Plomo

Plomo (Pb), un metal blando, plateado, blanco o grisáceo del Grupo 14 (IVa) de la tabla periódica. El plomo es muy maleable, dúctil y denso y es un mal conductor de electricidad.

Conocido en la antigüedad y considerado por los alquimistas como el más antiguo de los metales, el plomo es muy duradero y resistente a la corrosión, como lo indica el uso continuo de tuberías de plomo instaladas por los antiguos romanos.

El símbolo Pb para plomo es una abreviatura de la palabra latina para plomo, plumbum.

Propiedades de los elementos

  • Número atómico: 82
  • Peso atómico: 207,19
  • Punto de fusión: 327,5 °C (621,5 °F)
  • Punto de ebullición: 1.744 °C (3.171,2 °F)
  • Densidad: 11,29 gramos/cm3 a 20 °C (68 °F)
  • Estados de oxidación: +2, +4

Propiedades del elemento

El plomo y sus compuestos son tóxicos y son retenidos por el cuerpo, acumulándose durante un largo período de tiempo -un fenómeno conocido como envenenamiento acumulativo- hasta que se alcanza una cantidad letal. La toxicidad de los compuestos de plomo aumenta a medida que aumenta su solubilidad.

En los niños la acumulación de plomo puede resultar en déficits cognitivos; en los adultos puede producir enfermedad renal progresiva. Los síntomas de envenenamiento por plomo incluyen dolor abdominal y diarrea seguidos de estreñimiento, náuseas, vómitos, mareos, dolor de cabeza y debilidad general.

La eliminación del contacto con una fuente de plomo es normalmente suficiente para efectuar una cura. La eliminación del plomo de los insecticidas y pigmentos de pintura y el uso de respiradores y otros dispositivos de protección en las áreas de exposición han reducido considerablemente el envenenamiento por plomo.

plomo metalEl reconocimiento de que el uso de tetraetilo de plomo, Pb(C2H5)4, como aditivo antigolpes en la gasolina contaminaba el aire y el agua llevó a la eliminación del compuesto como componente de la gasolina en la década de 1980. (Para el tratamiento completo de la minería y refinación del plomo y el plomo, ver también intoxicación por plomo).

Propiedades nucleares

El plomo está formado tanto por procesos de absorción de neutrones como por la descomposición de radionucleidos de elementos más pesados. El plomo tiene cuatro isótopos estables; sus abundancias relativas son plomo-204, 1,48 por ciento; plomo-206, 23,6 por ciento; plomo-207, 22,6 por ciento; y plomo-208, 52,3 por ciento.

Tres nucleidos estables de plomo son los productos finales de la desintegración radiactiva en las tres series de desintegración natural: uranio (desintegración al plomo-206), torio (desintegración al plomo-208) y actinio (desintegración al plomo-207). Se han reportado más de 30 isótopos radioactivos.

De los isótopos radioactivos del plomo, los siguientes aparecen como miembros de las tres series de descomposición natural: (1) serie de torio: plomo-212; (2) serie de uranio: plomo-214 y plomo-210; (3) serie de actinio: plomo-211. El peso atómico del plomo natural varía de una fuente a otra, dependiendo de su origen por la descomposición de elementos más pesados.

Usos del metal

Sólo se conoce una única modificación cristalina, con una celosía metálica muy compacta. Las propiedades responsables de los múltiples usos del plomo elemental incluyen su ductilidad, facilidad de soldadura, bajo punto de fusión, alta densidad y capacidad para absorber la radiación gamma y la radiación X.

El plomo fundido es un excelente solvente y colector de plata y oro elemental. Las aplicaciones estructurales del plomo están limitadas por su baja resistencia a la tracción y a la fatiga y su tendencia a fluir incluso con cargas ligeras.

Cuando se corta recién, el plomo se oxida rápidamente, formando una capa gris opaca, que antes se pensaba que era subóxido de plomo, Pb2O, pero que ahora se reconoce como una mezcla de plomo y monóxido de plomo, PbO, que protege al metal de la corrosión posterior.plomo

De manera similar, aunque el plomo es soluble en ácido nítrico diluido, sólo es atacado superficialmente por los ácidos clorhídrico o sulfúrico porque los recubrimientos de cloruro insoluble (PbCl2) o sulfato (PbSO4) que se forman previenen la reacción continua.

Debido a esta resistencia química general, se utilizan cantidades considerables de plomo en techos, como recubrimiento para cables eléctricos colocados en el suelo o bajo el agua, y como revestimiento para tuberías de agua y conductos y estructuras para el transporte y procesamiento de sustancias corrosivas.

El plomo elemental también puede ser oxidado al ión Pb2+ por iones de hidrógeno, pero la insolubilidad de la mayoría de las sales de Pb2+ hace que el plomo sea resistente al ataque de muchos ácidos. La oxidación en condiciones alcalinas es más fácil de realizar y se ve favorecida por la formación de las especies solubles de plomo en estado de oxidación +2.

