Przeczytaj

bg‑violet

Ołów

Pierwiastek ołów (symbol Pb – łac. Plumbum) należy do 14. grupy układu okresowego, tzw. węglowców. Jego liczba atomowa wynosi 82.

RIVdfSeyJOpiY1

Układ okresowy pierwiastków

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Zawartość ołowiu w skorupie ziemskiej wynosi 1,3∙10Indeks górny -3%. W przyrodzie występuje w postaci minerałów, najczęściej w postaci galeny ołowiowej.

R1FYoMb9bzmss

Zdjęcie przedstawia minerał kształtem zbliżony do sześcianu. Jest szary z połyskującymi drobnymi kawałkami. — Galena ołowiowa (błyszcz ołowiowy) – PbS
Źródło: Biswarup Ganguly, licencja: CC BY 3.0.

Rzadziej spotykane minerały ołowiu to:

Cenzuryt – ${PbCO}_{3}$ ;
Krokoit – ${PbCrO}_{4}$ ;
Anglezyt – ${PbSO}_{4}$ .

Ołów jest otrzymywany z galeny ołowiowej.

bg‑violet

Reakcje chemiczne z udziałem ołowiu

Ze względu na szkodliwe, rakotwórcze oraz teratogenneteratogennyteratogenne działanie ołowiu, nie należy przeprowadzać doświadczeń z wykorzystaniem tej substancji na lekcjach chemii.

Poniżej znajdują się piktogramy, określające rodzaj zagrożenia w przypadku stosowania ołowiu.

RbwLEvf2LaK93

Na ilustracji jest piktogram. Znajduje się na nim czarna sylwetka człowieka – popiersie. Na wysokości płuc rozchodzą się promienie w kształcie gwiazdy. — Działanie szkodliwe na rozrodczość
Źródło: dostępny w internecie: www.wikipedia.pl, domena publiczna.

R1et9DOSrbbwo

Na ilustracji jest piktogram. Znajduje się na nim wykrzyknik. — Działanie toksyczne na narządy docelowe
Źródło: dostępny w internecie: www.wikipedia.pl, domena publiczna.

RjUnP16yzSRF6

Na ilustracji jest piktogram. Znajduje się na nim drzewo bez liści i martwa ryba. — Zagrożenie dla środowiska wodnego
Źródło: dostępny w internecie: www.wikipedia.pl, domena publiczna.

bg‑gray2

Reakcja spalania

Na powietrzu ołów ulega pasywacjipasywacja pasywacji, czyli pokrywa się warstwą ochronną tlenku ołowiu(II). W temperaturze około 600‑800°C reaguje z tlenem z powietrza. Spala się niebieskim płomieniem.

2 {Pb}_{(s)} + O_{2 (g)} \to 2 {PbO}_{(s)}

gdzie:

(s) – oznacza stan stały;
(g) – oznacza stan gazowy.

RALOdg2QISZ9U

Zdjęcie przedstawia płomieniem, który z powodu opalania ołowianego drutu, ma jasnoniebieski kolor. — Spalanie ołowiu w płomieniu palnika prowadzi do zmiany koloru płomienia na jasnoniebieski.
Źródło: Elisabeth Kac, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY 4.0.

Podczas prażenia, tlenek ołowiu(II) utlenia się do tlenku mieszanego ${Pb}_{3} O_{4}$ (składającego się z tlenków: ołowiu(II) – PbO oraz ołowiu(IV) – ${PbO}_{2}$ ), co przedstawia poniższe równanie.

6 {PbO}_{(s)} + O_{2 (g)} \to 2 {Pb}_{3} O_{4 (s)}

bg‑gray2

Reakcja z tlenem oraz wodą

Woda powoli działa na powierzchnię ołowiu w obecności tlenu, a w wyniku reakcji powstaje wodorotlenek ołowiu(II).

2 Pb + O_{2} + 2 H_{2} O \to 2 Pb {(OH)}_{2}

bg‑gray2

Reakcja z tlenem, tlenkiem węgla(IV) oraz wodą

Ołów, w obecności tlenku węgla(IV), wody oraz tlenu, powoli reaguje z tymi substancjami, w wyniku czego powstaje sól ołowiu(II) – wodorowęglan ołowiu(II).

