Таблица Менделеева
Пятница, 07.08.2020, 01:00
Меню сайта

Категории раздела
Щелочные металлы [6]
Щелочноземельные металлы [6]
Переходные металлы [38]
Легкие металлы [11]
Полуметаллы [7]
Галогены [6]
Инертные газы [7]
Неметаллы [7]
Актиноиды [15]
Лантаноиды [15]

Вход на сайт

Поиск
Случайные элементы:
СТРОНЦИЙ (лат. Strontium)
СИБОРГИЙ (лат. Siborgium)
РАДИЙ (лат. Radium)
КАЛЬЦИЙ (лат. Calcium)
РУТЕНИЙ (лат. ruthenium)

Статистика

Новости, новости Беларуси, последние новости, новости мира на Uvaga.By
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Элементы » Легкие металлы

СВИНЕЦ (лат. plumbum)

СВИНЕЦ (лат. plumbum)

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Pb.
Атомный номер: 82.
Положение в таблице: 6-й период, группа - IVA(14).
Относительная атомная масса: 207,2.
Степени окисления (жирным шрифтом выделена наиболее характерная): +2,+4.
валентности (жирным шрифтом выделена наиболее характерная): II,IV.
Электроотрицательность: 1,55.
Электронная конфигурация: [Xe]6s2p2.
Природный свинец состоит из пяти стабильных изотопов: 202Pb(следы),204Pb (1,48%), 206Pb(23,6%), 207 Pb (22,6%) и 208Pb (52,3%). Последние три изотопа — конечные продукты радиоактивного распада Ac, U и Th. В природе образуются радиоактивные изотопы: 209 Pb, 210Pb (историческое название радий Д, RaD, Т 1/2 = 22 года), 211Pb (актиний Б, АсВ, Т1/2= 36,1 мин), 212 Pb (торий Б, ThB, Т1/2= 10,6 часа), 214 Pb (радий Б, RaB, Т1/2 = 26,8 мин).

 

Строение атома

Число электронов: 82.
Число протонов: 82.
Радиус атома 0,175 нм, радиус иона Pb2+ 0,112 нм (координационное число 4) и 0,133 (6), иона Pb 4+ — 0,133 нм (8). Энергии последовательной ионизации атома 7,417, 15,032, 31,98, 42,32 и 68,8 эВ. Работа выхода электрона 4,05 эВ.

 

История открытия

Свинец был известен жителям Месопотамии и Древнего Египта за 7 тысяч лет до нашей эры, свинец и его соединения использовались в Древней Греции и Древнем Риме. Из свинцовых руд на острове Родос три тысячи лет тому назад получали свинцовые белила и свинцовый сурик. Из металлического свинца были изготовлены трубы древнего римского водопровода.

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1,6·10-3 % по массе. Самородный свинец встречается редко. Входит в состав 80 различных минералов. Важнейшие из них галенит PbS, церуссит PbCO3, англезит PbSO4 и крокоит PbCrO4 . Всегда содержится в рудах урана и тория.

Получение

Основной источник получения свинца — сульфидные полиметаллические руды. На первом этапе руду обогащают. Полученный концентрат подвергают окислительному обжигу:
2PbS + 3O2 = 2PbO + 2SO2
При обжиге добавляют флюсы (CaCO 3 , Fe2O3 , SiO2 ). Они образуют жидкую фазу, цементирующую шихту. Полученный агломерат содержит 35-45% Pb. Далее содержащиеся в агломерате свинец(II) и оксид меди восстанавливают коксом:
PbO + C = Pb + CO и PbO + CO = Pb + CO2
Черновой свинец получают взаимодействием исходной сульфидной руды с кислородом (автогенный способ). Процесс протекает в два этапа:
2PbS + 3O2=2PbO + 2SO2,
PbS + 2PbO = 3Pb + SO2
Для последующей очистки чернового свинца от примеси Cu, Sb, Sn, Al, Bi, Au, и Ag его очищают пирометаллургическим методом или электролизом.

