Свинец (Pb)
Постпереходный металлТвёрдое тело
Стандартная относительная атомная масса
207,2 u [206,14, 207,94]Электронная конфигурация
[Xe] 6s2 4f14 5d10 6p2Температура плавления
327,46 °CТемпература кипения
1748,85 °CПлотность
1,1342e+4 kg/m³Степени окисления
−4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4Электроотрицательность (по Полингу)
2,33Энергия ионизации (1-я)
7,41668 eVГод открытия
2021Атомный радиус
180 pmПодробные сведения
Свинец — плотный, мягкий постпереходный металл с атомным номером 82. Его химическая особенность — степень окисления +2, тогда как +4 менее устойчива, за исключением отдельных соединений; на это влияет эффект инертной пары. Свинец использовался с древности, поскольку его легко плавить и обрабатывать, однако его токсичность теперь резко ограничивает рассеивающее применение. Он остается важным там, где ценятся высокая плотность, коррозионная стойкость, низкая температура плавления и ослабление излучения.
Свинец — голубовато-белый металл с ярким блеском. Он очень мягкий, высокопластичный, ковкий и является плохим проводником электричества. Он очень устойчив к коррозии; свинцовые трубы с эмблемами римских императоров, использовавшиеся в качестве водостоков из бань, до сих пор находятся в эксплуатации. Он используется в контейнерах для коррозионно-активных жидкостей (таких как серная кислота) и может быть упрочнён добавлением небольшого процента сурьмы или других металлов.
Название происходит от англосаксонского lead, происхождение которого неизвестно. Элемент был известен с доисторических времен. Химический символ Pb происходит от латинского plumbum.
<!-- --> <p class="caption">Для получения дополнительной информации о природных вариациях атомной массы свинца, пожалуйста, прочитайте IUPAC Technical Report Variation of lead isotopic composition and atomic weight in terrestrial materials (IUPAC Technical Report) <img src="images/pdf.gif" style="width:auto; margin:0; vertical-align:bottom;"> by Z.-K. Zhu et al Pure Appl. Chem. <strong>93</strong>, 155-166 (2021).
Свинец известен с древних времен. Он иногда встречается в природе в самородном виде, но обычно получают его из руд галенита (PbS), англезита (PbSO4), церуссита (PbCO3) и миния (Pb3O4). Хотя свинец составляет лишь около 0,0013% земной коры, его не считают редким элементом, поскольку его легко добывать и рафинировать. Большую часть свинца получают обжигом галенита на горячем воздухе, хотя почти одна треть свинца, используемого в Соединенных Штатах, получают путем переработки вторичного сырья.
Издавна известен, упоминается в Исходе. Алхимики считали свинец древнейшим металлом и связывали его с планетой Сатурн. Самородный свинец встречается в природе, но редко.
Чистый свинец — голубовато-серый, блестящий металл в свежем срезе. На воздухе он тускнеет, покрываясь матовой серой поверхностью по мере образования оксидных и карбонатных плёнок. Он очень мягкий, ковкий и плотный, с низкой температурой плавления для металла.
Свинец используется в свинцово-кислотных аккумуляторах, которые остаются его основным применением. Металлический свинец и свинцовые сплавы также используются для радиационной защиты, балласта, грузов, оболочки кабелей и некоторых припоев или легкоплавких сплавов там, где это допускается нормативами. Исторически его использовали в трубах, кровельных материалах, пигментах, боеприпасах, бензиновых присадках и красках, но многие такие применения были ограничены или устранены, поскольку они приводят к попаданию свинца к людям или в окружающую среду.
Свинец — мягкий, ковкий и коррозионно-стойкий материал. Древние римляне использовали свинец для изготовления водопроводных труб, некоторые из которых используются и сегодня. К несчастью для древних римлян, свинец является кумулятивным ядом, и упадок Римской империи частично объясняют свинцом в системе водоснабжения. Свинец используется для футеровки резервуаров, в которых хранятся коррозионно-активные жидкости, такие как серная кислота (H2SO4). Высокая плотность свинца делает его полезным как защиту от рентгеновского и гамма-излучения, и он используется в рентгеновских аппаратах и ядерных реакторах. Свинец также используется в качестве покрытия на некоторых проводах и кабелях для защиты их от коррозии, как материал для поглощения вибраций и звуков, а также в производстве боеприпасов. Большая часть свинца, используемого сегодня, применяется в производстве свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, таких как батареи, находящиеся в автомобилях.
