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Chumbo - Pb



Número atômico 82 | Massa atômica 207,2 | Elétrons [Xe]6s24f145d106p2 | Do grupo Outros metais |

História da descoberta |
Disponibilidade |
Produção | Propriedades |
Compostos e/ou reações |
Aplicações | Isótopos |

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História

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Do latim plumbum. Conhecido há milhares de anos, provavelmente em razão da disponibilidade dos minerais, facilidade de extração e de manuseio. Os alquimistas acreditavam que o chumbo era o metal mais antigo e o associaram ao planeta Saturno.


Disponibilidade

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Pode ser encontrado de forma livre, mas raramente. O principal mineral é a galena (sulfeto de chumbo, PbS). Existem outros como anglesita (sulfato de chumbo. Assim chamada porque é extraída nas minas da ilha de Anglesey, Inglaterra) e cerusita (carbonato de chumbo).


Produção

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Da galena, pode ser obtido pelo aquecimento, formando o óxido e posterior redução com carbono:

2PbS + 3O2 → 2PbO + 2SO2
PbO + C → Pb + CO
PbO + CO → Pb + CO2


Propriedades

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É um metal de aspecto cinza prateado, mole, dúctil e maleável, pobre condutor de eletricidade. Pode ser endurecido com a adição de pequenas proporções de antimônio ou outros metais.

É bastante resistente à corrosão. Alguns tubos de chumbo da época do Império Romano ainda estão em uso. Pode ser considerado um dos metais mais estáveis. É atacado pelo ácido nítrico, mas não é pelos ácidos sulfúrico e clorídrico.

Isótopos de chumbo são produtos finais das três séries de elementos radioativos naturais:  206Pb para os de urânio, 207Pb para os de actínio, 208Pb para os de tório.

Grandeza Valor Unidade
Massa específica do sólido 11340 kg/m3
Ponto de fusão 327,46 °C
Calor de fusão 4,77 kJ/mol
Ponto de ebulição 1749 °C
Calor de vaporização 178 kJ/mol
Temperatura crítica s/ dado °C
Eletronegatividade 2,33 Pauling
Estados de oxidação +4 +2 -
Resistividade elétrica 21 10−8 Ω m
Condutividade térmica 35 W/(m°C)
Calor específico 127 J/(kg°C)
Coeficiente de expansão térmica 2,89 10−5 (1/°C)
Coeficiente de Poisson 0,44 -
Módulo de elasticidade 16 GPa
Velocidade do som 1190 m/s
Estrutura cristalina cúbica de face centrada -

É venenoso, de ação cumulativa. Cuidados e proteções devem ser usados no manuseio. Ações para prevenir e reparar contaminações ambientais são comuns nos tempos atuais.


Compostos e/ou reações - alguns exemplos

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Reação com oxigênio Acima de 600°C: 2Pb + O2 → 2PbO
Reação com nitrogênio S/ dado
Reação com água Não ocorre
Reação com halogênios Pb + F2 → PbF2
Pb + Cl2 → PbCl2
Reação com ácido Não reage com ácido sulfúrico. É lentamente atacado pelos ácidos nítrico e clorídrico.
Reação com base Ocorre de forma bastante lenta


Aplicações - alguns exemplos

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• Aditivo para latão, a fim de melhorar capacidade de usinagem (menor desgaste de ferramentas).

• Baterias chumbo ácidas (amplamente usadas em automóveis e diversos outros equipamentos) contém chumbo e seu dióxido nos eletrodos.

• Compostos são usados em tintas e inseticidas, mas a toxidade tem restringido essas aplicações. Exemplos de pigmentos:

PbWO4 (amarelo), PbCrO4 (amarelo cromo), Pb3O4 (vermelho), 2PbCO3.Pb(OH)2 (branco).

• Elemento auxiliar para colorir cerâmicas esmaltadas.

• Galena (PbS) teve uma aplicação marcante na história das telecomunicações: foi usada como retificador para demodulação do sinal nos primeiros receptores de rádio.

• Ligas para soldas, tipografia, metais antifricção.

• Material de lastro para embarcações em razão da elevada massa específica. Também em cintos para mergulhadores e aplicações similares.

• Meio de refrigeração para alguns reatores nucleares.

• Óxido de chumbo é usado para fabricar vidros de altos índices de refração.

• Pavios de velas, para maior durabilidade (uso restrito em razão dos riscos de contaminação).

• Projéteis de arma de fogo, contrapesos para pesca.

• Proteção contra radiações (raios-X e outras) devido à elevada capacidade de absorção.

• Revestimento protetor de cabos elétricos para evitar difusão de água no isolante.

• Silicato de chumbo, PbSiO3, é um cristal branco usado em tecidos à prova de fogo.


Isótopos

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A coluna % natural indica o teor encontrado no elemento natural. Valor nulo indica produção artificial. Símbolos para tempos de meia-vida: s (segundo), m (minuto), h (hora), d (dia), a (ano). A tabela contém os principais isótopos do elemento. Não são necessariamente todos.

Simb % natural Massa Meia-vida Decaimento
200Pb 0 199,9718 21,5 h CE p/ 200Tl
201Pb 0 200,9729 9,33 h CE p/ 201Tl
202Pb 0 201,9721 5,3 104 a CE p/ 202Tl
α p/ 198Hg
203Pb 0 202,9734 2,1615 d CE p/ 203Tl
204Pb 1,4 203,9730 Estável -
205Pb 0 204,9745 1,51 107 a CE p/ 205Tl
206Pb 24,1 205,9744 Estável -
207Pb 22,1 206,9759 Estável -
208Pb 52,4 207,9766 Estável -
209Pb 0 208,9811 3,253 h β− p/ 209Bi
210Pb 0 209,9842 22,6 a β− p/ 210Bi
α p/ 206Hg
211Pb 0 210,9887 36,1 m β− p/ 211Bi
212Pb 0 211,9919 10,64 h β− p/ 212Bi


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