Свинец в таблице Менделеева: молярная масса и плотность

Что представляет собой

Свинец — элемент периодической системы Менделеева No. 82. Международное название (и формула) — Pb.

Это типичный металл — тяжелых, плотных голубовато-серых оттенков.

он состоит из четырех стабильных и четырех «подвижных» природных радиоактивных изотопов. Их дополняет десяток радиоактивных веществ искусственного происхождения.

По классификации он относится к «тяжелой» группе цветных металлов.

Дополнительные сведения:

900	Дополнительная информация
901	Количество CAS	7439-92-1

История

Повсеместность, помимо плавкости и простоты обработки, способствовала знакомству человека с металлом тысячи лет назад.

У него бурная история, сочетающая в себе азарт и забвение.

Древний мир

считается первым искусственным металлом.

Его использовали как декоративный материал:

• Свинцовые бусы возрастом 8,5 тысяч лет были найдены на территории современной Турции.
• В Древнем Египте циркулировали монеты и чеканили свинцовые подвески. Статуэтка женщины, изготовленная 5-6 тысяч лет назад, признана старейшим свинцовым артефактом на планете.

Свинец как металл упоминается в книгах Ветхого Завета.

Производителем металла номер один был Древний Рим. Его добывали по всей Римской империи, производя 80 000 тонн продукта в год. Таких объемов не накопилось: римский акведук был свинцовым.

Падение Римской империи (V век) прервало использование металла европейцами на 600 лет.

Средневековье

Следующая волна популярности металла связана с Германией, где началась добыча свинцовой руды:

• Для улучшения вкусовых качеств в вино добавили металл. Папа Александр VI запретил это своей буллой 1498 года, но безуспешно. Эпидемии свинцовых коликов стали обычным явлением в средние века.
• Почти весь свинец перерабатывается в дроби и пули для огнестрельного оружия.
• Свинцово-белила послужили основой при производстве косметики и красок для художников.

Для алхимиков Плюмбум олицетворял планету Сатурн. Его бросили в тигли за золотом.

В Древней Руси крыши храмов покрывали свинцовыми плитами и буквами, такими печатями «скрепляли» конфиденциальную переписку. Подражая римлянам, они построили свинцовый водопровод. Он снабжал Кремль водой на сто лет — до 1737 года.

Свинцовые трубы из древнеримской водной системы с надписями

Индустриальная эпоха

Промышленная революция возродила величие металла. В середине 19 века мировое производство превышало 100 000 тонн. А в последующие 20 лет он увеличился еще в 2,5 раза.

До 1990 года харт (сплав свинец-сурьма-олово) был сырьем для шрифтов.

Соединения свинца увеличивают октановое число бензина.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Содержание в земной коре — 1,6 • 10−3% по массе. Самородный свинец встречается редко, диапазон пород, в которых он встречается, довольно широк: от осадочных пород до ультраосновных интрузивных пород. В этих образованиях он часто образует интерметаллические соединения (например, звягинцевит (Pd, Pt) 3 (Pb, Sn) и др.) И сплавы с другими элементами (например (Pb + Sn + Sb)). Он содержится в 80 различных минералах. Наиболее важные: галенит PbS, церуссит PbCO3, англезит PbSO4 (сульфат свинца); наиболее сложными являются тиллит PbSnS2 и бетехтинит Pb2 (Cu, Fe) 21S15, а также сульфосали свинца — джамсонит FePb4Sn6S14, буланжерит Pb5Sb4S11. Он всегда содержится в урановых и ториевых рудах и часто имеет радиогенный характер.

Для производства свинца используются в основном минералы, содержащие галенит. В первую очередь путем флотации получают концентрат, содержащий 40-70% свинца. Тогда есть несколько возможных способов превращения концентрата в червяк (свинец-сырец): популярный ранее метод шахтной восстановительной плавки, кислородно-взвешенная циклонная электротермическая плавка свинцово-цинковых продуктов (КИВЦЭТ-ЦС), разработанный в СССР, метод Ванюкова метод плавки (плавка в жидкой ванне)… Для плавки в древесной печи (водяной рубашке) предварительно проводят обжиг концентрата агломерата, затем его загружают в древесную печь, где свинец восстанавливается оксидом.