Широко используются несколько свинцовых сплавов. Припой, сплав, почти наполовину состоящий из свинца и наполовину из олова, — это материал с относительно низкой температурой плавления, используемый для соединения электрических компонентов, труб и других металлических изделий. Типографский металл, сплав свинца, олова и сурьмы, — это материал, используемый для изготовления шрифта, применяемого в печатных прессах и на матрицах. Баббитовый металл, ещё один свинцовый сплав, используется для уменьшения трения в подшипниках.
Свинец образует многие полезные соединения. Оксид свинца(II) (PbO), также известный как литаргит, — жёлтое твёрдое вещество, используемое для изготовления некоторых видов стекла, таких как свинцовый хрусталь и кремнёвое стекло, при вулканизации резины и как пигмент для красок. Диоксид свинца (PbO2) — коричневый материал, используемый в свинцово-кислотных аккумуляторных батареях. Тетраоксид свинца(II,IV) (Pb3O4), также известный как красный свинец, используется для получения красно-коричневой краски, предотвращающей ржавление наружных стальных конструкций. Арсенат свинца (Pb3(AsO4)2) использовался как инсектицид, хотя другие, менее вредные вещества, в настоящее время в значительной степени его заменили. Карбонат свинца (PbCO3), также известный как церуссит, — это белое ядовитое вещество, которое когда-то широко использовалось как пигмент для белой краски. Использование карбоната свинца в красках в значительной степени прекращено в пользу оксида титана (TiO2). Сульфат свинца (PbSO4), также известный как англезит, используется в качестве пигмента для краски, известного как белила свинцовые подсублимированные. Хромат свинца (PbCrO4), также известный как крокоит, используется для получения краски хромовой жёлтой. Нитрат свинца (Pb(NO3)2) используется для изготовления фейерверков и других пиротехнических составов. Силикат свинца (PbSiO3) используется для изготовления некоторых видов стекла и в производстве резины и красок.
Металл очень эффективен как поглотитель звука, используется как радиационная защита вокруг рентгеновского оборудования и ядерных реакторов, а также для поглощения вибраций. Белила свинцовые, основной карбонат, белила свинцовые подсублимированные, жёлтая хромовая и другие соединения свинца широко используются в красках, хотя в последние годы применение свинца в красках было резко ограничено для устранения или снижения опасности для здоровья.
Оксид свинца используется при производстве тонкого «хрустального стекла» и «кремнёвого стекла» с высоким показателем преломления для ахроматических линз. Нитрат и ацетат являются растворимыми солями. Соли свинца, такие как арсенат свинца, использовались как инсектициды, но в последние годы их использование практически прекращено в пользу менее вредных органических соединений.
Изотопы в науках о Земле/планетах
Изучение изотопного состава свинца используется для моделирования распределения загрязнения в воде и на суше (Fig. IUPAC.82.1). Например, в одном исследовании озера Härsvatten в Швеции отношение количества изотопов n(206Pb)/n(207Pb), измеренное на различных глубинах осадков в разных частях озера, показало закономерности накопления загрязнения свинцом. В некоторых случаях эти закономерности можно было связать с особенностями распределения осадков. В другом исследовании методы датирования по 210Pb (с периодом полураспада 22.6 года) использовали для изучения вертикального накопления осадков в каналах и болотных районах Луизианы за последние 80–100 лет [541] R. Bindler, I. Renberg, M. L. Brannvall, O. Emteryd, F. El Daoushy. Limnol. Oceanogr.46, 178 (2001)., [542] R. D. DeLaune, J. H. Whitcomb, W. H. Patrick, J. H. Pardue, S. R. Pezeshki. Estuaries12, 247 (1989)..
Три стабильных изотопа свинца (206Pb, 207Pb и 208Pb) образуются в результате радиоактивного распада изотопов урана и тория (238U, 235U и 232Th соответственно) и в значительной степени не зависят от процессов окружающей среды и металлургии. Поэтому, рассматривая различные отношения количества изотопов свинца, можно приблизительно оценить возраст материала. Эту информацию также можно использовать для отслеживания происхождения объекта или материала [543] R. W. Hurst. Environ. Geosci.9, 1 (2002)., [544] University of Arizona. Clues To African Archaeology Found In Lead Isotopes, ScienceDaily (2014), Feb. 25; http://www.sciencedaily.com/releases/2006/04/060404204102.htm., [545] M. Tatsumoto, J. N. Rosholt. Science167, 461 (1970)., [546] R. H. Brill. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A Mathematical and Physical Sciences.269, 143 (1970)..
