Μολύβδινα στοιχεία – Pb ή αριθμός στοιχείου 82

Ο μόλυβδος είναι ένα χρήσιμο στοιχείο που είναι επίσης ένα τοξικό βαρύ μέταλλο. Στην καθημερινή ζωή, εμφανίζεται σε μπαταρίες, συγκόλληση, κεραμικά, βινύλιο και παλιά χρώματα. Ακολουθούν 10 ενδιαφέροντα βασικά στοιχεία, μαζί με τα ατομικά δεδομένα, τις ιδιότητες, τις χρήσεις και τις πηγές του.

10 κύρια γεγονότα

1. Ο μόλυβδος είναι το στοιχείο με ατομικό αριθμό 82. Αυτό σημαίνει ότι κάθε άτομο μολύβδου περιέχει 82 πρωτόνια, που είναι ο μεγαλύτερος αριθμός πρωτονίων για οποιοδήποτε σταθερό στοιχείο. Ο φυσικός μόλυβδος είναι ένα μείγμα τεσσάρων σταθερών ισοτόπων, αν και υπάρχουν πολλά ραδιενεργά ισότοπα. Το σύμβολο Pb του στοιχείου δεν ταιριάζει με το τρέχον όνομα του στοιχείου. Το Pb προέρχεται από την παλιά λατινική ονομασία του μολύβδου του plumbum .
2. Ο μόλυβδος είναι βασικό μέταλλο ή μέταλλο μετά τη μετάβαση. Όπως και άλλα μέταλλα (εκτός από τον υδράργυρο), είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου. Είναι ένα γυαλιστερό μπλε-λευκό μέταλλο που οξειδώνεται στον αέρα μέχρι να γίνει θαμπό γκρι. Το υγρό είναι γυαλιστερό και ασημί. Ο μόλυβδος είναι πυκνός, εύπλαστος και όλκιμος όπως άλλα μέταλλα. Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα μέταλλα, είναι εξαιρετικά μαλακό, κακός ηλεκτρικός αγωγός και έχει χαμηλό σημείο τήξης.
3. Από όλα τα μέταλλα, ο μόλυβδος είναι το μόνο που εμφανίζει μηδενικό φαινόμενο Thomson. Αυτό σημαίνει ότι ο μόλυβδος ούτε απορροφά ούτε απελευθερώνει θερμότητα όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα.
4. Οι αρχαίοι άνθρωποι γνώριζαν τον μόλυβδο. Μερικές φορές ονομάζεται "το πρώτο μέταλλο". Στην αλχημεία, ο μόλυβδος συνδέεται με τον πλανήτη Κρόνο. Φυσικά, οι αλχημιστές αναζήτησαν έναν τρόπο να μετατρέψουν τον μόλυβδο σε χρυσό.
5. Ο μόλυβδος έχει πολλές χρήσεις, αλλά πάνω από το ήμισυ του μολύβδου που καθαρίζεται σήμερα βρίσκει το δρόμο του στις μπαταρίες αυτοκινήτων μολύβδου-οξέος. Ενώ οι περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν ότι ο μόλυβδος εμφανίζεται στις μπαταρίες, μπορεί να αγνοούν ότι εμφανίζεται επίσης σε βινύλιο και άλλα πλαστικά και σε ορισμένα κεραμικά σκεύη. Το στοιχείο εμφανίζεται σε καθαρή μορφή φυσικά, αλλά το μεγαλύτερο μέρος του μολύβδου που χρησιμοποιείται σήμερα ανακυκλώνεται από μπαταρίες. Το Galena (PbS) είναι το κύριο ορυκτό που περιέχει μόλυβδο, αλλά εμφανίζεται επίσης σε μεταλλεύματα χαλκού, αργύρου και ψευδαργύρου.
