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Yoduro de plomo (II)
Yoduro de plomo (II)
Yoduro de plomo.jpg
Nombres
Otros nombres
Yoduro plumboso
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
Tarjeta de información ECHA100.030.220 Edita esto en Wikidata
UNII
  • InChI = 1S / 2HI.Pb / h2 * 1H; / q ;; + 2 / p-2 controlarY
    Clave: RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L controlarY
  • InChI = 1 / 2HI.Pb / h2 * 1H; / q ;; + 2 / p-2
    Clave: RQQRAHKHDFPBMC-NUQVWONBAP
  • Yo [pb] yo
Propiedades
PbI
2
Masa molar461,01 g / mol
Aparienciapolvo amarillo brillante
Olorinodoro
Densidad6,16 g / cm 3
Punto de fusion 402 ° C (756 ° F; 675 K)
Punto de ebullición 953 ° C (1,747 ° F; 1,226 K)
  • 0,044 g / 100 ml (0 ° C)
  • 0,0756 g / 100 ml (20 ° C) [1]
  • 0,41 g / 100 ml (100 ° C) [2]
4,41 x 10 −9 (20 ° C)
Solubilidad
Brecha de banda2,3 eV
−126,5 · 10 −6 cm 3 / mol
Estructura
Romboédrico , hexagonal hP3
P-3m1, No. 164
octaédrico
Peligros
Clasificación de la UE (DSD) (desactualizada)
Repr. Gato. 1/3
Nocivo ( Xn )
Peligroso para el medio ambiente ( N )
Frases R (desactualizadas)R61 , R20 / 22 , R33 , R62 , R50 / 53
Frases S (desactualizadas)S53 , S45 , S60 , S61
NFPA 704 (diamante de fuego)
3
0
0
punto de inflamabilidadNo es inflamable
Compuestos relacionados
Otros aniones
  • Fluoruro de plomo (II)
  • Cloruro de plomo (II)
  • Bromuro de plomo (II)
Otros cationes
Yoduro de estaño (II)
Compuestos relacionados
  • Yoduro de talio (I)
  • Yoduro de bismuto (III)
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒norte verificar  ( ¿qué es   ?)controlarY☒norte
Referencias de Infobox

El yoduro de plomo (II) o yoduro de plomo es una sal con la fórmula PbI
2. A temperatura ambiente , es un sólido cristalino inodoro de color amarillo brillante , que se vuelve naranja y rojo cuando se calienta. [4] Anteriormente se le llamaba yoduro plumboso.

Actualmente, el compuesto tiene algunas aplicaciones especializadas, como la fabricación de células solares [5] y detectores de rayos X y rayos gamma . [6] Su preparación es una demostración entretenida y popular en la enseñanza de la química , para enseñar temas como reacciones de precipitación y estequiometría . [7] Se descompone por la luz a temperaturas moderadamente altas [2] y este efecto se ha utilizado en un proceso fotográfico patentado . [8]

El yoduro de plomo se empleaba anteriormente como pigmento amarillo en algunas pinturas, con el nombre de yoduro amarillo . Sin embargo, ese uso se ha interrumpido en gran medida debido a su toxicidad y poca estabilidad. [9]

Preparación [ editar ]

PbI
2se sintetiza comúnmente a través de una reacción de precipitación entre el yoduro de potasio KI y el nitrato de plomo (II) Pb ( NO
3) 2 en solución acuosa:

Pb (NO 3 ) 2 + 2 KI → PbI 2 + 2 KNO 3

Mientras que el nitrato de potasio KNO
3es soluble, el yoduro de plomo PbI
2es casi insoluble a temperatura ambiente y, por lo tanto, se precipita . [10]

En su lugar se pueden utilizar otras sales solubles que contienen plomo (II) y yoduro, por ejemplo, acetato de plomo (II) [5] y yoduro de sodio .

