Švinas

ĮŽANGA

Pasak mitologijos, visi metalai priklausė Plutonui, valdžiusiam požemio

karalystę. Jie taip pat buvo siejami su kosmine planetų energija.

Alchemikai pripažino 7 pagrindinius metalus, kurių kiekvienas atitiko tam

tikrą dievybę ir dangaus kūną.

Auksas – Saulės pagimdyta medžiaga, susijęs su Apolonu, raudona spalva,

pradžių pradžia. Sidabras – tobulas metalas, susijęs su Mėnuliu, Diana,

žydra spalva, žadinantis jausmus ir idealius vaizdinius. Kiti metalai nėra

tobuli. Gyvsidabris priskiriamas Merkurijui ir baltai spalvai, alavas –

pats lengviausias metalas – Jupiteriui, Junonai ir violetinei spalvai.

Geležis – oranžinės spalvos, Marso elementas, varis – žalias, susijęs su

Venera, švinas – geltonas, Saturno metalas. Alchemija sudarė evoliucinę

metalų grandinę, kurios apačioje – geležis, toliau varis, švinas, alavas,

sidabras, o pačiame viršuje – auksas.

ŠVINO FIZIKINĖS SAVYBĖS

Švinas yra melsvai pilkos spalvos metalas. Šviežiai atpjautas blizga, bet

greitai paviršius apsitraukia oksido plėvele ir tampa matiniu. Ta plėvelė

saugo šviną nuo tolesnės oksidacijos. Minkštas, plastiškas, lengvai

kalamas, liejamas, valcuojamas. Slegiamas minkštėja, darosi takus. Tai

sunkusis metalas.

|[pic] |

| |

|Pb |

| |

| |

|[pic] |

|atominis numeris |

|82 |

| |

| |

|atomo (metališkasis) spindulys, pm |

|175 |

| |

| |

|jono (M+) spindulys, pm |

|120 |

| |

| |

|pirmoji jonizacijos energija, kJ/mol |

|716 |

| |

| |

|elektrodo potencialas Eo, V |

|[M2+(aq) + 2 e- [pic]M(k)] |

|-0,125 |

| |

| |

| |

|[M4+(aq) + 2 e-[pic] M2+(aq)] |

|+1,5 |

| |

| |

|lydymosi temperatūra, °C |

|327 |

| |

| |

|virimo temperatūra, °C |

|1751 |

| |

| |

|tankis, g/cm3 (20°C) |

|11,34 |

| |

| |

|kietumas 1 |

|1,5 |

| |

| |

|elektrinis laidumas 1 |

|7,68 |

| |

| |

|[pic] |

| |

ŠVINO CHEMINĖS SAVYBĖS

Išlydytą šviną kaitinant ore susidaro švino(II) oksidas PbO, kuris toliau

kaitinamas virsta Pb3 O4. Reaguoja su visais halogenais, pvz.:

Pb + Cl2 [pic]PbCl2

su siera, selenu, telūru:

Pb + S →PbS

Jei yra deguonies, reaguoja su vandeniu. Reakcija vyksta tol, kol paviršius

apsitraukia netirpaus junginio Pb(OH)2 plėvele:

2Pb + O2 + 2H2O → 2Pb(OH)2

Ore, kietame vandenyje ir sieros rūgštyje (praskiestoje) švinas yra

atsparus korozijai, nes paviršius apsitraukia apsaugine oksido, karbonato,

sulfato plėvele. Susidarius netirpiems korozijos produktams tolesnis

procesas sustoja.

Švinas nepatvarus gėlame anglies(IV) oksido prisotintame vandenyje, nnes

koroduoja – susidaro tirpus Pb(HCO3)2. Švinas netirpsta sieros rūgštyje,

jei jos masės dalis tirpale <80%, druskos rūgštyje, jei masės dalis <10%.

Atsparus sulfitinei, fosforo rūgštims ir jų druskų tirpalams.

Koncentruotoje sieros rūgštyje bei koncentruotoje druskos rūgštyje švinas

tirpsta, nes susidaro tirpūs vandenyje junginiai Pb(HSO4)2 ir H2PbCl4,

HPbCl3. Švino korozijos intensyvumas priklauso nuo tirpalo pH. Lėčiausia

korozija, kai tirpalo pH = 6 – 9.

Švinas reaguoja su praskiesta ir koncentruota HNO3:

3Pb + 8HNO3 (prask.) → 3Pb(NO3)2 + 2NO ↑ + 4H2O

Pb + 4HNO3(k) ( Pb(NO3)2 + 2NO2 + 22H2O

Acto rūgštis, jei yra deguonies, greitai „sugraužia” šviną:

2Pb + 4CH3COOH + O2 → 2(CH3COO)2Pb + 2H2O

Šviną iš tirpių jo druskų išstumia metalai, esantys įtampų eilėje į kairę

nuo jo:

Zn + Pb(NO3)2 → Zn(NO3)2 + Pb

Kaitinant švinas reaguoja su šarmais:

Pb + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)4] + H2 ↑

ŠVINAS GAMTOJE IR JO GAVIMAS

Svarbiausiasis švino mineralas – galenitas, PbS. Jame visuomet randama

sidabro. Kiti mineralai: cerusitas PbCO3, anglezitas Pb[SO4], krokoitas

Pb[CrO4], vulfenitas Pb[MoO4], štolcitas PbWO4, bulanžeritas Pb5Sb4S11,

burnonitas PbCuSbS3.Švino mineralų, ypač galenito, yra Rusijoje,

Kazachstane, Ispanijoje, Australijoje, Kinijoje.

Stipriai kaitinant ore švino sulfidas pirmiausiai perdirbamas į švino

oksidą, kuris vėliau redukuojamas koksu.

                                       t

     2 PbS(k) + 3O2(d) [pic]2 PbO + 2 SO2    

                                   t

     2 PbO(k) + C(k) [pic]2 Pb(s) + CO2(d)    

Geriausiai žinomi švino oksidai yra: PbO (geltonas), PbO2 (raudonai rudas)

ir mišraus valentingumo oksidas Pb3O4 (raudonas), dar vadinamas suriku.

Kadangi švinas labiau linkęs būti oksidaciniame būvyje +2, Pb(IV) junginiai

yra gana stiprūs oksidatoriai, redukcija vyksta iki Pb(II) junginių. Vienas

iš tokių oksidatorių – PbO2.

PbO2(k) + 4 H+(aq) + 2 e- [pic]Pb2+(aq) + 2 H2O       

     PbO2(k) yra stipresnis oksidatorius už Cl2(d) ir beveik toks ...