Воскресенье, 21.10.2018, 11:41
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Форма входа

Свинец, Pb

1. Свинец, Pb

2. Проводник (металл)

3. 6 период, IV А - группа периодической системы, порядковый номер 82.

            Строение атома:1S22S22p63S23p63d104S24p64d104f145S25p65d106S26p2

             Металл --- металлический тип связи, кристаллический, с типичной для металлов кристаллической решеткой (кубическая центрированная в гранях).

          4.  Относительная атомная масса - (Аr-207,2)

          5. Свинец в природе в свободном состоянии не встречается. Важнейшей свинцовой рудой является свинцовый блеск PbS, находящийся во многих местах земного шара. Свинец содержится в урановых и ториевых минералах, так как является конечным продуктом радиоактивного распада. В технике свинец получают полным или неполным обжигом свинцового блеска. Образующийся при полном обжиге оксид свинца (II) восстанавливают углем:      PbS  + 3O2  = 2PbO +2SO2

              2C + 2PbO = 2CO + 2Pb

 В случае неполного обжига восстановление происходит оставшимся в неизменном состоянии сульфидом свинца:

                 PbS +  2PbO  =3 Pb + SO2 

6. Физические свойства

 Свинец - синевато-серебристый металл, быстро тускнеющий на воздухе. Свинец один из легкоплавких металлов, тяжелый цветной металл. Он очень мягок и режется ножом; плотность его 11,34 г/см3, температура плавления 3270 С, температура кипения 17400 С.Свинец плохой проводник тепла и электричества. Теплопроводность 33,5Вт/мК (менее 10% от теплопроводности серебра. Удельное электросопротивление 20,648мкОмсм при 200 С. При 7,2К свинец переходит в сверхпроводящее состояние.

Электрическая проводимость --- ~ 5 .106 См м-1. Свинец диамагнитен, магнитная восприимчивость - 0,12 . 106.

Химические свойства: свинец-металл ( Е0 ( Pb2+/ Pb ) = - о,126 В. В соединениях проявляет степень окисления  +2,+4. C кислородом свинец образует соединения: PbО,  PbО2 , и комбинации этих оксидов друг с другом: оксид свинца (II, IV) Pb2O3 (PbО. PbО2) Pb3О4 (2 PbО.PbО2). Свинец окисляется кислородом : 2 Pb +О2 =2 PbО (монооксид желтого цвета), параллельно идет образование ярко-красного   Pb3О4 (сурик),    который можно рассматривать как соль  Pb2+2( Pb+4О4) ортосвинцовой кислоты. При действии на сурик азотной кислоты образуется PbО2:

  Pb3О4 +4НNO3 =PbO2  + 2Pb (NO3)2  +2 H2O

 Свинец с галогенами образует соединения, соответствующие двухвалентному свинцу, а именно фторид PbF2 , хлорид  PbCl2,   бромид  PbBr2, иодит PbI2 свинца. Получают путем растворения оксида свинца (II) в кислоте, например: PbО +2НСl =PbCl2 + H2O, либо осаждением обменной реакцией: Pb (NO3)2 +2KJ =PbJ2 +2KNO3/

 PbF4 (к)-очень гигроскопичен, т. пл.6000С; PbCl4 - желтая дымящая на воздухе жидкость, т. пл.-150С, взрывается при 1050 С. PbBr4 и PbI4 не получены,что объясняется неспособностью Br2  и  J2  окислить  Pb(II)---Pb(IV)

Свинец образует с серой сульфид свинца(II) PbS - черный продукт, практически не растворимый в воде.

