Quali sono le proprietà del piombo?
Il piombo, numero atomico 82 nella tavola periodica, è un elemento metallico con il simbolo chimico Pb, che significa plumbum , il nome latino dell'elemento. È un metallo morbido e flessibile di colore bianco-argenteo quando tagliato di fresco, ma all'esposizione all'aria acquisisce rapidamente un aspetto grigio opaco a causa della formazione di uno strato di ossido. Sebbene occasionalmente si trovi nel suo stato elementare, il minerale di piombo principale è la galena o solfuro di piombo (PbS); altri minerali di piombo includono cerussite - carbonato di piombo (PbCO 3 ) - e anglesite - solfato di piombo (PbSO 4 ). Storicamente, le proprietà chimiche e fisiche del piombo lo hanno reso un elemento molto utile, ma dalla fine del 20 ° secolo, il suo uso è diminuito a causa della sua tossicità. Il piombo, tuttavia, ha ancora una serie di importanti applicazioni, ad esempio batterie al piombo acido, per la protezione dalle radiazioni e come materiale flessibile e resistente per coperture.
Il metallo si scioglie a 328 ° C (622,4 ° F) e bolle a 1.740 ° C (3.164 ° F). I quattro isotopi stabili del piombo sono i prodotti finali del decadimento di vari elementi radioattivi naturali, come l'uranio e il torio, attraverso una serie di passaggi. Il piombo è l'elemento stabile più pesante, una distinzione che apparteneva al bismuto - elemento numero 83 - fino a quando non si è scoperto che era leggermente radioattivo. Una delle proprietà fisiche più importanti del piombo è la sua capacità di assorbire le radiazioni elettromagnetiche ad alta frequenza, come i raggi X e i raggi gamma. Ciò è dovuto alla sua alta densità e al gran numero di elettroni nell'atomo di piombo.
Il piombo appartiene allo stesso gruppo di carbonio, silicio, germanio e stagno. Questi elementi diventano più metallici con l'aumentare del peso atomico e mentre le proprietà chimiche del piombo hanno una certa somiglianza con quelle degli altri membri del gruppo, è chimicamente più simile al metallo, stagno. Nei suoi composti, il piombo di solito ha uno stato di ossidazione di +2, il che significa che dona due elettroni ad altri atomi o molecole. Meno comunemente, può avere uno stato di ossidazione di +4.
Il metallo si combina con l'ossigeno per formare diversi ossidi. Il "piombo rosso", formato riscaldando il piombo in aria, ha la formula Pb 3 O 4 , ma si ritiene che sia un composto di ossido di piombo (PbO) e biossido di piombo (PbO 2 ). L'ossido di piombo, noto anche come litharge, si forma quando il metallo viene riscaldato fortemente in aria e può assumere la forma di una polvere gialla o di un materiale cristallino rosso.
Il “piombo bianco” è carbonato di piombo di base (2PbCO 3 · Pb (OH) 2 ). In precedenza era ampiamente utilizzato nelle vernici a causa del suo forte colore bianco prima di essere ampiamente sostituito da biossido di titanio non tossico. A parte la sua tossicità, un problema con il piombo bianco era che tendeva a reagire lentamente con tracce di idrogeno solforato (H 2 S) nell'aria per formare solfuro di piombo nero. Questo è un buon test per H 2 S, ma ha significato che i vecchi dipinti tendono ad oscurarsi nel tempo.
Il piombo è resistente alla corrosione della maggior parte degli acidi, a causa del fatto che la maggior parte dei sali di piombo ha poca o nessuna solubilità in acqua e forma uno strato che protegge il piombo da ulteriori azioni. Tuttavia, reagirà con acidi acetici e nitrici, poiché i sali formati da queste reazioni - rispettivamente acetato di piombo e nitrato di piombo - sono molto solubili. Il piombo reagisce con acqua "dura" per formare carbonato di piombo di base insolubile, ma forma composti solubili con acqua dolce, il che significa che i tubi dell'acqua di piombo comportano un rischio maggiore di avvelenamento da piombo nelle aree di acqua dolce.
Probabilmente la più nota delle proprietà del piombo è la sua tossicità. I casi di avvelenamento da piombo acuto sono rari, ma si tratta di un veleno cumulativo e l'esposizione cronica a bassi livelli di piombo può portare a una varietà di sintomi gravi. Disattiva gli enzimi che producono l'emoglobina, portando a un accumulo del precursore chimico - questo può paralizzare l'intestino, causando costipazione e dolore addominale e causare un accumulo di liquido nel cervello, causando mal di testa. Per un periodo più lungo, provoca anemia e problemi neurologici.
L'avvelenamento cronico da piombo è stato un problema significativo a causa dell'uso diffuso di piombo in applicazioni che gli hanno permesso di entrare nell'ambiente. Ad esempio, il piombo metallico era precedentemente utilizzato nelle tubature dell'acqua e i composti del piombo sono stati utilizzati nelle vernici. Questi usi sono stati interrotti nella maggior parte dei paesi e le tubazioni in piombo sono state sostituite da alternative non tossiche. La più grande fonte di piombo nell'ambiente è stata il piombo tetraetilico composto, che è stato aggiunto alla benzina per ottenere una combustione più fluida. A causa delle preoccupazioni per gli effetti sulla salute del piombo nell'ambiente, in particolare sui bambini nelle aree urbane, la benzina al piombo è stata gradualmente eliminata in molti paesi.