Тетраоксид трисвинца

Тетраокси́д трисвинца́ — неорганическое соединение свинца и кислорода с формулой Pb₃O₄, красный порошок, не растворяется в воде. Свинец входит в соединение в двух степенях окисления, II и IV, поэтому оно может рассматриваться как оксид свинца(II,IV), а также как свинцовая соль ортосвинцовой кислоты H₄PbO₄, ортоплюмбат(IV) свинца(II).

Тетраоксид трисвинца
Общие
Систематическое наименование	Тетраоксид трисвинца
Традиционные названия	Оксид свинца(II,IV); свинцовокислый свинец, ортоплюмбат свинца; свинцовый сурик
Хим. формула	Pb3O4
Рац. формула	Pb(PbO2)2
Физические свойства
Состояние	красный порошок
Молярная масса	685,60 г/моль
Плотность	8,92; 9,1 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	830 °C (под давлением)
• разложения	550 °C
Мол. теплоёмк.	146,7 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−720 кДж/моль
Классификация
Рег. номер CAS	1314-41-6
PubChem	16685188, 22833428, 134991618, 129628733, 16713084 и 16715095
Рег. номер EINECS	215-235-6
SMILES	O1[Pb]O[Pb]12O[Pb]O2
InChI	InChI=1S/4O.3Pb XMFOQHDPRMAJNU-UHFFFAOYSA-N
Номер ООН	1479
ChemSpider	21169908 и 17215624
Безопасность
Токсичность	ядовит
NFPA 704	0 3 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Получение

• Прокаливание мелкодисперсного монооксида свинца в токе воздуха:

${\displaystyle {\mathsf {6PbO+O_{2}\ {\xrightarrow {500^{o}C}}\ 2Pb_{3}O_{4}}}}$

• Осаждение тетрагидроксоплюмбата(II) калия раствором гексагидроксоплюмбата(IV) калия ^[1]:

${\displaystyle {\mathsf {2K_{2}[Pb(OH)_{4}]+K_{2}[Pb(OH)_{6}]\ {\xrightarrow {}}\ Pb_{3}O_{4}\downarrow +6KOH+4H_{2}O}}}$

Физические свойства

Тетраоксид трисвинца (β-фаза, существующая при температурах выше −90 °C) образует красные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа P 4₂/mbc, параметры ячейки a = 0,88129 нм, c = 0,65661 нм, Z = 4 ^[2][3].

При температуре −90°С происходит переход в низкотемпературную α-фазу ромбической сингонии, пространственная группа P bam, параметры ячейки a = 0,91152 нм, b = 0,84696 нм, c = 0,65646 нм, Z = 4 ^[3][4].

Плохо растворяется в воде. Растворяется в расплаве нитрита натрия, в растворе хлорной кислоты.

β-Фаза является полупроводником. Ширина запрещённой зоны 2,1 эВ, подвижность электронов 0,6—3,0 см²/(В·с)

Химические свойства

• Разлагается при нагревании:

${\displaystyle {\mathsf {2Pb_{3}O_{4}\ {\xrightarrow {550^{o}C}}\ 6PbO+O_{2}\uparrow }}}$

• Реагирует с азотной кислотой с образованием диоксида свинца и других соединений.

${\displaystyle {\mathsf {Pb_{3}O_{4}+4HNO_{3}\rightarrow PbO_{2}+2Pb(NO_{3})_{2}+2H_{2}O}}}$

• В концентрированной горячей щёлочи образует смесь комплексных соединений свинца:

${\displaystyle {\mathsf {Pb_{3}O_{4}+6NaOH+4H_{2}O\xrightarrow {t} \ 2Na_{2}[Pb(OH)_{4}]+Na_{2}[Pb(OH)_{6}]}}}$

• В кислой среде легко восстанавливается, к примеру, иодидом калия^[5]:

${\displaystyle {\mathsf {Pb_{3}O_{4}+8HNO_{3}+2KI\xrightarrow {} \ 3Pb(NO_{3})_{2}+I_{2}\downarrow +4H_{2}O+2KNO_{3}}}}$

Нахождение в природе

Встречается в природе как относительно редкий минерал сурик.

Применение

• Пигмент для антикоррозионных красок (свинцовый сурик).
• Замазка в свинцовых аккумуляторах.

Биологическое действие

Как и многие другие соединения свинца, Pb₃O₄ (ортоплюмбат свинца) очень токсичен при попадании в организм орально (или же при ингаляции). Передозировка ионов свинца в живых организмах очень опасна.