PhysicalEdit
struktura krystaliczna β-PbO2
dwutlenek ołowiu ma dwa główne polimorfy, alfa i beta, które występują naturalnie jako rzadkie minerały, odpowiednio: plattneryt i plattneryt. Podczas gdy postać beta została zidentyfikowana w 1845 roku, α-PbO2 została po raz pierwszy zidentyfikowana w 1946 roku i znaleziona jako naturalnie występujący minerał w 1988 roku.
symetria formy beta jest tetragonalna, Grupa przestrzeni P42/mnm (No., 136), symbol Pearsona tP6, stałe sieciowe a = 0,491 nm, c = 0,3385 nm, Z = 2 i związane ze strukturą rutylu i mogą być rozważane jako zawierające kolumny ośmiościanu dzielące przeciwne krawędzie i połączone z innymi łańcuchami za pomocą narożników. Kontrastuje to z formą Alfa, gdzie oktaedra jest połączona sąsiednimi krawędziami, dając zygzakowate łańcuchy.,
ChemicalEdit
dwutlenek ołowiu rozkłada się po podgrzaniu w powietrzu w następujący sposób:
24 PbO2 → 2 Pb12O19 + 5 O2 Pb12O19 → Pb12o17 + O2 2 Pb12o17 → 8 Pb3o4 + O2 2 Pb3o4 → 6 PBO + O2
Stechiometria produktu końcowego może być kontrolowana przez zmianę temperatury – na przykład w powyższej reakcji pierwszy etap zachodzi w temperaturze 290 °C, drugi w temperaturze 350 °C, trzeci w temperaturze 375 °C i czwarty w temperaturze 600 °C. Ponadto Pb2o3 można otrzymać przez rozkład PbO2 w temperaturze 580-620 °c pod ciśnieniem tlenu 1400 ATM (140 MPa)., Dlatego termiczny rozkład dwutlenku ołowiu jest powszechnym sposobem wytwarzania różnych tlenków ołowiu.
dwutlenek ołowiu jest związkiem amfoterycznym o przeważających właściwościach kwasowych. Rozpuszcza się w silnych zasadach, tworząc jon hydroksyplumbatu, 2−:
PbO2 + 2 NaOH + 2 H2O → Na2
reaguje również z zasadowymi tlenkami w stopie, dając ortoplumbaty M4.,
ze względu na niestabilność kationu PB4+, dwutlenek ołowiu reaguje z gorącymi kwasami, przekształcając się w bardziej stabilny stan Pb2+ i uwalniając tlen:
2 PbO2 + 2 H2O + O2 2 PbO2 + 4 HNO3 → 2 pb(NO3)2 + 2 H2O + O2 PbO2 + 4 HCl → PbCl2 + 2 H2O + Cl2
jednak reakcje te są powolne.,
dwutlenek ołowiu jest dobrze znany jako dobry środek utleniający, z przykładowymi reakcjami wymienionymi poniżej:
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
chociaż wzór dwutlenek ołowiu jest nominalnie podany jako PbO2, rzeczywisty stosunek tlenu do ołowiu waha się między 1,90 i 1,98 w zależności od metody przygotowania., Niedobór tlenu (lub nadmiar ołowiu) powoduje charakterystyczną przewodność metaliczną dwutlenku ołowiu, o rezystywności tak niskiej, jak 10-4 Ω * cm i która jest wykorzystywana w różnych zastosowaniach elektrochemicznych. Podobnie jak metale, dwutlenek ołowiu ma charakterystyczny potencjał elektrodowy, a w elektrolitach może być spolaryzowany zarówno anodowo, jak i katodowo. Elektrody dwutlenku ołowiu mają podwójne działanie, czyli zarówno jony ołowiu, jak i tlenu biorą udział w reakcjach elektrochemicznych.