Chumbo

Chumbo
Sn     82 Pb                                                                                                                                                                                                                                           Pb Fl Talio ← Chumbo → Bismuto Táboa periódica dos elementos
[[Ficheiro:{{{espectro}}}|300px|center]]
Liñas espectrais do Chumbo
Información xeral
Nome, símbolo, número	Chumbo, Pb, 82
Serie química	Metales
Grupo, período, bloque	14, 6, p
Densidade	11340 kg/m3
Dureza	1,5
Aparencia	gris azulado
N° CAS	7439-92-1
N° EINECS	{{{EINECS}}}
Propiedades atómicas
Masa atómica	207,2(1) u
Raio medio	180 pm
Raio atómico (calc)	154 pm
Raio covalente	147 pm
Raio de van der Waals	202 pm
Configuración electrónica	[Xe]4f14 5d10 6s2 6p2
Electróns por nivel de enerxía	2, 8, 18, 32, 18, 4
Estado(s) de oxidación	4, 2
Óxido	Anfótero
Estrutura cristalina	cúbica centrada nas caras
Propiedades físicas
Estado ordinario	Sólido
Punto de fusión	600,61 K
Punto de ebulición	2022 K
Punto de inflamabilidade	{{{P_inflamabilidade}}} K
Entalpía de vaporización	177,7 kJ/mol
Entalpía de fusión	4,799 kJ/mol
Presión de vapor	4,21 × 10-7 Pa a 600 K
Temperatura crítica	7,196 K
Presión crítica	Pa
Volume molar	m3/mol
Velocidade do son	1260 m/s a 293.15 K (20 °C)
Varios
Electronegatividade (Pauling)	2,33
Calor específica	129 J/(K·kg)
Condutividade eléctrica	4,81 × 106 S/m
Condutividade térmica	35,3 W/(K·m)
1.ª Enerxía de ionización	715,6 kJ/mol
2.ª Enerxía de ionización	1450,5 kJ/mol
3.ª Enerxía de ionización	3081,5 kJ/mol
4.ª Enerxía de ionización	4083 kJ/mol
5.ª Enerxía de ionización	6640 kJ/mol
6.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización6}}} kJ/mol
7.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización7}}} kJ/mol
8.ª enerxía de ionización	{{{E_ionización8}}} kJ/mol
9.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización9}}} kJ/mol
10.ª Enerxía de ionización	{{{E_ionización10}}} kJ/mol
Isótopos máis estables
iso AN Período MD Ed PD MeV 204Pb 1,4 % >1.4×1017 anos α 2,186 200Hg 205Pb Sintético 1.53×107 años ε 0,051 205Tl 206Pb 24,1 % estable con 124 neutróns 207Pb 22,1 % estable con 125 neutróns 208Pb 52,4 % estable con 126 neutróns 210Pb trazas 22,3 anos α β 3,792 0,064 206Hg 210Bi
Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria.

O chumbo é un elemento químico da táboa periódica con símbolo Pb (do latín plumbum) e número atómico 82 segundo a táboa actual, xa que non formaba parte na táboa de Dmitri Mendeleiev. Este químico non o recoñecía como un elemento metálico común pola súa gran elasticidade molecular. Cabe destacar que a elasticidade deste elemento depende das temperaturas do ambiente, as cales distenden os seus átomos, ou os estenden.

O chumbo é un metal pesado de densidade relativa ou gravidade específica 11,4 a 16 °C, de cor prateada con ton azulado, que se empaña para adquirir unha cor cinza mate. É flexible, inelástico e fúndese con facilidade. A súa fusión prodúcese a 327,4 °C e ferve a 1725 °C. As valencias químicas normais son 2 e 4. É relativamente resistente ao ataque de ácido sulfúrico e ácido clorhídrico, aínda que se disolve con lentitude en ácido nítrico e ante a presenza de bases nitroxenadas. O chumbo é anfótero, xa que forma sales de chumbo dos ácidos, así como sales metálicos do ácido plúmbico. Ten a capacidade de formar moitos sales, óxidos e compostos organometálicos.

Características xerais

Os compostos de chumbo máis utilizados na industria son os óxidos de chumbo, o tetraetilo de chumbo e os silicatos de chumbo. O chumbo forma aliaxes con moitos metais, e, en xeral, emprégase nesta forma na maior parte das súas aplicacións. É tóxico, e a intoxicación por chumbo denomínase saturnismo ou plumbosis.

Isótopos do chumbo

O chumbo pode atoparse en moitos isótopos, sendo estables catro deles: ²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb, e ²⁰⁸Pb.

