Олово(II) јодид

Олово(II) јодид (or олово јодид) iе хемиско соединение со формула . На собна температура, тоа е светло жолта кристална цврста материја без мирис, која станува портокалова и црвена кога ќе се загрее. Порано се нарекуваше плумбосен јодид.
Соединението моментално има неколку специјализирани примени, како што е производството на сончеви ќелии и детектори за Х-зраци и гама-зраци. Нејговата подготовка е забавна и популарна демонстрација во образованието по хемија, за предавање на теми како што се реакции на таложење и стехиометрија. Се распаѓа од светлина на температури над , и овој ефект е користен во патентиран фотографски процес.
Оловото јодид порано се користел како жолт пигмент во некои бои, со име јодид жолто. Сепак, таа употреба во голема мера е прекината поради неговата токсичност и лошата стабилност.
1 Подготовка
најчесто се синтетизира преку реакција на таложење помеѓу калиум јодид and олово(II) нитрат<sub>2</sub> во воден раствор:
:Pb(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> + 2 KI → PbI<sub>2</sub> + 2 KNO<sub>3</sub>
Додека калиум нитратот е растворлив, олово јодид PbI2 е речиси нерастворлив на собна температура и на тој начин се таложи.
Наместо тоа, може да се користат други растворливи соединенија кои содржат олово(II) и јодид, на пример олово(II) ацетат and натриум јодид.
Соединението може да се синтетизира и со реакција на јодна пареа со стопено олово на помеѓу 500 и 700 °C.
Тенок филм на исто така, може да се подготви со депонирање на филм од олово сулфид и изложување на пареа на јод, со реакција
:PbS + I<sub>2</sub> → PbI<sub>2</sub> + S
Сулфурот потоа се мие со диметилсулфоксид.
2 Кристализација
Оловото јодид подготвен од ладни раствори обично се состои од многу мали шестоаголни кристали, давајќи му на жолтиот талог свиленкаст изглед. Поголемите кристали може да се добијат со искористување на фактот дека растворливоста на оловото јодид во вода (како оние на оловo хлорид и оловo бромид) драстично се зголемува со покачување на температурата. Соединението е безбојно кога се раствора во топла вода, но се кристализира при ладењето како тенки, но видливо поголеми светло жолти снегулки, кои полека се таложат низ течноста - визуелен ефект често опишан како „златен дожд“. Поголемите кристали може да се добијат со автоклавирање на со вода под притисок на 200 °C.
Дури и поголеми кристали може да се добијат со забавување на заедничката реакција. Едноставно поставување е да се потопат две чаши кои содржат концентрирани реактанти во поголем сад со вода, внимавајќи да се избегни струење. Како што двете супстанции дифузираат низ водата и се среќаваат, тие полека реагираат и го депонираат јодидот во просторот помеѓу чашите.
Друг сличен метод е да се реагира на двете супстанции во гел медиум, кој ја забавува дифузијата и го поддржува растечкиот кристал подалеку од ѕидовите на контејнерот. Пател и Рао го користеле овој метод за одгледување кристали со дијаметар до 30 mm дебелина од 2 mm.
Реакцијата може да се забави и со одвојување на двата реагенси со пропустлива мембрана. Овој пристап, со целулозна мембрана, беше користен во септември 1988 година за проучување на растот на PbI2 кристали во нулта гравитација, во експеримент спроведен на спејс шатлот Дискавери.
исто така, може да се кристализира од прав со сублимација на 390 °C, во речиси вакуум или во струја на аргон со малку водород.
Големи кристали со висока чистота може да се добијат со зонско топење или со техниката Бриџман-Стокбаргер. Овие процеси можат да отстранат различни нечистотии од комерцијалните .
3 Употреба
Оловото јодид е прекурсорен материјал во производството на високоефикасни сончеви ќелии. Типично, решение на во органски растворувач, како што се диметилформамид или диметилсулфоксид, се нанесува преку слој од титан диоксид со обложување со центрифугирање. Слојот потоа се третира со раствор од метиламониум јодид и се варат, претворајќи го во двојна сол метиламониум олово јодид , со перовскит структура. Реакцијата ја менува бојата на филмот од жолта во светло кафена.
исто така се користи како детектор на фотони со висока енергија за гама-зраци и Х-зраци, поради неговата широка појасна празнина што обезбедува работа со низок шум.
Јодидот на олово порано се користел како пигмент за боја под името „јодно жолто“. Тој беше опишан од Проспер Мериме (1830) како „сè уште не е многу познат во трговијата, е светол како орпимент или хромат од олово. Се смета дека е потрајно; но само времето може да ја докаже неговата претензија за толку суштински квалитет. се подготвува со таложење на раствор од ацетат или нитрат од олово, со калиум јодид: нитратот произведува поблескава жолта боја. Сепак, поради токсичноста и нестабилноста на соединението тој повеќе не се користи како таков. Сè уште може да се користи во уметноста за бронзирање и во златни мозаични плочки.
4 Стабилност
Вообичаените техники за карактеризација на материјалите, како што е електронската микроскопија, може да ги оштетат примероците на оловото(II) јодид. Тенките филмови на олово(II) јодид се нестабилни во амбиенталниот воздух. Кислородот од амбиенталниот воздух го оксидира јодидот во елементарен јод:
:2 PbI<sub>2</sub> + O<sub>2</sub> → 2 PbO + 2 I<sub>2</sub>↑
5 Токсичност
Оловото јодид е многу токсичен за здравјето на луѓето. Голтањето може да предизвика многу акутни и хронични последици карактеристични за труење со олово. Откриено е дека олово јодид е канцероген кај животните, што укажува дека истото може да важи и за луѓето. Откриено е дека олово јодид е канцероген кај животните, што укажува дека истото може да важи и за луѓето.
6 Структура
Структурата на , како што е определено на прав со дифракција на Х-зраци, е првенствено шестаголен блиску спакуван систем со наизменични слоеви на атоми на олово и атоми на јод, со јонско поврзување. Слаби Ван дер Валс-ови интеракции се забележани помеѓу слоевите на олово јодид. Најчестите форми на редење се 2H и 4H. Полиморфот 4H е најстабилен во примероците израснати од растопи, со таложење или со сублимација, додека полиморфот 2H обично се формира со синтеза на сол-гел. Кристалот може да земе и R6 ромбоедрална структура.
7 Цитирани извори
*