Elemento químico chumbo - propriedades e aplicações. O que é chumbo, suas propriedades e características

O chumbo é um metal conhecido desde a antiguidade. O homem o utiliza desde 2-3 mil aC e foi descoberto pela primeira vez na Mesopotâmia. Lá, pequenos tijolos, estatuetas e vários utensílios domésticos eram feitos de chumbo. Já naquela época, as pessoas obtinham o bronze com esse elemento, e também o faziam para escrever com objetos pontiagudos.

Qual é a cor do metal?

É um elemento do grupo IV do período 6 da tabela periódica, onde possui o número de série 82. O que é a natureza do chumbo? É a galena mais comumente encontrada e a fórmula é PbS. Caso contrário, galena é chamada de brilho de chumbo. Um elemento puro é um metal macio e maleável, sujo cinza. No ar, seu corte rapidamente fica coberto por uma pequena camada de óxido. Os óxidos protegem o metal de forma confiável contra oxidação adicional em ambientes úmidos e secos. Se superfície metálica, revestido com óxidos, limpo, adquirirá uma tonalidade brilhante com tonalidade azul. Essa limpeza pode ser feita despejando o chumbo em um vácuo e selando-o em um frasco a vácuo.

Interação com ácidos

Os ácidos sulfúrico e clorídrico têm um efeito muito fraco sobre o chumbo, mas o metal se dissolve facilmente no ácido nítrico. Todos compostos químicos metais que podem ser solúveis são venenosos. É obtido principalmente a partir de minérios: primeiro, o brilho do chumbo é queimado até se transformar em óxido de chumbo, e depois essa substância é reduzida com o carvão a metal puro.

Propriedades Gerais do Elemento

A densidade do chumbo é 11,34 g/cm3. Isto é 1,5 vezes a densidade do ferro e quatro vezes a do alumínio leve. Não é à toa que em russo a palavra “chumbo” é sinônimo da palavra “pesado”. O chumbo derrete a uma temperatura de 327,5 o C. O metal torna-se volátil já a uma temperatura ambiente a 700°C. Essa informação é muito importante para quem trabalha na mineração desse metal. É muito fácil de arranhar até com a unha e é fácil de enrolar em folhas finas. Este é um metal muito macio.

Interação com outros metais, aquecimento

A capacidade térmica específica do chumbo é de 140 J/kg. Pelas suas propriedades químicas, é um metal pouco ativo. Na série de tensões ele está localizado na frente do hidrogênio. O chumbo é facilmente substituído dos seus sais por outros metais. Por exemplo, você pode realizar um experimento: mergulhe um bastão de zinco em uma solução de acetato deste elemento. Em seguida, ele se depositará no bastão de zinco na forma de cristais fofos, que os químicos chamam de “madeira de Saturno”. Quantos calor específico levar igual a? O que isto significa? Este valor é de 140 J/kg. Isso significa o seguinte: para aquecer um quilograma de metal a 1 o C, são necessários 140 Joules de calor.

Distribuição na natureza

Não há tanto deste metal em crosta da terrra- apenas 0,0016% em peso. Porém, mesmo este valor mostra que é mais abundante que o mercúrio, o bismuto e o ouro. Os cientistas atribuem isso ao fato de que vários isótopos de chumbo são produtos da decomposição do tório e do urânio, de modo que os níveis de chumbo na crosta terrestre aumentaram lentamente ao longo de milhões de anos. Atualmente são conhecidos muitos minérios de chumbo - esta é a já citada galena, bem como os resultados de suas transformações químicas.

Estes últimos incluem sulfato de chumbo, cerussita (outro nome é mimetita branca, stoltsita. Os minérios também contêm outros metais - cádmio, cobre, zinco, prata, bismuto. Onde ocorrem minérios de chumbo, não apenas o solo está saturado com esse metal, mas também corpos d'água, plantas. O que é chumbo na natureza? É sempre um composto específico. Esse metal também é encontrado em minérios de metais radioativos - urânio e tório.

Metal pesado na indústria

O mais comumente utilizado na indústria é um composto de chumbo e estanho. A solda comum chamada "terciária" é amplamente utilizada para conectar tubulações e fios elétricos. Este composto contém uma parte de chumbo e duas partes de estanho. As bainhas para cabos telefônicos e partes de baterias também podem conter chumbo. O ponto de fusão de alguns de seus compostos é muito baixo - por exemplo, ligas com cádmio ou estanho fundem a 70 o C. Os equipamentos de combate a incêndio são feitos a partir desses compostos. As ligas metálicas são amplamente utilizadas na construção naval. Eles geralmente são de cor cinza claro. Os navios são frequentemente revestidos com ligas de estanho e chumbo para proteção contra corrosão.

Significado para pessoas do passado e aplicação

Os romanos usavam esse metal para fazer tubos em oleodutos. Nos tempos antigos, as pessoas associavam o chumbo ao planeta Saturno e, portanto, era anteriormente chamado de Saturno. Na Idade Média, devido ao seu grande peso, o metal era frequentemente utilizado para experimentos alquímicos. Muitas vezes ele foi creditado com a capacidade de se transformar em ouro. O chumbo é um metal muitas vezes confundido com o estanho, o que perdurou até ao século XVII. E nas antigas línguas eslavas tinha esse nome.

Chegou à língua tcheca moderna, onde esse heavy metal é chamado de olovo. Alguns especialistas linguísticos acreditam que o nome Plumbum está associado a uma área grega específica. Origem russa A palavra “chumbo” ainda não está clara para os cientistas. Alguns linguistas associam-no à palavra lituana "scwinas".

O uso tradicional do chumbo na história é na fabricação de balas, chumbinhos de espingarda e vários outros projéteis. Foi usado porque era barato e tinha baixo ponto de fusão. Anteriormente, ao disparar uma arma de fogo, uma pequena quantidade de arsênico era adicionada ao metal.

