Nitrate de plomb (II)
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2008-05-30T02:39:57Z
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robot Ajoute: [[ar:نترات رصاص]]
{{Chimiebox général|
nom = Nitrate de plomb (II)|
image = Lead(II)_nitrate_1.jpg |
tailleimage = |
commentaire = |
formule = [[Plomb|Pb]]([[Azote|N]][[Oxygène|O]]<sub>3</sub>)<sub>2</sub> |
nom scientifique = Nitrate de plomb (II) |
CAS = 10099-74-8 |
ATC = |
apparence = Solide blanc inodore
}}
{{Chimiebox physique}}
{{chimiebox masse molaire|331,2 g/mol}}
|-----
| [[Masse volumique]] || 4,53 g/cm{{exp|3}}
|-----
| [[Solubilité]] dans l'[[eau]] || 52 g / 100 ml (20°C)
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| [[Solubilité]] dans l'[[acide nitrique]]|| insoluble
|-----
| [[Solubilité]] dans l'[[éthanol]]|| 1 g / {{formatnum:2500}} ml
|-----
| [[Solubilité]] dans le [[méthane]]|| 1 g / 75 ml
|-----
{{Chimiebox physique température fusion| 543 K}}
! colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | Structure
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| [[Coordinence]] || cuboctaédrique
|-----
| [[Structure cristalline]] || cubique faces centrées
|-----
| [[Groupe d'espace]] || <math>P_{a\bar{3}}</math> (n°205)
|-----
| Paramètre de maille || 784 pm
|-----
| [[Moment dipolaire]] || nul
|-----
! colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | Composés apparentés
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| Autres [[anion]]s || [[Phosphate de plomb (II)]]<br>
[[Sulfure de plomb (II)]]<br>
[[Oxyde de plomb (II)]]
|-----
| Autres [[cation]]s || [[Nitrate de sodium]]<br>
[[Nitrate de magnésium]]<br>
[[Acide nitrique]]
|-----
! colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | Fiche dangers
|-----
| ||{{Pb(NO3)2-toxibox}}
|-----
| Fiche sécurité || [http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/l3130.htm Baker]<br>[https://fscimage.fishersci.com/msds/98736.htm Fischer]<br> [http://www.hazard.com/msds/f2/bqv/bqvnc.html Aldrich]
|-----
| Dangers principaux || [[poison]]
|-----
| [[Point flash]] || Non inflammable
|-----
| Codes R/S || [[Phrases de risque]] : <br>R20/22, R50/53, R33, <br>R61, R62
|-----
| || [[Conseils de prudence]] :<br>
S45, S53, S60, S61
|-----
{{chimiebox fin}}
Le [[composé chimique]] '''nitrate de plomb (II)''' est un sel [[inorganique]] de [[plomb]] et d'[[acide nitrique]]. C'est un [[cristal]] incolore ou une poudre blanche, et un oxydant stable et fort. Contrairement à d'autres sels de plomb (II), il est soluble dans l'[[eau]]. Son usage principal (depuis le [[Moyen Âge]]) sous le nom de ''plumb dulcis'' a été comme matière première de nombreux [[pigment]]s. Depuis le {{s-|XX|e}}, il est utilisé comme [[inhibiteur (chimie)|inhibiteur]] thermique pour le [[nylon]] et les [[polyester]]s, et comme couche de surface pour les papiers [[Thermographie|photothermographiques]]. La production commerciale ne commença pas en Europe avant le {{s-|XIX|e}}, et avant 1943 aux [[États-Unis|É.-U.]], avec un procédé de production typique utilisant du [[plomb]] [[métal]]lique ou de l'[[oxyde de plomb]] dans de l'[[acide nitrique]]. Le nitrate de plomb (II) est [[toxique]] et probablement [[cancérogène]]. Il doit donc être manipulé et stocké avec les conditions requises de sécurité.
== Histoire ==
Dès le [[Moyen Âge]], le nitrate de plomb (II) est produit sur une petit échelle comme matériau de base pour la production de [[pigment]]s colorés, comme le ''jaune de chrome'' ([[chromate de plomb (II)]]) ou l'''orange de chrome'' ([[hydroxydochromate de plomb (II)]]), ou autres composés de plomb similaires. Dès le {{s-|XV|e}} siècle, l'[[alchimiste]] [[Allemagne|allemand]] [[Andreas Libavius]] synthétisa ce composé, inventant les noms médiévaux de ''plumb dulcis'' et ''calx plumb dulcis''<ref name="pigments">
{{Lien web|url= http://webexhibits.org/pigments|titre= Pigment through the ages|éditeur= WebExhibits|consulté le=10 novembre 2006}}
</ref>. Bien que le procédé de production est chimiquement direct, la production était minimale jusqu'au {{s-|XIX|e}} siècle, et aucune production non-européenne n'est connue<ref name=Britannica1911>{{en}}{{Lien web|url= http://www.1911encyclopedia.org/Lead|titre= Lead (plomb)|éditeur= [[:en:Encyclopædia Britannica Eleventh Edition]]|consulté= 10 novembre 2006}}</ref>{{,}}<ref>[[Andreas Libavius]], ''Alchemia Andreæ Libavii'', Francofurti (1595).</ref>.
