Thallium Zinn  Periodensystem Ununquadium Bismut
 
Blei                                                  82Pb
engl. lead; lat. plumbum ("Blei")
 
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Blei ist ein leicht verformbares und sehr 
weiches Schwermetall mit graublauer Farbe
relat. Atommasse:  
Ordnungszahl:  
Schmelzpunkt:  
Siedepunkt:  
Oxidationszahlen:  
Dichte:  
Härte (Mohs):  
Elektronegativität:  
Atomradius:  
Elektronenkonfig.:  
natürl. Häufigkeit:  
   

 

207,2   
82   
327,502 °C   
1749 °C   
4, 2   
11,342 g/cm³  
1,2   
1,8 (Pauling)   
175 pm  
[Xe]4f145d106s26p2  
Pb-204    1,4%  
Pb-206  24,1%  
Pb-207  22,1%  
Pb-208  52,4%
 
 
Eigenschaften:  
Blei ist ein bläulich-graues, sehr gut dehnbares Schwermetall, das sich leicht verbiegen und zu dünnen Folien walzen lässt. Es ist so weich, dass man es mit einem Fingernagel ritzen kann. Auf Papier lässt sich mit dem Metall ein dunkelgrauer Strich zeichnen, weshalb man es früher zur Herstellung von Bleistiften verwendete.   
   
An der Luft läuft es infolge einer Oxidation grau an. Dabei bilden sich Bleioxid (PbO) und Bleihydroxid Pb(OH)2. Letzteres reagiert mit dem Kohlenstoffdioxid der Luft und bildet basisches Blei(II)-carbonat (Pb(OH)2.2PbCO3), wodurch das darunterliegende Metall vor weiterer Korrosion geschützt wird. Im Vergleich zu anderen Schwermetallen ist Blei relativ edel, es steht in der Spannungsreihe zwischen Zinn und Wolfram. Unedle Metalle wie Zink fällen aus einer Bleisalzlösung elementares Blei aus, was an der Bildung von langen, baumartigen Bleikristallen (Bleibaum) erkennbar ist. Zur Durchführung dieses Versuchs füllt man eine Petrischale zur Hälfte mit destilliertem Wasser und gibt zwei Spatel Bleiacetat hinzu. Man rührt so lange, bis alles Salz aufgelöst ist und säuert mit 10 Tropfen Essigessenz an (25%-ige Essigsäure). Danach wird ein dünnes Zinkblech in die Lösung gelegt:  
   
 
Auf einem in eine Bleisalzlösung gelegten Zinkblech scheiden sich Bleikristalle ab
  
  
Fein verteiltes Blei entzündet sich an der Luft von selbst, es ist pyrophor:  
  
2 Pb  +  O2  ----->  2 PbO   DHR = -448 kJ/mol  
  
Mit Chlor reagiert es zu Blei(II)-chlorid, mit Schwefel zu Blei(II)-sulfid:  
  
Pb  +  Cl2  ----->  PbCl2    DHR = -359 kJ/mol  
Pb  +  S  ----->  PbS   DHR = -94 kJ/mol  
  
Mit Phosphorsäure, Flusssäure, Schwefelsäure und Salzsäure bildet sich ein dünner Schutzüberzug aus den gebildeten Salzen, so dass die Säuren nicht weiter mit dem Metall reagieren können. Konzentrierte Salpetersäure, aber auch heiße konzentrierte Schwefelsäure lösen Blei jedoch unter Bildung der entsprechenden Salze rasch auf. In heißen Laugen löst sich Blei unter Bildung von Plumbaten.   
   
Blei und seine chemischen Verbindungen sind relativ giftig. Das Einatmen von Bleistäuben kann zu Erbrechen, Koliken und zu einem Kreislaufversagen führen. Heimtückisch wirkt die langfristige Aufnahme kleiner Mengen von Bleisalzen, z.B. durch das Trinken von Wasser aus bleihaltigen Wasserrohren oder aus Gefäßen mit einer Bleilasur. Das Blei lagert sich in den Knochen ein und führt zur Bleikrankheit, die sich in Müdigkeit, Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Hautblässe oder Muskelschwäche äußert. Typisch für eine chronische Bleivergiftung sind auch schwarze Ränder von Bleisulfid am Zahnfleischsaum.  
 
 
Vorkommen:   
Mit einem Massenanteil von 0,0018% steht Blei an 35. Stelle der Elementhäufigkeit in der Erdhülle und ist daher relativ selten. Elementares Blei kommt in der Natur nur sehr selten vor.  
  