O chumbo também foi usado no Antigo Egito. A partir dele foram feitos blocos de construção, estátuas de pessoas nobres e cunhadas moedas. Os egípcios tinham certeza de que o chumbo tinha uma energia especial. Eles fizeram pequenos pratos com ele e os usaram para se protegerem de malfeitores. E os antigos romanos não faziam apenas canos de água. Eles também produziam cosméticos com esse metal, sem sequer suspeitar que estavam assinando sua própria sentença de morte. Afinal, quando o chumbo entrava no corpo todos os dias, causava doenças graves.

E o ambiente moderno?

Existem substâncias que matam a humanidade lenta mas seguramente. E isso se aplica não apenas aos ancestrais não esclarecidos da antiguidade. As fontes de chumbo tóxico hoje são a fumaça de cigarro e a poeira urbana de edifícios residenciais. Os vapores de tintas e vernizes também são perigosos. Mas o maior dano vem dos gases de escape dos automóveis, que contêm grandes quantidades de chumbo.

Mas não só os residentes das megacidades estão em risco, mas também aqueles que vivem nas aldeias. Aqui o metal pode acumular-se no solo e depois acabar nas frutas e legumes. Como resultado, os humanos recebem mais de um terço do chumbo através dos alimentos. Nesse caso, apenas antioxidantes poderosos podem servir de antídoto: magnésio, cálcio, selênio, vitaminas A, C. Se você usá-los regularmente, poderá neutralizar-se com segurança dos efeitos nocivos do metal.

Ferir

Todo aluno sabe o que é chumbo. Mas nem todos os adultos são capazes de responder à questão de quais são os seus danos. Suas partículas entram no corpo através sistema respiratório. Em seguida, ele começa a interagir com o sangue, reagindo com diversas partes do corpo. O sistema músculo-esquelético é o que mais sofre com isso. É aqui que vai parar 95% de todo o chumbo consumido pelos humanos.

Altos níveis no corpo levam ao retardo mental e, em adultos, manifesta-se na forma de sintomas depressivos. O excesso é indicado por distração e cansaço. Os intestinos também sofrem - devido ao chumbo, muitas vezes podem ocorrer espasmos. Este metal pesado também afeta negativamente o sistema reprodutivo. As mulheres têm dificuldade em ter filhos e os homens podem ter problemas com a qualidade do esperma. Também é muito perigoso para os rins. Segundo alguns estudos, pode causar tumores malignos. No entanto, em quantidades não superiores a 1 mg, o chumbo pode ser benéfico ao organismo. Os cientistas descobriram que esse metal pode ter efeito bactericida nos órgãos da visão - porém, deve-se lembrar o que é o chumbo e usá-lo apenas em doses que não excedam as permitidas.

Como uma conclusão

Como já mencionado, na antiguidade o planeta Saturno era considerado o padroeiro deste metal. Mas Saturno na astrologia é uma imagem de solidão, tristeza e destino difícil. Será por isso que o chumbo não é o melhor companheiro para os humanos? Talvez ele não devesse impor sua sociedade, como os antigos supunham intuitivamente quando chamavam Saturno líder. Afinal, os danos causados ​​​​ao corpo por esse metal podem ser irreparáveis.

Liderar

LIDERAR-ntsa; m.

1. Elemento químico (Pb), metal pesado, macio e maleável, de cor cinza-azulada (utilizado na produção de baterias, invólucros de proteção contra radiações nocivas, na impressão, etc.). Mineração de chumbo. Uma liga de chumbo e antimônio. Derreta com.

2. Sobre a(s) bala(s). O inimigo foi recebido com chumbo.

◊ Quem tem chumbo na alma (no coração, etc.). Sobre um estado difícil e deprimente. Coloque liderança em sua alma (em seu coração, etc.). Causar uma condição grave e deprimente. A cabeça (braços, pernas, etc.) está (como se exatamente) cheia de chumbo. Sobre a sensação de peso na cabeça, braços, pernas, etc.

liderar

(lat. Plumbum), Elemento químico Grupo IV tabela periódica. Metal cinza-azulado, pesado, macio, maleável; densidade 11,34 g/cm3, t pf 327,5°C. No ar, fica coberto por uma película de óxido resistente a influências químicas. São utilizados na fabricação de placas para baterias (cerca de 30% de chumbo fundido), bainhas de cabos elétricos, proteção contra radiação gama (paredes feitas de tijolos de chumbo), como componente de ligas de impressão e antifricção e materiais semicondutores.

