Oxyde de plomb(II,IV)
minéral
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L'oxyde de plomb(II,IV) ou tétroxyde de plomb, appelé également plomb rouge, est un composé inorganique de formule Pb3O4. C'est un solide rouge vif à orange, utilisé notamment dans la fabrication de pigments, de batteries, du cristal et d'apprêt antirouille. C'est un exemple de composé à états d'oxydation multiples, constitué de plomb(II) et de plomb(IV)[4]. Il est présent dans la nature sous forme d'un minéral, le minium.
| Oxyde de plomb(II,IV) | |
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| Identification | |
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| Nom UICPA | Oxyde de plomb(II,IV) |
| Synonymes |
Oxyde de plomb |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.013.851 |
| No CE | 215-235-6 |
| Apparence | cristaux ou poudre rouges[1]. |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Pb3O4 |
| Masse molaire[2] | 685,6 ± 0,3 g/mol O 9,33 %, Pb 90,67 %, |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | (décomposition) : 500 °C[1] |
| Solubilité | dans l'eau : nulle[1], le plus souvent dissous dans une solution de potasse caustique concentrée à haute température |
| Masse volumique | 9,1 g·cm-3[1] |
| Cristallographie | |
| Système cristallin | Tétragonal |
| Symbole de Pearson | |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | P42/mbc, n° 135 |
| Précautions | |
| SGH | |
    Danger H272 : Peut aggraver un incendie ; comburant H302 : Nocif en cas d'ingestion H332 : Nocif par inhalation H360 : Peut nuire à la fertilité ou au fœtus (indiquer l'effet s'il est connu)(indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P201 : Se procurer les instructions avant utilisation. P220 : Tenir/stocker à l’écart des vêtements/…/matières combustibles P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P308+P313 : En cas d’exposition prouvée ou suspectée : consulter un médecin. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans … |
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| SIMDUT[3] | |
 D2A, D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques Divulgation à 0,1 % selon les critères de classification |
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| NFPA 704 | |
| Composés apparentés | |
| Autres composés | |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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Structure
L'oxyde de plomb(II,IV) cristallise dans une structure tétragonale à température ambiante, mais évolue vers une structure orthorhombique (symbole de Pearson oP28, groupe d'espace = Pbam, no 55) en dessous de −103 °C environ. Cette transition de phase ne change que la symétrie du cristal, et modifie légèrement les distances interatomiques et les angles[5].
Structure cristalline du plomb rouge.
Synthèse
L'oxyde de plomb(II,IV) peut être préparé par calcination de l'oxyde de plomb(II) dans l'air vers 450-480 °C[6] :
- 6 PbO + O2 → 2 Pb3O4
Le produit d'une telle réaction est généralement impur, contenant toujours du PbO. Pour le purifier, PbO peut en être extrait par l'ajout d'une solution d'hydroxyde de potassium :
- PbO + KOH + H2O → K[Pb(OH)3]
Il est également possible de le préparer par recuit du carbonate de plomb(II) dans l'air :
- 6 PbCO3 + O2 → 2 Pb3O4 + 6 CO2
Une autre méthode passe par le recuit oxydatif du blanc de plomb :
- 3 Pb2CO3(OH)2 + O2 → 2 Pb3O4 + 3 CO2 + 3H2O
En solution, l'oxyde de plomb(II,IV) peut être préparé par réaction entre le plombate de potassium et l'acétate de plomb(II), produisant un monohydrate d'oxyde de plomb(II,IV) insoluble, jaune, Pb3O4·H2O, qui peut ensuite être transformé en forme anhydre par chauffage doux :
- K2PbO3 + 2 Pb(OCOCH3)2 + H2O → Pb3O4 + 2 KOCOCH3 + 2 CH3COOH
Le minium naturel est plutôt rare, se formant uniquement dans conditions extrêmement oxydantes sur du minerai de plomb. Les meilleurs spécimens viennent de Broken Hill, en Nouvelle-Galles du Sud (Australie), où ils se sont formés à la suite de l'incendie d'une mine[7].