Werkbley, который содержит более 90% свинца, подвергается дальнейшей переработке. Во-первых, зейгеринг используется для удаления меди и последующей обработки серой. Затем мышьяк и сурьма удаляются щелочной очисткой. Затем серебро и золото выделяют с помощью цинковой пены, и цинк перегоняют. Висмут удаляется обработкой кальцием и магнием. В результате содержание примесей падает до менее 0,2 %

Степень окисления свинца

Атомы свинца в соединениях имеют степень окисления 4, 2.

Общие сведения:

100	Общая информация
101	Имя	Проводить
102	Прежнее название
103	Латинское название	Отвес
104	Английское имя	Проводить
105	Условное обозначение	Pb
106	Атомный номер (номер в таблице)	82
107	Вид	Металл
108	Группа	Амфотерный, тяжелый, цветной металл
109	Открытым	это известно с давних времен.
110	Год открытия	7000 г до н.э
111	Внешний вид и др.	Тяжелый ковкий металл, относительно низкая температура плавления, серебристо-белого цвета с голубоватым блеском
112	Источник	Натуральный материал
113	Изменения
114	Аллотропные модификации
115	Температурные и другие условия перехода аллотропных модификаций друг в друга
116	Конденсат Бозе-Эйнштейна
117	2D материалы
118	Содержание в атмосфере и воздухе (по весу)	0 %
119	Содержится в земной коре (по массе)	0,00099 %
120	Содержится в морях и океанах (по массе)	3,0 10-9 %
121	Содержится во вселенной и пространстве (по массе)	1,0 10-6 %
122	Содержание в Солнце (по массе)	1,0 10-6 %
123	Содержание метеорита (по массе)	0,00014 %
124	Содержание в организме человека (по весу)	0,00017 %

Месторождения свинцовых руд

Свинец образуется в гидротермальных месторождениях, в зонах окисления полиметаллических минералов, в черных глинах и сланцах.

Находясь в природе преимущественно в виде соединений, минералов. Основные руды для добычи металлов — галенит, PbS, свинцовый блеск.

Галена, Дальнегорское скарновое депо

Плиний в своей «Естественной истории» сообщает о добыче металла:

«Мы используем черный свинец для труб и плит; его вряд ли раскапывают в Испании и во всей Галлии, но в Британии его добывают из верхнего слоя земли в таком изобилии, что был принят закон, ограничивающий его добычу до определенной степени».

Черный свинец тогда назывался сам свинцом, белый или серебристый — оловом. Ну тогда не было образованных минералогов…

Группы и периоды Периодической системы

Группы называются вертикальными линиями в периодической таблице. В группах элементы объединены в соответствии с наивысшей степенью окисления оксидов. Каждая группа состоит из основной и дополнительной подгрупп. Основные подгруппы включают элементы малых периодов и элементы больших периодов с одинаковыми свойствами. Боковые подгруппы состоят только из элементов больших периодов. Химические свойства элементов основной и второстепенной подгрупп существенно различаются.

Точка — это горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке возрастания порядковых (атомарных) чисел. В периодической системе семь периодов: первый, второй и третий периоды называются малыми, они содержат 2, 8 и 8 элементов соответственно; остальные периоды называются большими: в четвертом и пятом периодах по 18 элементов, в шестом — 32 и в седьмом (еще незавершенном) — 31 элемент. Каждый период, кроме первого, начинается с щелочного металла и заканчивается благородным газом.

Физический смысл порядкового номера химического элемента: количество протонов в атомном ядре и количество электронов, вращающихся вокруг атомного ядра, равны порядковому номеру элемента.

Кристаллическая решётка свинца:

500	Кристаллическая решетка
511	Кристаллическая решетка # 1
512	Ретикулярная структура	Гранецентрированная кубическая
513	Параметры решетки	4950 евро
514	C / a отчет
515	Температура Дебая	88 К
516	Название группы пространств симметрии	Fm_ 3m
517	Номер пространственной группы симметрии	225

Физико-химические характеристики

Свинец — один из самых массивных металлов.

Голубоватость оттенков дополнена металлическим отливом:

• Свежесрезанным фрагментам присущ блеск: на воздухе он тускнеет, покрываясь оксидной пленкой.
• Металл мягкий (твердость по Моосу — 1,5). Разрежьте ножом или ножницами, поцарапав ногтем.
• Тепло- и электропроводность средние: у меди в 11 и 15 раз больше.
• Металл пластичный, легко скатывается для ламинирования.

