Свинець (Плюмбум)

Свинець (Плюмбум)

Загальна характеристика

Свинець (від латинського Plumbum), Pb, хімічний елемент IV групи періодичної системи Менделєєва; атомний номер 82, атомна маса 207,2. Свинець - важкий метал голубувато-сірого кольору, дуже пластичний, м'який (ріжеться ножем, навіть дряпається нігтем). Природний свинець складається з п’яти стабільних ізотопів з масовими числами 202, 204 (1,5%), 206 (23,6%), 207 (22,6%), 208 (52,3%). Останні три ізотопи - кінцеві продукти радіоактивних перетворень 238U, 235U і 232Th. При ядерних реакціях утворюються численні радіоактивні ізотопи свинцю.

В біосфері свинець в основному розсіюється, його мало в живій речовині (5•10-5%), морській воді (3•10-9%). З природних вод свинець частково взаємодіє з глинами і осідає сірководнем, тому він нагромаджується в морському мулові і в чорних глинах, що утворилися з них, і сланцях.

Електронна будова атома Pb:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f14 5s2 5p6 5d10 6s2 6p2

Назва: Плюмбум

Хімічний символ: Pb

Атомний номер: 82

Атомна маса: 207,2

Температура плавлення: 327.5°C

Температура кипіння: 1740°C

Число протонів/електронів: 82

Число нейтронів: 125

Густина: (293), 11.34 г/см3

Колір: Голубувато-сірий

Історія відкриття

Свинець був відомий за 6-7 тисяч років до н.е. народам Месопотамії, Єгипту і народам інших країн стародавнього світу. Він служив для виготовлення статуй, предметів домашнього побуту, табличок для писання. Римляни користувалися свинцевими трубами для водопроводів. Алхіміки називали свинець Сатурном і позначали його знаком цієї планети. З'єднання свинцю - "свинцева зола" РbО, свинцеві фарби 2РbСО3•Рb(OH)2 застосовувалися в Стародавній Греції і Римі як складові частини ліків і фарб. Коли було винайдено вогнепальну зброю, свинець почали застосовувати як матеріал для куль. Отруйність свинцю відзначили ще в 1 столітті н.е. грецький лікар Діоскорід і Пліній Старший.

Фізичні властивості елементу

Свинець кристалізується в гранецентричній кубічній решітці (а = 4,9389Е), алотропних модифікацій не має. Атомний радіус 1,75Е, іонні радіуси: Рb2+ 1,26Е, Рb4+ 0,76Е; густина 11,34 г/см3(20 °С); температура плавлення 327,4 °С; температура кипіння 1725 °С; питома теплоємність при 20 °С 0,128 кДж/(кг•К) [0,0306 кал/г•°С] теплопровідність 33,5 вт/(м•К) [0,08 кал/см•сек•°С]; температурний коефіцієнт лінійного розширення 29,1•10-6 при кімнатній температурі; твердість по Брінеллю 25-40 мН/м2 (2,5-4 кгс/мм2); межа міцності при розтягуванні 12-13 мН/м2, при стисненні близько 50 мН/м2; відносне подовження при розриві 50-70%. Напаювання не підвищує механічних властивостей Свинцю, оскільки температура його рекристалізації лежить нижче кімнатній (близько -35 °С при ступені деформації 40% і вище). Свинець діамагнітний, його магнітна сприйнятливість -0,12•10-6, а при 7,18 К стає надпровідником.