== Chimie ==
Lorsque le plomb ([[nombre d'oxydation]] : +II) est chauffé, il se décompose en [[oxyde de plomb (II)]], accompagné d'un bruit de craquement (appelé parfois ''décrépitation''), selon la réaction suivante :
:2 Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}} → 2 [[oxyde de plomb (II)|PbO]](s) + 4 [[dioxyde d'azote|NO{{ind|2}}]]([[gaz|g]]) + [[Dioxygène|O{{ind|2}}]](g)
Cette propriété conduit le nitrate de plomb à être parfois utilisé en [[pyrotechnie]] (et plus particulièrement dans les [[feu d'artifice|feux d'artifice]]).
=== Chimie en solution aqueuse ===
Le nitrate de plomb (II) se dissout dans l'eau pour donner une solution claire et incolore <ref name='ferris'>L.M. Ferris, “Lead nitrate—Nitric acid—Water system”, ''Journal of Chemicals and Engineering'' (Déc. 1959), publié par Oak Ridge National Laboratory. Voir [http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cgi/jceaax/1960/5/i03/f-pdf/f_je60007a002.pdf le document au format *.pdf]</ref>. Cette solution réagit avec les iodures solubles comme par exemple l'[[iodure de potassium]] (KI) en produisant un [[précipité]] d'[[iodure de plomb (II)]] de couleur jaune-orange claire.
:[[Plomb|Pb]]([[nitrate|NO{{ind|3}}]]){{ind|2}}([[solution aqueuse|aq]]) + 2 [[iodure de potassium|KI]]([[solution aqueuse|aq]]) → [[iodure de plomb (II)|PbI{{ind|2}}]]([[État solide|solide|s]]) + 2 [[nitrate de potassium|KNO{{ind|3}}]]([[solution aqueuse|aq]])
Cette réaction est souvent utilisée pour démontrer la réaction chimique de précipitation, en raison du changement de couleur observé.
Excepté le nitrate de plomb (II), l'[[acétate de plomb (II)]] est le seul autre composé de plomb commun soluble dans l'eau. Les autres composés de plomb sont insolubles dans l'eau, y compris les habituellement solubles chlorures et sels de sulfates comme le [[chlorure de plomb (II)]] et le [[sulfate de plomb (II)]]. Ceci signifie que le nitrate de plomb (II) est un composé de premier plan pour la production de composés de plomb insolubles via une [[Métathèse (chimie)|double décomposition]].
Quand 1 [[molarité|M]] de solution d'[[hydroxyde de sodium]] est ajouté à 0,1 M de nitrate de plomb, des [[sel alcalin|nitrates basiques]] sont formés, même une fois dépassé [[point d'équivalence]]. Jusqu'à la demie équivalence, Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}}·Pb(OH){{ind|2}} prédomine, puis, au-delà, Pb(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>·5Pb(OH)<sub>2</sub> est formé. De manière étonnante, il n'y pas de Pb(OH){{ind|2}} simple jusqu'à un [[Potentiel hydrogène|pH]] de 12.<ref>J.L. Pauley, M.K. Testerman, ''Journal of the American Chemical Society'', '''76(16)''', p. 4220 - 4222 (1954)</ref>
===Structure cristalline===
[[Image:LeadNitrateCrystalStructure.png|400px|left|thumb|Plan cristallin <nowiki>[111]</nowiki>. <!--vérifier les coordonnées-->]]
La [[structure cristalline]] du nitrate de plomb solide (II) a été déterminée par [[diffraction de neutrons]].<ref> W.C. Hamilton, “A neutron crystallographic study of lead nitrate”, ''Acta Crystallographica'', '''10''', p. 103-107 (1957). [[Digital Object Identifier|DOI]] [http://dx.doi.org/10.1107/S0365110X57000304 10.1107/S0365110X57000304]</ref>. Le composé cristallise [[cristallisation|cristallise]] dans un système cubique avec les atomes de plomb dans un sous-système [[cubique à faces centrées]], le paramètre de maille étant de 784 [[picomètre]]s (soit 7,84 angströms). Son [[groupe d'espace]] est le <math>P_{a\bar{3}}</math> n{{exp|o}} 205 (selon les tables internationales de cristallographie – ancienne notation : P<sub>a3</sub>), [[plomb|Pb]] occupant les sites cristallographiques (4a), [[azote|N]] étant en sites (8c) et [[oxygène|O]] les sites (24d).