2 Pb + O_{2} + 2 H_{2} O + 4 {CO}_{2} \to 2 Pb {({HCO}_{3})}_{2}

Ciekawostka

RE5Vu9JkOE5yo

Na zdjęciu znajduje się niewielka fala na powierzchni wody. — Woda, która jest doprowadzana rurami ołowianymi przez dłuższy czas, może być szkodliwa dla zdrowia, ponieważ ołów powoli reaguje z wodą w obecności powietrza.
Źródło: pixabay.com, licencja: CC BY-SA 3.0.

bg‑gray2

Reakcja z fluorowcami

W podwyższonej temperaturze ołów reaguje z fluorem, a także z chlorem, wg następujących reakcji:

{Pb}_{(s)} + F_{2 (g)} \to {PbF}_{4 (s)}

{Pb}_{(s)} + {Cl}_{2 (g)} \to {PbCl}_{4 (s)}

bg‑gray2

Reakcja z kwasami

W szeregu napięciowym półogniwo (Pb|PbIndeks górny 2+) wykazuje niewielki potencjał (EIndeks górny o= -0,13 V), co w porównaniu z potencjałem półogniwa wodorowego (EIndeks górny o= 0 V) stanowi niewielką różnicę. Dlatego ołów nie reaguje z kwasami nieutleniającymi.

Tabela 1. Szereg elektrochemiczny wybranych metali

Półogniwo	EIndeks górny o, V	Półogniwo	EIndeks górny o, V
Li \| LiIndeks górny +	-3,04	Ni \| NiIndeks górny 2+	-0,26
Ca \| CaIndeks górny 2Indeks górny +	-2,84	Sn \| SnIndeks górny 2+	-0,14
Mg \| MgIndeks górny 2+	-2,36	Pb \| PbIndeks górny 2+	-0,13
Al \| AlIndeks górny 3+	-1,68	Fe \| FeIndeks górny 3+	-0,04
Mn \| MnIndeks górny 2+	-1,18	HIndeks dolny 2 \| 2HIndeks górny +	0,00
Zn \| ZnIndeks górny 2+	-0,76	Bi \| BiIndeks górny 3+	+0,31
Cr \| CrIndeks górny 3+	-0,74	Cu \| CuIndeks górny 2+	+0,34
Fe \| FeIndeks górny 2+	-0,44	Ag \| AgIndeks górny +	+0,80
Cd \| CdIndeks górny 2+	-0,40	Hg \| HgIndeks górny 2+	+0,85
Co \| CoIndeks górny 2+	-0,28	Au \| AuIndeks górny 3+	+1,50

Indeks górny Źródło: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010. J. Sawicka, A. Janich‑Kilian, W. Cejner‑Mania, G. Urbańczyk, Tablice chemiczne, Gdańsk 2001. Indeks górny koniec

Ołów, w kontakcie z większością kwasów, tworzy na swojej powierzchni trudno rozpuszczalne ochronne warstwy z odpowiednich soli.

Reaguje także ze stężonym (powyżej 80%) i gorącym kwasem siarkowym(VI), ponieważ w takich warunkach trudno rozpuszczalny siarczan(VI) ołowiu(II) – ${PbSO}_{4}$ – przechodzi w łatwiej rozpuszczalny wodorosiarczan(VI) ołowiu(II) – ${Pb(HSO}_{4})_{2}$ .

3 H_{2} {SO}_{4 (stęż .)} + Pb \overset{ogrzewanie}{\to} Pb {({HSO}_{4})}_{2} + {SO}_{2} + 2 H_{2} O

Ołów nie reaguje ze stężonym kwasem azotowym(V) ani rozcieńczonym kwasem azotowym(V), wg poniższego równania:

8 {HNO}_{3_{(rozc)}} + 3 Pb \overset{ogrzewanie}{\to} 3 Pb {({NO}_{3})}_{2} + 2 NO + 4 H_{2} O

W obecności tlenu, reaguje z kwasem etanowym (octowym).