El óxido de plomo (PbO2, con plomo como ión Pb4+) se encuentra entre los agentes oxidantes más fuertes en solución ácida, pero es comparativamente débil en solución alcalina. La facilidad de oxidación del plomo se ve reforzada por una formación compleja. La electrodeposición del plomo se obtiene mejor de soluciones acuosas que contienen hexafluorosilicato de plomo y ácido hexafluorosilícico.

El plomo tiene muchas otras aplicaciones, la mayor de las cuales es la fabricación de baterías de almacenamiento. Se utiliza en municiones (balas y proyectiles) y como componente de soldadura, metal tipo, aleaciones para rodamientos, aleaciones fusibles y estaño. En maquinaria pesada e industrial, se pueden utilizar láminas y otras piezas fabricadas con compuestos de plomo para amortiguar el ruido y las vibraciones.

Debido a que el plomo absorbe eficazmente la radiación electromagnética de longitudes de onda cortas, se utiliza como escudo protector alrededor de reactores nucleares, aceleradores de partículas, equipos de rayos X y contenedores utilizados para transportar y almacenar materiales radioactivos. Junto con el óxido de plomo compuesto (PbO2) y con las aleaciones de plomo-antimonio o plomo-calcio, se utiliza en baterías de almacenamiento común.

Compuestos

El plomo muestra estados de oxidación de +2 y +4 en sus compuestos. Entre los muchos compuestos de plomo importantes se encuentran los óxidos: monóxido de plomo, PbO, en el que el plomo se encuentra en el estado +2; dióxido de plomo, PbO2, en el que el plomo se encuentra en el estado +4; y tróxido de trío, Pb3O4.

El monóxido de plomo existe en dos modificaciones, litharge y massicot. El litargirio, o monóxido de plomo alfa, es un sólido rojo o amarillo rojizo, tiene una estructura cristalina tetragonal y es la forma estable a temperaturas inferiores a 488 °C (910 °F). Massicot, o monóxido de plomo beta, es un sólido amarillo y tiene una estructura cristalina ortorrómbica; es la forma estable por encima de los 488 °C.

Ambas formas son insolubles en agua pero se disuelven en ácidos para formar sales que contienen el ión Pb2+ o en álcalis para formar plumbitas, que tienen el ión PbO22-. El litargirio, que se produce por oxidación del plomo en el aire, es el compuesto comercial más importante del plomo; se utiliza en grandes cantidades directamente y como material de partida para la preparación de otros compuestos de plomo.

plomoSe consumen cantidades considerables de PbO en la fabricación de las placas de las baterías de almacenamiento de plomo-ácido. La cristalería de alta calidad (cristal de plomo) contiene hasta un 30 por ciento de litargirio, lo que aumenta el índice de refracción del vidrio y lo hace brillante, fuerte y resonante.

El litargirio también se emplea como secador en barnices y en la fabricación de plumbita sódica, que se utiliza para eliminar los tioles malolientes (una familia de compuestos orgánicos que contienen azufre) de la gasolina.

El PbO2, que se encuentra en la naturaleza como la plattnerita mineral marrón-negro, se produce comercialmente a partir del tróxido de tríada por oxidación con cloro. Se descompone al calentarse y produce oxígeno y menos óxidos de plomo.

El PbO2 se utiliza como agente oxidante en la producción de colorantes, productos químicos, pirotecnia y fósforos y como agente de curado para cauchos de polisulfuro. El tetróxido de trilead (conocido como plomo rojo, o minio) se produce por la oxidación adicional de PbO.

Es el pigmento naranja-rojo a rojo ladrillo comúnmente utilizado en pinturas resistentes a la corrosión para hierro y acero expuestos. También reacciona con el óxido férrico para formar una ferrita utilizada en la fabricación de imanes permanentes.

Otro compuesto económicamente significativo de plomo en estado de oxidación +2 es el acetato de plomo, Pb(C2H3O2)2, una sal soluble en agua obtenida por disolución de litargirio en ácido acético concentrado.

La forma común, el trihidrato, Pb(C2H3O2)2-3H2O, llamado azúcar de plomo, se utiliza como mordiente en la tintura y como secante en ciertas pinturas. Además, se utiliza en la producción de otros compuestos de plomo y en plantas de cianuración de oro, donde sirve principalmente para precipitar sulfuros solubles de la solución como PbS.

Varias otras sales, entre las que destacan el carbonato de plomo básico, el sulfato de plomo básico y el silicato de plomo básico, se utilizaron una vez ampliamente como pigmentos para las pinturas blancas para exteriores.

Sin embargo, desde mediados del siglo XX, el uso de los llamados pigmentos de plomo blanco ha disminuido sustancialmente debido a la preocupación por su toxicidad y el consiguiente peligro para la salud humana. El uso de arseniato de plomo en los insecticidas ha sido prácticamente eliminado por la misma razón.

Referencias