Изотопы в судебной науке и антропологии
Различные географические регионы могут иметь характерные наземные изотопные составы свинца из-за различий в возрасте и химическом составе горных пород и минералов в местной среде. Поэтому свинец, образующийся в определённом месте, может иметь уникальный изотопный состав, и, измеряя относительные количества четырёх стабильных изотопов свинца (208Pb, 207Pb, 206Pb и 204Pb) (Fig. IUPAC.82.2) [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [548] T. J. Chow, J. L. Earl. Science169, 577 (1970)., можно отслеживать историю и происхождение загрязнителей. Используя данные об изотопной распространённости, можно идентифицировать источник этого токсичного металла по мере его перемещения через воздух и воду и, в конечном итоге, в живые системы [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002).. Учёные проанализировали свинец в загрязнённом воздухе в Калифорнии и установили, что он происходил из Азии. Частицы, переносимые воздухом из Китая, содержат относительно большее количество 208Pb, что позволяет различать изотопную характеристику свинца между частицами, переносимыми воздухом из Азии и Северной Америки. Эти данные могут иметь значение для понимания смешения частиц в атмосфере и того, как загрязнители переносятся на огромные расстояния [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002)., [550] S. A. Ewing, J. N. Christensen, S. T. Brown, R. A. Vancuren, S. S. Cliff, D. J. Depaolo. Environ. Sci. Technol.44, 8911 (2010)., [551] D. Krotz. Lead Isotopes Yield Clues to How Asian Air Pollution Reaches California, Lawrence Berkeley National Laboratory News Center (2014), Feb. 25; http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2010/12/01/lead-isotopes-air-pollution/.. Картирование распределения загрязнения свинцом путём изучения 204Pb, 206Pb, 207Pb и 208Pb также позволяет идентифицировать те виды человеческой деятельности, которые вносят наибольшие количества свинца в окружающую среду [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002)., [552] D. Cicchella, B. De Vivo, A. Lima, S. Albanese, R. A. R. McGill, R. R. Parrish. Geochem. Explor. Environ. Anal.8, 103 (2008)..
Измерение изотопного состава свинца в крови может помочь определить источник этого токсичного элемента в организме [553] R. H. Gwiazda, D. R. Smith. Environ. Health Perspect.108, 1091 (2000).. Свинец накапливается в костях и зубах. Если человек переезжает в другой географический регион, изотопный состав свинца в зубах сохраняется, фиксируя место его происхождения. Кость может накапливать свинец в течение длительного времени (около 20 лет), и часть скелетного свинца может быть старше и иметь иной изотопный состав, чем другой скелетный свинец. Эти различия отражают воздействие свинца различного происхождения. Изучая отношение количества изотопов n(206Pb)/n(204Pb) и n(207Pb)/n(206Pb) в костях и зубах, можно определить место происхождения человека. Например, изотопы свинца были проанализированы в зубах и костях человеческой мумии, известной как «Ледяной человек», чтобы помочь определить его место происхождения [554] B. L. Gulson, B. R. Gillings. Environ. Health Perspect.105, 820 (1997)., [555] W. Müller, H. Fricke, A. N. Halliday, M. T. McCulloch, J. A. Wartho. Science302, 862 (2003)..
210Pb — относительно короткоживущий радиоактивный изотоп свинца, который постоянно образуется в атмосфере в результате распада 222Rn. При жизни человек естественным образом включает 210Pb из окружающей среды в кости и ткани. Количество 210Pb в организме достигает равновесия, так что поступающий 210Pb находится в равновесии с распадающимся 210Pb. После смерти человека это включение 210Pb прекращается, и относительное количество этого изотопа в организме уменьшается. Поэтому измерение активности 210Pb в трупе может помочь определить время смерти [556] D. R. Smith, J. D. Osterloh, A. R. Flegal. Environ. Health Perspect.104, 60 (1996)., [557] P. Rincon. “Isotopes could improve forensics”, in BBC News Online..