LIDERAR

CHUMBO (lat. plumbum), Pb (leia-se “plumbum”), elemento químico com número atômico 82, massa atômica 207,2. O chumbo natural consiste em cinco isótopos estáveis: 202 Pb (traço), 204 Pb (1,48%), 206 Pb (23,6%), 207 Pb (22,6%) e 208 Pb (52,3%). Os últimos três isótopos são os produtos finais do decaimento radioativo de Ac, U e Th. Os isótopos radioativos são formados na natureza: 209 Pb, 210 Pb (nome histórico rádio D, RaD, T 1/2 = 22 anos), 211 Pb (actínio B, AcB, T 1/2 = 36,1 min), 212 Pb (tório B, ThB, T 1/2 = 10,6 horas), 214 Pb (rádio B, RaB, T 1/2 = 26,8 min).
A configuração da camada eletrônica externa é 6s 2 p 2. Estado de oxidação +2, menos frequentemente +4 (valência II, IV). Localizado no grupo IVA, no 6º período da tabela periódica dos elementos. O raio atômico é 0,175 nm, o raio do íon Pb 2+ é 0,112 nm (número de coordenação 4) e 0,133 (6), o íon Pb 4+ é 0,133 nm (8). As energias de ionização sequenciais são 7,417, 15,032, 31,98, 42,32 e 68,8 eV. Função de trabalho do elétron 4,05 eV. Eletronegatividade de acordo com Pauling (cm. PAULING Linus) 1,55.
O chumbo era conhecido pelos habitantes da Mesopotâmia e do Antigo Egito há 7 mil anos a.C.; o chumbo e seus compostos eram utilizados em Grécia antiga e Roma Antiga. O chumbo branco e o chumbo vermelho foram obtidos de minérios de chumbo na ilha de Rodes, há três mil anos. Os canos do antigo abastecimento de água romano eram feitos de chumbo metálico.
O conteúdo na crosta terrestre é de 1,6·10 -3% em peso. Lead nativo é raro. Contém 80 minerais diferentes. Os mais importantes deles são galena (cm. GALENA) PbS, cerussita (cm. CERUSSITA) PbCO3, anglesita (cm. ANGLESITA) PbSO 4 e crocoíta (cm. CROCOITO) PbCrO4. Sempre encontrado em minérios de urânio (cm. URÂNIO (elemento químico)) e tório (cm. TÓRIO).
Recibo
A principal fonte de chumbo são os minérios polimetálicos sulfetados. Na primeira etapa, o minério é enriquecido. O concentrado resultante é submetido à torrefação oxidativa:
2PbS + 3O 2 = 2PbO + 2SO 2
Durante a queima, são adicionados fluxos (CaCO 3, Fe 2 O 3, SiO 2). Eles formam uma fase líquida que cimenta a mistura. O aglomerado resultante contém 35-45% de Pb. A seguir, o chumbo(II) e o óxido de cobre contidos no aglomerado são reduzidos com coque:
PbO + C = Pb + CO e PbO + CO = Pb + CO 2
O chumbo bruto é obtido pela reação do minério de sulfeto original com oxigênio (método autógeno). O processo ocorre em duas etapas:
2PbS + 3O 2 = 2PbO + 2SO 2,
PbS + 2PbO = 3Pb + SO 2
Para posterior purificação de chumbo bruto de impurezas de Cu (cm. COBRE), Sb (cm. ANTIMÔNIO), Sn (cm. LATA), Al (cm. ALUMÍNIO), Bi (cm. BISMUTO), Au (cm. OURO (elemento químico)) e Ag (cm. PRATA)é purificado pelo método pirometalúrgico ou eletrólise.
Propriedades físicas e químicas
O chumbo é um metal cinza-azulado com uma rede cúbica de face centrada, a = 0,49389 nm. Densidade 11,3415 kg/dm 3, ponto de fusão 327,50°C, ponto de ebulição 1715°C. O chumbo é macio e facilmente enrolado em folhas finas, folha de chumbo. Absorve bem os raios X e raios beta. Quimicamente, o chumbo é bastante inerte. No ar úmido, a superfície do chumbo torna-se opaca, primeiro ficando coberta por uma película de óxido, que gradualmente se transforma no carbonato básico 2PbCO 3 ·Pb(OH) 2.
Com o oxigênio, o chumbo forma óxidos: PbO, PbO 2, Pb 3 O 4, Pb 2 O 3, Pb 12 O 17, Pb 12 O 19, dos quais os três primeiros existem na forma a de baixa temperatura e na forma de alta temperatura. forma b de temperatura. Se o hidróxido de chumbo Pb(OH) 2 for fervido em uma grande quantidade de álcali, forma-se a-PbO vermelho. Com a falta de álcali, forma-se b-PbO amarelo (ver óxidos de chumbo (cm.ÓXIDOS DE CHUMBO)). Se a suspensão de a-PbO muito tempo ferver, ele se transforma em b-PbO. A transição de a-PbO para b-PbO à temperatura ambiente ocorre muito lentamente. b-PbO é obtido pela decomposição térmica de PbCO 3 e Pb(NO 3) 2:
PbCO 3 = PbO + CO 2; 2Pb(NÃO 3) 2 = 2PbО + 4NO 2 + O 2
Ambas as formas são encontradas na natureza: a-PbO é o mineral litargígio, b-PbO é o mineral massicote. Se um pó fino de a-PbO for calcinado a 500°C em uma corrente de ar, uma modificação vermelha de alta temperatura de a-Pb 3 O 4 é formada. Abaixo de uma temperatura de -90°C, o a-Pb 3 O 4 transforma-se na forma b deste óxido. Por oxidação eletroquímica de sais de chumbo (II), a forma a do dióxido de chumbo PbO 2 pode ser obtida. Aquecendo cuidadosamente a-PbO 2 no ar a 200-570°C, Pb 12 O 19 (temperatura de decomposição 200°C), Pb 12 O 17 (350°C), Pb 3 O 4 (380°C) e PbO ( 570ºC). O óxido de PbO tem anfotérico (cm. ANFOTÉRICO) propriedades. Reage com ácidos:
PbO + 2CH 3 COOH = Pb(CH 3 COO) 2 + H 2 O
e com soluções alcalinas:
PbO + KOH = K 2 PbO 2 + H 2 O
O plumbato de potássio K 2 PbO 2 também é formado quando o chumbo reage com uma solução alcalina:
Pb + 2KOH = K 2 PbO 2 + H 2
No PbO 2 predominam propriedades ácidas, é um forte agente oxidante. O óxido de Pb 3 O 4 pode ser considerado como o sal de chumbo do ácido orto-chumbo Pb 2. À temperatura ambiente, o chumbo não reage com o enxofre e ácidos clorídricos, uma vez que sulfato de chumbo pouco solúvel PbSO 4 e cloreto de chumbo PbCl 2 são formados em sua superfície. Mas com ácidos orgânicos (acético (cm.ÁCIDO ACÉTICO) e formiga (cm.ÁCIDO FÓRMICO)), assim como com nitrogênio diluído, o chumbo reage para formar sais de chumbo(II):
3Pb + 8HNO 3 = 3Pb(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O
Quando o lead interage com ácido acético, com a purga de oxigênio, forma-se acetato de chumbo Pb(CH 3 COO) 2, “açúcar de chumbo”, que tem sabor adocicado.
Até 45% do chumbo é usado para fazer placas de baterias ácidas. 20% - para a produção de fios, cabos e revestimentos para eles. As telas de chumbo servem para proteção contra radiação radioativa e de raios X. Os recipientes para armazenamento de substâncias radioativas são feitos de chumbo e suas ligas. Ligas de chumbo Com Sb (cm. ANTIMÔNIO), Sn (cm. LATA) e Cu (cm. COBRE) utilizado na fabricação de fontes tipográficas, a partir de ligas de chumbo com Sb e As (cm. ARSÊNICO) Eles fazem núcleos de bala, estilhaços e tiros. 5-20% do chumbo é usado para a produção de chumbo tetraetila (TEP) Pb(C 2 H 5) 4, que é adicionado à gasolina para aumentar o índice de octanas. O chumbo é utilizado na produção de pigmentos e na construção de fundações resistentes a terremotos.
O chumbo e seus compostos são tóxicos. Uma vez no corpo, o chumbo se acumula nos ossos, causando sua destruição. MPC em ar atmosférico compostos de chumbo 0,003 mg/m 3, em água 0,03 mg/l, solo 20,0 mg/kg. A liberação de chumbo no Oceano Mundial é de 430 a 650 mil toneladas/ano.


dicionário enciclopédico. 2009 .

Sinônimos:

Veja o que é “lead” em outros dicionários:

    LIDERAR- comum (Plumbum), símbolo. Pb, mistura de isótopos, atômico c. 207,22 (at.v. urânio chumbo 206,05, tório chumbo 207,9). Além desses isótopos, também existe o chumbo com at. V. 207. Razão isotópica em chumbo comum206:: 207: 208 = 100: 75:175.… … Grande Enciclopédia Médica

    Marido. krushets, metal, um dos mais macios e pesados, da cor do estanho azul; antigamente chamavam-lhe estanho, daí o ditado: a palavra estanho, ou seja, pesado. Na noite de Vasiliev, despeje estanho, chumbo e cera. Balas de rifle de chumbo. O minério de chumbo é sempre... Dicionário Explicativo de Dahl

    - (símbolo Pb), elemento metálico do grupo IV da tabela periódica. Seu principal minério é a GALENITA (sulfeto de chumbo), da qual o chumbo é extraído por torrefação. A exposição do corpo ao chumbo contido em tintas, canos, gasolina, etc. pode levar a... ... Dicionário enciclopédico científico e técnico

    - (Plumbum), Pb, elemento químico do grupo IV do sistema periódico, número atômico 82, massa atômica 207,2; metal macio, dúctil, cinza-azulado, ponto de fusão 327,5°C, volátil. O chumbo é usado para fazer eletrodos de bateria, fios, cabos, balas, canos e... ... Enciclopédia moderna

    LIDERAR, liderar, muitos. sem marido 1. Metal macio e muito pesado, de cor cinza azulado. Selo de chumbo. Chumbo derretido. 2. transferência Bala; coletado balas (poeta.). “Liderança destrutiva irá assobiar ao meu redor.” Pushkin. “Com chumbo no peito, fiquei imóvel... Dicionário Explicativo de Ushakov

    - (Pb) químico elemento IV gr. tabela periódica, número de série 82, em. V. 207.19. S. é caracterizado por valências positivas de 4 e 2, sendo os mais típicos os compostos em que é divalente. Quadrivalente S. em um ambiente ácido é... ... Enciclopédia geológica

O chumbo é um elemento do subgrupo principal do quarto grupo, o sexto período do sistema periódico de elementos químicos de DI Mendeleev, com número atômico 82. É designado pelo símbolo Pb (latim: Plumbum). A substância simples chumbo (número CAS: 7439-92-1) é um metal cinza maleável e relativamente fusível.

origem do nome

A origem da palavra “liderar” não é clara. Na maioria das línguas eslavas (búlgaro, servo-croata, tcheco, polonês), o chumbo é chamado de estanho. Uma palavra com o mesmo significado, mas com pronúncia semelhante a “chumbo”, é encontrada nas línguas do grupo báltico: švinas (lituano), svins (letão), bem como nas línguas eslavas orientais - ucraniano (svinets) e bielorrusso (svinets).
O plumbum latino, usado, entre outros, por Petronius Arbiter deu palavra em inglês encanador - encanador (na Roma Antiga os canos de água eram feitos deste metal específico, por ser o mais adequado para fundição), e o nome da prisão veneziana com telhado de chumbo - Piomba, de onde, segundo algumas fontes, Casanova conseguiu escapar. Conhecido desde os tempos antigos. Produtos feitos deste metal (moedas, medalhões) eram usados ​​​​no Antigo Egito, canos de água de chumbo - na Roma Antiga. O chumbo é indicado como um metal específico em Antigo Testamento. A fundição de chumbo foi a primeira conhecido pelo homem processos metalúrgicos. Até 1990, eram utilizadas grandes quantidades de chumbo (juntamente com antimônio e estanho) para fundir fontes tipográficas, e também na forma de chumbo tetraetila para aumentar o índice de octanas do combustível para motores.

Propriedades físicas

O chumbo tem uma condutividade térmica bastante baixa, é de 35,1 W/(m·K) a uma temperatura de 0 °C. O metal é macio e pode ser facilmente cortado com uma faca. Na superfície costuma ser recoberto por uma película mais ou menos espessa de óxidos, ao ser cortado revela-se uma superfície brilhante, que desbota com o tempo ao ar.
O chumbo é muito utilizado para proteção contra radiação gama, por ser um elemento com grande número atômico (e, portanto, grande número de elétrons por átomo), bastante comum na natureza, e não radioativo.

Densidade - 11,3415 g/cm³ (a 20 °C)
Ponto de fusão - 327,4 °C (621,32 °F; 600,55 K)
Ponto de ebulição - 1740 °C (3164 °F; 2013,15 K)

Propriedades quimicas

O chumbo não é muito reativo quimicamente. Uma seção metálica de chumbo apresenta um brilho metálico, que desaparece gradativamente devido à formação de um fino filme de PbO.
Com o oxigênio forma vários compostos Pb 2 O, PbO, Pb 2 O 3, Pb 3 O 4, PbO 2. Sem oxigênio, a água à temperatura ambiente não reage com o chumbo, mas em altas temperaturas, a interação do chumbo e do vapor de água quente produz óxidos de chumbo e hidrogênio.
Os óxidos PbO e PbO 2 correspondem aos hidróxidos anfotéricos Pb(OH) 2 e Pb(OH) 4.
A reação de Mg 2 Pb e HCl diluído produz uma pequena quantidade de PbH 4. PbH 4 é uma substância gasosa inodora que se decompõe facilmente em chumbo e hidrogênio. Em altas temperaturas, os halogênios formam compostos do tipo PbX 2 com chumbo (X é o halogênio correspondente). Todos esses compostos são ligeiramente solúveis em água. Halogenetos do tipo PbX 4 também podem ser obtidos. O chumbo não reage diretamente com o nitrogênio. A azida de chumbo Pb(N 3) 2 é obtida indiretamente: pela reação de soluções de sais de Pb(II) e sais de NaN 3. Sulfetos de chumbo podem ser obtidos aquecendo enxofre com chumbo, formando-se sulfeto de PbS. O sulfeto também é obtido pela passagem de sulfeto de hidrogênio em soluções de sais de Pb(II). Na série de tensões, o chumbo está à esquerda do hidrogênio, mas o chumbo não desloca o hidrogênio do HCl diluído e do H 2 SO 4, devido à sobretensão do H 2 no Pb, e também aos filmes de cloreto de PbCl 2 pouco solúvel e PbSO 4 sulfatos são formados na superfície do metal, protegendo o metal de futuras ações de ácidos. Ácidos concentrados tipo H 2 SO 4 e HCl, quando aquecidos, atuam sobre o Pb e formam com ele compostos complexos solúveis da composição Pb(HSO 4) 2 e H 2. A dissolução do ácido nítrico, bem como de alguns ácidos orgânicos (por exemplo, ácido cítrico), leva à produção de sais de Pb (II). Com base na sua solubilidade em água, os sais de chumbo são divididos em insolúveis (por exemplo, sulfato, carbonato, cromato, fosfato, molibdato e sulfeto), pouco solúveis (cloreto e fluoreto) e solúveis (por exemplo, acetato de chumbo, nitrato e clorato) . Os sais de Pb(IV) podem ser obtidos por eletrólise de soluções de sais de Pb(II) fortemente acidificados com ácido sulfúrico. Sais de Pb(IV) são adicionados íons negativos com a formação de ânions complexos, por exemplo, plumbatos (PbO 3) 2- e (PbO 4) 4-, cloroplumbatos 2-, hidroxoplumbatos 2- e outros. Soluções concentradas de álcalis cáusticos reagem com o chumbo quando aquecidas, liberando hidrogênio e hidroxoplombitas do tipo.
Potencial de ionização íon E = 7,42 eV.

O chumbo é um metal macio e pesado, de cor cinza prateado, brilhante, mas que perde rapidamente o brilho. Junto com e refere-se a elementos conhecidos pela humanidade desde os tempos antigos. O chumbo foi amplamente utilizado e ainda hoje seu uso é extremamente diversificado. Assim, hoje vamos descobrir se o chumbo é um metal ou não metal, bem como um metal não ferroso ou ferroso, conheceremos seus tipos, propriedades, aplicação e extração.

O chumbo é um elemento do grupo 14 da tabela de DI Mendeleev, localizado no mesmo grupo do carbono, silício e estanho. O chumbo é um metal típico, mas é inerte: reage com extrema relutância mesmo com ácidos fortes.

Peso molecular - 82. Isso não indica apenas o chamado número mágico prótons no núcleo, mas também para um grande peso da substância. As qualidades mais interessantes do metal estão associadas justamente ao seu grande peso.

O conceito e as características do metal chumbo são discutidos neste vídeo:

Conceito e recursos

O chumbo é um metal bastante macio. temperatura normal, é fácil de riscar ou achatar. Esta plasticidade permite obter chapas e varetas metálicas de espessura muito pequena e de qualquer formato. A maleabilidade foi uma das razões pelas quais o chumbo começou a ser utilizado desde a antiguidade.

Tubulações de água com chumbo Roma antiga são bem conhecidos. Desde então, esse tipo de sistema de abastecimento de água foi instalado mais de uma vez e em mais de um local, mas não funcionou por tanto tempo. O que, sem dúvida, economizou uma quantia considerável vidas humanas, pois o chumbo, infelizmente, com contato prolongado com a água, acaba formando compostos solúveis que são tóxicos.

A toxicidade é a própria propriedade de um metal pela qual se tenta limitar seu uso. Vapores metálicos e muitos de seus compostos orgânicos e sais inorgânicos muito perigoso para o meio ambiente e para as pessoas. Basicamente, é claro, os trabalhadores dessas empresas e os residentes da área ao redor das instalações industriais estão em perigo. 57% são emitidos com grandes volumes de gases empoeirados e 37% com gases de conversor. Há apenas um problema com isso - a imperfeição das estações de purificação.

Contudo, noutros casos, as pessoas tornam-se vítimas da contaminação por chumbo. Até recentemente, o estabilizador de gasolina mais eficaz e popular era o chumbo tetraetila. Quando o combustível queimava, era liberado na atmosfera e a poluía.

Mas o chumbo tem outro, extremamente útil e qualidade exigida– capacidade de absorver radiação radioativa. Além disso, o metal absorve o componente duro ainda melhor do que o macio. Uma camada de chumbo com 20 cm de espessura pode proteger contra todos os tipos de radiação conhecidos na Terra e no espaço próximo.

Vantagens e desvantagens

O chumbo combina propriedades extremamente úteis, tornando-o um elemento insubstituível, e francamente perigoso, o que torna a sua utilização uma tarefa muito difícil.

As vantagens do ponto de vista da economia nacional incluem:

  • fusibilidade e maleabilidade - isso permite formar produtos metálicos de qualquer grau de complexidade e sutileza. Assim, para a produção de membranas fonoabsorventes, são utilizadas placas de chumbo com espessura de 0,3–0,4 mm;
  • o chumbo é capaz de formar uma liga com outros metais (inclusive, etc.) que em condições normais não se ligam entre si; seu uso como solda é baseado nesta qualidade;
  • metal absorve radiação. Hoje, todos os elementos de proteção contra radiação - desde as roupas até a decoração das salas de raios X e dos locais de teste - são feitos de chumbo;
  • O metal é resistente a ácidos, perdendo apenas para ouro nobre e prata. Portanto, é usado ativamente para revestir equipamentos resistentes a ácidos. Pelas mesmas razões, é utilizado para produzir tubos para transferência de ácido e para águas residuais em fábricas de produtos químicos perigosos;
  • A bateria de chumbo-ácido ainda não perdeu importância na engenharia elétrica, pois permite obter corrente de alta tensão;
  • baixo custo - o chumbo é 1,5 vezes mais barato que o zinco, 3 vezes mais barato que o cobre e quase 10 vezes mais barato que o estanho. Isto explica o grande benefício de usar chumbo em vez de outros metais.

As desvantagens são:

  • toxicidade - a utilização do metal em qualquer tipo de produção representa perigo para o pessoal e, em caso de acidentes, perigo extremo para o meio ambiente e para a população. O chumbo pertence a substâncias da classe de perigo 1;
  • Os produtos com chumbo não devem ser eliminados como lixo normal. Eles exigem descarte e às vezes é muito caro. Porque a questão sobre reciclando o metal é sempre relevante;
  • o chumbo é um metal macio, por isso pode ser usado como material de construção não pode. Considerando todas as suas outras qualidades, isso deveria ser considerado uma vantagem.

Propriedades e características

O chumbo é um metal macio, maleável, mas também pesado e denso. Rede molecular– cúbico, centrado na face. Sua resistência é baixa, mas sua ductilidade é excelente. características físicas metálicos são:

  • densidade à temperatura normal 11,34 g/cm3;
  • ponto de fusão – 327,46 C;
  • ponto de ebulição – 1749 C;
  • resistência à carga de tração – 12–3 MPa;
  • resistência à carga compressiva – 50 MPa;
  • Dureza Brinell – 3,2–3,8 HB;
  • condutividade térmica – 33,5 W/(m·K);
  • A resistividade é 0,22 ohm-sq. Hum.

Como qualquer metal, ele conduz corrente elétrica, embora, note-se, seja muito pior que o cobre - quase 11 vezes. Porém, o metal possui outras propriedades interessantes: a uma temperatura de 7,26 K torna-se um supercondutor e conduz eletricidade sem qualquer resistência. O chumbo foi o primeiro elemento a exibir esta propriedade.

No ar, um pedaço de metal ou um produto feito dele é rapidamente passivado por uma película de óxido, que protege com sucesso o metal de influências externas. E a substância em si não é propensa a atividades químicas, por isso é utilizada na fabricação de equipamentos resistentes a ácidos.

As tintas que contêm compostos de chumbo são quase igualmente resistentes à corrosão. Devido à toxicidade, eles não são usados ​​​​em ambientes internos, mas são usados ​​​​com sucesso na pintura de pontes, por exemplo, estruturas de pórticos e assim por diante.

O vídeo abaixo mostrará como fazer chumbo puro:

Estrutura e composição

Em toda a faixa de temperatura, apenas uma modificação do chumbo é isolada, portanto, tanto sob a influência da temperatura quanto com o tempo, as propriedades do metal mudam de forma completamente natural. Não foram observadas transições bruscas, quando as qualidades mudam radicalmente.

Produção de metal

O chumbo é bastante comum, forma vários minerais industrialmente importantes - galena, cerussita, anglesita, portanto sua produção é relativamente barata. métodos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos. O segundo método é mais seguro, mas é usado com muito menos frequência, pois é mais caro e o metal resultante ainda precisa de processamento final em altas temperaturas.

A produção pelo método pirometalúrgico compreende as seguintes etapas:

  • mineração de minério;
  • britagem e enriquecimento principalmente pelo método de flotação;
  • fundição com a finalidade de obter chumbo bruto - redução, forno, alcalino e assim por diante;
  • refino, isto é, purificação do chumbo preto das impurezas e obtenção do metal puro.

Apesar da mesma tecnologia de produção, os equipamentos podem ser utilizados de formas muito diferentes. Isso depende do conteúdo metálico do minério, dos volumes de produção, dos requisitos de qualidade do produto e assim por diante.

Leia abaixo sobre o uso e preço por 1 kg de chumbo.

Area de aplicação

A primeira - a fabricação de canos de água e utensílios domésticos, felizmente, é bastante tempos antigos. Hoje, o metal entra na casa apenas com uma camada protetora e na ausência de contato com alimentos, água e humanos.

  • Mas o uso do chumbo para ligas e como solda começou nos primórdios da civilização e continua até hoje.
  • O chumbo é um metal de importância estratégica, principalmente porque dele começaram a ser lançadas balas. A munição para armas pequenas e esportivas ainda é feita apenas de chumbo. E seus compostos são usados ​​como explosivos.
  • 75% da produção mundial de metal é usada para produzir baterias de chumbo. A substância continua a ser um dos principais elementos das fontes de corrente química.
  • A resistência à corrosão do metal é explorada na fabricação de equipamentos resistentes a ácidos, tubulações e bainhas de proteção para cabos de energia.
  • E, claro, o chumbo é utilizado nos equipamentos das salas de raios X: revestimento de paredes, tetos, pisos, divisórias de proteção, roupas de proteção - tudo é feito com a participação do chumbo. Nos locais de testes, inclusive nucleares, o metal é indispensável.

O custo dos metais é determinado em diversas bolsas mundiais. A mais famosa é a London Metal Exchange. O custo do chumbo em outubro de 2016 é de US$ 2.087,25 por tonelada.

O chumbo é um metal muito procurado na indústria moderna. Algumas de suas qualidades são: resistência à corrosão, a capacidade de absorver radiação forte, são completamente únicos e tornam o metal insubstituível, apesar de sua alta toxicidade.

Este vídeo contará o que acontece se você derramar chumbo na água:

(nm, os números de coordenação são dados entre parênteses) Pb 4+ 0,079 (4), 0,092 (6), Pb 2+ 0,112 (4), 0,133 (6).

O teor de chumbo na crosta terrestre é de 1,6-10,3% em massa, no Oceano Mundial 0,03 µg/l (41,1 milhões de toneladas), nos rios 0,2-8,7 µg/l. Conhecido aprox. 80 contendo chumbo, o mais importante deles é a galena, ou brilho de chumbo, PbS. Pequeno industrial Anglesite PbSO 4 e cerus-site PbCO 3 são importantes. O chumbo é acompanhado por Cu, Zn; Cd, Bi, Te e outros elementos valiosos. Natureza fundo de 2·10 -9 -5·10 -4 μg/m 3 . O corpo de um adulto contém 7 a 15 mg de chumbo.

Propriedades. O metal de chumbo é cinza-azulado e cristaliza em facetas. cúbico Rede tipo Cu, a - = 0,49389 nm, z = 4, espaço. Grupo Fm3m. O chumbo é um dos fusíveis e pesados; mp. 327,50°C, p.e. 1751°C; densidade, g/cm3: 11,3415 (20°C), 10,686 (327,6°C), 10,536 (450°C), 10,302 (650°C), 10,078 (850°C);26,65 J/(K); 4,81kJ/,177,7 kJ/;64,80 JDmol K); , Pa: 4,3·10 -7 (600 K), 9,6·10 -5 (700 K), 5,4·10 -2 (800 K). 1,2·10 -1 (900 K), 59,5 (1200 K), 8,2·10 2 (1500 K), 12,8·10 3 (1800 K). O chumbo é um mau condutor de calor e eletricidade; 33,5 W/(m K) (menos de 10% de Ag); coeficiente de temperatura a expansão linear do chumbo (pureza 99,997%) na faixa de temperatura 0-320 °C é descrita pela equação: a = 28,15·10 -6 t + 23,6·10 -9 t 2 °C -1 ; a 20°C r 20,648 μOhm cm (menos de 10% de r Ag), a 300°C e 460°C, respectivamente. 47,938 e 104,878 μΩcm. A -258,7°C o r do chumbo cai para 13,11·10 -3 μΩ·cm; a 7,2 K ele entra no estado supercondutor. O chumbo é diamagnético, mag. suscetibilidade -0,12·10 -6. No estado líquido, o chumbo é fluido, h em intervalo t-r 330-800 °C varia entre 3,2-1,2 mPa·s; g na faixa de 330-1000 °C está na faixa de (4,44-4,01)·10 -3 N/m.

COM o vinho é macio, flexível e facilmente enrolado em folhas finas. de acordo com Brinell 25-40 MPa; s subir 12-13 MPa, s comprimir aprox. 50MPa; relaciona alongamento na ruptura 50-70%. Aumente significativamente o chumbo Na, Ca e Mg, mas reduza sua substância química. durabilidade. aumenta a resistência anticorrosiva do chumbo (à ação do H 2 SO 4). Com o Sb, a resistência ácida do chumbo ao H 2 SO 4 também aumenta. Bi e Zn reduzem a resistência ao ácido do chumbo, e Cd, Te e Sn também aumentam a resistência à fadiga do chumbo. Praticamente não há solução no chumbo. N 2, CO, CO 2, O 2, SO 2, H 2.

Em química. O chumbo é bastante inerte. Cabo padrão -0,1265 V para Pb 0 /Pb 2+ . Quando seco não oxida; quando molhado desbota, ficando coberto por uma película que se transforma em presença. CO 2 principalmente 2PbCO 3 ·Pb(OH) 2. C lead forma as séries: Pb 2 O, PbO (), PbO 2, Pb 3 O 4 () e Pb 2 O 3 (ver). À temperatura ambiente, o chumbo não reage com o diluído. ácidos sulfúrico e clorídrico, uma vez que os filmes pouco solúveis de PbSO 4 e PbC1 2 formados em sua superfície impedem ainda mais. Conc. H 2 SO 4 (>80%) e HC1 no aquecimento. interação com chumbo para formar compostos r-rim. Pb(HSO 4) 2 e H 4 [PbCl 6 ]. O chumbo é resistente ao ácido fluorídrico, soluções aquosas de NH 3 e muitos outros. organização. para lá. Os melhores diluentes de chumbo. HNO 3 e CH 3 COOH. Neste caso, formam-se Pb(NO 3) 2 e Pb(CH 3 COO) 2. O chumbo está visivelmente dissolvido. também em sucos de limão, fórmica e vinho.

Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 : 2PbSO 4 + 2H 2 O

Ao interagir Os sais de Pb(IV) e Pb(II) são formados, respectivamente. plumbates(IV) e plumbites(II),por exemplo Na 2 PbO 3, Na 2 PbO 2. O chumbo se dissolve lentamente. em conc. solução com liberação de H 2 e formação de M 4 [Pb(OH) 6 ].

Quando aquecido, o chumbo reage, formando-se. Com ácido hidronitroso, o chumbo dá Pb(N 3) 2, com aquecimento - PbS (ver calcogenetos de chumbo). não é típico do chumbo. Em algumas áreas, é encontrado tetrahidreto incolor de PbH 4 . , decompõe-se facilmente em Pb e H 2; formado pela ação do dil. ácido clorídrico para Mg 2 Pb. Veja também, Compostos organolead.

Recibo. Básico A fonte de chumbo é o sulfeto polimetálico. . Chumbo e outros concentrados são produzidos seletivamente a partir daqueles que contêm 1-5% de Pb. O concentrado de chumbo geralmente contém 40-75% de Pb, 5-10% de Zn, até 5% de Cu, bem como Bi. OK. 90% do chumbo é obtido por meio de uma tecnologia que inclui as seguintes etapas: aglomeração de concentrados de sulfetos, redução de minas. fusão de sinter e chumbo bruto. Processos de fundição autógena estão sendo desenvolvidos para utilizar o calor de combustão.

Aglomerando com o tradicional A produção de chumbo é realizada em máquinas retilíneas com sopro ou sucção. Neste caso, o PbS é oxidado principalmente. no estado líquido: 2PbS + 3O 2: 2PbO + 2SO 2. À carga são adicionados fluxos (SiO 2, CaCO 3, Fe 2 O 3), que, reagindo entre si e com o PbO, formam uma fase líquida que cimenta a carga. No aglomerado acabado, o chumbo é principalmente concentrado em vidro de silicato de chumbo, ocupando até 60% do volume do aglomerado. Zn, Fe, Si, Ca cristalizam na forma de compostos complexos, formando uma estrutura resistente ao calor. Área de aglomeração efetiva (de trabalho). carros 6-95 m 2.

