|
|
|
|
|
Símbol: Pb |
Nombre atòmic: 82 |
|
|
Plom |
Plomo |
Lead |
Plomb |
Grup: 14 |
Període: 6 |
|
|
Família: Família
del carboni |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Conegut des de
l’antiguitat |
Nacionalitat: - |
Any: - |
|||
|
Origen del nom: Del
llatí “plumbum” (el seu símbol també deriva
d’aquesta paraula) que vol dir plata líquida. |
Una mica d’història: El plom es menciona en l’Antic
Testament. Fou usat pels romans per a fer conduccions d’aigua i
soldadures aliat amb l’estany; l’extreien de les Gàlies i
de Hispània. Va començar a considerar-se com un metall
important, en el segle XIX, gràcies al descobriment dels seus usos
industrials. És un dels elements que té símbol
alquimista:
Els alquimistes creien que era el metall més vell
i l’associaven amb el planeta Saturn; els alquimistes intentaven
convertir-lo en or. |
||||
|
Estat
natural: El plom quasi
mai es troba en estat elemental. El principal mineral de plom és la
galena (PbS) a la que segueix en importància la cerusita (PbCO3)
i l’anglesita (PbSO4). Fins 1881, en que fou
desbancada per Estats Units, Espanya era el primer productor mundial de plom
gràcies als rics jaciments
de galena de Jaén, Almeria i Múrcia. Avui dia
contribuïm a la producció mundial amb un 2,5% aproximadament. A més a més
d’Espanya, els principals productors de plom són
Austràlia, Estats Units, Canadà, Mèxic, Perú,
Servia (part de la confederació de Servia i Montenegro) i
Rússia. També es troba plom
en diversos minerals d’urani i tori, ja que prové directament de
la desintegració radioactiva. Els minerals comercials
poden contenir poc plom, un 3%, però el més comú
és un contingut del 10% més o menys. Els minerals es concentren
fins arribar a un contingut de plom de 40% o més, abans de fondre’ls. |
Estructura
cristal·lina: Sistema cúbic centrat en
les cares |
a = b = c |
|||
|
Abundància a
l’ésser humà: 1700 ppb (parts per bilió) en pes. |
Abundància a la Terra: ocupa el lloc 36è en la
classificació dels elements més abundants en
l’escorça terrestre. |
Abundància
al Sistema Solar: 10 ppb (parts per bilió) en pes |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
||||
|
207,2 |
11350 |
1,5 |
18,17 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
Sòlid |
600,65 |
2013 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
1,75 |
2,15 (Pb-4) 1,21 (Pb+2) 0,84 (Pb+4) |
1,47 |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a
energia ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
35,1 |
715,6 |
1450 |
3082 |
-4, +2, +4 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
48,4 |
2,33 |
6,8 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
196,0 |
5,1 |
178 |
129,58 |
35,3 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: Els compostos de plom
són tòxics, poden ser cancerígens i teratògens i
han produït enverinament de treballadors pel seu ús inadequat i
per una exposició excessiva als mateixos. No obstant, en
l’actualitat l’enverinament és rar perquè
s’apliquen controls industrials moderns, tant d’higiene com
relacionats amb la enginyeria. El perill més gran prové de la
inhalació del vapor o de la pols. En el cas de compostos
organoplúmbics, l’absorció a través de la pell pot
arribar a ser significativa.
El plom és un dels metalls que té
més efecte nociu sobre la salut humana. És tòxic per
ingestió i inhalació. És un verí acumulatiu que afecta
principalment l’intestí i el sistema nerviós central i
causa anèmia. Les pólvores de plom finament dividides poden
presentar risc de foc. |
|||||
|
-0,13 Pb+2/Pb ( solució àcida) |
Metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
És un sòlid amb una
nítida brillantor platejada quan està recent tallat,
però en contacte amb l’aire es torna immediatament gris
blavós per formació d’una capa superficial de carbonat
bàsic. És molt tou (es ratlla amb
l’ungla), és mal·leable i dúctil, presenta baixa
tenacitat i és un conductor relativament pobre de la electricitat.
