |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق |
| الذوبان في الماء | قابل للذوبان قليلا |
| الذوبان | منخفضة الذوبان، قد تزيد في البيئات الحمضية |
| ضغط البخار | غير متاح |
| كثافة بخار | غير متاح |
| pKa | غير قابل للتطبيق |
| الرقم الهيدروجيني | الأساسية (في محلول مائي) |
سلامة ومخاطر أكسيد الرصاص
يشكل أول أكسيد الرصاص مخاطر محتملة على السلامة ويتطلب معالجة دقيقة. يمكن أن يؤدي استنشاق أو ابتلاع غبار أو بخار أول أكسيد الرصاص إلى التسمم بالرصاص، مما يؤثر سلبًا على الجهاز العصبي والأعضاء. تعتبر التهوية الكافية ومعدات الحماية الشخصية ضرورية عند التعامل مع هذا المركب. تجنب ملامسة العينين أو الجلد أو الملابس لتجنب التهيج. بالإضافة إلى ذلك، فإن أول أكسيد الرصاص ضار بالحياة المائية والبيئة؛ ويجب تجنب تصريفها في المسطحات المائية بشكل صارم. ويجب اتباع طرق التخزين والتخلص المناسبة لتقليل المخاطر. اتبع دائمًا تعليمات السلامة والتدابير التنظيمية عند العمل مع أول أكسيد الرصاص.
| رموز الخطر | المخاطر الصحية |
| وصف الأمان | – استنشاقه أو ابتلاعه يمكن أن يسبب التسمم بالرصاص وتلف الأعضاء. – تجنب ملامسة العينين والجلد لتجنب تهيجها. – التعامل مع التهوية الكافية ومعدات الحماية الشخصية. تجنب إطلاقها في البيئة. اتبع تعليمات السلامة. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | UN3077 |
| رمز النظام المنسق | 2824.90.7000 |
| فئة الخطر | 9 (المواد والأشياء الخطرة المتنوعة) |
| مجموعة التعبئة | ثالثا |
| تسمم | سامة للحياة المائية ولها آثار طويلة المدى. |
طرق تصنيع أكسيد الرصاص
يتضمن تخليق أول أكسيد الرصاص عدة طرق. يتضمن النهج الشائع التحلل الحراري لنترات الرصاص، حيث نقوم بتسخين نترات الرصاص (Pb(NO3)2) إلى درجة حرارة محددة. تقوم هذه العملية بتكسير نترات الرصاص إلى أول أكسيد الرصاص (PbO)، وثاني أكسيد النيتروجين (NO2)، وغاز الأكسجين (O2). يمثل التفاعل الكيميائي:
2 Pb(NO3)2 → 2 PbO + 4 NO2 + O2
طريقة أخرى تنطوي على أكسدة الرصاص المعدني. يتفاعل الرصاص المعدني مع الأكسجين لإنتاج أول أكسيد الرصاص:
2 Pb + O2 → 2 PbO
بالإضافة إلى ذلك، يؤدي تعريض الرصاص للتآكل في الظروف الحمضية إلى إنتاج أول أكسيد الرصاص. في هذا السيناريو، يتفاعل الرصاص مع الأكسجين والماء لإنتاج أول أكسيد الرصاص:
2 Pb + 2 H2O + O2 → 2 PbO + 2 H2O
تعتبر هذه الطرق حاسمة لإنتاج أول أكسيد الرصاص لمختلف التطبيقات، مثل تصنيع البطاريات والسيراميك والأصباغ. ومع ذلك، فمن الضروري التعامل مع مركبات الرصاص بحذر بسبب مخاطرها الصحية والبيئية المحتملة.
استخدامات أكسيد الرصاص
يجد أول أكسيد الرصاص تطبيقات مختلفة في مختلف الصناعات بسبب خصائصه الفريدة. فيما يلي استخداماته الشائعة:
- السيراميك: يعمل بمثابة تدفق في إنتاج السيراميك، مما يحسن خصائص الذوبان والجودة الشاملة للمواد الخزفية.
- الحماية من الإشعاع: كثافته العالية وكفاءته في امتصاص الإشعاع تجعل من أول أكسيد الرصاص مادة مناسبة للوقاية من الإشعاع في المنشآت الطبية والصناعات النووية.