6. Ο μόλυβδος είναι μια ισχυρή νευροτοξίνη. Τα αποτελέσματά του είναι πιο επικίνδυνα για τα μωρά και τα παιδιά. Ο μόλυβδος είναι μια αθροιστική τοξίνη, επομένως δεν υπάρχει πραγματικά ασφαλές επίπεδο έκθεσης.
7. Η διάκριση μεταξύ μολύβδου και κασσίτερου είναι μια πρόκληση επειδή τα δύο μέταλλα έχουν τόσες πολλές κοινές ιδιότητες. Σε όλο το μεγαλύτερο μέρος της ιστορίας, τα δύο στοιχεία θεωρούνταν ότι ήταν διαφορετικές μορφές της ίδιας ουσίας. Οι Ρωμαίοι αποκαλούσαν τον μόλυβδο "plumbum nigrum" ή μαύρο μόλυβδο, ενώ ο κασσίτερος ήταν "plumbum candidum" ή φωτεινός μόλυβδος.
8. Ο μόλυβδος μολυβιού είναι γραφίτης (μια μορφή άνθρακα) και όχι μόλυβδος. Τούτου λεχθέντος, ο μόλυβδος είναι αρκετά μαλακός ώστε να αφήνει σημάδι στο χαρτί ή σε άλλη επιφάνεια. Οι Ρωμαίοι αποκαλούσαν τον γραφίτη «plumbago» ή «δράση για μόλυβδο». Ο μόλυβδος είναι στην πραγματικότητα στενά συνδεδεμένος με τον άνθρακα και έχει πολλές κοινές ιδιότητες με το στοιχείο, καθώς ανήκουν στην ίδια οικογένεια.
9. Μια άλλη λέξη που παίρνει τα σημάδια της από το μόλυβδο είναι "υδραυλικά". Θυμηθείτε, η παλιά λέξη για το μόλυβδο ήταν plumbum. Οι αρχαίοι Ρωμαίοι χρησιμοποιούσαν μόλυβδο για την κατασκευή σωλήνων για υδραυλικές εγκαταστάσεις. Τα άλατα σκληρού νερού μέσα στους σωλήνες προστάτευαν τους Ρωμαίους από την υπερβολική έκθεση στο τοξικό στοιχείο. Στη σύγχρονη εποχή, η συγκόλληση με μόλυβδο συγκολλά υδραυλικά εξαρτήματα. Το αν η συγκόλληση είναι ασφαλής ή όχι εξαρτάται από το αν το νερό είναι σκληρό ή μαλακό. Ο μόλυβδος έχει πολλές άλλες χρήσεις. Προστίθεται στη βενζίνη, μειώνει τις γνώσεις του κινητήρα. Εμφανίζεται σε χρώματα, σφαίρες, βιτρό, κρύσταλλο, θωράκιση ακτινοβολίας, στέγες και αγάλματα. Έχει καταργηθεί σε μεγάλο βαθμό στα φυτοφάρμακα, τα καλλυντικά και τα τρόφιμα. Στα τρόφιμα και τα κραγιόν, η «ζάχαρη από μόλυβδο» ήταν ένα (δηλητηριώδες) μη θρεπτικό γλυκαντικό. Ο μόλυβδος παραμένει ένας κοινός μολυσματικός παράγοντας στα καλλυντικά επειδή εμφανίζεται φυσικά με τη μίκα (που προσθέτει λάμψη) και το οξείδιο του σιδήρου (που κάνει τα κόκκινα και καφέ χρώματα).
10. Ο μόλυβδος είναι ένα αρχέγονο στοιχείο, που σημαίνει ότι υπάρχει από τη γέννηση του ηλιακού συστήματος. Η αφθονία του στον φλοιό της Γης είναι 14 μέρη ανά εκατομμύριο κατά βάρος. Σε αντίθεση με ορισμένα βαριά στοιχεία, πολύς μόλυβδος παραμένει στον φλοιό αντί να βυθίζεται προς τον πυρήνα, επειδή τα ορυκτά μολύβδου είναι σχετικά ελαφριά. Η αφθονία του στοιχείου στο ηλιακό σύστημα είναι 0,121 μέρη ανά δισεκατομμύριο κατά βάρος.

