Олово (Plumbum) - Знаете как
При. тегло 207.21. Оловото се среща в природата под формата на различни съединения. Най-важната руда, от която се добива оловото, е оловният блясък PbS.
Големи находища на оловни руди има в Австралия, САЩ, Канада, Мексико и Германия. В ОНД находищата на олово се намират в Казахстан и Източен Сибир, Северна Осетия, Алтай и други места.
Производството на олово от оловен блясък може да се извърши по обичайния начин, чрез изпичане на рудата, за да се превърне в оловен оксид и след това редуциране на получения оловен оксид с въглища.
Има друг начин за извличане на олово от руда, който изобщо се справя без въглища. За да направите това, рудата първо се подлага на непълно изпичане, умерено нагряване в специални пещи с достъп на въздух, така че само част от PbS да се окислява. В този случай възникват следните реакции:
След това, продължавайки нагряването, достъпът на въздух се спира. Останалият непроменен сулфид реагира с образувания оксид и сулфат, превръщайки се в метално олово:
PbS + 2РbО + 3Рb + SO2 PbS + PbSO4 = 2Pb + 2SO2
Изобилието на олово в земната кора се изразява със стойност от същия порядък като изобилието на калай (1,6 x 10 -3 тегловни процента).
Оловото е синкаво-бял тежък метален уд. тегло 11.34. Много е меко и лесно се реже с нож. Точката на топене на оловото е 327,4°. Във въздуха оловото бързо се покрива с тънък слой оксид, който го предпазва от по-нататъшно окисляване. В поредицата от напрежения оловото идва непосредствено преди водорода. Нормалният му потенциал е -0,126 волта.
Водата сама по себе си не взаимодейства с оловото, но в присъствието на въздух оловото постепенно се разрушава от водата, за да се образува оловен хидроксид:
Въпреки това, при контакт с твърдС вода оловото се покрива със защитен филм от неразтворими соли (главно сулфат и основен оловен карбонат), което предотвратява по-нататъшното действие на водата и образуването на Pb (OH) 2.
Разредените солна и сярна киселина почти не влияят върху оловото поради ниската разтворимост на съответните оловни соли. Оловото лесно се разтваря в азотна киселина. Органичните киселини, особено оцетната, също разтварят оловото в присъствието на атмосферен кислород. Процесът протича подобно на процеса на разтваряне на мед в киселини).
Оловото също се разтваря в основи, образувайки плумбити.
Всички разтворими оловни съединения са отровни. Оловото се използва широко в инженерството. Основните потребители на олово са кабелната и акумулаторната промишленост, където оловото се използва за направата на обвивки за кабели и акумулаторни плочи. В заводите за сярна киселина корпусите на кулите, серпентините на хладилниците и други критични части на оборудването са направени от олово. Оловото се използва за направата на боеприпаси, като куршуми за пушка и шрапнел, и за изстрел. Той е съставна част на много сплави, като сплави за лагери (бабити), сплави за печат (харт), метал за спояване и др. Оловото абсорбира добре γ-лъчи и се използва широко за защита от γ-лъчение при работа с радиоактивни вещества.
През 1957 г. топенето на олово в капиталистическите страни възлиза на 2,1 милиона тона.
В съединенията си оловото е предимно положително двувалентно. Въпреки това, подобно на други елементи от германиевата подгрупа, той също може да бъде положително четиривалентен. Съединенията на четиривалентното олово са много по-малко стабилни от съединенията, в които то е двувалентно.
Възможността за образуване на летливо съединение на олово сводород PbH4, който е дори по-малко стабилен от SnH4.
Оловото образува два прости оксида PbO и PbO2, съответстващи на неговите двувалентни и четиривалентни състояния, и два смесени оксида Pb2O3 и Pb3O4, в които двете степени на оловна валентност се проявяват едновременно. Известно е и много нестабилно съединение на олово с кислород Pb20 (оловен оксид).
Двувалентни оловни съединения.Оловен оксидPbO е жълт прах, образуван при нагряване на разтопено олово във въздуха. След калциниране при около 500 °, той придобива червеникаво-жълт цвят и в тази форма се нарича кал. Оловният оксид има различни приложения: от него се получават други оловни съединения, използва се за запълване на клетки в акумулаторни плочи, използва се при производството на някои видове стъкло и др.