Физические и химические свойства

Свинец — металл синевато-серого цвета с кубической гранецентрированной решеткой, а = 0,49389 нм. Плотность 11,3415 кг/дм3 , температура плавления 327,50°C кипения 1715°C. Свинец мягок, легко прокатывается в тончайшие листы, свинцовую фольгу. Хорошо поглощает рентгеновские и бета-лучи. Химически свинец довольно инертен. Во влажном воздухе поверхность свинца тускнеет, покрываясь сначала оксидной пленкой, которая постепенно переходит в основной карбонат 2PbCO 3 ·Pb(OH)2 .
С кислородом свинец образует оксиды: PbO, PbO2, Pb3O4, Pb2O3, Pb12O17, Pb12O19, из которых первые три существуют в низкотемпературной a -форме и высокотемпературной b -форме. Если гидроксид свинца Pb(OH) 2 кипятить в большом количестве щелочи, образуется красный a -PbO. При недостатке щелочи образуется желтыйb -PbO (см. оксиды свинца). Если суспензию a -PbO длительное время кипятить, она переходит в b -PbO. Переходa -PbO в b -PbO при комнатной температуре протекает очень медленно. -PbO получают термическим разложением PbCO 3и Pb(NO3)2 :
PbCO3 = PbO + CO2; 2Pb(NO3)2 = 2PbО + 4NO22
В природе встречаются обе формы:a -PbO — минерал глет, b -PbO — минерал массикот. Если мелкий порошок a -PbO прокалить при 500°C в токе воздуха, то образуется высокотемпературная красная модификация a -Pb3О4 . Ниже температуры -90°C a -Pb3О4 переходит в b -форму этого оксида. Электрохимическим окислением солей свинца (II) можно получить a -форму диоксида свинца PbO 2 . Осторожным нагреванием a -PbO2 на воздухе до 200-570°C получают Pb12O19 (температура разложения 200°C), Pb12O17 (350°C), Pb3О4 (380°C) и PbО (570°C). Оксид PbО обладает амфотерными свойствами. Реагирует с кислотами:
PbО + 2СН3СООН = Pb(СН3СОО)2 + Н2О
и с растворами щелочей:
PbО + КОН = К2PbО22О
Плюмбат калия К2PbО2 образуется также при взаимодействии свинца с раствором щелочи:
Pb + 2КОН = К2PbО22
У PbО2 , преобладают кислотные свойства, он является сильным окислителем. Оксид Pb3О4 можно рассматривать как свинцовую соль ортосвинцовой кислоты Pb2 [PbO4 ]. При комнатной температуре свинец не реагирует с серной и соляной кислотами, так как на его поверхности при этом образуются плохо растворимые сульфат свинца PbSO4и хлорид свинца PbCl2 . Но с органическими кислотами (уксусной и муравьиной), а также с разбавленной азотной свинец реагирует, образуя соли свинца(II):
3Pb + 8HNO3 = 3Pb(NO3)2 + 2NO + 4H2O
При взаимодействии свинца с уксусной кислотой, с продувкой кислорода, образуется ацетат свинца Pb(CH 3 COO) 2 , «свинцовый сахар», имеющий сладкий вкус.

Применение

До 45% свинца идет на изготовление пластин кислотных аккумуляторов. 20% — на изготовление проводов, кабелей и покрытий к ним. Экраны из свинца служат для защиты от радиоактивного и рентгеновского излучения. Из свинца и его сплавов изготавливают контейнеры для хранения радиоактивных веществ. Сплавы свинца с Sb ,Sn и Cu используют для изготовления типографских шрифтов, из сплавов свинца с Sb и As изготавливают сердечники пуль, шрапнель, дробь. 5-20% свинца идет на изготовление тетраэтилсвинца (ТЭС) Pb(C2 H5)4 , который добавляют к бензину для повышения октанового числа. Свинец используется в производстве пигментов, для строительства сейсмостойких фундаментов.

Физиологическая роль

Свинец и его соединения — токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение. ПДК в атмосферном воздухе соединений свинца 0,003 мг/м 3 , в воде 0,03 мг/л, почве 20,0 мг/кг. Выброс свинца в Мировой океан 430-650 тысяч т/год.
 
Категория: Легкие металлы | Добавил: ischavliuga (24.10.2017)
Просмотров: 929 | Рейтинг: 0.0/0

Посмотрите также:

СТРОНЦИЙ (лат. Strontium)
СИБОРГИЙ (лат. Siborgium)
РАДИЙ (лат. Radium)
КАЛЬЦИЙ (лат. Calcium)
РУТЕНИЙ (лат. ruthenium)

Последние новости:

Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли
Очередная проверка emdrive
На Земле гораздо больше рек и озер, чем думали ученые
Ученые выяснили, сколько нужно людей для полета к планете Проксима b
Биологи выделили клетку, из которой можно восстановить всё тело

Мы в телеграмм

Всего комментариев: 0
avatar
(С)Обратная связь © 2020 Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов OpenLinks.RU Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов.