Blei

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Einleitung

Blei, chemisches Symbol Pb, bläulich graues, metallisches Element mit der Ordnungszahl 82, das zusammen mit Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn und Ununquadium in der vierten Hauptgruppe des Periodensystems steht.

Blei zählt zu den Schwermetallen, war bereits vor etwa 5 000 Jahren bekannt und wurde zum Anfertigen von Gebrauchsgegenständen verwendet. Der Name Blei kommt von dem althochdeutschen Begriff Blio (Glanz, Farbe), das chemische Symbol Pb ist von Plumbum, dem lateinischen Namen für Blei, abgeleitet.

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Vorkommen

Von Blei sind vier natürliche Isotope (²⁰⁴Pb, ²⁰⁶Pb, ²⁰⁷Pb und ²⁰⁸Pb) bekannt, von denen Blei 208 am häufigsten auftritt (mehr als 52 Prozent). Blei 206, 207 und 208 sind die Endprodukte der Uran-, Actinium- sowie der Thoriumzerfallsreihe (siehe Radioaktivität). Neben den natürlichen Isotopen gibt es mehr als 30 künstliche Isotope mit Massenzahlen von 178 bis 214, die alle radioaktiv sind und Halbwertszeiten zwischen wenigen Sekunden und 15 Millionen Jahren haben.

In der Natur ist Blei vor allem in gebundener (z. B. in Erzen) und selten in elementarer (gediegener) Form anzutreffen. So kommt es in der Natur fast ausschließlich in Form von Blei(II)-Verbindungen vor. Am weitesten verbreitet ist Bleiglanz oder Galenit (Blei(II)-sulfid, PbS), seltener sind z. B. Weißbleierz oder Cerussit (Blei(II)-carbonat, PbCO3), Rotbleierz oder Krokoit (Blei(II)-chromat, PbCro4) sowie Bleivitriol oder Anglesit (Blei(II)-sulfat, PbSO4). Unter den Elementen der Erdkruste steht Blei an 36. Stelle.

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Eigenschaften

Metallisches Blei ist weich, dehnbar, besitzt eine geringe Zugfestigkeit und leitet elektrischen Strom schlecht. Eine frisch geschnittene Bleioberfläche zeigt einen hellen, silbrigen Glanz, der schnell in die charakteristische, bläulich graue Farbe übergeht. Blei schmilzt bei 328 °C und siedet bei 1 740 °C. Die Dichte von Blei liegt bei 11,34 Gramm pro Kubikzentimeter, seine Atommasse beträgt 207,20 u.

Das Element löst sich in Salpetersäure unter Bildung von Bleinitrat (Pb(NO₃)₂) schnell auf:

3Pb0 + 8HNVO3 → 3PbII(NO3)2 + 2NIIO + 4H2O.

Dagegen bilden sich mit Schwefel-, Salz- oder Flusssäure (siehe Fluor) schwer lösliche Bleiverbindungen (PbSO₄, PbCl₂, PbF₂), die das Metall in einer dünnen Schicht überziehen und so einen weiteren Angriff der Säure verhindern. In Gegenwart von Luft reagiert Blei mit Wasser langsam zu verschiedenen Blei(II)-Verbindungen, z. B. zu basischen Bleicarbonaten unterschiedlicher Zusammensetzung (xPbCO₃ · yPb(OH)₂). Blei und die meisten seiner Verbindungen sind giftig. Laut Trinkwasserverordnung dürfen in Deutschland in einem Liter Trinkwasser höchstens 0,01 Milligramm Blei enthalten sein (siehe Grenzwert).

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Bleiverbindungen

In seinen Verbindungen tritt Blei vor allem mit der Oxidationszahl +2 auf, seltener mit der Oxidationszahl +4. Beispiele für Blei(II)-Verbindungen sind Blei(II)-acetat (Pb(CH₃COO)₂), Bleidichlorid (PbCl₂), Bleimonoxid (PbO) sowie Bleimonosulfid (PbS) und Blei(II)-chromat (PbCrO₄). Beispiele für Blei(IV)-Verbindungen sind Bleitetrahydrid oder Plumban (PbH₄), Bleitetrachlorid (PbCl₄) und Bleidioxid (PbO₂). Mennige (Pb₃O₄) lässt sich formal auch als Pb^II₂[Pb^IVO₄] auffassen, enthält also Blei mit den Oxidationszahlen +2 und +4.

Wie andere Metalle verbindet sich auch Blei mit organischen Resten oder Liganden zu Komplexen (siehe Koordinationschemie) oder metallorganischen Verbindungen wie Bleitetraethyl (Pb(C₂H₅)₄). Die meisten dieser Verbindungen sind sehr giftig.