Lead compounds
લીડના સંયોજનો લીડ સાથે બે મુખ્ય ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છેઃ + 2 અને + 4. પહેલું વધુ સામાન્ય છે. અકાર્બનિક લીડ (IV) સંયોજનો સામાન્ય રીતે મજબૂત ઓક્સિડન્ટ્સ હોય છે અથવા માત્ર અત્યંત એસિડિક દ્રાવણમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. રસાયણશાસ્ત્ર સીસાનાં વિવિધ ઓક્સિડાઇઝ્ડ સ્વરૂપો સરળતાથી ધાતુમાં ઘટાડવામાં આવે છે. એક ઉદાહરણ પી. બી. ઓ. ને ગ્લુકોઝ જેવા હળવા કાર્બનિક ઘટાડતા એજન્ટો સાથે ગરમ કરવાનું છે. ઓક્સાઇડ અને સલ્ફાઇડનું મિશ્રણ એકસાથે ગરમ કરવાથી પણ ધાતુની રચના થશે. 2 PbO + PbS → 3 Pb + SO2 ધાતુના લીડ પર માત્ર હવા દ્વારા ઉપરછલ્લી રીતે હુમલો કરવામાં આવે છે (ઓક્સિડાઇઝ્ડ), લીડ ઓક્સાઇડનું પાતળું સ્તર બનાવે છે જે તેને વધુ ઓક્સિડેશનથી રક્ષણ આપે છે. ધાતુ પર સલ્ફ્યુરિક અથવા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનો હુમલો થતો નથી. તે નાઇટ્રિક એસિડમાં નાઇટ્રિક ઓક્સાઇડ ગેસના ઉત્ક્રાંતિ સાથે ઓગળી જાય છે અને પી. બી. (એન. ઓ. 3) 2 બને છે. 3 Pb + 8 H + + 8 → 3 Pb2 + + 6 + 2 NO + 4 H2O જ્યારે આલ્કલી ધાતુઓના નાઇટ્રેટ્સ સાથે ગરમ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ધાતુના સીસાનું ઓક્સિડાઇઝેશન કરીને PbO (જેને લિથાર્જ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) બને છે, જે અનુરૂપ આલ્કલી નાઇટ્રાઇટને છોડી દે છે. PbO એ સીસાની + 2 ઓક્સિડેશન સ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. તે નાઈટ્રિક અને એસિટિક એસિડમાં દ્રાવ્ય છે, જેમાંથી હલાઇડ, સલ્ફેટ, ક્રોમેટ, કાર્બોનેટ (પી. બી. સી. ઓ. 3) અને મૂળભૂત કાર્બોનેટ (લીડના ક્ષાર) નો અવક્ષેપ શક્ય છે. એસિટેટ દ્રાવણમાંથી પણ સલ્ફાઇડનો અવક્ષેપ થઈ શકે છે. આ બધા ક્ષાર પાણીમાં ઓછા દ્રાવ્ય હોય છે. હેલાઈડ્સમાં, આયોડાઇડ બ્રોમાઇડ કરતાં ઓછું દ્રાવ્ય હોય છે, જે બદલામાં ક્લોરાઇડ કરતાં ઓછું દ્રાવ્ય હોય છે. લેડ (II) ઓક્સાઇડ આલ્કલી હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણમાં પણ દ્રાવ્ય છે અને અનુરૂપ પ્લમ્બાઇટ સોલ્ટ બનાવે છે. પ્લમ્બાઇટ દ્રાવણોનું PbO + 2 OH − + H2O → ક્લોરિનેશન લીડની + 4 ઓક્સિડેશન સ્થિતિનું નિર્માણ કરે છે. + Cl2 → PbO2 + 2 Cl− + 2 H2O લીડ ડાયોક્સાઇડ + 4 ઓક્સિડેશન સ્થિતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને તે એક શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. આ ઓક્સિડેશન સ્થિતિનું ક્લોરાઇડ માત્ર