Tetróxido de plomo

Tetraóxido de plomo
Archivo:Red lead.jpg
Archivo:Red-lead-unit-cell-3D-balls.png Unidad cristalina del tetraóxido de plomo
General
Otros nombres	Minio
Fórmula estructural	[[Imagen:{{#property:P117}}|110px|Imagen de la estructura]]
Fórmula molecular	Pb 3O 4
Identificadores
Número CAS	{{#property:P231}}
Número RTECS	{{#property:P657}}
ChEBI	{{#property:P683}}
ChEMBL	{{#property:P592}}
ChemSpider	{{#property:P661}}
DrugBank	{{#property:P715}}
PubChem	{{#property:P662}}
UNII	A4G39L7HN2
KEGG	{{#property:P665}}
SMILES O1[Pb]O[Pb]11O[Pb]O1
InChI InChI={{#property:P234}} Key: {{#property:P235}}
Propiedades físicas
Apariencia	Polvo cristalino de color rojo anaranjado
Densidad	8300 kg/m³; 8,3 g/cm³
Masa molar	685,57 g/mol
Presión de vapor	1.3 kPa (at 0 °C)
Estructura cristalina	{{#property:P556}}
Índice de refracción (nD)	{{#property:P1109}}
Propiedades químicas
Acidez	{{#property:P1117}} pKa
Peligrosidad
SGA	Archivo:GHS-pictogram-exclam.svg Archivo:GHS-pictogram-silhouette.svg Archivo:GHS-pictogram-pollu.svg
NFPA 704	Archivo:NFPA 704.svg 0 3 0
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El tetraóxido de plomo, también denominado minio o plomo rojo e incluso azarcón, es un óxido mixto de plomo de color anaranjado o rojo habitualmente utilizado como pigmento en pinturas antioxidantes. Su nombre vulgar proviene del nombre latino minium, indicando que proviene del río Miño en el norte de España, lugar donde fue extraído para la minería por primera vez. Tiene utilidad como pigmento en la preparación de pinturas y tintas. De la utilización del minium como componente de la tinta más habitual para la iluminación de códices medievales deriva el término 'miniatura'.^{[cita requerida]}

Color minio (Hex #ff4000)

Propiedades químicas

Químicamente el minio es plomo en su forma de tetraóxido, Pb₃O₄, o 2PbO·PbO₂. El punto de fusión del minio es 500 °C, y se descompone en óxido de plomo (II) y dioxígeno. Como pigmento no es adecuado para utilizar en fresco ni en acuarela, ya puede ennegrecerse tras una exposición prolongada al aire.

El minio es prácticamente insoluble en agua y en etanol. Sin embargo, es soluble en ácidos diluidos, como el ácido clorhídrico presente en el estómago, por lo que resulta tóxico si se ingiere. También se disuelve en ácido acético glacial y en una mezcla diluida de ácido nítrico y peróxido de hidrógeno.

Al calentarse a 500 °C, se descompone parcialmente en óxido de plomo(II) y oxígeno. A 580 °C, la reacción se completa.

$2\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶6\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{O}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

El ácido nítrico disuelve el óxido de plomo(II), dejando como residuo el óxido de plomo(IV) insoluble:

$\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+4\mathrm{H}\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+2\mathrm{P}\mathrm{b}(\mathrm{N}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3){\phantom{A}}_2+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Con los óxidos de hierro y con el hierro elemental, el óxido de plomo(II,IV) forma plumbatos de hierro(II) y hierro(III) insolubles, lo que constituye la base de las propiedades anticorrosivas de las pinturas a base de plomo aplicadas a objetos de hierro.

Preparación

El minio puede encontrase de forma natural como mineral, ya que es el producto de oxidación de otros minerales de plomo Probablemente sea más común de lo que se cree, ya que se presenta como una ligera capa rojiza en muchos ejemplares de plomo, a menudo en detrimento del atractivo estético del mineral subyacente. En algunos casos se puede formar accidentalmente, como fue el caso de la mina de plomo de Broken Hill, Nueva Gales del Sur, Australia, con ejemplares que son el resultado de un incendio en una mina.

En el laboratorio o a nivel industrial, se prepara por calcinación del óxido de plomo(II) en aire caliente entre 450 y 480 °C:

$6\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{O}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$

El producto resultante se encuentra contaminado con óxido de plomo(II). Si se desea un compuesto de mayor pureza, el PbO puede ser eliminado con una disolución de hidróxido de potasio:

$\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{O}+\mathrm{K}\mathrm{O}\mathrm{H}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{K}[\mathrm{P}\mathrm{b}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_3]$

La calcinación en corriente de aire del carbonato de plomo (cerusita) también conduce a la oxidación parcial del plomo(II) a plomo(IV) a la vez que descompone en carbonato en óxido de plomo y dióxido de carbono:

$6\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+6\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$

De manera similar se procede partiendo de la cerusa (carbonato básico de plomo o plomo blanco):

$3\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+3\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Además de estas preparaciones por vía seca, el tetráoxido de plomo puede prepararse por vía húmeda, a partir del plumbato de potasio y el acetato de plomo(II). Por reacción de estas dos sustancias se obtiene óxido de plomo(II,IV) monohidratado, amarillo e insoluble, de fórmula Pb₃O₄·H₂O. Mediante calentamiento suave se puede deshidratar, obteniéndose la forma anhidra.

$\mathrm{K}{\phantom{A}}_2\mathrm{P}\mathrm{b}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+2\mathrm{P}\mathrm{b}(\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}){\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{P}\mathrm{b}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{K}\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}+2\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Usos

El minio se ha utilizado como pigmento para pintura de imprimación de objetos de hierro. Sin embargo, debido a su toxicidad, su uso se está limitando. También se emplea, de forma limitada, en algunos espectáculos pirotécnicos amateur, como carga retardante y antiguamente se utilizaba en la fabricación de estrellas pirotécnicas con forma de huevo de dragón.

Otra utilidad es como agente de curado en algunos compuestos de caucho de policloropreno. Se usa en lugar del óxido de magnesio para proporcionar una mayor resistencia al agua.

Se emplea en la manufactura de baterías y en la fabricación de cristal.

Véase también

• Minio (mineral)
• Óxido de plomo(II)
• Óxido de plomo(IV)

Enlaces externos

• Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad química del tetraóxido de plomo.