Ao ²⁰⁴Pb coñéceselle como Chumbo primordial, e os ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb e ²⁰⁸Pb fórmanse pola desintegración radioactiva de dous isótopos do Uranio (U-235 e U-238) e un isótopo do Torio (Th 232).

O ²¹⁰Pb é un precursor do ²¹⁰Po na serie de decaemento do ²³⁸U.

O ²¹⁰Pb é radioactivo.

²¹⁰Pb no tabaco

A concentración de ²¹⁰Pb en fumadores é o dobre que a concentración en non fumadores. Esta diferenza atribúese á inhalación de ²¹⁰Pb no fume do tabaco.

Fontes de chumbo

O chumbo de cando en cando atópase no seu estado elemental. Preséntase comunmente como sulfuro de chumbo na galena (pbS). Outros minerales de importancia comercial son os carbonatos (cerusita, PbCO₃)) e os sulfatos (anglesita, PbSO₄)). Os fosfatos (piromorfita, pb₅Cl(PO₄)₃), os vanadatos (vanadinita, Pb₅Cl(VO₄)₃), os arseniatos (mimelita, Pb₅Cl(ASO₄)₃), os cromatos (crocoita, PbCrO₄) e os molibdatos (vulferita, PbMoO₄), os wolframatos (stolzita, PbWO4) son moito menos abundantes. Tamén se atopa chumbo en varios minerais de uranio e de torio, xa que provén directamente da desintegración radioactiva (decaemento radioactivo). Os minerais comerciais poden conter tan pouco chumbo como o 3%, pero o máis común é un contido de pouco máis ou menos do 10%. Os minerais concéntranse ata alcanzar un contido de chumbo de 40% ou máis antes de fundirse ou ceder ante a presenza de fontes de calor extrema.

O uso máis amplo do chumbo, como tal, atópase na fabricación de acumuladores. Outras aplicacións importantes son a fabricación de tetraetilo de chumbo, forros para cables, elementos de construción, pigmentos, soldadura suave, municións, plomadas para pesca e tamén na fabricación desde soldadiños de xoguete ata para facer tubos de órganos musicais.

Estanse desenvolvendo compostos organoplúmbicos para aplicacións como son a de catalizadores na fabricación de espuma de poliuretano, tóxicos para as pinturas navais co fin de inhibir a incrustación nos cascos, axentes biocidas contra as bacterias grampositivas, ácaros e outras bacterias, protección da madeira contra o ataque dos barrenillos e fungos mariños, preservadores para o algodón contra a descomposición e o moho, axentes molusquicidas, axentes antihelmínticos, axentes redutores do desgaste nos lubricantes e inhibidores da corrosión para o aceiro.

Mercé á súa excelente resistencia á corrosión, o chumbo atopa un amplo uso na construción, en particular na industria química. É resistente ao ataque por parte de moitos ácidos porque forma o seu propio revestimento protector de óxido, pero é atacado polas bases nitroxenadas. Como consecuencia desta característica vantaxosa, o chumbo utilízase moito na fabricación e o manexo do ácido sulfúrico,ácido nítrico.

Durante moito tempo empregouse o chumbo como pantalla protectora para as máquinas de raios X. En virtude das aplicacións cada vez máis amplas da enerxía atómica, volvéronse cada vez máis importantes as aplicacións do chumbo como blindaxe contra a radiación.

Usos industriais

Na historia

Baixorrelevo de chumbo, no Museo Cluny (París).

O chumbo é un dos metais que desde máis antigo coñeceron e empregaron os homes tanto polo moito que abunda como pola súa facilidade de fundirse. Suponse que Midácritas foi o primeiro que o levou a Grecia. Plinio o Vello di que na antigüidade escribíase en láminas ou follas de chumbo e algúns autores aseguran achar moitos volumes de chumbo nos cemiterios romanos e nas catacumbas dos mártires. O uso de escribir en láminas de chumbo é antiquísimo e Pausanias menciona uns libros de Hesíodo escritos sobre follas de devandito metal. Atopáronse en York (Inglaterra) láminas de chumbo en que estaba gravada unha inscrición do tempo de Domiciano.

No Imperio romano os canos e as bañeiras recubríanse con chumbo ou con cobre,

Na Idade Media empregábanse grandes ferros de chumbo para os teitumes e para revestir a armazón de madeira das frechas ou torres. Tamén se fundían en chumbo moitos medallóns, mascaróns de fontes etc. e había tamén fontes bautismais de chumbo. En 1754 achouse na alcazaba ou alcaicín de Granada unha lámina de chumbo de 30 polgadas (76,2 cm) de longo e 4 (10,16 cm) de ancho con tres dobreces e entre eles, unha cruz e o 17 do mesmo mes e ano un libro de follas de chumbo escritas. Os caracteres destes descubrimentos persuadiron de que eran dunha data anterior ao século VIII.

