Blei – Steckbrief
- Symbol
- Pb
- Ordnungszahl
- 82
- Atommasse
- 207,2 u
- Periode
- 6
- Gruppe
- 14
- Kategorie
- Metall
- Elektronenkonfiguration
- [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p²
- Elektronegativität
- 2,33
- Atomradius
- 154 pm
- Valenzelektronen
- 4
- Aggregatzustand (Standardbedingungen)
- fest
- Schmelzpunkt
- 327,46 °C
- Siedepunkt
- 1749 °C
- Dichte
- 11,342 g/cm³
- Entdeckt
- seit dem Altertum bekannt
Blei ist ein weiches, schweres Metall mit der Ordnungszahl 82. Frisch geschnitten glänzt es bläulich weiß, an der Luft wird es rasch grau. Das Symbol Pb geht auf das lateinische plumbum zurück. Aus Blei bestehen die Platten von Autobatterien und Abschirmungen gegen Röntgenstrahlen, früher auch die Wasserleitungen ganzer Städte. Zugleich ist es ein Gift, das sich im Körper anreichert. Deshalb hat man es aus Benzin, Farben und Trinkwasserrohren weitgehend verbannt.
Stellung im Periodensystem
Vorkommen und Gewinnung
Blei ist in der Erdkruste häufiger als die meisten anderen Schwermetalle. Das wichtigste Erz ist der Bleiglanz, PbS, ein grauer, metallisch glänzender Stoff aus Bleisulfid, der in würfelförmigen Kristallen wächst.
Zur Gewinnung röstet man den Bleiglanz an der Luft: Der Schwefel verbrennt zu Schwefeldioxid, zurück bleibt Bleioxid. Im Schachtofen reduziert Koks das Oxid zum Metall. Heute stammt mehr als die Hälfte des Bleis aus Recycling, vor allem aus alten Autobatterien.
Blei ist seit dem Altertum bekannt, ein Entdeckungsjahr gibt es deshalb nicht. Die Römer bauten es in großem Stil ab, in Spanien, Britannien und Germanien, und es fiel dabei als Nebenprodukt der Silbergewinnung an. Noch im Grönlandeis lässt sich die antike Bleiverhüttung an erhöhten Bleiwerten ablesen.
Eigenschaften und Reaktionen
Im Periodensystem findet man Blei in Periode 6 und Gruppe 14, unter dem Zinn und zwischen Thallium links und Bismut rechts. Seine Elektronenkonfiguration [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p² endet mit zwei 6p-Elektronen, die Elektronegativität beträgt 2,33. Mit einer Dichte von 11,342 g/cm³ ist das Metall mehr als elfmal so dicht wie Wasser. Es schmilzt schon bei 327,46 °C, siedet aber erst bei 1749 °C. Blei ist so weich, dass man es mit dem Fingernagel ritzen kann, und lässt sich leicht walzen und gießen.
Blei gehört zur Kohlenstoffgruppe und hat 4 Valenzelektronen. Anders als Kohlenstoff und Silicium bevorzugt es aber die Oxidationszahl plus zwei, weil die beiden 6s-Elektronen bei vielen Reaktionen unbeteiligt bleiben. Blei(IV)-Verbindungen wie das braune Bleidioxid, PbO₂, sind deshalb kräftige Oxidationsmittel.
Blei steht am Ende der drei natürlichen Zerfallsreihen. Uran-238, Uran-235 und Thorium-232 wandeln sich über viele radioaktive Zwischenstufen schließlich in die stabilen Isotope Blei-206, Blei-207 und Blei-208 um. Blei-208 ist der schwerste stabile Atomkern überhaupt. Aus dem Verhältnis von Uran zu Blei in Mineralen lässt sich das Alter von Gesteinen bestimmen. Mit Bleiisotopen aus Meteoriten ermittelte Clair Patterson in den 1950er-Jahren das Erdalter: rund viereinhalb Milliarden Jahre.
Blei wirkt als schleichendes Gift. Bleiionen blockieren Enzyme, die für den roten Blutfarbstoff gebraucht werden, schädigen Nerven und Nieren und lagern sich in den Knochen ab. Besonders gefährdet sind Kinder, deren Gehirn sich noch entwickelt. Eine völlig unbedenkliche Aufnahme gibt es nach heutigem Wissen nicht. Bleiverbindungen eignen sich nicht für Schulversuche.
Verwendung in Alltag und Technik
Die wichtigste Anwendung ist der Bleiakku, den Gaston Planté 1859 erfand. Als Starterbatterie steckt er in fast jedem Auto mit Verbrennungsmotor. Eine Platte aus Blei und eine aus Bleidioxid tauchen in verdünnte Schwefelsäure. Beim Entladen entsteht an beiden Platten Bleisulfat: Pb + PbO₂ + 2 H₂SO₄ → 2 PbSO₄ + 2 H₂O. Beim Laden läuft die Reaktion rückwärts. Bleiakkus werden fast vollständig wiederverwertet.
Wegen seiner hohen Dichte schwächt Blei Röntgen- und Gammastrahlung stark ab. Deshalb sind Röntgenräume mit Blei ausgekleidet, und Bleiglas dient als durchsichtiges Fenster im Strahlenschutz. Außerdem steckt Blei in Kabelmänteln, Gewichten und im Bleikristall, dessen Glanz vom Bleioxid kommt.
Das lateinische Wort plumbum lebt in vielen Begriffen weiter: im Symbol Pb, in der Plombe und im englischen plumber, dem Klempner, der einst Bleirohre verlegte. Ob Bleivergiftungen zum Niedergang des Römischen Reichs beitrugen, ist unter Historikern umstritten.
Im 20. Jahrhundert mischte man Bleitetraethyl ins Benzin, damit Motoren nicht klopfen. Die Abgase verteilten Blei über die ganze Welt. Da Katalysatoren es nicht vertragen und die Gesundheitsfolgen bekannt waren, wurde verbleites Benzin schrittweise abgeschafft. In der EU ist es seit 2000 verboten, und 2021 meldeten die Vereinten Nationen, dass es weltweit nicht mehr verkauft wird. Auch Bleifarben, neue Bleirohre für Trinkwasser und Bleilot in der Elektronik sind in der EU weitgehend verboten.
Moleküle mit diesem Element
- Blei(II)-oxid PbO
- Blei(IV)-oxid PbO2
- Tetramethylblei Pb(CH3)4
Kurz gefragt
Welches Element bildet den Hauptbestandteil von Graphit in Bleistiftminen?
Häufige Fragen
Ist Blei giftig?
Ja, Blei und seine Verbindungen sind giftig. Blei stört die Blutbildung, schädigt Nerven und Nieren und lagert sich in den Knochen ab. Kinder sind besonders gefährdet. Eine völlig harmlose Menge gibt es nicht, deshalb wurden Bleirohre, Bleifarben und verbleites Benzin verboten.
Warum steht Pb für Blei?
Das Symbol geht auf das lateinische Wort plumbum zurück. Aus demselben Wort stammen auch die Plombe und das englische plumber für den Klempner, denn die Römer fertigten ihre Wasserrohre aus Blei.
Wofür wird Blei heute verwendet?
Vor allem für Bleiakkus, die als Starterbatterie in Autos dienen. Außerdem schirmt Blei Röntgen- und Gammastrahlung ab und steckt in Gewichten, Kabelmänteln und Bleiglas. Es wird zum größten Teil recycelt.