Laboratorio reacciones completas del plomo

Reacciones completas del plomo
I.OBJETIVOS
* Obtener la sustancia inicial (Pb) purificada mediante una secuencia de reacciones químicas.
* Verificar la realización de las reacciones mediante la observación de productos característicos que contienen al plomo.
II.TAREA PREVIA
* Principales fuentes o estado natural de extracción del y los métodos metalúrgicos par su obtencióncomercial.
ESTADO NATURAL
Existe en la naturaleza como carbonato básico o cerusita (2CO3Pb, (OH)2 Pb) y sobretodo en estado de sulfuro , en el mineral llamado galena (S Pb).
OBTENCIÓN:
La fundición de los minerales de plomo puede llevarse a cabo por el método de precipitación (ya no se aplica), de reacción tostadora (para minerales puros y ricos) y de reducción tostadora (método que se utilizaactualmente) como también el horno de cilindro rotatorio.
1. Método de reducción tostadora: consiste en la tostación de minerales con una fusión reductora posterior:
Tostación: tiene como objeto la transformación de PbS en PbO. Consiste en la eliminación del azufre con una volatilización de As y Sb (impurezas) que se podría obtener. En presencia de Cu y S, puede formarse en el horno de cubamata de Cu-Pb, de otro modo pasa el Cu al Pb de obra y es eliminado por lodación. El ZnO se escorifica con facilidad.
La condición previa para una buena tostación es la trituración, para que la reacción de PbS con O2 sea lo más fácil posible:
2 PbS + 3 O2 = 2 PbO + 2SO2 + 202.8 Cal.
Luego se hace tostación con insuflación o absorción de aire a temperaturas mayores de 800ºC. para evitar laformación de PbSO4.
La tostación se hace en dos etapas: tostación previa y tostación definitiva.
Tostación previa: se utilizan hornos de pisos, redondos con hogar giratorio y hornos de traspaleo fijos.
La tostación insufladora consiste en comprimir el aire a través de la capa de mineral que se ha encendido por la parte de entrada del aire. El mineral se junta por aglomeración y forma un aglomeradosólido y poroso. Los sulfatos presentes son descompuestos, acelerando el SO2 que se desprende.
PbS + 3 SO3 = PbO + 4 SO2
El mineral debe estar en forma granulada, luego se agregan piedra caliza, residuos de pirita, residuos de la mufla, para hacerlo menos compacto. Este contenido de mezcla no debe fundir el PbS o el Pb, pues quedaría obturada la parrilla. Se obtiene Pb al 45 %, esto es lomáximo cuando se completa la tostación. La piedra caliza se añade para:
PbSO4 + CaCO3 = CaSO4 + PbO + CO2
El Sulfato de Calcio formado es descompuesto por dióxido de silicio, a una temperatura de 1000ºC, actuando el Trióxido de azufre gaseoso sobre los sulfuros metálicos como oxidantes.
CaSO4 + MeS + SiO2 + O2 = CaO + SiO2 + MeO + SO2
Me: metal cualquiera de valencia 2.
Para la tostacióndefinitiva se utilizan calderas de aglomerar fijas o móviles. Estas tienen las desventajas de trabajo discontinuo, mucho trabajo manual, perjudicial para la salud.
Fusión: por la fusión reductora del mineral tostado, se pasa el contenido de Pb o de otros minerales a Pb de obra, mientras que la ganga sale como escoria. Como reductor se usa coque, pudiéndose considerar como agente sólo el carbón sólido, enla zona de fusión o de formación de escorias y por el contrario en las zonas superiores, sólo el CO. La temperatura aumenta de 100ºC en tragante hasta 1600ºC en las toberas. Hay evaporación de Pb que se deposita en la columna de carga y a causa de la concentración reciente, pasa al crisol a través de la zona de fusión. Los procedimientos en el horno de cuba tienen gran parecido a los de lafusión reductora de la mata de cobre, con la diferencia de que aquí se trabaja obteniendo metal y se reduce a un mínimo la formación de mata. Productos plomo de obra, mata de plomo y azufre peis.

* Toxicidad y reactividad de los reactivos.
. SUSTANCIA | REACTIVIDAD | TOXICIDAD |
H2O2 | *  Agentes reductores, madera, papel y otros materiales combustibles, hierro y otros metales pesados,...