O aglomerado acabado contém 35-45% de Pb e 1,2-3% de S, parte do corte está na forma. Produtividade de sinterização as máquinas de sinterização dependem do teor de S na carga e variam de 10 (concentrados pobres) a 20 t/(m 2 · dia) (concentrados ricos); em termos de S queimado, está na faixa de 0,7-1,3 t/(m 2 · dia). A parte contendo 4-6% de SO 2 é utilizada para a produção de H 2 SO 4. A taxa de utilização de S é de 40-50%.

O aglomerado resultante é enviado para redução. fundição em minas. para a fundição de chumbo é um eixo retangular formado por caixas resfriadas a água (caixões). (ou mistura ar-oxigênio) é fornecido através de um especial bicos (tuyeres) localizados em todo o perímetro na parte inferior. uma série de caixões. A mistura de fusão inclui principalmente aglomerado e, às vezes, são carregados pedaços de matérias-primas recicladas e secundárias. Ud. fusão de sinterização 50-80 t/(m 2 dia). Extração direta de chumbo em petróleo bruto 90-94%.

O objetivo da fundição é extrair o máximo de chumbo possível do material bruto e remover o Zn e os resíduos para a escória. Básico Razão de fundição de eixo de aglomerado de chumbo: PbO + CO: Pb + + CO 2. Como qualidade, é introduzido na mistura. Parte do chumbo é reduzida diretamente por ele. Para o chumbo, é necessário um agente ligeiramente redutor. (O 2 10 -6 -10 -8 Pa). O consumo por massa de aglomerado durante a fundição em poço é de 8 a 14%. Nessas condições, o Zn e o Fe não são reduzidos e se transformam em escória. presente no aglomerado na forma de CuO e CuS. sob condições de fundição de eixo, é facilmente reduzido e transformado em chumbo. Com um alto teor de Cu e S no aglomerado durante a fundição em poço, ocorre a autoformação. fase fosca.

Básico os componentes formadores de escória da escória (80-85% em peso da escória) - FeO, SiO 2, CaO e ZnO - são enviados para processamento posterior para extração de Zn. Até 2-4% de Pb e ~20% de Cu passam para a escória, o conteúdo destes respectivamente. 0,5-3,5 e 0,2-1,5%. Formado durante a fundição (e aglomeração) serve como matéria-prima para a extração de raros e.

A base dos processos autógenos de fundição de chumbo é exotérmica. solução PbS + O 2 : Pb + SO 2, composta por duas etapas:

2PbS + 3O2 : 2PbO + 2SO 2 PbS + 2PbO: 3Pb + SO 2

Vantagens dos métodos autógenos sobre os tradicionais. tecnologia: a aglomeração está excluída. , elimina a necessidade de diluição do concentrado com fundentes, o que reduz o rendimento de escória, aproveita o calor e elimina o consumo (parcial), aumenta a extração de SO 2, o que simplifica seu uso e aumenta a segurança na planta. A indústria utiliza dois processos autógenos: o KIVTSET-TSS, desenvolvido na URSS e implementado na fábrica de Ust-Kamenogorsk e na Itália na fábrica de Porto Vesme, e o processo americano QSL.

Tecnologia de fusão pelo método KIVTSET-TSS: carga contendo concentrado finamente moída e bem seca, reciclada e, por meio de queimador, injetada com O 2 técnico na câmara de fusão, onde se obtém o chumbo e se forma a escória. (contêm 20-40% de SO 2) após a purificação, retornados à carga de fundição, entram na produção de H 2 SO 4. O chumbo bruto e a escória serão separados. a partição vaza para o eletrotérmico. forno de decantação, de onde são liberados através de furos de torneira. alimentado na carga por excesso na zona de fundição.

O processo QSL é realizado em uma unidade do tipo conversor. dividido por uma partição em zonas. Os grânulos são carregados na zona de fusão. concentrado, fundição e O2 técnico. A escória entra na segunda zona, onde, por meio de ventaneiras, é soprada com uma mistura de carvão pulverizado para chumbo. Em todos os métodos de fusão do principal uma quantidade de Zn (~80%) vai para a escória. Para extrair o Zn, bem como o chumbo restante e alguns metais raros, a escória é processada por vaporização ou laminação.

O chumbo bruto obtido de uma forma ou de outra contém 93-98% de Pb. Impurezas no chumbo bruto: Cu (1-5%), Sb, As, Sn (0,5-3%), Al (1-5 kg/t), Au (1-30%), Bi (0,05 -0,4%) . O chumbo bruto é purificado pirometalurgicamente ou (às vezes) eletroliticamente.

Pirometalúrgica método, o chumbo bruto é removido sucessivamente: 1) cobre por duas operações: segregação e com auxílio do S elementar, formando Cu 2 S. Preliminar. A purificação (grosseira) do Cu até um teor de 0,5-0,7% é realizada em método reflexivo ou eletrotérmico com chumbo profundo, tendo uma diferença de temperatura em altura. interação na superfície com concentrado de sulfeto de chumbo para formar Cu-Pb fosco. O fosco é enviado para produção de cobre ou de forma independente. hidrometalúrgica em processamento.

2) Metálico com ação de telúrio. No presente NaOH. interação seletiva com Te, formando Na 2 Te, flutuando na superfície e dissolvendo-se em NaOH. O fundido vai para processamento para extração de Te.

3), e a oxidação de antimônio deles ou O 2 é refletida. a 700-800 °C, ou NaNO 3 na presença. NaOH a 420°C. Os fundidos alcalinos são enviados para usinas hidrometalúrgicas. processar NaOH deles e extrair Sb e Sn; O As é retirado na forma de Ca 3 (AsO 4) 2, que é enviado para sepultamento.

4) e ouro - com a ajuda do Zn, que reage seletivamente com o chumbo dissolvido; AuZn 3, AgZn 3 são formados, flutuando na superfície. Os resíduos resultantes são removidos da superfície por último. processando-os em