По своим химическим свойствам «самый распространенный» свинец не уступает благородным металлам:

• Не ржавеет при любой влажности воздуха. Коррозию вызывает только плавиковая кислота.
• Воздействие воды, большинства кислот, металлов и газов нулевое.
• Он разрушается только некоторыми кислотами: слабой уксусной, азотной (до 70%) или концентрированной серной (90.

Это сопротивление металлу обеспечивается «экраном» из оксидной пленки на поверхности.

Свойства атомаИмя, символ, номерАтомная масса(молярная масса)Электронная конфигурацияРадиус атомаХимические свойстваКовалентный радиусИонный радиусЭлектроотрицательностьЭлектродный потенциалСостояния окисленияИонизированная энергия(первый электрон)Термодинамические свойства простого веществаПлотность (до нет.)Температура плавленияТемпература кипенияУд тепло плавленияУд теплота испаренияМолярная теплоемкостьМолярный объемКристаллическая решетка простого веществаРетикулярная структураПараметры решеткиТемпература ДебаяДругие характеристикиТеплопроводностьКоличество CAS

Свинец / Свинец (Pb), 82

207,2 (1) в см (г / моль)

Xe 4f14 5d10 6s2 6p2

175 вечера

147 вечера

(+ 4e) 84 (+ 2e) 120 часов

2,33 (шкала Полинга)

Pb ← Pb2 + −0,126 В Pb ← Pb4 + 0,80 В

4, 2, 0

715,2 (7,41) кДж / моль (эВ)

11,3415 г / см³

600,61 К (327,46 ° С, 621,43 ° F)

2022 К (1749 ° С, 3180 ° F)

4,77 кДж / моль

177,8 кДж / моль

26,65 Дж / (кмоль)

18,3 см³ / моль

гранецентрированная кубическая

4950 евро

88.00 К

(300 К) 35,3 Вт / (мК)

7439-92-1

Металл демонстрирует интересное оптическое свойство. Отраженный свет придает ему коричневатый оттенок, дополненный коричнево-пурпурным внутренним отражением.

В таблице ниже приведены данные об изменении плотности свинца в зависимости от температуры.

Температура, ° C Плотность, г / см3

327,6	10 686
450	10 536
650	10.302
850	10 078

Физические свойства

Свинец имеет довольно низкую теплопроводность, она составляет 35,1 Вт / (м · К), при температуре 0 ° С. Металл мягкий, режется ножом, легко царапается ногтем. Поверхность обычно покрыта оксидной пленкой; при разрезании открывается блестящая поверхность, которая со временем тускнеет в воздухе. Температура плавления + 327,46 ° C (600,61 ° K, точка кипения + 1749 ° C (2022 ° K). Относится к группе тяжелых металлов. Плотность — 11,3415 г / см³ (при + 20 ° C)). С повышением температуры, плотность капель свинца:

Прочность на разрыв — 12-13 МПа (МН / м²).

При 7,26 ° К свинец становится сверхпроводником.

Технология получения

Основным источником получения чистого металла являются минералы, содержащие галенит.

Галенит

Процесс состоит из нескольких этапов:

• На обогатительной фабрике сырье обрабатывается методом флотации. Получается 40-70 свинцовых концентратов.
• Для получения из него свинца-сырца применяют плавку.
• Для этого оксидный концентрат готовят, затем загружают в духовку. Степень извлечения достигает 90% чистоты%.
• Кроме того, отделяются ценные примеси: медь, мышьяк, сурьма.
• Затем им присваиваются серебро, золото, цинк, висмут.

На выходе образуется свинец с содержанием примесей до 0,2%. При рафинировании получается еще большая чистота металла.

Основные соединения свинца

Оксиды свинца

Оксиды свинца имеют преимущественно основную или амфотерную природу. Многие из них окрашены в красный, желтый, черный, коричневый цвета. На фото в начале статьи на поверхности свинцовой отливки в ее центре видны цвета запотевания: это тонкая пленка оксидов свинца, образовавшаяся в результате окисления горячего металла на воздухе.

Галогениды свинца

Халькогениды свинца

Халькогениды свинца — сульфид свинца, селенид свинца и теллурид свинца — представляют собой черные кристаллы, которые являются узкозонными полупроводниками.

Соли свинца

Сульфат свинца
Нитрат свинца
Ацетат свинца — свинцовый сахар, очень ядовитое вещество. Ацетат свинца, или свинцовый сахар, Pb (CH3COO) 2 3H2O существует в форме бесцветных кристаллов или белого порошка, который медленно разрушается с потерей гидратированной воды. Соединение �