Свинец, свойства атома, химические и физические свойства.
Поделиться в:
207,2(1) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2
Свинец — элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 82. Расположен в 14-й группе (по старой классификации — главной подгруппе четвертой группы), шестом периоде периодической системы.
Свинец — металл, из которого делают пули.
Атом и молекула свинца. Формула свинца. Строение свинца:
Свинец (лат. Plumbum) – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Pb и атомным номером 82. Расположен в 14-й группе (по старой классификации — главной подгруппе четвертой группы), шестом периоде периодической системы.
Свинец – один из тяжелых химических элементов периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева , относится к группе тяжёлых, цветных металлов .
Свинец – амфотерный металл.
Свинец обозначается символом Pb.
Как простое вещество свинец при нормальных условиях представляет собой ковкий, сравнительно легкоплавкий тяжёлый металл серебристо-белого цвета с синеватым отливом.
Молекула свинца одноатомна.
Химическая формула свинца Pb.
Электронная конфигурация атома свинца 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 4f 14 5s 2 5p 6 5d 10 6s 2 6p 2 . Потенциал ионизации (первый электрон) атома свинца равен 715,6 кДж/моль (7,4166799(6) эВ).
Строение атома свинца. Атом свинца состоит из положительно заряженного ядра (+82), вокруг которого по шести атомным оболочкам движутся 82 электрона. При этом 78 электронов находятся на внутреннем уровне, а 4 электрона – на внешнем. Поскольку свинец расположен в шестом периоде, оболочек всего шесть. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью.
Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья и пятая – внутренние оболочки представлена s-, р- и d-орбиталями. Четвертая – внутренняя оболочка представлена s-, р-, d- и f-орбиталями. Шестая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями.
На внешнем энергетическом уровне атома свинца находятся два спаренных – на s-орбитали и два неспаренных – на p-орбитали электроны. Поэтому свинец проявляет валентность II и IV и степени окисления +2 и +4. В свою очередь ядро атома свинца состоит из 82 протонов и 125 нейтронов. Свинец относится к элементам p-семейства.
Радиус атома свинца (вычисленный) составляет 154 пм.
Атомная масса атома свинца составляет 207,2(1) а. е. м.
Свинец – последний химический элемент в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева, у которого существуют стабильные изотопы, химические элементы после свинца стабильных изотопов не имеют.
Источник: xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai
Формула свинца
В разрезе поверхность свинца блестит. На воздухе покрывается пленкой оксидов и из-за этого тускнеет. Он очень мягок и режется ножом. Обладает низкой теплопроводностью. Плотность 11,34 г/см 3 . Температура плавления 327,46 o C, кипения 1749 o C.
Рис. 1. Свинец. Внешний вид.
Химическая формула свинца
Химическое обозначение свинца – Pb от латинского слова «plumbum». Этот химический элемент расположен шестом периоде в IVВ группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Относится к элементамd-семейства. Металл.
Относительная атомная масса свинца равна 207,2 а.е.м.
Электронная формула свинца
В ядре атома свинца содержится 82 протона и 125 нейтронов (массовое число равно 207). В атоме свинца есть шесть энергетических уровней, на которых находятся 82 электрона (рис. 2).
Рис. 2. Строение атома свинца.
Электронная формула атома свинца в основном состоянии имеет следующий вид:
Примеры решения задач
| Задание | При сжигании 24,6 г вещества образовалось 26,88 л углекислого газа (при н.у.), 9 г воды и 2,24 л азота (при н.у.). 1 литр паров этого вещества (при н.у.) имеет массу 5,491 г. На основании данных условия задания проведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу исходного органического вещества. |
| Решение | Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у»и «z» соответственно: |
Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м., Ar(N) = 14 а.е.м.
Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):
M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;
M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.
m(C) = [26,88 / 22,4]×12 = 14,4 г.
m(H) = [2×9 / 18]×1 = 1 г.
m(N) = 2×[2,24 / 22,4] = 1,28 г.
Определим химическую формулу соединения:
x:y:z:w = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(N)/Ar(N) : m(O)/Ar(O)
x:y:z:w= 14,4/12 : 1/1 : 1,28/14 : 6,4/16;
x:y:z:w= 1,2 : 1 : 0,09 : 0,4 = 13 : 11 : 1 : 4.
Значит простейшая формула соединения C13H11NO4и молярную массу 30 г/моль [M(C13H11NO4) = 13×Ar(C) + 11×Ar(H) +Ar(N) + 3× Ar(O) = 13×12 + 11×1 + 14 + 3×16 =156 + 11 + 14 + 48 = 229 г/моль].
Найдем истинную молярную массу органического вещества:
Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение истинной и полученной молярных масс:
Значит индексы атомов углерода, водорода и кислорода должны быть умножены на 0,5, т.е. формула вещества будет иметь вид C6H5NO2. Это нитробензол.
| Задание | Одноосновная карбоновая кислота содержит 26,1% углерода и 4,3% водорода. На основании данных условия задания произведите необходимые вычисления и установите молекулярную формулу органического вещества. |
| Решение | Запишем молекулярную формулу одноосновной карбоновой кислоты в общем виде как CxHyOw. |
ω(С) — ω(H) — ω(O) = 100%.
