4. Principaux composés
Le plomb possède à l'état fondamental la structure électronique 6 s2, 6 p2. Comme le germanium et l'étain, il peut donner naissance à des ions divalents par perte des seuls électrons p ou à des ions tétravalents par arrachement de la totalité des électrons périphériques. Le degré d'oxydation + II (à l'inverse de ce qui était observé dans le cas des éléments supérieurs de la colonne IV du tableau périodique) présente une stabilité très supérieure à celle du degré + IV. Pour traduire la résistance que manifestent les électrons 6 s2 à participer à une liaison, on les désigne souvent par l'expression « doublet inerte ».
Les potentiels normaux d'oxydoréduction correspondant aux couples Pb2+/Pb et Pb4+/Pb2+ sont respectivement — 0,13 et 1,8 V à pH = 0.
• Degré d'oxydation + IV
Le caractère oxydant de l'oxyde PbO2 est fortement abaissé en milieu basique. Il peut être obtenu par oxydation des ions plombites par le chlore ou les ions hypochlorites :
L'oxyde PbO2 présente toujours un déficit en oxygène. Cet écart à la stœchiométrie explique sa coloration brun-noir et sa conductivité électrique (104 Ω—1 ( cm—1). Il possède sous pression normale la structure rutile. Par accroissement de pression, il acquiert successivement la structure de la colombite (FeNb2O6), puis celle de la fluorine (CaF2), la coordinence s'élevant de 6 à 8 au cours de cette seconde transformation. La seconde variété se forme dans les accumulateurs.
L'oxyde PbO2 est utilisé dans les accumulateurs au plomb. Ceux-ci sont constitués d'une anode en plomb et d'une cathode en oxyde PbO2, plongées dans une solution aqueuse d'acide sulfurique. Au cours de la décharge se produisent les réactions suivantes à l'anode :
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