Qu’est-ce que le chlorure de plomb ?
Le chlorure de plomb est un composé de plomb et de chlore.
Il existe deux types de chlorure de plomb avec des nombres d’oxydation du plomb de +2 et +4. Il s’agit du chlorure de plomb(II) et du chlorure de plomb(IV). L’expression “chlorure de plomb” fait généralement référence au chlorure de plomb(II).
Le chlorure de plomb(II) est désigné comme “substance chimique désignée de classe I”, “substance dangereuse et toxique devant être étiquetée avec un nom”, “substance nocive”, etc. en vertu de la loi japonaise.
Utilisations du chlorure de plomb(II)
Le chlorure de plomb(II) est utilisé comme matière première pour les précurseurs de cellules solaires pérovskites et comme agent de flux dans la méthode de flux utilisée pour faire croître les monocristaux inorganiques.
Les cellules solaires à pérovskite se caractérisent par des rendements de conversion énergétique élevés (PCE) de plus de 15 %. Elles peuvent être fabriquées à faible coût par revêtement en solution et ont fait l’objet de recherches actives ces dernières années. Les composés pérovskites hybrides organiques-inorganiques de matériaux semi-conducteurs peuvent être utilisés comme couches absorbant la lumière, un composant important des cellules solaires. Le chlorure de plomb(II) a été utilisé pour synthétiser ces composés pérovskites.
Propriétés du chlorure de plomb(II)
Le chlorure de plomb(II) a un point de fusion de 501°C et un point d’ébullition de 950°C. C’est un solide blanc à température ambiante. C’est un solide blanc à température ambiante. Il est thermodécomposable (se décompose en chauffant), produisant des fumées toxiques de plomb et de chlore. Le chlorure de plomb(IV) peut être synthétisé en suspendant du chlorure de plomb(II) dans de l’acide chlorhydrique concentré et en ajoutant du chlorure d’ammonium par l’intermédiaire du chlore.
Il se dissout bien dans l’eau chaude mais pas dans l’eau froide ni dans l’éthanol ; sa solubilité dans 100 g d’eau est de 0,6728 g à 0°C et de 3,342 g à 100°C. Il est moins soluble dans l’eau diluée. Il est moins soluble dans l’acide chlorhydrique dilué que dans l’eau, mais se dissout dans l’acide chlorhydrique concentré en formant H2[PbCl4]. L’alcali précipite l’hydroxyde de plomb, qui se dissout dans un excès d’alcali sous forme de plombate. Il forme des adduits avec l’ammoniac et peut former des sels complexes avec le chlorure alcalin.
Structure du chlorure de plomb(II)
Le chlorure de plomb(II) est également connu sous le nom de dichlorure de plomb. Sa formule chimique est PbCl2 et son poids moléculaire est de 278,11 g/mol. Il s’agit d’un cristal orthorhombique blanc dont la densité est de 5,85 g/cm3.
Dans le chlorure de plomb(II) solide, chaque ion plomb est coordonné à neuf ions chlorure ; les neuf ions chlorure ne sont pas équidistants de l’atome de plomb central. Sept des ions chlorure sont situés entre 280 et 309 pm et deux sont situés à 370 pm.
En phase gazeuse, la molécule de chlorure de plomb(II) a une structure incurvée avec un angle Cl-Pb-Cl de 98° et une distance entre les liaisons Pb-Cl de 2,44 Å.
Autres informations sur le chlorure de plomb
1. Synthèse du chlorure de plomb(II)
Le chlorure de plomb(II) est un produit de sublimation volcanique appelé cotunnite.
Le chlorure de plomb(II) peut être synthétisé par l’action du chlore gazeux sur le plomb métallique. L’addition de sources de chlorure telles que HCl, NaCl et KCl à des solutions aqueuses de composés de plomb(II) tels que le nitrate de plomb(II) et l’acétate de plomb(II) précipite du chlorure de plomb(II) solide. Il peut également être produit par la réaction de composés basiques de plomb(II) tels que l’oxyde de plomb(II) et le carbonate de plomb(II) avec l’acide chlorhydrique.
Le dioxyde de plomb(II) est réduit par l’acide chlorhydrique en chlorure de plomb(II). Il est également obtenu par oxydation du plomb métal avec le chlorure de cuivre(II).
2. Caractéristiques du chlorure de plomb(IV)
Le chlorure de plomb(IV), également appelé tétrachlorure de plomb, a pour formule chimique PbCl4. Il a un poids moléculaire de 349,01 g/mol, un point de fusion de -15°C et un point d’ébullition d’environ 150°C. Il est soluble dans les solvants organiques. Il est soluble dans les solvants organiques tels que l’acide chlorhydrique concentré et le chloroforme.
Il se présente sous la forme d’un liquide huileux jaune lorsqu’il est ajouté progressivement à un précipité d’hexachloro plomb(IV) ammonium ((NH4)2PbCl6) dans de l’acide sulfurique concentré. Il s’agit d’un cristal moléculaire jaune d’une densité de 3,18 g/cm3 à 0°C.
Lorsqu’il est chauffé à environ 105°C, il explose et se décompose en chlore et en chlorure de plomb(II). L’hydrolyse dans l’air humide produit un panache blanc de chlorure d’hydrogène. Peut former des hydrates instables avec de petites quantités d’eau. Avec de grandes quantités d’eau, il se décompose en acide chlorhydrique et en oxyde de plomb (IV).