Sur la figure (tracée pour le plan cristallographique <nowiki>[111]</nowiki>), les points noires représentent les atomes Pb, les points blancs les groupes nitrate 27 pm au dessus du plan des atomes de plomb, et les points bleus les groupes nitrates à la même distance en dessous de ce plan. Dans cette configuration, chaque atome Pb est lié à 12 atomes d'oxygène ([[distance interatomique|longueur de liaison chimique]] : 281 pm). Toutes les liaisons N—O sont identiques (125 pm).
L'intérêt académique de la structure cristalline de ce composé était partiellement basée sur la possibilité d'une rotation interne libre des groupes nitrate dans la maille cristalline à températures élevées, ce qui ne s'est cependant pas matérialisé<ref> H. Nowotny, G. Heger, “Structure refinement of lead nitrate”, ''Acta Crystallographica'', '''C42''', p. 133-135 (1986) [[Digital Object Identifier|DOI]] [http://dx.doi.org/10.1107/S0108270186097032 10.1107/S0108270186097032][http://journals.iucr.org/c/issues/1986/02/00/a25608/a25608.pdf fichier *.pdf de l'article]</ref>.
===Complexation===
Le nitrate de plomb possède une [[chimie supramoléculaire]] intéressante en raison de la [[coordinence]] des atomes d'azote et d'oxygène, donneurs d'électrons. Intérêt largement académique, mais source d'applications potentielles. Ainsi, la combinaison du nitrate de plomb (II) avec le [[pentaéthylène glycol]] dans une solution d'[[acétonitrile]] et de [[méthanol]], suivie d'une [[évaporation]] lente produit un nouveau matériau cristallin, [Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}}(EO{{ind|5}})] <ref>R.D. Rogers, Andrew H. Bond et Debra M. Roden, “Structural Chemistry of Poly(ethylene glycol). Complexes of Lead(II) Nitrate and Lead(II) Bromide”, ''Inor. Chem.'', '''35(24)''', p. 6964 - 6973 (1996), [[Digital Object Identifier|DOI]] : [http://dx.doi.org/10.1021/ic960587b 10.1021/ic960587b].</ref>. La structure cristalline de ce composé montre que la chaîne PEO est enroulée autour de l'ion plomb dans un plan équatorial, de manière similaire à un [[éther couronne]]. Les deux [[ligand (chimie)|ligand]]s nitrate bidendates se situent en [[configuration trans]]. Le nombre de coordination total est 10 avec l'ion plomb dans une géométrie moléculaire antiprisme carré bicouvert.
Le complexe formé par le nitrate de plomb (II), le [[perchlorate de plomb (II)]] et un ligand [[thiazole|bithiazole]] donneur N bidentate<ref>A.R. Majoub, A. Morsali, “A Dimeric Mixed-Anions Lead(II) Complex: Synthesis and Structural Characterization of [Pb{{ind|2}}(BTZ){{ind|4}}(NO{{ind|3}})(H{{ind|2}}O)](ClO{{ind|4}}){{ind|3}} {BTZ = 4,4'-Bithiazole}”, ''Chemistry Letters'', '''30(12)''', p. 1234 (2001), [[Digital Object Identifier|DOI]] : [http://dx.doi.org/10.1246/cl.2001.1234 10.1246/cl.2001.1234] </ref> est binucléaire avec un groupe nitrate formant un pont entre les atomes de plomb avec un nombre de coordination de 5 et 6. Un aspect intéressant de ce type de complexe est la présence d'un ''gap'' physique dans la sphère de coordination (c.-à-d. les ligands ne sont pas placés symétriquement autour de l'ion métal), ce qui est probablement imputable à la [[doublet non liant|paire d'électrons non liée du plomb]]. Le même phénomène est décrit pour des complexes de plomb avec pour ligand l'[[imidazole]]<ref>S.-Y. Wan, J. Fian, T. Okamura, H.-F. Zhu, X.-M. Ouyang, W.-Y. Sun et N. Ueyama, “2D 4.8² Network with threefold parallel interpenetration from nanometer-sized tripodal ligand and lead(II) nitrate”, Chem. Comm., p.2520 - 2521 (2002), [[Digital Object Identifier|DOI]] : [http://dx.doi.org/10.1039/b207568g 10.1039/b207568g]</ref>.