Свинец, особенно при повышении температуры, подвергается в воде окислению. Свинец реагирует с растворами щелочей по уравнению реакции:

                 Pb + 2NaOH+2H2O = Na2 [ Pb(OH)4 ] + H2

 Согласно нормального электродного потенциала Е0 ( Pb2+/ Pb ) = - о,126В,

свинец должен взаимодействовать с соляной и серной разбавленными кислотами:  Pb + 2HCl = PbCl2  + H2

                      Pb + H2SO4  =Pb SO4  + H2 , однако  не растворимые в воде PbCl2

 и Pb SO4   образуют поверхностную пленку, что защищает свинец от дальнейшего окисления. Концентрированные кислоты, в особенности при нагревании, действуют на свинец очень энергично:

Pb +4 H2SO4(конц.) = Pb( HSO4)2  +2SO2 +4 H2O

Pb +4 HNO3(конц.) = Pb(NO3)2  +2 NO2 +2 H2O

3Pb  +8HNO3(разб.)  =  3 Pb(NO3)2  +2 NO +4 H2O

            Pb +3 HCl (конц.) = H[ PbCl3] + H2

 Царская водка ( HNO3 + HCl ) будет действовать на свинец:

  3Pb +2HNO3 +9 HCl  = 3 H[ PbCl3] +2 NO + 4H2O

  Свинец проявляет хорошую склонность к сплавообразованию. Особенно интересны припои (специальные сплавы, применяемые для соединения металлических деталей методом пайки) на основе свинца. Известны мягкие и твердые припои. При пайке токоведущих частей надо учитывать электрическую проводимость и другие свойства припоя. К мягким припоям относятся оловянно- свинцовые сплавы, содержащие олово от 18 (ПОС-18) до 90% (ПОС-90). Их электрическая проводимость примерно на порядок меньше электрической проводимости чистой меди. Свинец входит в состав наиболее легкоплавкого припоя --- сплав Вуда (12,5% Sn , 25% Pb , 11,5% Cd   50% Bi )

  Свинец отличается высокой коррозионной стойкостью благодаря склонности к пассивированию. Пассивность в основном вызывается образованием на поверхности свинца окисных или иных защитных слоев, поскольку большинство соединений свинца нерастворимы.

  Свинец используется:

1.   В виде многочисленных сплавов (баббиты, бронзы припои, типографские сплавы).

2. Для пластин кислотных аккумуляторов.

3. Для защиты кабелей от коррозии.

4. PbS  применяют в качестве детектора. Из него  в 1941 году было приготовлено  фотосопротивление. Это полупроводниковый прибор, уменьшающий свое электрическое сопротивление под действием светового потока. Фототок, протекающий через прибор ,зависит от интенсивности лучистого потока. Максимум чувствительности фотосопротивления из PbS находится в инфракрасной области. Монокристаллы PbS, PbSe, PbTe выращивают из 0,36свинца чувствительны к инфракрасному излучению. Чувствительность возрастает от обработки образцов в кислороде. Частично оксидированный PbS применяется также в видиконах в тех случаях, когда необходимо создать телевизионную трубку с чувствительностью в инфракрасной области. Слои оксида PbО идут на мишени в видиконах для сильно проницающего (рентгеновского) излучения. 5. Твердые растворы на основе халькогенитов свинца и олова ( PbTe-SnTe, PbTe-SnSe, PbSe-SnSe), плюмбит магния Mg2Pb, твердые растворы на его основе (Mg2Pb - Mg2Sn, Mg2Pb -Mg2Ge) имеют значение как полупроводники с узкой запрещенной зоной. Ширина запрещенной зоны Mg2Pb~0,1эВ , Mg2Sn ~ 0,36эВ. У твердых растворов этих веществ она плавно изменяется между значениями для обоих компонентов. Использование таких материалов значительно увеличивает КПД термоэлектрических преобразователей. Они нужны для разработки полупроводниковых оптических квантовых генераторов и фотоэлектрических приемников, использующих эффект собственной фотопроводимости, для диапазона длин волн не выше 5---7 мкм.

Свинец и его соединения токсичны. Попадая в организм, свинец накапливается в костях, вызывая их разрушение. ПДК в атмосфере воздуха соединений свинца 0,003мг/м3 , в воде 0,03 мг/м3,в почве 20,0мг/кг.

- Контрольные работы на заказ

Поиск

Яндекс.Метрика