મુશ્કેલી સાથે રચાય છે અને સીસું (II) ક્લોરાઇડ અને ક્લોરિન ગેસમાં સહેલાઈથી વિઘટિત થાય છે. લીડ (IV) ના બ્રોમાઇડ અને આયોડાઇડ અસ્તિત્વમાં હોવાનું જાણીતું નથી. લીડ ડાયોક્સાઇડ આલ્કલી હાઇડ્રોક્સાઇડ દ્રાવણમાં ઓગળી જાય છે અને અનુરૂપ પ્લમ્બેટ્સ બનાવે છે. PbO2 + 2 OH − + 2 H2O → લીડમાં મિશ્ર + 2 અને + 4 ઓક્સિડેશન સ્થિતિઓ સાથે ઓક્સાઇડ પણ હોય છે, લાલ લીડ (), જેને મિનિયમ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. લીડ સહેલાઈથી સોડિયમ ધાતુ સાથે સમધ્રુવીય મિશ્રધાતુ બનાવે છે જે આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ટેટ્રાઈથાઈલ લીડ જેવા લીડના ઓર્ગેનોમેટેલિક સંયોજનો બનાવે છે. ઓક્સાઇડ અને સલ્ફાઇડ ત્રણ ઓક્સાઇડ જાણીતા છેઃ PbO, Pb3O4 (કેટલીકવાર "મિનિયમ" તરીકે ઓળખાય છે), અને PbO2. પહેલામાં બે એલોટ્રોપ્સ છેઃ α-PbO અને β-PbO, બંને સ્તર માળખું અને ટેટ્રાકોર્ડિનેટેડ લીડ સાથે. આલ્ફા એલોટ્રોપ લાલ રંગનું હોય છે અને પી. બી.-ઓ. નું અંતર 230 પી. એમ. હોય છે; બીટા એલોટ્રોપ પીળા રંગનું હોય છે અને પી. બી.-ઓ. નું અંતર 221 અને 249 પી. એમ. (અસમપ્રમાણતાને કારણે) હોય છે. સમાનતાને કારણે, બંને એલોટ્રોપ પ્રમાણભૂત પરિસ્થિતિઓમાં અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે (બીટા નાની (10−5 સંબંધિત) અશુદ્ધિઓ સાથે, જેમ કે સી, જીઇ, મો, વગેરે). PbO ક્ષાર રચવા માટે એસિડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અને ક્ષાર સાથે પ્લમ્બાઇટ્સ આપે છે, [Pb (OH) 3] − અથવા [Pb (OH) 4] 2 −. ડાયોક્સાઇડ તૈયાર કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, લીડ (II) ક્ષારના હેલોજિનાઇઝેશન દ્વારા. આલ્ફા એલોટ્રોપ રોમ્બોહેડ્રલ છે, અને બીટા એલોટ્રોપ ટેટ્રાગોનલ છે. બંને એલોટ્રોપ કાળા-ભૂરા રંગના હોય છે અને હંમેશા તેમાં થોડું પાણી હોય છે, જેને દૂર કરી શકાતું નથી, કારણ કે ગરમી પણ વિઘટનનું કારણ બને છે (PbO અને Pb3O4). ડાયોક્સાઇડ એક શક્તિશાળી ઓક્સિડાઇઝર છેઃ તે હાઇડ્રોક્લોરિક અને સલ્ફ્યુરિક એસિડને ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે. તે આલ્કલાઇન દ્રાવણ સાથે પ્રતિક્રિયા આપતું નથી, પરંતુ હાઇડ્રોક્સિપ્લુમ્બેટ્સ આપવા માટે નક્કર આલ્કલી સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, અથવા પ્લુમ્બેટ્સ આપવા માટે મૂળભૂત ઓક્સાઇડ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. સલ્ફર અથવા હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ સાથે લીડની પ્રતિક્રિયા