Ce type de chimie n'est pas toujours spécifique au nitrate de plomb, d'autres composés de plomb (II) comme le [[bromure de plomb (II)]] formant aussi des complexes, mais il est utilisé fréquemment en raison de ses propriétés de solubilité et de sa nature bidendate.
== Préparation ==
Le composé est normalement obtenu en dissolvant du plomb métallique ou [[oxyde de plomb (II)|oxydé]] dans une solution aqueuse d'[[acide nitrique]]<ref>G.H.J. Adlam and L.S. Price, ''Higher School Certificate Inorganic Chemistry'' (1945).</ref>. Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}} anhydre peut être cristallisé directement à partir de la solution. Il n'y a pas de production à l'échelle industrielle connue.
:3 Pb + 8 HNO{{ind|3}} → 3 Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}} + 2 NO + 4H{{ind|2}}O
:PbO + 2 HNO{{ind|3}} → Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}} + H{{ind|2}}O
== Applications==
Le nitrate de plomb (II) a été historiquement utilisé dans la fabriquation des [[allumette]]s et d'[[explosif]]s spéciaux comme l'[[azoture]] de plomb (II) Pb(N{{ind|3}}){{ind|2}}, dans les [[mordant]]s et [[pigment]]s (peintures au plomb, ...) pour la [[coloration]] et l'impression de calicos et autres [[textile]]s, et dans les procédés de production des composés de plomb. Des applications plus récentes incluent les inhibiteurs thermiques dans les [[nylon]]s et [[polyester]]s, pour les couches supérieures de papiers [[thermographie|photothermographiques]], et dans les [[rodenticide]]s.
Le nitrate de plomb est aussi une source fiable de [[peroxyde d'azote]] pur en laboratoire. Lorsque le sel est séché précautionneusement, et chauffé dans une barquette d'acier, il produit du [[dioxyde d'azote]] ainsi que du [[dioxygène]]. Les gaz sont condensés puis subissent une [[distillation]] fractionnaire afin de donner du N{{ind|2}}O{{ind|4}} pur<ref>N.N. Greenwood et A. Earnshaw, ''Chemistry of the Elements'' (2{{nde}} édition), p. 456 (Butterworth-Heinemann, Oxford, 1997), [[ISBN]] 0-7506-3365-4.</ref> :
:2 Pb(NO{{ind|3}}){{ind|2}}([[Solide|s]]) → 2 [[Oxyde de plomb (II)|PbO]](s) + 4 [[dioxyde d'azote|NO{{ind|2}}]]([[gaz|g]]) + [[Dioxygène|O{{ind|2}}]](g)
:2 NO{{ind|2}} ⇌ [[peroxyde d'azote|N{{ind|2}}O{{ind|4}}]]
== Sécurité ==
Les dangers du nitrate de plomb (II) sont ceux des composés solubles de plomb en général, et dans une moindre extension, ceux des autres nitrates inorganiques. Il est toxique, et son ingestion peut conduire à un [[empoisonnement au plomb]] : les symptômes comprennent des dysfonctionnements intestinaux, des douleurs abdominales fortes, une perte d'appétit, nausées, vomissements et crampes, et les longues expositions peuvent entraîner des problèmes [[neurologique]]s et [[rein|rénaux]]. Les composés de plomb sont connus pour être des poisons lents et cumulatifs, plus de 90 % du plomb absorbé étant fixé sur les tissus osseux à partir desquels ils sont lentement relâchés sur des périodes longues de plusieurs années.
Les enfants absorbent plus facilement le plomb par la paroi gastro-intestinale que les adultes, et il y a donc plus de risques pour eux. L'exposition au plomb durant la grossesse a été reliée à des taux croissants d'[[avortement]] spontanés, malformations [[fœtus|fœtales]] et poids faible à la naissance. Étant donné la nature accumulative de la toxicité au plomb, les enfants et femmes enceintes ne devraient autant que possible pas être exposés à des composés de plomb solubles, ce qui est une injonction légale dans de nombreux pays.<ref> e.g. France: [http://www.legifrance.gouv.fr/WAspad/RechercheSimpleArticleCode?code=CTRAVAIR.rcv&art=R234-20&indice=7# Art. R234-20, ''Code du travail''].</ref>.