Na actualidade

A súa utilización como cuberta para cables, xa sexa a de teléfono, de televisión, de Internet ou de electricidade, segue sendo unha forma de emprego adecuada. A ductilidade única do chumbo faio particularmente apropiado para esta aplicación, porque pode estirarse para formar un forro continuo ao redor dos condutores internos.

O uso do chumbo en pigmentos sintéticos ou artificiais foi moi importante, pero está decrecendo en volume. Os pigmentos que se utilizan con máis frecuencia e nos que intervén este elemento son:

• O branco de chumbo (coñecido tamén como albaialde) 2PbCO₃.Pb(OH)₂
• Sulfato básico de chumbo
• O Tetróxido de chumbo tamén coñecido como minio.
• cromatos de chumbo.
• O silicatoeno de chumbo (máis coñecido na industria dos aceiros brandos)
• O tetraetilo de chumbo, abreviado TEL (CH3CH2)4Pb aditivo para a gasolina.

Utilízanse unha gran variedade de compostos de chumbo, como os silicatos, os carbonatos e sales de ácidos orgánicos, como estabilizadores contra a calor e a luz para os plásticos de policloruro de vinilo. Úsanse silicatos de chumbo para a fabricación de frituras (esmaltes) de vidro e de cerámica, as que resultan útiles para introducir chumbo nos acabados do vidro e da cerámica. A azida de chumbo, Pb(N₃)₂, é o detonador estándar para os explosivos plásticos como o C-4 ou outros tipos de explosivos H.E. (Highly Explosive). Os arseniatos de chumbo empréganse en grandes cantidades como insecticidas para a protección dos cultivos e para escorrentar insectos molestos como o son cascudas, mosquitos e outros animais que posúan un exoesqueleto. O litargirio (óxido de chumbo) emprégase moito para mellorar as propiedades magnéticas dos imáns de cerámica de ferrita de bario.

Así mesmo, unha mestura calcinada de zirconato de chumbo e de titanato de chumbo, coñecida como PETE, está ampliando o seu mercado como un material piezoeléctrico.

Efectos

Aviso médico

Advertencia: A Wikipedia non dá consellos médicos. Se cre que pode requirir tratamento, por favor, consúltello ao médico.

O chumbo pode entrar na auga potable a través da corrosión das tubaxes. Isto é máis común que ocorra cando a auga é lixeiramente aceda. Esta é a razón pola que os sistemas de tratamento de augas públicas son agora requiridos levar a cabo un axuste de pH en auga que serve para o uso da auga potable. O chumbo non cumpre ningunha función esencial no corpo humano, este pode principalmente facer dano logo de ser tomado na comida, aire ou auga.

O chumbo pode causar varios efectos non desexados, como son:

• Perturbación da biosíntese de hemoglobina e anemia.
• Incremento da presión sanguínea.
• Dano aos riles.
• Aborto espontáneo
• Perturbación do sistema nervioso.
• Dano ao cerebro
• Distintos tipos de cancro.
• Diminución da fertilidade do home a través do dano no esperma.
• Diminución das habilidades de aprendizaxe dos nenos.
• Perturbación no comportamento dos nenos, como é agresión, comportamento impulsivo e hipersensibilidade.
• Alteracións graves na propiocepción, equilibriocepción, nocicepción e electrocepción, magnetocepción, ecolocalización en certos animais.
• A formación de depósitos plúmbicos nas enxivas que forman unha liña de cor gris claro azulado chamada "a liña do chumbo" ou "a liña de Burton".

O chumbo pode entrar no feto a través da placenta da nai. Debido a isto pode causar serios danos ao sistema nervioso e ao cerebro dos nenos por nacer.

Chumbo no ambiente

Con respecto á súa incidencia nos ecosistemas, o chumbo atópase de forma natural no ambiente, pero as maiores concentracións atopadas no ambiente son o resultado das actividades humanas.

Os sales de chumbo entran nos ecosistema a través dos tubos de escape (principalmente os defectuosos) dos coches, camións, motos, avións, barcos e aeroescorregadores e case todos os tipos de vehículos motorizados que utilicen derivados do petróleo como combustible, sendo as partículas de maior tamaño as que quedarán retidas no chan e nas augas superficiais, provocando a súa acumulación en organismos acuáticos e terrestres, e coa posibilidade de chegar ata o home a través da cadea alimenticia. As pequenas partículas quedan suspendidas na atmosfera, podendo chegar ao chan e á auga a través da choiva aceda.

