Oxyde de plomb(II,IV)

Oxyde de plomb(II,IV)
Identification
Nom UICPA	Oxyde de plomb(II,IV)
Synonymes	Oxyde de plomb tétroxyde de plomb Oxyde de plomb rouge C.I. 77578 C.I. Pigment Red 105
N^o CAS	1314-41-6
N^o ECHA	100.013.851
N^o CE	215-235-6
Apparence	cristaux ou poudre rouges[1].
Propriétés chimiques
Formule	O4Pb3Pb3O4
Masse molaire[2]	685,6 ± 0,3 g/mol O 9,33 %, Pb 90,67 %,
Propriétés physiques
T° fusion	(décomposition) : 500 °C[1]
Solubilité	dans l'eau : nulle[1], le plus souvent dissous dans une solution de potasse caustique concentrée à haute température
Masse volumique	9,1 g·cm^-3[1]
Cristallographie
Système cristallin	Tétragonal
Symbole de Pearson	${\displaystyle tP28\,}$
Classe cristalline ou groupe d’espace	P42/mbc, n° 135
Précautions
SGH
Danger H272, H302, H332, H360, H373, H410, P201, P220, P273, P308+P313 et P501 H272 : Peut aggraver un incendie ; comburant H302 : Nocif en cas d'ingestion H332 : Nocif par inhalation H360 : Peut nuire à la fertilité ou au fœtus (indiquer l'effet s'il est connu)(indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P201 : Se procurer les instructions avant utilisation. P220 : Tenir/stocker à l’écart des vêtements/…/matières combustibles P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P308+P313 : En cas d’exposition prouvée ou suspectée : consulter un médecin. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans …
SIMDUT[3]
D2A, D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques Divulgation à 0,1 % selon les critères de classification
NFPA 704
0 3 0
Composés apparentés
Autres composés	Oxyde de plomb(II) Dioxyde de plomb
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier

L'oxyde de plomb(II,IV) ou tétroxyde de plomb, appelé également plomb rouge, est un composé inorganique de formule Pb₃O₄. C'est un solide rouge vif à orange, utilisé notamment dans la fabrication de pigments, de batteries, du cristal et d'apprêt antirouille. C'est un exemple de composé à états d'oxydation multiples, constitué de plomb(II) et de plomb(IV)[4]. Il est présent dans la nature sous forme d'un minéral, le minium.

Structure

L'oxyde de plomb(II,IV) cristallise dans une structure tétragonale à température ambiante, mais évolue vers une structure orthorhombique (symbole de Pearson oP28, groupe d'espace = Pbam, n^o 55) en dessous de −103 °C environ. Cette transition de phase ne change que la symétrie du cristal, et modifie légèrement les distances interatomiques et les angles[5].

• 
  maille élémentaire de Pb₃O₄
  tétragonal.
  ( Pb O)
• 
  Structure cristalline du plomb rouge.

Synthèse

L'oxyde de plomb(II,IV) peut être préparé par calcination de l'oxyde de plomb(II) dans l'air vers 450-480 °C[6] :

6 PbO + O₂ → 2 Pb₃O₄

Le produit d'une telle réaction est généralement impur, contenant toujours du PbO. Pour le purifier, PbO peut en être extrait par l'ajout d'une solution d'hydroxyde de potassium :

PbO + KOH + H₂O → K[Pb(OH)₃]

Il est également possible de le préparer par recuit du carbonate de plomb(II) dans l'air :

6 PbCO₃ + O₂ → 2 Pb₃O₄ + 6 CO₂

Une autre méthode passe par le recuit oxydatif du blanc de plomb :

3 Pb₂CO₃(OH)₂ + O₂ → 2 Pb₃O₄ + 3 CO₂ + 3H₂O

En solution, l'oxyde de plomb(II,IV) peut être préparé par réaction entre le plombate de potassium et l'acétate de plomb(II), produisant un monohydrate d'oxyde de plomb(II,IV) insoluble, jaune, Pb₃O₄·H₂O, qui peut ensuite être transformé en forme anhydre par chauffage doux :

K₂PbO₃ + 2 Pb(OCOCH₃)₂ + H₂O → Pb₃O₄ + 2 KOCOCH₃ + 2 CH₃COOH

Le minium naturel est plutôt rare, se formant uniquement dans conditions extrêmement oxydantes sur du minerai de plomb. Les meilleurs spécimens viennent de Broken Hill, en Nouvelle-Galles du Sud (Australie), où ils se sont formés à la suite de l'incendie d'une mine[7].

Voir aussi

• Peinture au plomb

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Lead(II,IV) oxide » (voir la liste des auteurs).

1. TETRAOXYDE DE PLOMB, Fiches internationales de sécurité chimique
2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. « Tétroxyde de plomb » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
4. (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann (en), 1997, 2^e éd. (ISBN 0080379419)
5. Gavarri, Dominique Weigel et A. W. Hewat, « Oxydes de plomb. IV. Évolution structurale de l'oxyde Pb₃O₄ entre 240 et 5 °K et mécanisme de la transition », Journal of Solid State Chemistry, vol. 23, n^os 3–4,‎ 1978, p. 327 (DOI 10.1016/0022-4596(78)90081-6)
6. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, 2005 (DOI 10.1002/14356007.a15_249), « Lead Compounds »
7. Minium