Կապար

                                                                   

Կապար քիմիական տարր

Կապար քիմիական տարր է, որի նշանն է Pb, պարբերական համակարգի 4-րդ խմբի քիմիական տարր։ Կարգահամարը 82 է, ատոմական զանգվածը՝ 207,2: Դյուրահալ, արծաթափայլ մետաղ է։ Գտնվում է պարբերական համակարգի 4-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում։ Պարունակում է պրոտոնների յուրահատուկ շարք։ Կարող է հանդես գալ պարզ նյութի ձևով (CAS-համարը։ 7439-92-1), զիջող, համեմատաբար ցածր հալման ջերմաստիճանով, արծաթագույն, սպիտակ մետաղ է։ Դեռևս հայտնի է հնագույն ժամանակներից։

Ֆիզիկական հատկություններ

Կապարը կապտա-գորշ, ծանր մետաղ է, պլաստիկ է և փափուկ (կտրվում է դանակով, քերծվում եղունգով)։ Հալման ջերմաստիճանը 327,4 °C է, եռմանը՝ 1725 °C, խտությունը՝ 11340 կգ/մ3։ Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթի կառուցվածքը 6s26p2 է, միացություններում՝ երկարժեք կամ քառարժեք։

Կապարի առանձնահատկություններն են՝ բարձր խտությունը, փափկությունը, կռելիությունը և առաձգականությունը։ Մյուս մետաղների համեմատ ունի թույլ էլեկտրահաղորդականություն, կորոզիայի հանդեպ դիմացկունություն և օրգանական նյութերի հետ ռեակցիայի մեջ մտնելու ընդունակություն։

Այլ մետաղների չնչին քանակությունները նշանակալիորեն փոխում են կապարի հատկությունները՝ պղնձի ծարիրի փոքր քանակության ավելացումը մեծացնում է համաձուլվածքի ամրությունը և ծծմբաթթվից բարելավում է կորոզիայի հանդեպ դիմադրողականությունը։ Մի քանի այլ մետաղներ նույնպես բարելավում են միայն կարծրությունը, ինչպես, օրինակ, կադմիումը, անագը կամ տելուրը։

Այնպիսի մետաղներ, ինչպիսին են կալիումը կամ կալցիումը, նույնպես ունեն այդպիսի հատկություն, սակայն, նրանք թուլացնում են քիմիական կայունությունը։ Մյուս կողմից, կապարի պարունակությունը զգալիորեն վատացնում է նյութերի որակը, օրինակ՝ կապարի փոքր քանակությունը նվազեցնում է պողպատի առաձգականությունը։

Քիմիական հատկություններ

Էլեկտրոնային բանաձևն է՝ 5s25p65d106s26p2, իոնացման էներգիան՝ (Pb → Pb+ + e−) հավասար է 7,42 Էվ։ Արտաքին էլեկտրոնային թաղանթում գտնվում է 4 էլեկտրոն (2 p- և 2 d- օրբիտալներ), ուրնի +2 և +4 օքսիդացման աստիճաններ։

Քիմիապես քիչ է ակտիվ։ Օդում պատվում է PbO-ի նուրբ շերտով, որը նրան պահպանում է հետագա օքսիդացումից։ Թթվածնի հետ առաջացնում է օքսիդներ։ Սենյակային ջերմաստիճանում թթվածնի բացակայությամբ ջուրը կապարի վրա չի ազդում, բայց նա քայքայում է ջրային տաք գոլորշին՝ առաջացնելով կապարի օքսիդներ և ջրածին։

PbO և PbO2 օքսիդներին համապատասխանող Pb(OH)2 և Pb(OH)4 հիդրօքսիդներն ամֆոտեր են։ Տաքացնելիս կապարը միանում է հալոգեններին՝ առաջացնելով հալոգենիդներ՝ PbX2։

Ազոտի հետ կապարը չի փոխազդում, կապարի ազիդն ստացվում է անուղղակի ճանապարհով։ Տաքացնելիս ծծմբի նետ առաջացնում է PbS սուլֆիդ։ Վերջինս ստացվում է նաև երկարժեք կապարի աղերի լուծույթների միջով ծծմբաջրածին անցկացնելիս։ Չնայած լարման շարքում կապարը գտնվում է ջրածնից ձախ, սակայն նոսր HCl-ից H2SO4-ից դուրս չի մղում դրան, քանի որ ջրածինը գերլարում է ստեղծում կապարի վրա, ինչպես նաև նրա մակերեսին առաջանում են դժվարալուծ քլորիդի և սուլֆատի պաշտպանական թաղանթներ։

Տաքացնելիս խիտ աղաթթուն և ծծմբական թթուն ազդում են կապարի վրա՝ առաջացնելով Pb(HSO4)2 և H2[PbCl4] լուծելի միացությունները։

Ազոտական թթուն, քացախաթթուն և որոշ օրգանական թթուներ (օրինակ, կիտրոնաթթուն) փոխազդում են կապարի հետ՝ առաջացնելով երկարժեք կապարի աղեր։

Քառարժեք կապարի աղերը կարող են ստացվել H32SO4-ով խիստ թթվեցրած երկարժեք կապարի աղերի լուծույթների էլեկտրոլիզով: Քառարժեք կապարը հակում ունի առաջացնելու կոմպլեքս միացություններ։

Տաքացնելիս կապարը փոխազդում է ալկալիների խիտ լուծույթների հետ՝ անջատելով ջրածին և առաջացնում X2[Pb(OH)4] բանաձեով միացություններ։

Կապարի երկվալենտ աղերը փոխազդում են ալկալիների հետ, առաջացնելով կապարի (II) հիդրօքսիդ.

Փոխազդում է հիմքերի և աղերի հետ.