Отношения количества изотопов свинца n(206Pb)/n(204Pb), n(207Pb)/n(204Pb) и n(208Pb)/n(204Pb), а также отношение количества изотопов серебра n(107Ag)/n(109Ag) и отношение количества изотопов меди n(65Cu)/n(63Cu) использовались для определения происхождения европейских монет и для изучения потоков товаров на мировом рынке во времени [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011).. Металлы из Перу и Мексики, а также металлы из европейской добычи имеют различающиеся изотопные характеристики, что позволяет определять происхождение металла по изотопному составу серебра, меди и свинца в монетах. Обильные источники серебра, разрабатывавшиеся в Мексике и Перу в 16 веке, использовались для чеканки монет, но не оказывали существенного влияния на европейский рынок монет до 18 века [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011)..
Изотопы в геохронологии
Три природные цепочки радиоактивного распада, начинающиеся с 238U, 235U и 232Th, имеют сопоставимые периоды полураспада, которые намного превышают периоды полураспада радиоактивных изотопов, возникающих далее, вплоть до образования стабильных изотопов 206Pb, 207Pb и 208Pb соответственно. Поэтому можно измерять относительные количества радиогенных изотопов свинца, чтобы определить время, прошедшее с момента включения атомов урана и тория в горные породы и минералы. Обычно этот метод используют для датирования минералов, возраст которых составляет от десятков миллионов до миллиардов лет. Метод уран-свинцового датирования использовали для определения некоторых из первых точных возрастов Земли (около 4.55×109 лет) [554] B. L. Gulson, B. R. Gillings. Environ. Health Perspect.105, 820 (1997)., [555] W. Müller, H. Fricke, A. N. Halliday, M. T. McCulloch, J. A. Wartho. Science302, 862 (2003)., [556] D. R. Smith, J. D. Osterloh, A. R. Flegal. Environ. Health Perspect.104, 60 (1996)..
Химия свинца определяется соединениями Pb²⁺, включая оксид свинца(II) (PbO), сульфид свинца(II) (PbS), карбонат свинца(II) (PbCO₃) и сульфат свинца(II) (PbSO₄). Оксид свинца(IV) (PbO₂) является важным окислительным соединением и ключевым электродным материалом в свинцово-кислотных аккумуляторах. Тетраэтилсвинец (Pb(C₂H₅)₄) ранее использовался как антидетонационная добавка к бензину. Многие соли свинца малорастворимы, однако растворимость и биодоступность сильно зависят от pH, лигандов и размера частиц.
Natural lead is a mixture of four stable isotopes: 204Pb (1.48%), 206Pb (23.6%), 207Pb (22.6%), and 208Pb (52.3%). Lead isotopes are the end products of each of the three series of naturally occurring radioactive elements: 206Pb for the uranium series, 207Pb for the actinium series, and 208Pb for the thorium series. Twenty seven other isotopes of lead, all of which are radioactive, are recognized.
Its alloys include solder, type metal, and various antifriction metals. Great quantities of lead, both as the metal and as the dioxide, are used in storage batteries. Much metal also goes into cable covering, plumbing, ammunition, and in the manufacture of lead tetraethyl.
See more information at the Lead compound page.
Свинец и многие его соединения являются кумулятивными ядами. Воздействие может повредить нервную систему, кроветворение, почки и репродуктивную функцию, причём дети особенно чувствительны к нейроразвитию. Основные опасности связаны с пылью, парами, загрязнённой почвой, старой краской, водопроводом, остатками боеприпасов и некоторыми промышленными процессами. Металлический свинец абсорбируется менее легко, чем растворимые соли или мелкие частицы, но не считается безопасным для проглатывания или неконтролируемого обращения.
Свинец следует использовать с осторожностью, поскольку он является кумулятивным ядом. Экологические проблемы, связанные с отравлением свинцом, привели к национальной программе по устранению свинца в бензине.
Свинец природно встречается в минералах, особенно в галените, и поступает в почвы и донные отложения вследствие выветривания, горнодобычи, плавки, продуктов сгорания, старых красок, боеприпасов и исторических выбросов этилированного бензина. Он не разлагается химически и имеет тенденцию связываться с частицами, органическим веществом, сульфидами и карбонатами. Подвижность возрастает в кислых или комплексообразующих условиях. Накопление в организмах происходит, но свинец не является необходимым питательным веществом и может вредить дикой природе при повышенных уровнях воздействия.