A acumulación de chumbo nos animais, pode causar graves efectos na súa saúde por envelenamento, e ata a morte por paro cardio-respiratorio. Algúns organismos, como os crustáceos e outros invertebrados, son moi sensibles ao chumbo (dado que o chumbo cando se atopa en exceso deposítase nos ósos e ao non posuílos queda retido no seu organismo), e en moi pequenas concentracións cáusanlles graves mutacións. Rexistráronse casos onde as crías de crustáceos con saturnismo crónico, presentaban extremidades máis longas, deformidades noutras e un comportamento agresivo e pouco coordinado chegando a producirse automutilacións e autolasceracións múltiples, atribuído a alteracións xenéticas xeradas pola contaminación por chumbo.

Outro efecto significativo do chumbo nas augas superficiais, é que provoca perturbacións no fitoplancto, que é unha fonte importante de produción de osíxeno nos océanos e de alimento para algúns organismos acuáticos de variado tamaño (desde baleas ata pequenos peixiños).

Chumbo nos alimentos

O chumbo, como outros denominados metais pesados, pode estar presente na auga de bebida e nos alimentos, como consecuencia da emisión á atmosfera e ó medio acuático de compostos que conteñen chumbo. Por tal motivo, a súa presenza nos alimentos está considerada como un contaminante (perigo químico) e a Unión Europea fixou en 2006 uns límites máximos de 0,10 mg/kg peso fresco para as carnes dos animais de abasto e 0,50 mg para os despoxos.

Pero as concentracións deste metal na carne e vísceras de animais de caza, como consecuencia do uso do chumbo na munición, adoita superar estas cifras, alcanzando valores de, por exemplo, 6–25 mg en fígado de aves, 2,5 mg en peitiga de perdiz, 1,3-3,4 en músculo de xabaril etc., con resultados moi variables segundo o estudo, a especie e o órgano analizado. A Axencia Europea de Seguridade Alimentaria estimou en 2010 unha concentración media de 3,153 mg/kg peso fresco.

En España, os resultados obtidos, aínda que insuficientes, son similares ós obtidos noutros países, polo que a Axencia Española de Seguridade Alimentaria (AESAN) ditou a recomendación de reducir o consumo a un máximo dunha ración semanal, duns 150 g aproximadamente, na poboación en xeral, e desaconsella o consumo de carne de caza nos meniños de menos de 6 anos e nas mulleres embarazadas.

Estudos sobre a conduta

Un estudo realizado en maio de 2000 polo consultor económico Rick Nevin demostrou que dun 65% a 90% dos crimes violentos realizados en Estados Unidos teñen como causa a exposición ao chumbo. No 2007, Nevin demostrou, nun novo estudo, que a exposición ao chumbo (tomando o nivel en sangue de chumbo) por parte dun 60% dos nenos e adolescentes leva un baixo nivel de coeficiente intelectual, carácter agresivo e antisocial con tendencia ao criminal. Estes estudos foron realizados ao longo de varios anos e en 9 países diferentes; sendo discutidos polo The Washington Post en xullo dese ano. Tamén chamou a atención do científico político de Darthmouth, o Dr. Roger D. Masters quen xunto a outros científicos de envergadura internacional apoian os estudos realizados por Nevin.

Véxase tamén

Bibliografía

• AESAN: "Informe del Comité Científico de la Agencia Española de Seguridad Alimentaria y Nutrición (AESAN) sobre el riesgo asociado a la presencia de plomo en carne de caza silvestre en España", en Revista del Comité Científico 15, 2012 [2]
• "Táboa periódica dos elementos" (PDF). Consello da Cultura Galega, Xunta de Galicia, Real Academia Galega de Ciencias, Real Academia Galega e Ciencia Nosa. 2019. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Vázquez, M. (2006). O nome e o símbolo dos elementos químicos (PDF). Xunta, Secretaría Xeral de Política Lingüística e CRPIH. ISBN 978-84-453-4325-8. 
• Bermejo, M. R.; González, A.; Maneiro, M. (2018). Guía dos elementos químicos. Historia, propiedades e aplicacións. Xunta de Galicia e CRPIH. ISBN 978-84-453-5297-7. 

Ligazóns externas

• Plomo - Pb en Lenntech BV (en castelán)
• Los Alamos National Laboratory - Lead (en inglés)
• WebElements.com - Lead(en inglés)
• EnvironmentalChemistry.com - Lead(en inglés)
• Global Phaseout of Leaded Gasoline(en inglés)