El compuesto también se puede sintetizar haciendo reaccionar vapor de yodo con plomo fundido entre 500 y 700 ° C. [11]

Una fina película de PbI
2También se puede preparar depositando una película de sulfuro de plomo PbS y exponiéndola al vapor de yodo, mediante la reacción

PbS + I 2 → PbI 2 + S

A continuación, se lava el azufre con dimetilsulfóxido . [12]

Cristalización [ editar ]

Yoduro de plomo preparado a partir de soluciones frías de Pb2+
y yo-
Las sales suelen estar formadas por muchas pequeñas plaquitas hexagonales que dan al precipitado amarillo una apariencia sedosa. Pueden obtenerse cristales más grandes aprovechando el hecho de que la solubilidad del yoduro de plomo en agua (como los del cloruro de plomo y el bromuro de plomo ) aumenta drásticamente con la temperatura. El compuesto es incoloro cuando se disuelve en agua caliente, pero cristaliza al enfriarse como escamas de color amarillo brillante delgadas pero visiblemente más grandes, que se asientan lentamente a través del líquido, un efecto visual que a menudo se describe como "lluvia dorada". [13] Pueden obtenerse cristales más grandes esterilizando en autoclave el PbI.
2con agua a presión a 200 ° C. [14]

Se pueden obtener cristales incluso más grandes al ralentizar la reacción común. Una configuración simple es sumergir dos vasos de precipitados que contienen los reactivos concentrados en un recipiente más grande de agua, teniendo cuidado de evitar las corrientes. A medida que las dos sustancias se difunden a través del agua y se encuentran, reaccionan lentamente y depositan el yoduro en el espacio entre los vasos de precipitados. [15]

Otro método similar [16] es hacer reaccionar las dos sustancias en un medio de gel , que ralentiza la difusión y mantiene el cristal en crecimiento lejos de las paredes del recipiente. Patel y Rao han utilizado este método para hacer crecer cristales de hasta 30 mm de diámetro y 2 mm de espesor. [17]

La reacción se puede ralentizar también separando los dos reactivos con una membrana permeable. Este enfoque, con una membrana de celulosa , se utilizó en septiembre de 1988 para estudiar el crecimiento de PbI
2cristales en gravedad cero, en un experimento realizado en el transbordador espacial Discovery . [18]

PbI
2también se puede cristalizar en polvo por sublimación a 390 ° C, casi al vacío [19] o en una corriente de argón con algo de hidrógeno . [20]

Se pueden obtener cristales grandes de alta pureza mediante fusión por zonas o mediante la técnica de Bridgman-Stockbarger . [11] [19] Estos procesos pueden eliminar varias impurezas de la PbI comercial .
2. [21]

Aplicaciones [ editar ]

El yoduro de plomo es un material precursor en la fabricación de células solares de alta eficiencia . Normalmente, una solución de PbI
2en un disolvente orgánico, tal como dimetilformamida o dimetilsulfóxido, se aplica sobre una capa de dióxido de titanio mediante recubrimiento por centrifugación . A continuación, la capa se trata con una solución de yoduro de metilamonio CH
3NUEVA HAMPSHIRE
3Yo y recocido , convirtiéndolo en el yoduro de plomo de metilamonio de doble sal CH
3NUEVA HAMPSHIRE
3PbI
3, con estructura de perovskita . La reacción cambia el color de la película de amarillo a marrón claro. [5]

PbI
2También se utiliza como detector de fotones de alta energía para rayos gamma y rayos X, debido a su amplio intervalo de banda que garantiza un funcionamiento con poco ruido. [2] [6] [19]

El yoduro de plomo se usaba anteriormente como pigmento de pintura con el nombre de "amarillo de yodo". Prosper Mérimée (1830) lo describió como "aún no muy conocido en el comercio, es tan brillante como el oropimente o el cromato de plomo . Se cree que es más permanente; pero sólo el tiempo puede probar su pretensión de una cualidad tan esencial". Se prepara precipitando una solución de acetato o nitrato de plomo, con yoduro de potasio: el nitrato produce un color amarillo más brillante ”. [9] Sin embargo, debido a la toxicidad e inestabilidad del compuesto, ya no se usa como tal. [9] Todavía se puede usar en el arte para broncear y en mosaicos similares al oro . [2]

Estabilidad [ editar ]

Las técnicas comunes de caracterización de materiales , como la microscopía electrónica, pueden dañar las muestras de yoduro de plomo (II). [22] Las películas delgadas de yoduro de plomo (II) son inestables en el aire ambiente. [23] El oxígeno del aire ambiente oxida el yoduro en yodo elemental :

2 PbI 2 + O 2 → 2 PbO + 2 I 2 ↑

Toxicidad [ editar ]

El yoduro de plomo es muy tóxico para la salud humana. La ingestión provocará muchas consecuencias agudas y crónicas características del envenenamiento por plomo . [24] Se ha descubierto que el yoduro de plomo es un carcinógeno en animales, lo que sugiere que lo mismo puede ocurrir en los seres humanos. [25] El yoduro de plomo es un peligro de inhalación, se debe usar un respirador apropiado al manipular polvos de yoduro de plomo.