Свинец производится главным образом из сульфидных руд, часто в ассоциации с цинком, серебром и медью. Первичное производство включает обогащение, обжиг или прямую плавку и рафинирование. Переработка является центральной частью снабжения, особенно из отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов, поскольку металл можно эффективно и многократно извлекать. Спрос тесно связан с производством аккумуляторов, тогда как регулирование и замещение сократили рынки пигментов, сантехники, топливных добавок и многих потребительских товаров.
Свинец получают главным образом из галенита (PbS) путём обжига. Англезит, церуссит и минумит — другие распространённые свинцовые минералы.
Свинец относительно распространён среди самых тяжёлых стабильных элементов, поскольку несколько его изотопов являются конечными продуктами природных цепочек радиоактивного распада и также образуются в результате медленного захвата нейтронов в звёздах. ²⁰⁸Pb особенно стабилен благодаря замкнутым протонной и нейтронной оболочкам. В планетарных материалах свинец является халькофильным и обычно следует за серой в сульфидные минералы, а не остаётся равномерно распределённым в силикатах.
- Свинцово-кислотные аккумуляторы используют как активные материалы электродов как свинец (Pb), так и оксид свинца(IV) (PbO₂).
- Символ Pb происходит от латинского названия plumbum.
- Свежий свинец заметно ярче, чем тусклая поверхность, обычно наблюдаемая на воздухе.
- Свинцовая дробь и пули являются постоянным источником локального загрязнения окружающей среды.
- ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb и ²⁰⁸Pb являются конечными продуктами основных природных цепочек распада.
- Мягкость свинца позволяет царапать его ногтем при обычных условиях.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 180 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 146 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 202 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Металлический радиус
- 150 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
- Плотность
- 1,1342 × 104 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,0183 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 327,46 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 1748,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Теплопроводность
- 35,3 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,13 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 26,84 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Гранецентрированная кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 2,33 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 1,854
- Сродство к электрону
- 0,364 eV
- Энергия ионизации (1-я)
- 7,41668 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 15,032551 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 31,93741 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 42,332706 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 68,800237 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- −4, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 4 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Xe] 6s2 4f14 5d10 6p2
Термодинамические свойства
- Теплота плавления
- 0,04943774 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 1,860393 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 2,023112 eV
- Теплота атомизации
- 2,023112 eV
- Энтальпия атомизации
- 2,023112 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 82 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 126 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 43 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 0 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Pb-208
- Год открытия
- 2021
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 14 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 3 × 10−5 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 495 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 18, 32, 18, 4 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7439-92-1 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- (1/2,1/2)0
- InChI
- InChI=1S/Pb
- Ключ InChI
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Pb: 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p²[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s² 5p⁶ 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
Стабильных изотопов нет.
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 183 Радиоактивный | 182,991872 ± 0,00003 | Нет данных | 535 мс |
| 184 Радиоактивный | 183,988136 ± 0,000014 | Нет данных | 490 мс |
| 178 Радиоактивный | 178,003831 ± 0,000026 | Нет данных | 250 us |
| 215 Радиоактивный | 215,00474 ± 0,00011 | Нет данных | 142 секунды |
| 204 Радиоактивный | 203,973044 ± 0,0000013 | 1,4000% | 140 Py |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 302,5 °C ниже температуры плавления (327,46 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Атомные спектры
Показано 10 из 82. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Pb I | 0 | 135 | 28 | 135 |
| Pb II | +1 | 97 | 3 | 12 |
| Pb III | +2 | 41 | 0 | 0 |
| Pb IV | +3 | 92 | 0 | 0 |
| Pb V | +4 | 90 | 0 | 0 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Pb I | 0 | 136 |
| Pb II | +1 | 95 |
| Pb III | +2 | 124 |
| Pb IV | +3 | 108 |
| Pb V | +4 | 45 |
| Pb VI | +5 | 2 |
| Pb VII | +6 | 2 |
| Pb VIII | +7 | 2 |
| Pb IX | +8 | 2 |
| Pb X | +9 | 2 |
Ионные радиусы
Показано 10 из 12.