 
Gediegen Blei von Garpenberg/Schweden
 

Das wichtigste Bleierz ist der meist silberhaltige Bleiglanz (Bleisulfid, PbS), aus dem das reine Blei durch Rösten und Reduktion gewonnen werden kann. Daneben existieren eine Vielzahl an Bleierzen, wie Cerussit (Weißbleierz), Krokoit (Rotbleierz), Wulfenit (Gelbbleierz), Pyromorphit, Boulangerit oder Vanadinit. Die größten Bleierzlagerstätten befinden sich in Australien, USA, GUS, Kanada, Mexiko, Peru, China, Spanien, Polen, Irland und Schweden. In Deutschland wurde Bleierz im Erzgebirge, im Harz, in der Eifel und im Ruhrgebiet abgebaut.  

 
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Geschichtliches:  
Blei ist eines der zehn Metalle des Altertums. Die alten Ägypter verwendeten es schon um 7000 vor Christus zum Glasieren von Töpfen. Die alten Griechen förderten Bleierze auf den Inseln Zypern und Rhodos. Die Römer bauten aus Blei Wasserleitungen und benutzten es für Dachabdeckungen und zur Herstellung von Gegenständen (auch in Legierungen mit Zinn). Gelegentlich wurde der Untergang des Römischen Reiches sogar auf anhaltende Bleivergiftungen römischer Soldaten zurückgeführt, da diese bleisalzhaltiges Wasser aus den Wasserleitungen tranken. Der deutsche Name Blei geht auf das indogermanische Wort "bhlei" (glänzen, leuchten) zurück. Das chemische Symbol Pb schlug J.J.Berzelius im Jahre 1814 vor.  
   
 
Alchemistische Symbole für das Element Blei
 
 
Herstellung:  
Das Metall wird hauptsächlich aus Bleiglanz gewonnen. Dabei kommen zwei Verfahren zum Einsatz: Beim Röstreduktionsverfahren wird klein gemahlenes Bleierz im Luftstrom bei 1000°C geröstet, bzw. oxidiert:  
  
2 PbS  +  3 O2  -----> 2 PbO  +  2 SO2 
   
Das erhaltene Bleioxid reduziert man dann in einem Schachtofen mit Koks, bzw. mit Kohlenstoffmonoxid und gibt noch Kalk als Flussmittel hinzu:  
  
PbO  +  C  -----> Pb  +  CO 
PbO  +  CO  ----->   Pb  +  CO2 
   
 
Die Herstellung von Blei im Schachtofen nach dem Röstreduktionsverfahren
  
  
Das noch unreine Blei sammelt sich im unteren Teil, während die leichtere Schlacke über dem Blei schwimmt. Beim Röstreaktionsverfahren wird nur ein Teil des Bleisulfids geröstet. Ein Teil des entstehenden Bleioxids dient dann zur Reduktion des Bleisulfids:  
  
3 PbS  +  3 O2  -----> PbS  +  2 PbO  +  2 SO2 
PbS  +  2  PbO  -----> 3 Pb  +  SO2 
   
Das bei beiden Verfahren entstehende Rohblei enthält noch 2-3% Verunreinigungen an anderen Metallen. Die Reinigungen erfolgt durch verschiedene Verfahren, z.B. durch die elektrolytische Raffination (Näheres siehe bei der Kupferraffination).  
 
 
 
Verwendung:  
Blei ist eines der wichtigsten Gebrauchsmetalle und dient vor allem zur Herstellung von Legierungen:  
  • Hartblei (90% Blei, 10% Antimon): Akkumulatoren
  • Bleilagermetall (98% Blei, 2% Na, Li, Ca): Achsenlager von Eisenbahnzügen
  • Schriftmetalle (z.B. 80% Blei, 12% Antimon, 5% Zinn, Rest Kupfer und Nickel): Buchdruckplatten
  • Blei-Kupfer-Legierungen dienen zur Herstellung von Kabelummantelungen, Dichtungen, Isolierungen und Rohrleitungen. 
Die chemische Industrie verwendet Blei als Rohrmaterial für Säuren und aggressive Flüssigkeiten. Dicke Bleiplatten eignen sich als Strahlenschutzmaterial, z.B. beim Röntgen. Bleiverbindungen wie Bleimennige [Blei(II,IV)-oxid, Pb3O4] oder Bleiweiß [basisches Bleicarbonat,  2PbCO3·Pb(OH)2)] werden als Pigmente für Farben eingesetzt. Angler und Fischer hängen Bleigewichte zum Beschweren an ihre Netze.  
   
 
200 Gramm schweres Bleigewicht eines Fischernetzes
 
 
 
 Copyright: Thomas Seilnacht