Fysicaledit
Crystal structure of α-PbO2
PbO2
looddioxide heeft twee belangrijke polymorfen, alfa en bèta, die van nature voorkomen als respectievelijk zeldzame mineralen scrutyite en plattneriet. Terwijl de bètavorm in 1845 werd geïdentificeerd, werd α-PbO2 voor het eerst geïdentificeerd in 1946 en gevonden Als een natuurlijk voorkomend mineraal 1988.
de symmetrie van de bètavorm is tetragonaal, ruimtegroep P42 / mnm (nr., 136), Pearson symbool tP6, rooster constanten a = 0,491 nm, c = 0,3385 nm, Z = 2 en gerelateerd aan de rutiele structuur en kan worden beschouwd als kolommen van octahedra delen tegenovergestelde randen en verbonden met andere kettingen door hoeken. Dit contrasteert met de Alfa vorm waar de octahedra met elkaar verbonden zijn door aangrenzende randen om zigzagkettingen te geven.,
ChemicalEdit
Lead dioxide ontleedt bij verhitting in de lucht als volgt:
24 PbO2 → 2 Pb12O19 + 5 O2 Pb12O19 → Pb12O17 + O2 2 Pb12O17 → 8 Pb3O4 + O2 2 Pb3O4 → 6 PbO + O2
De stoichiometrie van het eindproduct kan worden gecontroleerd door het wijzigen van de temperatuur, bijvoorbeeld in de bovenstaande reactie, de eerste stap vindt plaats op 290 °C, tweede bij 350 °C, derde op 375 °C en vierde bij 600 °C. daarnaast Pb2O3 kan worden verkregen door het versmelten van de PbO2 op 580-620 °C onder een zuurstofdruk van 1.400 atm (140 MPa)., Daarom is thermische ontleding van looddioxide een veel voorkomende manier om verschillende loodoxiden te produceren.
looddioxide is een amfotere verbinding met overwegend zure eigenschappen. Het lost op in sterke basen om het hydroxyplumbaat ion te vormen, 2 -:
PbO2 + 2 NaOH + 2 H2O → Na2
het reageert ook met basische oxiden in de smelt, wat orthoplumbaten M4 oplevert.,
vanwege de instabiliteit van het Pb4+ – kation reageert looddioxide met hete zuren, omgezet naar de stabielere Pb2+ – toestand en vrijgevend zuurstof:
2 PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O + O2 2 PbO2 + 4 HNO3 → 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O + O2 PbO2 + 4 HCl → PbCl2 + 2 H2O + Cl2
Deze reacties zijn echter traag.,
looddioxide staat bekend als een goede oxiderende stof, met een voorbeeld hieronder:
2 MnSO4 + 5 PbO2 + 6 HNO3 → 2 HMnO4 + 2 PbSO4 + 3 Pb(NO3)2 + 2 H2O 2 Cr(OH)3 + 10 KOH + 3 PbO2 → 2 K2cro4 + 3 K2pbo2 + 8 H2o
Elektrochemischedit
hoewel de formule van looddioxide wordt nominaal gegeven als PbO2, de werkelijke zuurstof / loodverhouding varieert tussen 1,90 en 1,98 afhankelijk van de bereidingsmethode., Een tekort aan zuurstof (of een teveel aan lood) leidt tot de karakteristieke metaalgeleiding van looddioxide, met een soortelijke weerstand van 10-4 Ω·cm en dat in verschillende elektrochemische toepassingen wordt benut. Net als metalen heeft looddioxide een karakteristiek elektrodepotentiaal, en in elektrolyten kan het zowel anodicaal als kathodicaal gepolariseerd worden. Looddioxide elektroden hebben een dubbele werking, dat is zowel het lood en zuurstofionen nemen deel aan de elektrochemische reacties.