Тогда, массовая доля кислорода в составе предельной одноосновной карбоновой кислоты будет рассчитываться как:
ω(O) =100% — 26,1 – 4,3 = 69,6%.
x:y:w = ω(С)/Ar(С) : ω (H)/Ar(H) : ω(O)/Ar(O);
x:y:w=26,1/12 :4,3/1 : 69,6/16;
x:y:w: =2,18 :4,3 : 4,35 = 1: 2 : 2.
Значит простейшая формула одноосновной карбоновой кислоты будет иметь вид CH2O2 или HCOOH. Это муравьиная кислота.
Источник: ru.solverbook.com
Свинец
Свинец (лат. Plumbum ; обозначается символом Pb) — химический элемент IV группы периодической системы; атомный номер 82. Свинец является мягким и податливым металлом. Элемент имеет голубоватый-белый цвет, но при контакте с воздухом в процессе окисления вскоре меняет цвет на сероватый. Свинец имеет блестящий серебряный блеск, при переходе в жидкое состояние при плавлении.
Атомная масса — 207,2 а. е. м.
При нормальных условиях свинец представляет собой блестящий серебристо-серый металл, тяжёлый, ковкий и пластичный. Чистый свинец настолько мягок, что режется ножом и царапается ногтем.
Обозначается символом Pb (лат. Plumbum).
Известен с глубокой древности. В алхимии свинец ассоциировался с планетой Сатурн.
Используется в строительстве, является материалом при создании свинцово-кислотных аккумуляторов, пуль и стрел, припоя, легкоплавких сплавов, а также радиационных экранов. Свинец имеет наибольший атомный номер из всех стабильных элементов, хотя элемент висмут имеет один изотоп с настолько большим периодом полураспада, что может считаться стабильным.
- 1 Нахождение в природе
- 2 Изотопы
- 3 Физические свойства
- 4 Химические свойства
- 5 Применение
- 6 Токсичность
- 7 Литература
- 8 Ссылки
Нахождение в природе
Содержание в земной коре — 1,6·10 −3 % по массе. Важнейшие его минералы: галенит PbS, церуссит PbCO3, англезит PbSO4, тиллит PbSnS2, бетехтинит Pb2(Cu,Fe)21S15, джемсонит FePb4Sn6S14, буланжерит Pb5Sb4S11. Свинец всегда встречается в рудах урана и тория. Изредка встречается и самородный свинец.
Изотопы
Природный свинец в основном является смесью стабильных изотопов 204 Pb, 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb. Последние 3 изотопа являются радиогенными и образуются в результате радиоактивного распада соответственно 238 U, 235 U и 232 Th. В природе также встречаются радиоактивные изотопы свинца 210 Pb (радий D), 211 Pb (актиний B), 212 Pb (торий B) и 214 Pb (радий B). Они являются членами радиоактивных рядов урана и тория.
Искусственными методами получены многочисленные радиоактивные изотопы свинца (массовые числа 178-215). Период полураспада большинства из них не превышает нескольких секунд или минут.
Физические свойства
Свинец — серебристо-серый мягкий металл, на свежем срезе — белый с голубоватым оттенком. Температура плавления — 600,61 K (327,46 °C), кипения — 2022 K (1749 °C). Плотность свинца — 11,3415 г/см 3 (20 °С). С повышением температуры плотность свинца падает.
Химические свойства
Свинец в ряду напряжений стоит до водорода.
В соединениях проявляет степени окисления +2 и +4.
Химическая активность свинца невелика. На воздухе медленно покрывается оксидной плёнкой, защищающей его от дальнейшего окисления. Растворяется в азотной кислоте, с разбавленными серной и соляной кислотами реакция идёт до образования плёнки нерастворимой соли.
Реагирует со щелочами.
Применение
Свинцовые трубы древнеримского водопровода с надписями
Применяется в аккумуляторах, батарейках, для производства пуль, свинцовых кабелей, в припоях, в легкоплавких сплавах. Свинец хорошо задерживает радиацию и гамма-лучи, поэтому он используется для защиты от радиоактивного излучения и при работе с радиоактивными веществами.
В Римской Империи свинец применялся для производства водопроводных труб и котлов для вина.
Раньше свинец применялся для производства тетраэтилсвинца. Это ядовитое металлоорганическое соединение использовалась как антидетонирующая присадка к моторному топливу, повышающая его октановое число.
Соединения свинца используются для производства хрусталя, других свинцовых стёкол и глазурей.
Токсичность
Свинец и его соединения токсичны. Особенно токсичны растворимые соли свинца, например ацетат и нитрат. Накопление свинца в организме может вызвать хроническое отравление и препятствовать развитию мозга.
Производство свинца для труб стало одной из причин ухудшения здоровья жителей Древнего Рима. Кроме того, в ходе варки вина в свинцовых котлах образовывался ацетат свинца (свинцовый сахар), который обладает сладким вкусом, но очень ядовит.
Литература
- Химическая энциклопедия. Свинец.
- БСЭ. Платиновые металлы.
Ссылки
- Свинец на webelements.com.
Источник: cyclowiki.org