લીડ સલ્ફાઇડ પેદા કરે છે. ઘનમાં NaCl જેવી રચના (સરળ ઘન) હોય છે, જે તે ગલનબિંદુ, 1114 °C (2037 °F) સુધી જાળવી રાખે છે. જો ગરમી હવાની હાજરીમાં થાય છે, તો સંયોજનો વિઘટિત થઈને મોનોક્સાઇડ અને સલ્ફેટ આપે છે. આ સંયોજનો પાણીમાં લગભગ અદ્રાવ્ય હોય છે, નબળા એસિડ હોય છે અને (NH4) 2S/(NH4) 2S2 દ્રાવણ એ વિશ્લેષણાત્મક જૂથો I થી III તત્વો, ટીન, આર્સેનિક અને એન્ટિમોનીમાંથી સીસાને અલગ કરવાની ચાવી છે. આ સંયોજનો નાઈટ્રિક અને હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં ઓગળી જાય છે, જે અનુક્રમે તાત્વિક સલ્ફર અને હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ આપે છે. મોનોક્સાઇડ અને સલ્ફાઇડનું ગરમ મિશ્રણ ધાતુ બનાવે છે. 2 પી. બી. ઓ. + પી. બી. એસ. → 3 પી. બી. + એસ. ઓ. 2. હેલાઈડ્સ અને અન્ય ક્ષાર હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ સાથે લીડ કાર્બોનેટને ગરમ કરવાથી હાઇડ્રોફ્લોરાઇડ ઉત્પન્ન થાય છે, જે જ્યારે પીગળી જાય છે ત્યારે ડિફ્લોરાઇડમાં વિઘટિત થાય છે. આ સફેદ સ્ફટિકીય પાવડર ડાયોડાઇડ કરતાં વધુ દ્રાવ્ય છે, પરંતુ ડાયબ્રોમાઇડ અને ડાયક્લોરાઇડ કરતાં ઓછું છે. કોઈ સંકલિત લીડ ફ્લોરાઈડ્સ અસ્તિત્વમાં નથી (અસ્થિર PbF + કેટાયન સિવાય). ટેટ્રાફ્લોરાઇડ, એક પીળો સ્ફટિકીય પાવડર, અસ્થિર છે. અન્ય ડાયહલાઇડ્સ અન્ય ધાતુઓના હેલાઇડ્સ સાથે લીડ (II) ક્ષારને ગરમ કરવા પર પ્રાપ્ત થાય છે; લીડ ડાયહલાઇડ્સ સફેદ ઓર્થોરોમ્બિક સ્ફટિકો (ડાયોડાઇડ પીળા ષટ્કોણ સ્ફટિકો બનાવે છે) આપવા માટે અવક્ષેપ કરે છે. તેઓ ડાયહલાઇડ્સના ગલનબિંદુ કરતાં વધુ તાપમાન પર સીધી તત્વોની પ્રતિક્રિયા દ્વારા પણ મેળવી શકાય છે. તેમની દ્રાવ્યતા તાપમાન સાથે વધે છે; વધુ હેલાઈડ્સ ઉમેરવાથી પહેલા દ્રાવ્યતામાં ઘટાડો થાય છે, પરંતુ પછી જટિલતાને કારણે વધે છે, જેમાં મહત્તમ સંકલન સંખ્યા 6 હોય છે. આ જટિલતા હેલાઇડ આયન સંખ્યાઓ, આલ્કલી ધાતુના અણુ સંખ્યા, જેમાં હેલાઇડ ઉમેરવામાં આવે છે, તાપમાન અને દ્રાવણ આયનીય શક્તિ પર આધારિત છે. હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં ડાયોક્સાઇડને ઓગાળીને ટેટ્રાક્લોરાઇડ મેળવવામાં આવે છે; એક્ઝોથર્મિક વિઘટનને રોકવા માટે, તેને કેન્દ્રિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ હેઠળ રાખવામાં આવે છે. ટેટ્રાબ્રોમાઇડ ન પણ હોઈ શકે, અને ટેટ્રાયોડાઇડ ચોક્કસપણે અસ્તિત્વમાં નથી. ડાયસ્ટેટાઇડ પણ તૈયાર કરવામાં આવ્યું છે. ધાતુ પર સલ્ફ્યુરિક અથવા હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડનો હુમલો થતો નથી. તે નાઇટ્રિક એસિડમાં નાઇટ્રિક ઓક્સાઇડ ગેસના ઉત્ક્રાંતિ સાથે ઓગળી જાય છે અને પી. બી. (એન. ઓ. 3) 2 બને છે. તે પાણીમાં સારી રીતે દ્રાવ્ય ઘન છે; આમ તે હેલાઇડ, સલ્ફેટ, ક્રોમેટ, કાર્બોનેટ અને મૂળભૂત કાર્બોનેટ Pb3 (OH) 2 (CO3) 2 લીડ ક્ષારના અવક્ષેપોને પ્રાપ્ત કરવાની ચાવી છે. ક્લોરાઇડ સંકુલ લીડ (II) ક્લોરાઇડ સાથેના સંકુલની શ્રેણી બનાવે છે, જેની રચના લીડના કાટ રસાયણશાસ્ત્રને બદલે છે. આ ખારા માધ્યમમાં સીસાની દ્રાવ્યતાને મર્યાદિત કરવાનું વલણ ધરાવે છે. ઓર્ગેનોલેડ સૌથી જાણીતા સંયોજનો એ બે સૌથી સરળ પ્લુમ્બેન વ્યુત્પન્ન છેઃ ટેટ્રામેથિલ લેડ (ટી. એમ. એલ.) અને ટેટ્રાઇથિલ લેડ (ટી. ઇ. એલ.); જો કે, તેના હોમોલોગ્સ, તેમજ હેક્સાએથિલડિલેડ (એચ. ઇ. ડી. એલ.), ઓછી સ્થિરતાના છે. ટેટ્રાલ્કિલ વ્યુત્પન્નમાં લીડ (IV) હોય છે; Pb-C બંધ સહસંયોજક હોય છે. આમ તેઓ લાક્ષણિક કાર્બનિક સંયોજનો જેવા દેખાય છે. લીડ સહેલાઈથી સોડિયમ ધાતુ સાથે સમધ્રુવીય મિશ્રધાતુ બનાવે છે જે આલ્કાઈલ હેલાઈડ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ટેટ્રાઈથાઈલ લીડ જેવા લીડના ઓર્ગેનોમેટેલિક સંયોજનો બનાવે છે. TML અને TEL માં Pb-C બંધ ઊર્જા માત્ર 167 અને 145 kJ/mol છે; આ રીતે સંયોજનો 100 °C (210 °F) પર TEL રચનાના પ્રથમ સંકેતો સાથે ગરમ થવા પર વિઘટિત થાય છે. પાયરોલિસિસ મૂળભૂત લીડ અને આલ્કાઈલ રેડિકલ પેદા કરે છે; તેમની આંતરક્રિયા એચ. ઇ. ડી. એલ. ના સંશ્લેષણનું કારણ બને છે. તેઓ સૂર્યપ્રકાશ અથવા યુવી-પ્રકાશ પર પણ વિઘટિત થાય છે. ક્લોરિનની હાજરીમાં, આલ્કાઈલ્સને ક્લોરાઇડ્સ સાથે બદલવાનું શરૂ થાય છે; HCl (અગાઉની પ્રતિક્રિયાનું પેટા-ઉત્પાદન) ની હાજરીમાં R2PbCl2 એ PbCl2 આપવા માટે સંપૂર્ણ ખનિજીકરણ તરફ દોરી જાય છે. બ્રોમિન સાથેની પ્રતિક્રિયા એ જ સિદ્ધાંતને અનુસરે છે. દ્રાવ્યતાઓના તબક્કાની આકૃતિઓ લીડ (II) સલ્ફેટ નબળી રીતે દ્રાવ્ય છે, જેમ કે નીચેની આકૃતિમાં જોઈ શકાય છે જે Pb2 + ના 0.1 M ધરાવતા દ્રાવણમાં તેનો ઉમેરો દર્શાવે છે. દ્રાવણનું pH 4.5 છે, તેનાથી ઉપર, Pb2 + સાંદ્રતા Pb (OH) 2 ની રચનાને કારણે ક્યારેય 0.1 M સુધી પહોંચી શકતી નથી. અવલોકન કરો કે પી. બી. 2 + દ્રાવ્યતા 0.1 એમ. સુધી પહોંચે તેમ 10,000 ગણી ઘટી જાય છે. ક્લોરાઇડનો ઉમેરો સીસાની દ્રાવ્યતાને ઘટાડી શકે છે, જોકે ક્લોરાઇડથી સમૃદ્ધ માધ્યમોમાં (જેમ કે એક્વા રેજિયા) સીસું ફરીથી આયનીય ક્લોરો સંકુલ તરીકે દ્રાવ્ય બની શકે છે. સંદર્ભો ગ્રંથસૂચિ L પણ જુઓ