Estructura [ editar ]

La estructura de PbI
2, según lo determinado por difracción de rayos X en polvo , es principalmente un sistema hexagonal compacto con capas alternas de átomos de plomo y átomos de yoduro, con enlaces principalmente iónicos. [20] Se han observado interacciones débiles de Van der Waals entre las capas de plomo y yoduro. [6] El sólido también puede tener una estructura romboédrica. [ cita requerida ]

El yoduro de plomo (II) se precipita cuando se combinan soluciones de yoduro de potasio y nitrato de plomo (II)
Experimento "lluvia dorada" donde el yoduro de plomo (II) se recristalizó en una solución caliente por enfriamiento, formando cristales de color amarillo dorado.

Ver también [ editar ]

  • Bromuro de plomo (II)
  • Cloruro de plomo (II)
  • Yoduro de estaño (II)
  • Técnica de Bridgman-Stockbarger
  • Célula solar de perovskita

Referencias [ editar ]

  1. ^ Clever y Johnston 1980 .
  2. ^ a b c d P. Patnaik (2002): Manual de productos químicos inorgánicos . McGraw-Hill. ISBN  978-0070494398
  3. ^ Philip W. West, Jack K. Carlton (1952): La extracción de yoduro de plomo por metil iso-propil cetona ". Analytica Chimica Acta, volumen 6, páginas 406-411. Doi : 10.1016 / S0003-2670 (00) 86967 -6
  4. ^ "Catálogo Sigma-Aldrich: yoduro de plomo (II) 99%" . www.sigmaaldrich.com . Consultado el 29 de abril de 2016 .
  5. ^ a b c Dhiaputra y col. 2016 .
  6. ^ a b c Shah y col. 1996 .
  7. ^ Seth Anthony (2014): I. Factores cognitivos e instruccionales relacionados con el desarrollo de los estudiantes de modelos personales de sistemas químicos en el laboratorio de química general. [...] . Tesis de Doctorado, Universidad Estatal de Colorado
  8. ^ J Jacobs y R Corrigan (1970): Película de yoduro de plomo . Patente de Estados Unidos US3764368-A. Presentada el 22 de febrero de 1972; publicado el 9 de octubre de 1973,
  9. ^ a b c Eastaugh y col. 2004 .
  10. ^ Ahmad y Prakash 2012 .
  11. ^ a b M. Matuchova, K. Zdansky, J. Zavadil, A. Danilewsky, F. Riesz, MAS Hassan, D. Alexiew, R. Kral (2009): Estudio de la influencia de los elementos de tierras raras en las propiedades de yoduro de plomo . Journal of Crystal Growth, volumen 311, número 14, páginas 3557–3562. doi : 10.1016 / j.jcrysgro.2009.04.043
  12. ^ TK Chaudhuri y HN Acharya (1982): Preparación de películas de yoduro de plomo por yodación de películas de sulfuro de plomo depositadas químicamente . Boletín de investigación de materiales. volumen 17, número 3, páginas 279-286. doi : 10.1016 / 0025-5408 (82) 90074-5
  13. ^ Fleming, Declan (6 de enero de 2015). "Lluvia dorada" . Educación en Química . Vol. 52 no. 1. Real Sociedad de Química . pag. 10. ISSN 0013-1350 . Consultado el 19 de junio de 2018 . 
  14. ^ Xinghua Zhu, Peihua Wangyang, Hui Sun, Dingyu Yang, Xiuying Gao, Haibo Tian (2016) Crecimiento fácil y caracterización de la película PbI2 de cristal único independiente . Materiales Cartas, volumen 180, páginas 59–62. doi : 10.1016 / j.matlet.2016.05.101
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  24. ^ Flora, Gupta y Tiwari 2012 .
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Fuentes [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Portal de sustancias tóxicas - Plomo