Оловен оксид хидрат Pb(OH)2
Образува се при действието на алкали върху разтворими соли на двувалентно олово. Той има амфотерен характер и се разтваря в киселини, за да образува двувалентни оловни соли, и в основи, за да образува соли, наречени плумбити:
По-вероятно е обаче, когато се разтворят в основи, да се образуват хидрокси соли съгласно уравнението:
Двувалентни оловни соли
1.Оловен хлорид(II) илиоловен хлорид,PbCl2 се получава под формата на бяла утайка, когато разтвори на оловни соли се третират със солна киселина или разтворими хлориди. Той е слабо разтворим в студена вода, но доста разтворим в гореща вода.
2.Оловен йодид(II) илиоловен йодид,PbJ2 се утаява като жълта утайка от разтвори на оловни соли, когато в тях се въведат йодни йони. Той е практически неразтворим в студена вода, но се разтваря доста добре в гореща вода, образувайки безцветен разтвор. Приохлаждайки последния, оловен йодид се освобождава под формата на блестящи златисто-жълти кристали.
3.Оловен ацетат(II), илиоловен ацетат,Pb (CH3COO2) 2 - една от малкото лесно разтворими оловни соли, широко използвани в лабораторната практика. Поради интензивния си сладък вкус оловният ацетат се нарича още оловна захар. Използва се при боядисването на тъкани и в производството на други оловни съединения.
4.Оловен сулфат(II), илиоловен сулфат,PbSO4 се утаява като бяла прахообразна утайка, когато сярна киселина се добави към разтвори на оловни соли. Оловният сулфат е почти неразтворим във вода и разредени киселини, но се разтваря доста лесно в концентрирани алкални разтвори, образувайки плумбити. Концентрираната сярна киселина също разтваря оловен сулфат, превръщайки го в киселинната сол Pb(HSO4)2.
5.Оловен сулфид(II), илиоловен сулфид,PbS се образува като черна утайка от действието на сероводород върху оловни соли. Следователно парче хартия, навлажнено с разтвор на оловна сол, бързо потъмнява, ако във въздуха има дори малки количества сероводород, което често се използва за откриване на последния. В природата PbS се среща в големи количества под формата на оловен блясък.
6.Основен оловен карбонат(II) Pb3 (OH) 2 (CO3) 2 се утаява от разтвори на оловни соли под действието на сода. Някога е била широко използвана за направата на бяла блажна боя с висока покривност, известна като оловно бяло. От действието на сероводорода тази боя потъмнява поради образуването на черен оловен (II) сулфид PbS (причината за потъмняването на старите маслени картини).
Тъй като оловото може само трудно да се превърне от двувалентенсъстояние в четиривалентно състояние, тогава, за разлика от калаените соли, двувалентните оловни соли практически нямат редуциращи свойства.
Съединения, четиривалентно олово
Оловен диоксидPbO2 е тъмнокафяв прах, образуван под действието на силни окислители върху оловен оксид и двувалентни оловни соли. Химически оловният диоксид, подобно на калаения диоксид, е амфотерен оксид с преобладаващи киселинни свойства. Оловният диоксид съответства на орто- и метални оловни киселини H4PbO4 и H2PbO3, които не съществуват в свободно състояние, но образуват доста силни соли. Така например, когато оловен диоксид се слее с каустик поташ, се получава калиевата сол на металооловната киселина K2PbO3.
Основните свойства на оловния диоксид се проявяват в образуването на много нестабилни соли на четиривалентното олово. Така че, когато солната киселина действа върху оловен диоксид, в първия момент се образуваоловен хлорид(IV) PbCl4, който обаче лесно отделя хлора, превръщайки се в PbCl2:
И двете реакции са обратими. Ако действаме с хлор върху суспензия от PbCl2 в солна киселина, тогава оловен тетрахлорид може да се получи под формата на маслена течност, която се втвърдява при -15 ° в кристална маса.
Известен е също четиривалентен оловен сулфат Pb(SO4)2.MeerkPb3O4 е яркочервено вещество, използвано за направата на обикновена червена маслена боя. Миниумът се получава чрез продължително нагряване на оловен оксид във въздуха. Може да се счита за оловна сол на орто-оловна киселина Pb2PbO4.
При нагряване с разредена азотна киселина червеното олово се разлага с отделяне на кафяв оловен диоксид:
Рb2РbO4 + 4HNO3 = 2Pb(NO3)2 + PbO2 + 2H2O Друг смесен оловен оксид Рb2O3 може да се разглежда като оловна солметалоловна киселина PbPbO3.
Оловният диоксид и всички съединения на четиривалентното олово, поради тяхната нестабилност, са енергийни окислители.