Pb + O_{2} + 2 {CH}_{3} COOH \to Pb {({CH}_{3} COO)}_{2} + H_{2} O

Ciekawostka

Akumulator kwasowo‑ołowiowy był i nadal jest stosowany w samochodach. Składa się z dwóch elektrod, przy czym jedna to metaliczny ołów, a druga to tlenek ołowiu(II). Elektrolitem w akumulatorze jest rozcieńczony kwas siarkowy(VI). Reakcję tę można przedstawić w sposób sumaryczny:

Pb + {PbO}_{2} + 2 H_{2} {SO}_{4} ⇄ {PbSO}_{4} ↓ + 2 H_{2} O

Podczas rozładowywania (pracy) akumulatora, reakcja przebiega w prawo. Z kolei podczas ładowania, reakcja przebiega w lewo.

bg‑gray2

Reakcja z wodnymi roztworami wodorotlenków, które są mocnymi elektrolitami

Ołów, podobnie jak inne pierwiastki o charakterze amfoterycznym –np. glin czy cynk, ulega reakcji z mocnymi zasadami, takimi jak wodne roztwory wodorotlenku sodu lub potasu. W wyniku tych reakcji powstają związki kompleksowe i dochodzi to ulotnienia się gazowego wodoru:

Pb + 2 KOH + 2 H_{2} O ⇄ K_{2} [Pb {(OH)}_{4}] + H_{2} ↑

bg‑violet

Podsumowanie

RRfN57agaU0oT1

Mapa myśli. Lista elementów: Nazwa kategorii: Reakcje ołowiuElementy należące do kategorii Reakcje ołowiuNazwa kategorii: 2 Pb[baseline-shift: sub; font-size: smaller;](s)[/] + O[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2(g)[/] → 2 PbO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;](s)[/]Nazwa kategorii: Pb[baseline-shift: sub; font-size: smaller;](s)[/] + 2 F[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2(g)[/] → PbF[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]4(s)[/]Nazwa kategorii: Pb[baseline-shift: sub; font-size: smaller;](s)[/] + 2 Cl[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2(g)[/] → PbCl[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]4(s)[/]Nazwa kategorii: 2 Pb + O[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + 2 H[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]O → 2 Pb(OH)[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]Nazwa kategorii: 2 Pb + O[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + 2 H[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]O + 4 CO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] → 2 Pb(HCO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]3[/])[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]Nazwa kategorii: Pb + 2 H[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]SO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]4(stęż.)[/] → Pb(HSO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]4[/])[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + SO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + 2 H[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]ONazwa kategorii: 3 Pb + 8 HNO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]3[/] → 3 Pb(NO[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]3[/])[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + 2 NO + 4 H[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]ONazwa kategorii: Pb + O[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + 2 CH[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]3[/]COOH → Pb(CH[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]3[/]COO)[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/] + H[baseline-shift: sub; font-size: smaller;]2[/]OKoniec elementów należących do kategorii Reakcje ołowiu

Mapa pojęć pt. „Podsumowanie lekcji”

Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

teratogenny

(gr. tѐratos „potwór”; gr. genѐtēs „rodzic”, „ojciec”; od gr. gѐnesis „narodzenie”, „pochodzenie”) powodujący wady w rozwoju płodu

pasywacja

(łac. passivus „bierny”) powstawanie na powierzchni niektórych metali cienkiej warstwy tlenku tego metalu

Bibliografia

Bárta M., Pierwiastki chemiczne wokół nas, Warszawa 2013.

Bielański A., Chemia ogólna i nieorganiczna, Warszawa 1977.

Krzywy I., Krzywy E., Pastuszak–Gabinowska M., Brodkiewicz A., Ołów – czy jest się czego obawiać?, „Roczniki Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie” 2010, 56, 2, s. 118‑128.

Pazdro K. M., Chemia. Pierwiastki i związki nieorganiczne, Warszawa 2012.

Trzebiatowski W., Chemia nieorganiczna, Warszawa 1969.

Wprowadzenie

Grafika interaktywna

Ołów

Reakcje chemiczne z udziałem ołowiu

Reakcja spalania

Reakcja z tlenem oraz wodą

Reakcja z tlenem, tlenkiem węgla(IV) oraz wodą

Reakcja z fluorowcami

Reakcja z kwasami

Reakcja z wodnymi roztworami wodorotlenków, które są mocnymi elektrolitami

Podsumowanie

Słownik

Bibliografia