Les [[Composés de l'ion plomb|composés de plomb]] [[inorganique]]s sont classifiés par le [[Centre international de recherche sur le cancer]] (IARC) comme probablement [[cancérogène]]s pour l'homme (catégorie 2A). Ils ont été reliés au [[cancer du rein]] et au [[gliome]] sur des animaux de laboratoire, au cancer du rein, aux [[tumeur du cerveau|tumeurs du cerveau]] et au [[cancer du poumon]] chez l'homme, bien que les études sur les travailleurs exposés au plomb sont souvent complexes en raison d'une exposition simultanée à l'[[arsenic]]<ref>“[http://monographs.iarc.fr/ENG/Meetings/vol87.php Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans: Inorganic and organic lead compounds]”, '''87''', [[2 octobre]] [[2004]], publié par l'IARC </ref>. Le plomb est connu comme substituant au [[zinc]] dans de nombreuses [[enzyme]]s, comme l'[[porphobilinogène synthase|acide δ-aminolévulinique déhydratase]] (ou porphobilinogène synthase) dans le chemin de biosynthèse de l'[[hème]] et la [[pyrimidine-5'-nucléotidase]], importante dans le métabolisme des [[base azotée|bases azotées]] composant l'ADN.
Des [[Plomb#Sa toxicité|précautions]] devraient être prises avant et durant la manipulation du nitrate de plomb (II), incluant l'utilisation d'un équipement de protection comme des lunettes de sécurité et des gants de caoutchouc. Les expériences avec le nitrate de plomb (II) devraient être conduites sous hottes aspirantes, et les déchets ne doivent pas être rejetés dans l'environnement. Des détails issus des [[Fiche de données de sécurité|fiches de données de sécurité]] sont indiqués dans les liens externes.
== Voir aussi==
* [[Plomb blanc]] (ou blanc de Cremnitz)
* [[Jaune de Naples]]
* [[Minium]]
==Références==
<div class="references-small"><references/></div>
==Liens externes==
* {{en}}[http://digicoll.library.wisc.edu/cgi-bin/EcoNatRes/EcoNatRes-idx?type=div&did=ECONATRES.0056.0927.0047&isize=text Lead mineral yearbook metals and minerals 1981, vol 1]
* {{en}}[http://www.ilo.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc10/icsc1000.htm International Chemical Safety Card 1000]
* {{en}}[http://monographs.iarc.fr/ENG/Monographs/suppl7/suppl7.pdf IARC Monograph: "Lead and Lead Compounds"]
* {{en}}[http://monographs.iarc.fr/ENG/Meetings/87-lead.pdf Draft IARC Monograph: "Inorganic and Organic Lead Compounds"]
* {{en}}[http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0368.html NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards]
* {{en}}[http://www.npi.gov.au/database/substance-info/profiles/50.html National Pollutant Inventory - Lead and Lead Compounds Fact Sheet]
;Fiches de sécurité des matériaux
* {{en}}[http://www.jtbaker.com/msds/englishhtml/l3130.htm MSDS for lead nitrate, Mallinckrodt/J.T.Baker]
* {{en}}[http://physchem.ox.ac.uk/MSDS/LE/lead_nitrate.html MSDS for lead nitrate, PTCL, Oxford University]
* {{en}}[http://www.proscitech.com.au/catalogue/msds/c151.pdf MSDS for lead nitrate, ProSciTech]
* {{en}}[http://www.sciencestuff.com/msds/C1980.html MSDS for lead nitrate, Science Stuff Inc]
* {{en}}[http://avogadro.chem.iastate.edu/MSDS/Pb(NO3)2.htm MSDS for lead nitrate, Iowa State University]
* {{en}}[https://srmors.nist.gov/msds/view_msds2pdf.cfm?msds=991 MSDS for lead nitrate, NIST]
{{Traduction/Référence|en|Lead(II) nitrate|88796729}}
{{portail chimie}}
[[Catégorie:Composé du plomb]]
[[Catégorie:Nitrate|Plomb]]
{{Lien AdQ|en}}
[[ar:نترات رصاص]]
[[de:Blei(II)-nitrat]]
[[en:Lead(II) nitrate]]
[[es:Nitrato de plomo (II)]]
[[fa:سرب (II) نیترات]]
[[ja:硝酸鉛(II)]]
[[nl:Lood(II)nitraat]]
[[nn:Blynitrat]]
[[no:Blynitrat]]
[[pl:Azotan ołowiu(II)]]
[[pt:Nitrato de chumbo (II)]]
[[sr:Олово-нитрат]]
[[sv:Blynitrat]]
[[zh:硝酸铅]]