L’ossido di piombo (IV) o biossido di piombo è un composto inorganico in cui il piombo ha numero di ossidazione +4 e ha formula PbO2 .
FÈ uno degli ossidi del piombo insieme all’ossido di piombo (II) PbO in cui il piombo ha numero di ossidazione +2 e all’ossido di piombo (II) e (IV) 2 PbO·PbO2 spesso indicato come Pb3O4.
Proprietà
Si presenta in due forme polimorfiche:
- α-PbO2 nel minerale scrutinyite dove cristallizza in un sistema ortorombico
- β-PbO2 nel minerale plattnerite dove si trova sotto forma di cristalli aciculari
È di colore marrone scuro ed è praticamente insolubile in acqua.
Poiché il piombo si trova nel suo stato di ossidazione più alto è un energico ossidante
Sintesi
Il biossido di piombo può essere prodotto dall’ossidazione anodica di soluzioni di sali di piombo o dall’ossidazione di Pb3O4 in presenza di acido nitrico:
Pb3O4 + 4 HNO3 → PbO2 + 2 Pb(NO3)2 + 2 H2O
Dalla reazione si ottiene anche il nitrato di piombo (II)
Reazioni
L’ossido di piombo (IV) reagisce con:
- acido solforico per dare solfato di piombo, ossigeno e acqua:
2 PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + O2 + 2 H2O
- acido nitrico a caldo per dare nitrato di piombo, ossigeno e acqua:
2 PbO2 + 4 HNO3 → 2 Pb(NO3)2 + O2 + 2 H2O
- acido cloridrico per dare cloruro di piombo (II), cloro e acqua:
PbO2 + 4 HCl → PbCl2 + Cl2 + 2 H2O
Si noti che queste sono reazioni di ossidoriduzione in cui il piombo passa da numero di ossidazione + 4 a numero di ossidazione +2 che è più stabile.
Poiché il biossido di piombo è un ossido anfotero reagisce con idrossido di sodio secondo la reazione netta:
PbO2 + 2 OH– + 2 H2O → [Pb(OH)6]–
per dare l’esaidrossopiombato (IV)
Usi
Oltre che come agente ossidante è utilizzato quale catodo negli accumulatori al piombo. In esse l’anodo è costituito da piombo e gli elettrodi sono immersi in una soluzione contenente acido solforico. nella fase di scarica avviene la reazione di comproporzione:
Pb + PbO2 + 2 H2SO4 → 2 PbSO4 + 2 H2O
L’ossido di piombo (IV) è utilizzato inoltre quale additivo nella produzione di fiammiferi, fuochi pirotecnici e coloranti, quale agente vulcanizzante nella produzione della gomma