82 Pb 207.2

Свинец

Постпереходный металл Plumbum твёрдое

[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p² · 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 4

← Tl Таллий Bi Висмут →

Мягкий тяжёлый металл, который человечество использовало массово четыре тысячи лет и от которого теперь так же массово отказывается. Свинец — кумулятивный нейротоксин без безопасного порога воздействия.

3D-модель

Модель Бора: ядро и электронные оболочки по конфигурации. Валентные электроны подсвечены.

Тяните, чтобы вращать; колесо — масштаб

Атомные свойства

Атомный номер: 82
Атомная масса: 207.2 а.е.м.
Электронная конфигурация: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p²
Электроны по оболочкам: 2 · 8 · 18 · 32 · 18 · 4
Блок: p-блок
Группа: Подгруппа углерода
Период: 6
Электроотрицательность (Полинг): 1.87
Электроотрицательность (Аллен): 1.85
Атомный радиус: 154 pm
Ковалентный радиус: 146 pm
Ван-дер-ваальсов радиус: 202 pm
1-я энергия ионизации: 715.6 kJ/mol
2-я энергия ионизации: 1 450.5 kJ/mol
3-я энергия ионизации: 3 081.5 kJ/mol
4-я энергия ионизации: 4 083 kJ/mol
5-я энергия ионизации: 6 640 kJ/mol
Сродство к электрону: 34.4 kJ/mol
Характерные степени окисления: +2, +4
Степени окисления: -4, -2, -1, +1, +2, +3, +4

Физические свойства

Состояние при 25 °C: твёрдое
Плотность: 11.34 g/cm³
Температура плавления: 600.61 K · 327.5 °C
Температура кипения: 2 022 K · 1 748.9 °C
Скорость звука: 1 190 m/s

Тепловые свойства

Теплота плавления: 4.77 kJ/mol
Теплота испарения: 179.5 kJ/mol
Удельная теплоёмкость: 0.129 J/(g·K)
Теплопроводность: 35.3 W/(m·K)

Механические свойства

Модуль Юнга: 16 GPa
Модуль сдвига: 5.6 GPa
Модуль объёмного сжатия: 46 GPa
Коэффициент Пуассона: 0.44
Твёрдость по Моосу: 1.5
Твёрдость по Бринеллю: 38.3 MPa

Электрические и магнитные свойства

Удельное сопротивление: 208 nΩ·m
Магнитный тип: диамагнетик
Точка Кюри: нет данных
Точка Нееля: нет данных
Температура сверхпроводимости: 7.19 K

Кристаллическая структура

Кристаллическая решётка: гранецентрированная кубическая (ГЦК)
Параметры решётки: a = 495.08 pm

Распространённость

В земной коре: 14 mg/kg
В океане: 3·10⁻⁵ mg/L
Во Вселенной: 0.01 mg/kg
В теле человека: 1.7 mg/kg

Изотопы

Изотоп	Распространённость	Период полураспада	Тип распада
²⁰⁴Pb	1.4 %	стабилен	—
²⁰⁶Pb	24.1 %	стабилен	—
²⁰⁷Pb	22.1 %	стабилен	—
²⁰⁸Pb	52.4 %	стабилен	—

Свинец — конечная точка всех трёх природных радиоактивных рядов: уран-238 даёт свинец-206, уран-235 — свинец-207, торий-232 — свинец-208. Это и делает уран-свинцовый метод самым точным в геохронологии.

Открытие

Год открытия: известно с древности
Кто открыл: известен с древности
Где: нет данных
Происхождение названия: латинское plumbum; отсюда «пломба» и английское plumber — водопроводчик

История

Римляне делали из свинца водопроводные трубы — от латинского plumbum происходят и «пломба», и английское plumber. Свинцовое отравление предлагали как одну из причин упадка Рима, хотя доказательств недостаточно.

Где встречается

14 мг/кг коры. Главная руда — галенит PbS, обычно вместе с серебром и цинком.

Как получают

Обжигом галенита и восстановлением в шахтной печи. Свыше половины мирового свинца — вторичный, из аккумуляторов.

Роль в живой природе

Биологической роли нет. Свинец подменяет кальций и цинк в ферментах, нарушая синтез гема и развитие нервной системы.

Безопасность

Безопасного уровня свинца в крови не существует: даже низкие концентрации снижают когнитивные функции у детей. Отказ от тетраэтилсвинца в бензине привёл к падению средних уровней свинца в крови населения в несколько раз.

Применение

Свинцово-кислотные аккумуляторы — более 85 % всего потребления
Радиационная защита: свинцовые фартуки, экраны, контейнеры
Припои (в электронике вытеснены бессвинцовыми)
Балласт и противовесы, оболочки кабелей

Любопытные факты

Изотопный состав свинца в породе позволяет определить её возраст с точностью до миллиона лет — так был впервые измерен возраст Земли в 1956 году.
Тетраэтилсвинец добавляли в бензин с 1920-х по 2000-е, зная о его токсичности с самого начала.
Свинец, добытый до 1945 года, ценится для сверхчувствительных детекторов: в нём нет радиоактивного загрязнения от ядерных испытаний.
Все три природных радиоактивных ряда заканчиваются свинцом — он «дно» таблицы стабильности для тяжёлых элементов.