Олово и свинец

Свинец и олово — типичные представители p-металлов (имеют p-электроны на внешнем уровне). В периодической системе находятся в IVА группе: олово — в 5-м периоде, свинец — в 6-м.

Распространённость в природе

Свинец встречается в виде:

• Свинцового блеска — PbS
• Свинцового сурика — Pb₃O₄

Олово — в виде оловянного колчедана: Cu₂FeSnS₄.

Электроотрицательность и свойства

В группе IVА: углерод и кремний — неметаллы, олово и свинец — металлы. Однако их соединения проявляют амфотерность — способность вести себя как кислоты и основания.

Степени окисления

Электронная конфигурация внешнего уровня: ns²np². Возможные степени окисления: +2 и +4.

• У олова устойчивы обе степени окисления.
• У свинца устойчива степень окисления +2.

В соединениях:

• Sn²⁺ — сильный восстановитель (SnCl₂, Sn(NO₃)₂)
• Pb⁴⁺ — сильный окислитель (PbO₂, Pb₃O₄)

Строение простых веществ

Оба металла имеют металлическую кристаллическую решётку.

Олово имеет две аллотропные модификации:

• Белое олово (металлическое) — устойчиво выше 13,2°C
• Серое олово (алмазоподобное) — порошок, устойчиво ниже 13,2°C

Химические свойства

1. Взаимодействие с водой

Олово и свинец стоят в ряду напряжений до водорода, но реагируют с водой необычно:

Свинец реагирует только в присутствии кислорода.

2. Амфотерные свойства

а) Взаимодействие с щелочами:

В расплаве:

В растворе образуются комплексы:

б) Взаимодействие с кислотами-неокислителями:

Свинец пассивируется разбавленными H₂SO₄ и HCl из-за нерастворимых солей (PbSO₄, PbCl₂), но реагирует с концентрированными кислотами:

3. Взаимодействие с неметаллами

а) С кислородом:

б) С серой:

Важно: PbS₂ не существует. Pb⁴⁺ окисляет S^2– до S.

в) С галогенами:

Важно: PbI₄ не существует. Pb⁴⁺ окисляет I^– до I₂.

4. Качественные реакции

На олово(II):

На свинец(II):

5. Участие в ОВР

PbO₂ — сильный окислитель:

SnCl₂ — сильный восстановитель:

Взаимодействие с кислотами-окислителями

Олово:

Свинец:

Применение соединений

• SnCl₂ — восстановитель в аналитической химии (качественная реакция на Bi³⁺)
• SnO₂ — эмаль для покрытия металлов
• PbCrO₄ — хромовая жёлтая краска
• (PbOH)₂CO₃ — свинцовые белила
• Pb₃O₄ — сурик (красный пигмент)
• PbO₂ — окислитель в свинцовых аккумуляторах

Для закрепления материала вы можете пройти тест и посмотреть инфографику по данной теме.