- مثبت PVC: يعمل كمثبت للحرارة ومواد تشحيم في معالجة كلوريد البوليفينيل (PVC)، ويساعد في تصنيع الأنابيب والكابلات البلاستيكية وغيرها من المنتجات.
- أجهزة أشباه الموصلات: تعمل كمادة في بعض أجهزة أشباه الموصلات، مثل مقاومات أول أكسيد الرصاص، المستخدمة للحماية من زيادة التيار.
- بطاريات الرصاص الحمضية: تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية أول أكسيد الرصاص كمكون أساسي، مما يمنحها الخصائص اللازمة للاستخدام في المركبات، وإمدادات الطاقة الاحتياطية، ومصادر الطاقة غير المنقطعة.
- إنتاج الزجاج: يلعب أول أكسيد الرصاص دورًا حيويًا في إنتاج الزجاج الرصاصي، مما يمنحه زيادة في معامل الانكسار والتألق، مما يجعله مناسبًا بشكل مثالي للأغراض الزخرفية والبصرية.
- تطبيق الصباغ: تستفيد الدهانات والطلاءات من أصباغ مختلفة تحتوي على الرصاص، مثل المينيوم (Pb3O4)، بسبب ألوانها النابضة بالحياة ومقاومتها للعوامل الجوية.
- الاستخدام في صناعة المطاط: تستخدم صناعة المطاط أول أكسيد الرصاص كمسرع وعامل الفلكنة، مما يحسن بشكل فعال خصائص ومتانة المنتجات المطاطية.
على الرغم من أن أول أكسيد الرصاص له تطبيقات صناعية مهمة، فمن الضروري التعامل معه بعناية بسبب مخاطره الصحية والبيئية المحتملة. تعتبر تدابير وأنظمة السلامة المناسبة ضرورية لضمان الاستخدام المسؤول في مختلف الصناعات.
أسئلة:
س: أي مما يلي معادلة موزونة تمثل تحلل أكسيد الرصاص (IV)؟
ج: المعادلة المتوازنة لتحلل أكسيد الرصاص (IV) هي PbO2 → PbO + O2.
س: ما الصيغة الكيميائية لأكسيد الرصاص (IV)؟
ج: الصيغة الكيميائية لأكسيد الرصاص (IV) هي PbO2.
س: ما عدد جرامات أكسيد الرصاص الثنائي التي سيتم إنتاجها من 86.5 جرامًا من يوديد البوتاسيوم؟
ج: لتحديد جرامات أكسيد الرصاص الثنائي الناتج، نحتاج إلى معادلة تفاعل كيميائي تتضمن يوديد البوتاسيوم وPbO.
س: ما هو أول أكسيد الرصاص؟
ج: يشير أول أكسيد الرصاص إلى أي مركب يحتوي على الرصاص والأكسجين، وهو موجود في عدة أشكال، بما في ذلك أكسيد الرصاص (II) (PbO) وأكسيد الرصاص (IV) (PbO2).
س: تم أكسدة 0.632 مول من الرصاص إلى نترات الرصاص الثنائي. ما عدد مولات الفضة التي سيتم ترسيبها؟
ج: لحساب مولات الفضة المترسبة، نحتاج إلى معادلة كيميائية موزونة تمثل اختزال نترات الرصاص الثنائي إلى الفضة.
س: ما هو اسم PbO؟
ج: اسم PbO هو أكسيد الرصاص (II).
س: ما هو عدد تأكسد الرصاص؟
ج: عدد تأكسد الرصاص في PbO هو +2، وفي PbO2 هو +4.
س: هل PbO مذبذب؟
ج: لا، PbO ليس مذبذبًا؛ لا يحمل خصائص حمضية أو أساسية.
س: ما هو PbO؟
ج: PbO هي الصيغة الكيميائية لأكسيد الرصاص (II)، وهو مركب يستخدم في تطبيقات مختلفة بما في ذلك بطاريات الرصاص الحمضية وصناعة الزجاج.
س: كيف توازن المعادلة Pb(NO3)2 = PbO + NO2 + O2؟
ج: المعادلة المتوازنة لتحلل نترات الرصاص الثنائي (Pb(NO3)2) هي 2Pb(NO3)2 = 2PbO + 4NO2 + O2.