Blei

Blei ist ein weiches, blaugraues Schwermetall der 4. Hauptgruppe. Seine Verbindungen leiten sich von den Oxidationszahlen +II (z. B. PbO, PbI₂) und +IV (z. B. PbO₂, (NH₄)₂[PbCl₆] ab. An der Luft bildet das Metall eine vor weiteren Angriffen schützende Oxidschicht. Bei Temperaturerhöhung steigt die Reaktivität deutlich an. Das Metall wird aus Bleiglanz, PbS, meist nach dem Röstreduktionsverfahren gewonnen. Wegen der Toxizität von Bleiverbindungen werden Bleirohre als Trinkwasserleitungen nicht mehr verwendet. Als Kabelummantelung, als Legierungsmetall (Letternmetall mit Sb und Sn; Lagermetall mit geringen Mengen von Ca, Na, Li) und zur Herstellung von Bleiakkumulatoren wird Blei technisch genutzt.

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Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem der Elemente und Eigenschaften	Atombau
Ordnungszahl: 82	82 Protonen 82 Elektronen
6. Periode	6 besetzte Elektronenschalen
IV. Hauptgruppe	4 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im Grundzustand	Xe 6s²4f¹ ⁴5d¹ ⁰6p²
Elektronegativität	1,8
Ionisierungsenergie in eV	7,416
häufigste Oxidationszahlen	IV, II
Atommasse des Elements in u	207,2
Atomradius in 10^- ¹ ⁰m	175,0
Ionenradius in 10^- ¹ ⁰m	1,32 (+2); 0,84 (+4)
Aggregatzustand im Normalzustand	fest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	11,35
Härte nach Mohs und Brinell	1,2; 3,75...4,2 · 10⁷
Schallgeschwindigkeit in	1200
Schmelztemperatur in °C	327
spezifische Schmelzwärme in	23,4
Siedetemperatur in °C	1740
spezifische Verdampfungswärme in	866,7
Standardentropie S⁰ in	65
Wärmeleitfähigkeit in bei 27°C	35,3
spezifische Wärmekapazität in bei 25 °C	0,129
Volumenausdehnungskoeffizient in 10^- ³
spez. elektrischer Widerstand in	0,20648
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,0018

Isotope des Elements

Blei kommt in der Natur als ein Gemisch von vier stabilen Isotopen vor. Weitere 30 radioaktive Isotope wurden künstlich erzeugt.

Ordnungszahl Z	Massenzahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %
82	204	203,973 044	1,5%
	206	205,974 468	24,1%
	207	206,975 903	22,1%
	208	207,976 65	52,3%

Weitere Eigenschaften

Blei ist ein Metall mit einer matten grauen Färbung. Das Metall gehört aufgrund seiner hohen Dichte (11,4 g/cm³) zu den Schwermetallen. Es ist gut verformbar und relativ weich. Die Schmelztemperatur von Blei ist sehr niedrig (327 °C). Blei gehört zu den unedlen Metallen. Da es an der Luft rasch eine graue, schützende Oxid- und Hydroxidschicht bildet, wird es passiviert und ist dann vor Reaktionen geschützt. Mit reinem Wasser reagiert Blei wegen seiner Schutzschicht nicht. Bei Erwärmung verbindet sich Blei mit Sauerstoff. Mit Halogenen reagiert Blei zu Halogeniden. Mit einigen Säuren reagiert Blei ebenfalls kaum, da es mit den Säurerest-Ionen dieser Säuren schwer lösliche Salze an seiner Oberfläche bildet, die eine weitere Reaktion verhindern. Mit Salpetersäure reagiert Blei dagegen allmählich zu Bleinitrat. Auch mit organischen Säuren kann Blei zu organischen Bleisalzen reagieren. Mit Basen bildet Blei nach Erhitzen Plumbate. Alle Bleiverbindungen sind mehr oder weniger giftig.