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 4 | Нет данных | 98 пм |
| +2 | 6 | Нет данных | 119 пм |
| +2 | 7 | Нет данных | 123 пм |
| +2 | 8 | Нет данных | 129 пм |
| +2 | 9 | Нет данных | 135 пм |
| +2 | 10 | Нет данных | 140 пм |
| +2 | 11 | Нет данных | 145 пм |
| +2 | 12 | Нет данных | 149 пм |
| +4 | 4 | Нет данных | 65 пм |
| +4 | 5 | Нет данных | 73 пм |
Соединения
Изотопы (5)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 183 Радиоактивный | 182,991872 ± 0,00003 | Нет данных | 535 мс | α ≈100%β+ ? | |
| 184 Радиоактивный | 183,988136 ± 0,000014 | Нет данных | 490 мс | α =80±1.1%β+ ? | |
| 178 Радиоактивный | 178,003831 ± 0,000026 | Нет данных | 250 us | α ≈100%β+ ? | |
| 215 Радиоактивный | 215,00474 ± 0,00011 | Нет данных | 142 секунды | β- =100% | |
| 204 Радиоактивный | 203,973044 ± 0,0000013 | 1,4000% ± 0,1000% | 140 Py | IS =1.4±0.6%α ? |
Спектральные линии
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 401.96322 нм | 15000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).6d 2[5/2]* | Измеренная | NIST | |
| 405.780659 нм | 95000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,1/2) → 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* | Измеренная | NIST | |
| 406.213593 нм | 14000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).6d 2[3/2]* | Измеренная | NIST | |
| 415.78144 нм | 10 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.9s (1/2,1/2)* | Измеренная | NIST | |
| 416.80327 нм | 10000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).6d 2[5/2]* | Измеренная | NIST | |
| 434.041263 нм | 200 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).7d 2[3/2]* | Измеренная | NIST | |
| 500.54165 нм | 1000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.7s (3/2,1/2)* | Измеренная | NIST | |
| 500.65724 нм | 100 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.9p (1/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 507.6322 нм | 10 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.9p (1/2,1/2) | Измеренная | NIST | |
| 508.94835 нм | 50 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.9p (1/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 509.00083 нм | 20 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.9p (1/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 510.72427 нм | 10 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.9p (1/2,1/2) | Измеренная | NIST | |
| 520.14372 нм | 2000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.8s (1/2,1/2)* | Измеренная | NIST | |
| 569.23465 нм | 40 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.(2P*<1/2>).5f 2[5/2] | Измеренная | NIST | |
| 589.56245 нм | 200 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.8p (1/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 600.18624 нм | 2000 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.8p (1/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 601.16667 нм | 500 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.8p (1/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 605.93556 нм | 500 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.8p (1/2,1/2) | Измеренная | NIST | |
| 611.05203 нм | 50 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.8p (1/2,1/2) | Измеренная | NIST | |
| 623.52656 нм | 100 | Pb I | emission | 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* → 6s2.6p.8p (1/2,1/2) | Измеренная | NIST | |
| 689.2117 нм | 10 | Pb I | emission | 6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).10d 2[5/2]* | Измеренная | NIST | |
| 712.893 нм | 5 | Pb I | emission | 6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.11s (1/2,1/2)* | Измеренная | NIST | |
| 722.89658 нм | 20000 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,3/2) → 6s2.6p.7s (1/2,1/2)* | Измеренная | NIST | |
| 730.46753 нм | 5 | Pb I | emission | 6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).9d 2[3/2]* | Измеренная | NIST | |
| 733.0146 нм | 8 | Pb I | emission | 6s2.6p2 (3/2,1/2) → 6s2.6p2 (3/2,3/2) | Измеренная | NIST | |
| 734.6676 нм | 10 | Pb I | emission | 6s2.6p.7p (1/2,1/2) → 6s2.6p.(2P*<1/2>).9d 2[5/2]* | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 144 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 135 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 137 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Bondi
- 202 pm
- Batsanov
- 230 pm
- Alvarez
- 260 pm
- UFF
- 429,7 pm
- MM3
- 274 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 249 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 170 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 91
- Pettifor
- 82
- Glawe
- 82
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 4
- Gunnarsson–Lundqvist
- 4
- Robles–Bartolotti
- 4
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 47 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 3 a.u.
