82PbBlei

Blei (von mittelhochdeutsch blī, zu germanisch *blīwa- mit dem Suffix -wa der Farbnamen „grau“ und „blau“ in Bezug auf „das blaue Metall“) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Pb (lateinisch plumbum) und der Ordnungszahl 82. Es steht in der 4. Hauptgruppe bzw. der 14. IUPAC-Gruppe (Kohlenstoffgruppe) und 6. Periode des Periodensystems. Blei ist ein giftiges, weiches und formbares Schwermetall mit einem niedrigen Schmelzpunkt.

Die Isotope 206Pb, 207Pb und 208Pb sind die schwersten stabilen Atome, Blei ist damit das Element mit der höchsten Massen- und Ordnungszahl, welches noch in gewissen Isotopen stabil ist. Alle Bleiisotope haben die magische Protonenzahl 82, die diese Stabilität bewirkt. Bei 208Pb liegt sogar ein so genannter doppelt magischer Kern vor, weil er zusätzlich die magische Neutronenzahl 126 aufweist.

Da die Bleiisotope 206, 207 und 208 die Endprodukte der drei natürlichen Zerfallsreihen radioaktiver Elemente sind, ist relativ viel Blei entstanden; es kommt deshalb in der Erdkruste im Vergleich zu anderen schweren Elementen (Quecksilber, Gold u. a. ) häufig vor.

Blei ist bereits seit der Antike bekannt und findet seitdem viele Anwendungen, darunter als Material für Rohre, im Strahlenschutz oder in praktischen Legierungen (oft mit Zinn und Antimon) in Geschossen und Gewichten. Auch wird es in Verbindung mit anderen Elementen als Pigment benutzt, andererseits ist Blei auch in bestimmten Batterien und Gläsern. Aufgrund der Toxizität des Bleis wird es allerdings in bestimmten Anwendungen von weniger giftigen Alternativen verdrängt.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse207,2 ±1,1 [206,14 … 207,94]
Atommasse207,21 u

Atomradien

Radius (empirisch)175 pm
Radius (berechnet)154 pm
Kovalenter Radius146 ±5 pm
Van-der-Waals-Radius202 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationXe 4f14 5d10 6s2 6p2
Ionisierungsenergie(1.) 7,4166799 eV
(2.) 15,032499 eV
(3.) 31,9373 eV
(4.) 42,33256 eV
(5.) 68,8 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:32
o-Schale:18
p-Schale:4

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte11,34 g·cm−3 (293,1 K)
Molares Volumen1,826·10-5 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit1.260 m·s−1 (293,1 K)

Temperaturen

Schmelzpunkt600,6 K
Siedepunkt2.022 K
Flüssigkeitsbereich1.421 K
Sprungtemperatur7,2 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie4,77 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie178 kJ·mol-1
Bindungsenergie195 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität131 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit35 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient2,89·10-5 K-1

Härten

Mohshärte1,5
Brinellhärte38,3 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul16 GPa
Schubmodul5,6 GPa
Kompressionsmodul46 GPa
Poissonzahl0,44

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit4,76·106 S·m-1
Widerstand2,1·10-7 Ωm

Magnetismus

Magnetismusdiamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität-2,301·10-5 cm3·mol−1 (298 K)

Chemische Eigenschaften

Basizitätamphoter
Oxidationszustand2, 4
Normalpotential-0,1251 V (Pb2+ + 2e- → Pb)

Elektronegativität

Pauling-Skala2,33
Sanderson-Skala2,29
Allred-Rochow-Skala1,55
Mulliken-Skala2,41
Nagle-Skale1,76
Pearson-Skale3,9 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-flächenzentriert
Goldschmidt-Klassifikationchalcophil
Supraleitermit Sprungtemperatur (Festkörper, Normaldruck)
Preis/kg2 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
10 ppb ≈ 1·1011 M☉
sunny
Sonne
10 ppb ≈ 1,98·1010 Mt
destruction
Meteorit
1.400 ppb ≈ 1,4 g
public
Erdkruste
10.000 ppb ≈ 277.000 Mt
water_drop
Ozeane
0,03 ppb ≈ 41,1 kt
waves
Fließendes Gewässer
3 ppb ≈ 48 kt
accessibility_new
Menschlicher Körper
1.700 ppb ≈ 119 mg