Entdeckung

Schon lange vor der christlichen Zeitrechnung kannten die Menschen das Blei. Im alten Ägypten verwendete man es zum Glasieren von Gegenständen und stellte Statuen daraus her. Im römischen Reich wurde Blei für Dächer und Wasserleitungen verwendet. Im Mittelalter gebrauchten es die Menschen dann auch zur Herstellung von Maschinenteilen. Besondere Bedeutung erlangte es u. a. als Dachverkleidung, zur Herstellung von Trinkwasserrohren und zur Fertigung der Lettern für den Buchdruck. Da Blei schon seit Jahrtausenden in Gebrauch ist, kann die Herkunft des Wortes nicht mehr genau zurückverfolgt werden. Wahrscheinlich stammt die Bezeichnung vom indogermanischen «bhlei» für glänzen ab. Den lateinischen Elementnamen «Plumbum» und sein Symbol «Pb» bekam das Blei 1814 von BERZELIUS.

Vorkommen /Herstellung

Blei ist, obwohl es ein bekanntes Element darstellt, auf der Erde nur in geringen Mengen vorhanden. Als reines Element - auch «gediegenes Blei» genannt, findet man das Metall selten. Häufig kommt Blei in Verbindungen in verschiedenen Erzen vor. Die bekanntesten sind Bleiglanz bzw. Galenit (Bleisulfid - PbS), Bleivitriol bzw. Anglesit (Bleisulfat - PbSO₄), Rotbleierz bzw. Krokoit (Bleichromat - PbCrO₄), Gelbbleierz bzw. Wulfenit, (Bleimolybdat - PbMoO₄), Weißbleierz bzw. Cerussit (Bleicarbonat - PbCO₃), Scheelbleierz bzw. Stolzit (Bleiwolframat - PbWO₄). Große Bleierzvorkommen finden sich in den USA, Australien, Mexiko, Russland, China und in Polen. In Deutschland sind die Vorkommen gering. Im Meer findet man nur Spuren von Blei in Form von Blei-Ionen. Blei wird aus dem Erz Bleiglanz (PbS) gewonnen. Das Erz wird «geröstet», d. h. bei etwa 1 000 °C mit Sauerstoff zur Reaktion gebracht, sodass Blei(II)-oxid entsteht. Anschließend wird das Blei(II)- oxid mit Kohlenstoff (Koks) zu Blei reduziert. Danach wird das Blei von den Verunreinigungen durch andere Metalle gereinigt.

Verwendung

Blei ist eins der wichtigsten Metalle und sehr preisgünstig. Die Hauptverwendung des metallischen Bleies besteht in der Herstellung von Legierungen, z. B. Hartblei, Schriftblei zum Buchdrucken, Blei-Spritzgusslegierungen oder als Weichblei für Dichtungen, Isolierungen und Rohre. Bleiplatten absorbieren Strahlung. Beim Röntgen verwendet man deshalb Blei zum Schutz. Farbpigmente werden aus Blei hergestellt (Bleiweiß, Mennige). Da Blei ein Schwermetall ist, wird es auch zum Beschweren, z. B. als Bleilot, Senkblei oder in Gardinenabschlüssen als Bleiband verwendet.

Wichtige Verbindungen

- Blei(II,IV)-oxid (Mennige - Pb₃O₄ - giftiges Pigment für Rostschutzgrundierungen)
- Bleioxide (Zusatz bei der Glasherstellung - Bleiglas,)
- Bleihaltige Farbpigmente (Bleiweiß, Chromrot, Neapelgelb, Chromgelb)
- Blei(IV)-oxid (PbO₂ - entsteht beim Aufladen der Bleiakkumulatoren und Bleisulfat - PbSO₄ bildet sich beim Entladen)
- Bleisilicat (PbSiO₃ - notwendig zur Bereitung von Porzellanschmelzfarben)
- Tetraethylblei und Tetramethylblei (organischen Bleiverbindung - bis vor wenigen Jahren Benzinzusatz, um die Klopffestigkeit zu erhöhen, sehr giftig)

Bau

Blei kristallisiert in einer kubisch-dichtesten Kugelpackung.

Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Blei." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie/artikel/blei (Abgerufen: 20. May 2025, 07:07 UTC)

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