г. Петрозаводск 2005 год. Тема: «Свинец глазами физика и химика». Выполнил ученик 11б класса МОУ «СОШ 27 с углублённым изучением отдельных предметов» Тарбеев Дима

Проблемный вопрос учебной темы: Почему свинец во многом идеален? Цели исследования Выяснить какими важными достоинствами обладает свинец? Выяснить какими важными достоинствами обладает свинец? Задачи 1. Познакомиться с литературой и Интернет ресурсами по данной теме; 2. Выяснить содержание свинца в природе: В гранитоидном слое суши; В живом веществе; В морской воде. 3. Изучить физические и химические свойства, которые лежат в основе применения свинца в промышленности; 4. Сделать выводы по теме.

Свинец СВИНЕЦ, Pb (plumbum), химический элемент IVА группы периодической системы элементов, член семейства C, Si, Ge, Sn, Pb. Атомный номер свинца 82 Атомная масса свинца 207,2 Изотопы свинца стабильные 204, нестабильные , 205, Температура плавления, свинца С 327,50 0 Температура кипения свинца, С Плотность свинца, г/см3 11,34 Твердость свинца (по Моосу) 1,5 Содержание в земной коре свинца, % (масс.) 0,0016 Степени окисления свинца +2, +4

Изотопы свинца Известно более 20 радиоактивных изотопов свинца: 206 Pb(24,1%); 207 Pb(22,1%); 208 Pb(52,4%) – являются конечными продуктами радиоактивных превращений урана, актиния, тория. 206 Pb(24,1%); 207 Pb(22,1%); 208 Pb(52,4%) – являются конечными продуктами радиоактивных превращений урана, актиния, тория.урана торияурана тория *Наиболее долгоживущие: 202 Pb; 205 Pb (период полураспада: 300тыс. и 15 млн. лет) *Короткоживущие изотопы: 209 Pb; 210 Pb; 212 Pb; 214 Pb ( период полураспада: 3,25 и 27,1 года и 26,8 мин.)

Свинец в природе. 1. Кларк свинца в земной коре – 0,0016% по массе; 2. В гранитном слое суши – *106 тонн; 3. В живом веществе – 1*10-4% (В.В. Добровольский 1983г.); 4. В морской воде – 3*10-9%

Знаете ли Вы, что…? Всего известно более 100 свинцовых минералов. Основные: Галенит (свинцовый блеск) PbS; Галенит (свинцовый блеск) PbS; Галенит (свинцовый блеск) PbS; Галенит (свинцовый блеск) PbS; Англезит (свинцовый купорос) PbSO 4 ; Англезит (свинцовый купорос) PbSO 4 ; Церрусит («белая свинцовая руда») PbCO 3 ; Церрусит («белая свинцовая руда») PbCO 3 ; Реже встречаются в природе: Пироморфит («зеленая свинцовая руда»)PbCl 2 *3Pb 3 (PO 4 ) 3 Пироморфит («зеленая свинцовая руда»)PbCl 2 *3Pb 3 (PO 4 ) 3 Миметит PbCl 2 *3Pb 3 (AsO 4 ) 2 ; Миметит PbCl 2 *3Pb 3 (AsO 4 ) 2 ; Крокоит («красная свинцовая руда») PbCrO 4 ; Крокоит («красная свинцовая руда») PbCrO 4 ; Вульфенит («желтая свинцовая руда) PbMoO 4 ; Вульфенит («желтая свинцовая руда) PbMoO 4 ; Штольцит PbWO 4. Штольцит PbWO 4.

Карта распределения запасов свинца по странам мира.

Наиболее крупное местораждение свинца в России (в % от общероссийских запасов)

Знаете ли Вы, что…? Этот способ получения свинца был известен еще в III тысячелетии до нашей эры. 1. Обжиг руды. 2PbS + 3O 2 2PbO + 2SO 2 2PbS + 3O 2 2PbO + 2SO 2 2. Восстановление свинца коксом и оксидом углерода (II) PbO + C Pb + CО PbO + C Pb + CО 3. Более экономический способ – автогенный способ PbS + 2PbO 3Pb + SO 2 PbS + 2PbO 3Pb + SO 2 Черновой свинец (примеси Cu, Sb, As, Sn, Al, Bi, Au) Черновой свинец (примеси Cu, Sb, As, Sn, Al, Bi, Au)

Состав строение свойства применение Свинец обычно имеет грязно-серый цвет, легко царапается ногтем и режется ножом. свежий его разрез имеет синеватый отлив и блестит, но быстро покрывается тускло-серой защитной пленкой PbO или основного карбоната Pb(OH)2(CO3)2. Легко куется и прокатывается с увеличением давления.

Химические свойства свинца. Свинец – малоактивный металл. Pb + H 2 O 2Pb + O 2 + 2H 2 O=2Pb(OH) 2 (в присутствии воздуха) Pb + 4KOH + 2H 2 O=K 4 [Pb(OH) 6 ] + H 2 Pb + 4KOH + 2H 2 O=K 4 [Pb(OH) 6 ] + H 2 гидроксоплюмбит калия гидроксоплюмбит калия Электрохимический ряд напряжений металлов (ослабление восстановительных свойств, активности)

Оксиды свинца Оксид свинца (II) PbO Pb(OH)2 модификации Желтый свинцовый гнет Оранжевая массикота Высший оксид PbO2–темно-бурый порошок Оксид свинца(II,IV) Pb3O4-свинцовый сурик(используется в качестве красного пигмента).

Соединения свинца. Pb(NO3)2 – Ca2PbO4 ортоплюмбат кальция - - антикоррозийные краски (защитный слой образуется за счет отложения карбонатов) BaPbO3 метаплюмбат бария Pb(CH3COO)2 – 2% водный раствор примочки воспаленных участков тела, болеутоляющее PbSO4 – для количественного определения свинца в аналитической химии PbCrO4 – желтая минеральная краска и пигмент для масленых красок PbS – глазурное покрытие гончарных изделий, обладает свойством полупроводимости PbO + HCl Pb + H2SO4 образуется пленка из нерастворимой соли. 2Pb + 4CH3COOH + O2 2Pb(CH3COO)2 +2H2O «свинцовый сахар» Качественная реакция на ионы свинца: Pb(NO3)2 + 2KJ = PbJ2 + 2KNO3 Pb J - = PBJ2 ( ( ( (осадок желтого цвета) Все растворы свинца ядовиты!

Выводы Свинец – это один из самых тяжелых металлов, который распространен гораздо больше чем Au, Hg и Bi. Это связано с тем, что разные изотопы свинца, являющимися конечным продуктом распада урана и тория, в результате чего содержание свинца в земной коре медленно увеличивалось. Свинец – во многом идеальный металл, т.к. обладает массой важных для промышленности достоинств: Удобный в переработке из-за низкой температуры плавления (327 0 С); Удобный в переработке из-за низкой температуры плавления (327 0 С); Незначительная прочность и высокая пластичность, легко поддается вальцовке; Незначительная прочность и высокая пластичность, легко поддается вальцовке; Коррозийная стойкость металла; Коррозийная стойкость металла; Относительно дешевый металл (в двое дешевле Al и в одиннадцать раз Sn); Относительно дешевый металл (в двое дешевле Al и в одиннадцать раз Sn); Хорошая растворимость благородных металлов в свинце; Хорошая растворимость благородных металлов в свинце; Низкая проводимость электричества и тепла; Низкая проводимость электричества и тепла; Способность задерживать рентгеновские лучи и гамма-излучения. Способность задерживать рентгеновские лучи и гамма-излучения.

Распад урана

Распад тория

Галенит