És molt resistent a la corrosió i fon amb facilitat. Té quatre isòtops
estables i altres que són radioactius. Els isòtops estables 206Pb,
207Pb i 208Pb són els productes finals de la
desintegració radioactiva de l’urani, actini i tori
respectivament. L’altre isòtop estable, 204Pb, no
procedeix de cap desintegració radioactiva. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Plom-200 |
82 |
118 |
200Pb |
21,5
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-201 |
82 |
119 |
201Pb |
9,33
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-202 |
82 |
120 |
202Pb |
53000
anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-203 |
82 |
121 |
203Pb |
2,162 dies
|
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-204 |
82 |
122 |
204Pb |
Estable |
1,4 |
|
|
Plom-205 |
82 |
123 |
205Pb |
15 milions d’anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-206 |
82 |
124 |
206Pb |
Estable |
24,1 |
|
|
Plom-207 |
82 |
125 |
207Pb |
Estable |
22,1 |
|
|
Plom-208 |
82 |
126 |
208Pb |
Estable |
52,4 |
|
|
Plom-209 |
82 |
127 |
209Pb |
3,25 hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-210 |
82 |
128 |
210Pb |
22,6 anys |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-211 |
82 |
129 |
211Pb |
36,1 minut |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-212 |
82 |
130 |
212Pb |
10,64 hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Plom-214 |
82 |
132 |
214Pb |
27 minuts |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
No reacciona amb aigua pura
però es corroeix amb l’aire humit. El hidròxid de plom
que es forma per reacció amb l’aigua en presència
d’aire, és soluble i tòxic. Encara que les aigües
ordinàries solen contenir sals que formen un revestiment sobre les
canonades, inhibint la formació de l’hidròxid de plom
soluble, les conduccions d’aigua potable no han de contenir plom. Només escalfant a
600-800ºC, pot reaccionar amb l’oxigen de l’aire i formar
òxid de plom, PbO: 2Pb (s)
+ O2 (g) à 2PbO (s) Reacciona vigorosament amb el
fluor, F2, a temperatura ambient i escalfant, amb el clor, Cl2,
per a formar el fluorur de plom (II) verinós, PbF2, i el
clorur de plom (II),PbCl2, respectivament: Pb (s) + F2 (g) à PbF2 (s) ; Pb (s) + Cl2 (g) à PbCl2 (s) És soluble en
l’àcid nítric formant òxids de nitrogen juntament
amb el nitrat, Pb(NO3)2, però s’altera poc
amb el sulfúric o el clorhídric a temperatura ambient. El plom es dissol lentament en
àlcalis freds. El plom forma compostos
organometàl·lics. |
|
Amb aire |
Suau; amb calor à PbO
2Pb (s) + O2 (g) à 2PbO (s)
|
|
Amb H2O |
No reacciona |
|
Amb HCl 6M |
No reacciona |
|
Amb HNO315M |
Suau; à Pb(NO3)2 ; NOx |
|
Obtenció |
El plom es recupera del seu mineral
galena. En primer lloc es procedeix a la torrefacció del mineral a
l’aire, passant una part del sulfur a òxid: 2PbS + 3O2 à 2PbO + 2SO2 i una altra a sulfat: PbS
+ 4SO3 à PbSO4 + 4SO2 Posteriorment s’eleva la
temperatura i es talla l’entrada d’aire, amb la qual cosa el
propi mineral actua com reductor de l’òxid: PbS + 2PbO à 3Pb + SO2 i del sulfat: PbS + PbSO4 à 2Pb + 2SO2 formats anteriorment. El
plom fos que s’obté es calenta a l’aire per oxidar les
impureses d’arsènic, coure i antimoni que formen una
escòria que se separa fàcilment. La recuperació de la plata i
l’or és tan important econòmicament com la pròpia
recuperació del plom i normalment es realitza pel mètode de
Parkes, afegint una petita quantitat de zinc al plom fos que dissolt els
metalls preciosos. Aquest aliatge fos es queda en la superfície del
plom i es retira amb facilitat per separar el zinc per
destil·lació. El plom s’afina
tèrmicament o electrolíticament mitjançant el
procés de Bett, en el s’usa el plom impur com a ànode i
planxes fines de plom pur com a càtode, utilitzant-se una
dissolució de fluosilicat de plom (SiF6Pb) com
electrolit. La recuperació i reciclatge
del plom, principalment de les bateries, constitueix avui dia una important
font de plom. |
|
Pràcticament la meitat de la producció de plom, tant el metall com l’òxid, es destina a la fabricació de bateries i acumuladors. Avui dia, pel seu caràcter verinós i contaminant està sent substituït com a additiu per a la gasolina i com a pigment per a tintes i pintures. En altres aplicacions com en canonades, tipus d’impremta i recobriment de cables, està sent substituït per altres materials de millor qualitat. No obstant s’utilitza en revestiments i com a protecció de radiació al voltant d’equips de raigs-x i reactors nuclears. S’utilitza en soldadura (aliat amb Sn), en la insonorització d’edificis, en la fabricació de munició (perdigons) (aliat amb As). Com que té molta resistència a la corrosió, el plom s’utilitza molt en la construcció, en particular en la indústria química. És resistent a l’atac de molts àcids, perquè forma el seu propi revestiment protector d’òxid, per això s’usa molt en la fabricació i maneig de l’àcid sulfúric. Els seus
compostos tenen també múltiples aplicacions en la
indústria del vidre (silicats, amb un índex refractari alt) per
a lents acromàtiques, com additiu, colorant i pigment (el pigment de
plom que s’utilitza més és el blanc de plom, 2PbCO3·Pb(OH)2,
però també n’hi d’altres com el sulfat bàsic
de plom i els cromats de plom), en electrònica per a tubs de televisió,
en tints, vernissos, pintures anticorrosives (mini), com estabilitzant en la
indústria dels plàstics, en alguns insecticides (arsenats), el
Pb(N3)2 és el detonador estàndard per a
explosius, l’òxid de plom s’utilitza per a millorar les
propietats magnètiques dels imants de ceràmica de ferrita de
bari, etc. |
|
|
El plom és un dels metalls que té
més efecte nociu sobre la salut humana. És tòxic per
ingestió i inhalació. Els aliments com fruita, vegetals, carns, gra, marisc,
begudes refrescants i vi poden contenir quantitats significants de plom. El
fum de les cigarretes també conté petites quantitats de plom. El tetraetil plom (PbEt4) encara
s’utilitza en algunes gasolines i és responsable d’una
porció considerable de plom trobat a la biosfera. És un verí acumulatiu que afecta
principalment l’intestí i el sistema nerviós central i
causa anèmia. Altres efectes que pot causar són:
pertorbació de la biosíntesi de l’hemoglobina, increment
de la pressió sanguínia, dany als ronyons, avortaments, danys al
cervell, disminució de la fertilitat de l’home perquè
danya l’esperma, disminució de les habilitats
d’aprenentatge dels nens, pertorbació en el comportament dels
nens, com és agressió, comportament impulsiu i
hipersensibilitat. El plom pot
entrar en el fetus a través de la placenta de la mare i causar danys
al sistema nerviós i al cervell dels nadons. |