Βασικά δυνητικά στοιχεία

• Όνομα :Μόλυβδος
• Ατομικός αριθμός :82
• Σύμβολο στοιχείου :Pb (από τα λατινικά plumbum )
• Ανακάλυψη :Μέση Ανατολή (7000 π.Χ.)
• Ομάδα :Ομάδα 14 (ομάδα άνθρακα)
• Περίοδος :Περίοδος 6
• Αποκλεισμός :p-block
• Οικογένεια στοιχείων :μέταλλο μετά τη μετάβαση (βασικό μέταλλο)
• Ατομική μάζα :[206.14, 207.94] ή 207.2
• Διαμόρφωση ηλεκτρονίων :[Xe] 4f 5d 6s 6p
• Ισότοπα :Pb (1,4%), Pb (24,1%), Pb (22,1%), Pb (52,4%)

Ατομικά δεδομένα μολύβδου

• Φάση στο STP :στερεό
• Σημείο τήξης :600,61 K ​(327,46 °C, ​621,43 °F)
• Σημείο βρασμού :2022 K ​(1749 °C, ​3180 °F)
• Πυκνότητα :(κοντά σε r.t.) 11,34 g/cm3
• Καταστάσεις οξείδωσης :−4, −2, −1, +1, +2 , +3, +4 (ένα αμφοτερικό οξείδιο)
• Ηλεκτραρνητικότητα :Κλίμακα Pauling:2,33 (σε +4), 1,87 (σε +2)
• Ενέργειες ιονισμού
  1η:715,6 kJ/mol
  2η:1450,5 kJ/mol
  3η:3081,5 kJ/mol
• Ατομική ακτίνα :εμπειρικό:175 μ.μ.
• Ομοιοπολική ακτίνα :146±5 μ.μ.
• Ακτίνα Van der Waals :202 μ.μ.
• Θερμότητα σύντηξης :4,77 kJ/mol
• Θερμότητα εξάτμισης :179,5 kJ/mol
• Μοριακή θερμοχωρητικότητα :26.650 J/(mol·K)

Ιδιότητες

• Φυσικό φαινόμενο :αρχέγονο
• Κρυσταλλική δομή :​προσωποκεντρικά κυβικά (fcc)
• Ταχύτητα ήχου (λεπτή ράβδος) :1190 m/s (σε θερμοκρασία δωματίου)
• Θερμική διαστολή :28,9 μm/(m⋅K) (στους 25 °C)
• Θερμική αγωγιμότητα :35,3 W/(m⋅K)
• Ηλεκτρική αντίσταση :208 nΩ⋅m (στους 20 °C)
• Μαγνητική παραγγελία :διαμαγνητικό
• Μοριακή μαγνητική επιδεκτικότητα :−23,0×10 cm/mol (στους 298 K)
• Μέτρο του Young :16 GPa
• Μέτρο διάτμησης :5,6 GPa
• Μεγάλος συντελεστής :46 GPa
• Αναλογία Poisson :0,44
• Σκληρότητα Mohs :1,5
• Σκληρότητα Brinell :38–50 MPa
• Αριθμός CAS :7439-92-1

Αναφορές

• Assi, M. A.; Hezmee, Μ. Ν. Μ.; Haron, Α. W.; et al. (2016). «Οι επιζήμιες επιπτώσεις του μολύβδου στην υγεία των ανθρώπων και των ζώων». Κτηνιατρικός κόσμος . 9 (6):660–671. doi:10.14202/vetworld.2016.660-671
• Baird, C.; Cann, N. (2012). Περιβαλλοντική Χημεία (5η έκδ.). W. H. Freeman and Company. ISBN 978-1-4292-7704-4.
• Emsley, John (2011). Τα δομικά στοιχεία της φύσης:Οδηγός Α-Ζ για τα στοιχεία . Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Χημεία των Στοιχείων (2η έκδ.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Hammond, C. R. (2004). The Elements, στο Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής (81η έκδ.). πρέσα CRC. ISBN 978-0-8493-0485-9.
• Wast, Robert (1984). CRC, Εγχειρίδιο Χημείας και Φυσικής . Boca Raton, Florida:Chemical Rubber Company Publishing. ISBN 0-8493-0464-4.