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Oxyde de plomb(II,IV)

L'oxyde de plomb(II,IV) ou tĂ©troxyde de plomb, appelĂ© Ă©galement plomb rouge, est un composĂ© inorganique de formule Pb3O4. C'est un solide rouge vif Ă  orange, utilisĂ© notamment dans la fabrication de pigments, de batteries, du cristal et d'apprĂȘt antirouille. C'est un exemple de composĂ© Ă  Ă©tats d'oxydation multiples, constituĂ© de plomb(II) et de plomb(IV)[3]. Il est prĂ©sent dans la nature sous forme d'un minĂ©ral, le minium.

Oxyde de plomb(II,IV)
Image illustrative de l’article 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

No CAS 1314-41-6
No ECHA 100.013.851
No CE 215-235-6
Apparence cristaux ou poudre rouges[1].
Propriétés chimiques
Formule Pb3O4
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]
Précautions
SIMDUT[2]
D2A : MatiĂšre trĂšs toxique ayant d'autres effets toxiques
D2A,
Directive 67/548/EEC

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Structure

L'oxyde de plomb(II,IV) cristallise dans une structure tĂ©tragonale Ă  tempĂ©rature ambiante, mais Ă©volue vers une structure orthorhombique (symbole de Pearson oP28, groupe d'espace = Pbam, no 55) en dessous de −103 °C environ. Cette transition de phase ne change que la symĂ©trie du cristal, et modifie lĂ©gĂšrement les distances interatomiques et les angles[4].

SynthĂšse

L'oxyde de plomb(II,IV) peut ĂȘtre prĂ©parĂ© par calcination de l'oxyde de plomb(II) dans l'air vers 450-480 °C[5] :

6 PbO + O2 → 2 Pb3O4

Le produit d'une telle rĂ©action est gĂ©nĂ©ralement impur, contenant toujours du PbO. Pour le purifier, PbO peut en ĂȘtre 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 ĂȘtre prĂ©parĂ© par rĂ©action entre le plombate de potassium et l'acĂ©tate de plomb(II), produisant un monohydrate d'oxyde de plomb(II,IV) insoluble, jaune, Pb3O4·H2O, qui peut ensuite ĂȘtre transformĂ© en forme anhydre par chauffage doux :

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

Le minium naturel est plutĂŽt rare, se formant uniquement dans conditions extrĂȘmement oxydantes sur du minerai de plomb. Les meilleurs spĂ©cimens viennent de Broken Hill, en Nouvelle-Galles du Sud (Australie), oĂč ils se sont formĂ©s Ă  la suite de l'incendie d'une mine[6].

Voir aussi

Notes et références

  1. TETRAOXYDE DE PLOMB, Fiches internationales de sécurité chimique
  2. « 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
  3. (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, (ISBN 0080379419)
  4. Gavarri, Dominique Weigel et A. W. Hewat, « Oxydes de plomb. IV. Évolution structurale de l'oxyde Pb3O4 entre 240 et 5 °K et mĂ©canisme de la transition », Journal of Solid State Chemistry, vol. 23, nos 3–4,‎ , p. 327 (DOI 10.1016/0022-4596(78)90081-6)
  5. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim, Wiley-VCH, (DOI 10.1002/14356007.a15_249), « Lead Compounds »
  6. Minium
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