- C₆ (Gould–Bučko)
- 534 Ha·Bohr6
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 18,28 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 2
Риски поставок и экономика
- Концентрация производства
- 44
- Относительный риск поставок
- 6
- Распределение запасов
- 34
- Политическая стабильность (ведущий производитель)
- 24
- Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
- 75
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 600,61 K |
| Температура кипения | 2022,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (15)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 1,5805 |
| 2 | p | 4,5234 |
| 2 | s | 21,57 |
| 3 | d | 13,4533 |
| 3 | p | 22,8505 |
| 3 | s | 23,8477 |
| 4 | d | 37,6804 |
| 4 | f | 38,0312 |
| 4 | p | 35,9664 |
| 4 | s | 35,1072 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (12)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 2 | IVPY | 112 | calculated, | |
| 2 | VI | 133 | ||
| 2 | VII | 137 | calculated, | |
| 2 | VIII | 143 | calculated, | |
| 2 | IX | 149 | calculated, | |
| 2 | X | 154 | calculated, | |
| 2 | XI | 159 | calculated, | |
| 2 | XII | 163 | ||
| 4 | IV | 79 | estimated, | |
| 4 | V | 87 | estimated, |
Типы распада изотопов (59)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 178 | A | 100% |
| 178 | B+ | — |
| 179 | A | 100% |
| 180 | A | 100% |
| 181 | A | 100% |
| 181 | B+ | — |
| 182 | A | 100% |
| 182 | B+ | — |
| 183 | A | 100% |
| 183 | B+ | — |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (516)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 10 | — | 4,6699 |
| 10,1617 | — | 4,72735 |
| 10,3261 | — | 4,78551 |
| 10,4931 | — | 4,84439 |
| 10,6628 | — | 4,83957 |
| 10,8353 | — | 4,83203 |
| 11,0106 | — | 4,82451 |
| 11,1886 | — | 4,817 |
| 11,3696 | — | 4,7889 |
| 11,5535 | — | 4,7596 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
1.4×101 milligrams per kilogram
Источники (1)
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
3×10-5 milligrams per liter
Источники (1)
Источники
Sources of this element.
Lead is obtained chiefly from galena (PbS) by a roasting process. Anglesite, cerussite, and minim are other common lead minerals.
Источники (1)
- [6] Lead https://periodic.lanl.gov/82.shtml
Изотопы в криминалистике и антропологии
Information on the use of this element's isotopes in forensic science and anthropology.
Different geographic regions may have characteristic terrestrial lead isotopic compositions because of variations in the ages and chemical composition of the rocks and minerals in the local environment. Therefore, lead produced at a particular location can have a unique lead isotopic composition and it is possible to trace the history and origins of pollutants by measuring the relative amounts of the four stable isotopes of lead (208Pb, 207Pb, 206Pb, and 204Pb) (Fig. IUPAC.82.2) [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [548] T. J. Chow, J. L. Earl. Science169, 577 (1970).. Using isotopic abundance data, the source of this toxic metal can be identified as it moves through air and water and eventually to living systems [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002).. Scientists have analyzed lead in air pollution in California and found that it originated from Asia. Airborne particles from China have relatively higher amounts of 208Pb, which distinguishes the lead isotopic signature between airborne particles from Asia and North America. This knowledge could have implications in understanding the mixing of particles in the atmosphere and how pollutants are transported over vast distances [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002)., [550] S. A. Ewing, J. N. Christensen, S. T. Brown, R. A. Vancuren, S. S. Cliff, D. J. Depaolo. Environ. Sci. Technol.44, 8911 (2010)., [551] D. Krotz. Lead Isotopes Yield Clues to How Asian Air Pollution Reaches California, Lawrence Berkeley National Laboratory News Center (2014), Feb. 25; http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2010/12/01/lead-isotopes-air-pollution/.. Mapping the distribution of lead pollution by studying 204Pb, 206Pb, 207Pb and 208Pb also allows the identification of those human activities that contribute the highest amounts of lead to the environment [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000)., [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002)., [552] D. Cicchella, B. De Vivo, A. Lima, S. Albanese, R. A. R. McGill, R. R. Parrish. Geochem. Explor. Environ. Anal.8, 103 (2008)..
