bg‑gray3

Charakterystyka pierwiastka

RpLTf1uT9MQWJ
Ołów.
Źródło: GroMar Sp. z o. o. na podstawie Mizerski W., Tablice chemiczne, Wydawnictwo Adamantan, Warszawa 2008, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ołów należy do pierwiastków 14. grupy układu okresowego (do tzw. węglowców). Zaliczany jest do grupy metali. Jednym z parametrów opisujących pierwiastki jest ich symbol. W przypadku ołowiu jest to Pb. Symbol tego pierwiastka wywodzi się z jego łacińskiej nazwy plumbum nigrum oznaczający „czarna cyna”.

Wszystkie pierwiastki mają swoją unikatową liczbę protonów nazywaną liczbą atomową - dla ołowiu 82. Liczba ta jest również równa liczbie elektronów atomu. Atom ołowiu liczy zatem 82 elektrony. Podpowłokowa konfiguracja elektronowa w formie skróconej przyjmuje dla atomu ołowiu w stanie podstawowym następującą postać:

[Xe] 4f145d106s26p2

Izotopy ołowiu

Średnia masa atomowa ołowiu to 207,20 u. Ołów naturalnie składa się z czterech stabilnych izotopówizotopyizotopów o liczbach masowych 204, 206, 207 i 208 oraz śladowych ilości izotopów o krótkim okresie półtrwaniaokres półtrwaniaokresie półtrwania.

bg‑gray3

Właściwości fizyczne ołowiu

W przypadku każdej substancji można opisać jej stan skupienia w określonych warunkach. W temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym ołów jest ciałem stałym o szarej barwie wykazującej połysk.

Innymi wartościami stałymi i charakterystycznymi dla danego pierwiastka lub substancji w określonych warunkach są temperatury zmiany stanu skupienia – temperatura topnienia oraz temperatura wrzenia. W przypadku ołowiu temperatura topnienia to 327,46°C, a wrzenia 1756°C. Wartość temperatury topnienia dla ołowiu jest stosunkowo niska w porównaniu do innych metali (np. żelaza czy wolframu). Temperatura wrzenia natomiast jest najniższa w grupie węglowców.

RYmB63dZIepMQ
Kawałki ołowiu.
Źródło: Hi-Res Images of Chemical Elements, dostępny w internecie: wikipedia.org, licencja: CC BY 3.0.

Wysoka masa atomowa i gęsto upakowana regularna struktura komórki ołowiu powoduje, że pierwiastek ten wykazuje dużą wartość gęstości 11,35 gcm3 (w porównaniu do innych metali takich jak żelazo czy miedź). Wysoka gęstość ołowiu została wykorzystana do produkcji obciążników, gdyż dzięki dużej gęstości ich objętość i rozmiary są mniejsze.

Ciekawostka

Czy wiesz, że dzięki odporności ołowiu na korozję oraz jego wysokiej gęstości zużywając około 800 ton tego pierwiastka ustabilizowano Krzywą Wieżę w Pizie?

R1azxuBQ4Sd80
Wzmocnienia Krzywej Wieży w Pizie.
Źródło: Rolf Gebhardt, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5021233, licencja: CC BY-SA 3.0.

Jest to miękki kowalny metal o twardości 1,5 w skali Mohsaskala Mohsaskali Mohsa przez co możliwe jest zarysowanie jego powierzchni paznokciem. Dzięki tej właściwości może służyć jako składnik smarów. Ołów słabo przewodzi prąd elektryczny oraz ciepło. Dzięki słabemu przewodnictwu elektrycznemu ołów wykorzystywany był do ochrony linii wysokiego napięcia.

Ponadto pierwiastek ten wykazuje wysoką zdolność absorpcyjną – to znaczy zdolność do pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego jonizującego - promieniowania alfa, beta i gamma. Dzięki temu obudowy ołowiane chronią przed nadmierną ekspozycją na promieniowanie np. rentgenowskie.

Ponadto ołów jest odporny na działanie kwasów (reaguje z kwasami na gorąco) oraz na działanie tlenu (ulega pasywacji).

Podsumowując – ołów jest metalem o szerokim spektrum zastosowań. Jest on wykorzystywany w elektronice, przy produkcji obciążników ze względu na swoją wysoką gęstość. Ponadto chroni przed nadmierną ekspozycją na promieniowanie elektromagnetyczne.

Słowniczek

izotopy
izotopy

atomy tego samego pierwiastka chemicznego, różniące się liczbą neutronów w jądrze

okres półtrwania
okres półtrwania

czas, w którym liczba nietrwałych obiektów lub stanów zmniejsza się o połowę

skala Mohsa
skala Mohsa

skala twardości minerałów charakteryzująca odporność na zarysowania materiałów twardszych przez materiały bardziej miękkie

SKALA MOHSA

MINERAŁ WZORCOWY

1

talk

da się zarysować paznokciem

2

gips

da się zarysować paznokciem

3

kalcyt

da się zarysować stalowym ostrzem

4

fluoryt

da się zarysować stalowym ostrzem

5

apatyt

da się zarysować stalowym ostrzem

6

ortoklaz

da się zarysować szkłem

7

kwarc

rysuje szkło

8

topaz

rysuje szkło

9

korund

tnie szkło

10

diament

tnie szkło

zdolność absorpcyjna ciała lub substancji
zdolność absorpcyjna ciała lub substancji

wielkość fizyczna charakteryzująca stopień pochłaniania promieniowania elektromagnetycznego przez to ciało - promieniowania alfa, beta lub gamma

pasywacja
pasywacja

proces pokrywania się powierzchni metalu odpowiednim tlenkiem, który powoduje zahamowanie procesu korozji

Bibliografia

Bielański A., Podstawy chemii nieorganicznej, t. 2, Warszawa 1997.

Encyklopedia PWN

Greenwood N. N., Earnshaw A., Chemistry of the Elements, 2nd Edition, Oksford 1997, s. 730, 806‑808, 900.

Trzebiatowski W., Chemia nieorganiczna, Warszawa 1978, wyd. 8.