The measurement of the isotopic composition of lead in blood can help to determine the source of this toxic element in the body [553] R. H. Gwiazda, D. R. Smith. Environ. Health Perspect.108, 1091 (2000).. Lead is stored in bones and teeth. If a person moves to a different geographical region, the isotopic composition of the lead in the teeth is maintained, recording their place of origin. Bone can store lead for long periods of time (about 20 years), and some skeletal lead may be older and have a different isotopic composition than other skeletal lead. These differences reflect exposure to lead of different origins. By studying the isotope-amount ratio n(206Pb)/n(204Pb) and n(207Pb)/n(206Pb) in bone and teeth, it is possible to determine someone’s place of origin. For example, isotopes of lead were analyzed in the teeth and bones of a human mummy, known as the “Iceman”, to help determine his place of origin [554] B. L. Gulson, B. R. Gillings. Environ. Health Perspect.105, 820 (1997)., [555] W. Müller, H. Fricke, A. N. Halliday, M. T. McCulloch, J. A. Wartho. Science302, 862 (2003)..
210Pb is a relatively short-lived radioactive isotope of lead that is constantly produced by the decay of 222Rn in the atmosphere. While living, humans naturally incorporate 210Pb from the environment into bones and tissues. The amount of 210Pb in the body reaches equilibrium such that the 210Pb ingested is in equilibrium with the 210Pb that decays. When a person dies, this incorporation of 210Pb ceases and the relative amount of this isotope in the body decreases. Therefore, measurement of the 210Pb activity in a corpse can help determine time of death [556] D. R. Smith, J. D. Osterloh, A. R. Flegal. Environ. Health Perspect.104, 60 (1996)., [557] P. Rincon. “Isotopes could improve forensics”, in BBC News Online..
Lead isotope-amount ratios n(206Pb)/n(204Pb), n(207Pb)/n(204Pb), and n(208Pb)/n(204Pb)) along with isotope-amount ratio of silver, n(107Ag)/n(109Ag), and isotope-amount ratio of copper n(65Cu)/n(63Cu) have been used to determine the origin of European coins and to investigate the flow of goods in the world market over time [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011).. Metals from Peru and Mexico and those from European mining have distinct isotopic signatures that enable the origin of the metal to be determined by examining the isotopic compositions of silver, copper, and lead in the coins. Abundant silver sources mined in Mexico and Peru in the 16 th century were used to mint coins, but were not a major influence in the European coin market until the 18 th century [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011)..
Источники (13)
- [237] A. M. Desaulty, P. Telouk, E. Albalat, F. Albarede. Proc. Natl. Acad. Sci.108, 9002 (2011).
- [547] I. Renberg, M. L. Brännvall, R. Bindler, O. Emteryd. Ambio29, 150 (2000).
- [548] T. J. Chow, J. L. Earl. Science169, 577 (1970).
- [549] M. K. Reuer, D. J. Weiss. Math. Phys. Eng. Sci.360, 2889 (2002).
- [550] S. A. Ewing, J. N. Christensen, S. T. Brown, R. A. Vancuren, S. S. Cliff, D. J. Depaolo. Environ. Sci. Technol.44, 8911 (2010).
- [551] D. Krotz. Lead Isotopes Yield Clues to How Asian Air Pollution Reaches California, Lawrence Berkeley National Laboratory News Center (2014), Feb. 25; http://newscenter.lbl.gov/feature-stories/2010/12/01/lead-isotopes-air-pollution/.
- [552] D. Cicchella, B. De Vivo, A. Lima, S. Albanese, R. A. R. McGill, R. R. Parrish. Geochem. Explor. Environ. Anal.8, 103 (2008).
- [553] R. H. Gwiazda, D. R. Smith. Environ. Health Perspect.108, 1091 (2000).
- [554] B. L. Gulson, B. R. Gillings. Environ. Health Perspect.105, 820 (1997).
- [555] W. Müller, H. Fricke, A. N. Halliday, M. T. McCulloch, J. A. Wartho. Science302, 862 (2003).
- [556] D. R. Smith, J. D. Osterloh, A. R. Flegal. Environ. Health Perspect.104, 60 (1996).
- [557] P. Rincon. “Isotopes could improve forensics”, in BBC News Online.
- [4] IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI) https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/
The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.
The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database
This section provides all form of data related to element Lead.
The element property data was retrieved from publications.