Svinec je kemični element s simbolom Pb (iz latinskega plumbum) in vrstnim številom 82. Spada med težke kovine. Je mehka, strupena in kovna šibka kovina z relativno nizkim tališčem, na svežem prerezu modrikasto bele barve, ki na zraku hitro potemni v bolj znano temno sivo barvo. Svinec je zadnji stabilni element v periodnem sistemu elementov. Njegovi trije izotopi so končni produkt verige jedrskih razpadov težjih elementov.
Je relativno nereaktivna šibka kovina. Njegove šibke kovinske lastnosti dokazuje njegova amfoternost: element in njegovi oksidi reagirajo s kislinami in bazami in težijo k tvorbi kovalentnih vezi. V spojinah je najpogosteje v oksidacijskem stanju +2 in ne +4, ki je običajno za lažje elemente iz ogljikove skupine. Izjeme so običajno omejene na svinčeve organske spojine. Podobno kot lažji elementi iz ogljikove skupine tudi svinec polimerizira sam s seboj in tvori verige in poliedrske strukture.
Svinec se zlahka pridobiva iz njegovih rud in je bil v zahodni Aziji znan že v prazgodovini. Glavna svinčeva ruda je galenit, ki ima pogosto primesi srebra. K rudarjenju in rabi svinca v Rimskem cesarstvu je veliko pripomoglo ravno zanimanje za srebro. Zanimanje za svinec je po padcu Rimskega cesarstva zamrlo in se vrnilo na primerljivo raven šele med industrijsko revolucijo. Leta 2014 je bila svetovna proizvodnja svinca okoli 10 milijonov ton, od tega več kot polovica iz reciklaže. Zaradi visoke gostote, nizkega tališča, duktilnosti in relativne odpornosti na oksidacijo je svinec zelo uporaben. Zaradi omenjenih lastnosti, relativne pogostosti v naravi in nizke cene se na široko uporablja v gradbeništvu in proizvodnji cevi, baterij, krogel in šiber, uteži, spajk, posode, zlitin, belih pigmentov, osvinčenega bencina in zaščit pred sevanjem.
V poznem 19. stoletju so prepoznali njegovo toksičnost in ga začeli postopoma opuščati. V nekaj državah so kljub temu še vedno v prodaji proizvodi, ki vsebujejo svinec, vključno z nekaterimi zaščitnimi premazi, kroglami in šibrami. Svinec je nevrotoksin, ki se kopiči v mehkih tkivih in kosteh, poškoduje živčni sistem, moti delovanje bioloških encimov in povzroča nevrološke motnje, kot so možganske poškodbe in vedenjske težave.
V Sloveniji je več stoletij nepretrgoma deloval rudnik svinca Mežica, ki je na vrhuncu prispeval 1 % svetovne proizvodnje. Pridobivanje rude je zaradi izčrpanih zalog od leta 1993 ustavljeno, rudnik pa sedaj služi v turistične namene.
Fizikalne lastnosti Lastnosti atoma Atom svinca ima 82 elektronov z elektronsko konfiguracijo [Xe]4f145d106s26p2. Vsota njegove prve in druge ionizacijske energije, se pravi energija, potrebna za odstranitev obeh 6p elektronov, je skoraj enaka vsoti energij kositra, svinčevega gornjega soseda v ogljikovi skupini. Pojav je nenavaden, ker ionizacijske energije po skupini padajo zaradi večje oddaljenosti elektronov od jedra in večjega ščitenja nižjih orbital.
Podobnost ionizacijskih energij svinca in kositra povzroča lantanoidna kontrakcija – zmanjševanje ionskih polmerov elementov od lantana (vrstno število 57) do lutecija (71) in relativno majhni ionski polmeri elementov od hafnija (72) navzgor. Pojav je posledica šibkega ščitenja jedra elektronov 4f. Vsota prvih štirih ionizacijskih energij svinca je višja od ustreznih energij kositra, kar je v nasprotju s trendi, ki bi jih sicer napovedali iz periodnega sistema elementov. K takšnemu obnašanju pripomorejo relativistični kvantni učinki, ki postanejo izraziti v težjih atomih. Eden od takšnih učinkov je učinek inertnega para elektronov: elektroni 6s postanejo nenaklonjeni sodelovanju v tvorbi vezi, kar povzroči nenavadno velike razdalje med atomi v kristalu svinca.Norman 1996, str. 36.
Elementi ogljikove skupine z manjšim vrstnim številom od svinca tvorijo stabilne ali metastabilne alotrope s tetraedrično koordiniranimi in kovalentno vezanimi diamantnimi kubičnimi strukturami. Energijski nivoji njihovih zunanjih s- in p- orbital so dovolj blizu, da omogočajo mešanje v štiri hibridne sp3 orbitale. V svincu inertni elektronski par poveča razdaljo med njegovimi s- in p- orbitalami, energija, ki se sprosti po hibridizaciji, pa ni dovolj velika, da bi premagala nastalo vrzel.Greenwood & Earnshaw 1998, str. 226–227, 374. Namesto da bi tvoril diamantno kubično strukturo, svinec tvori kovinske vezi, v katerih so dislocirani samo p-elektroni, ki si jih delijo Pb2+ ioni. Svinec ima posledično strukturo ploskovno centrirane kockeChristensen 2002, str. 867. podobne velikosti,Slater 1964. kot jih imata dvovalentni kovini kalcij in stroncij.Considine & Considine 2013, str. 501, 2970.
Lastnosti kovine thumb|left|Svinec
Svinec ima na svežem prerezu svetel, srebrn videz z modrim odtenkom.Greenwood & Earnshaw 1998, str. 372. Ob stiku z vlažnim zrakom hitro potemni in izgubi sijaj. Je kovna in duktilna kovina z visoko gostoto in zaradi pasivacije zelo odporna proti koroziji.Greenwood & Earnshaw 1998, str. 372–273.
Njegova visoka gostota (11,34 g/cm3) je posledica kristalne strukture – gosto pakirane ploskovno centrirane kocke in visoke molekulske mase.Thornton, Rautiu & Brush 2001, str. 6. Gostota je višja od gostote drugih običajnih kovin, kot so železo (7,87 g/cm3), baker (8,93 g/cm3) in cink (7,14 g/cm3).Lide 2005, str. 12-35, 12-40. Gostejših je samo nekaj kovin: volfram in zlato (oba 19,3 g/cm3) in osmij, ki je z gostoto 22,59 g/cm3 najgostejša znana kovina. Njegova gostota je skoraj dvakrat višja od gostote svinca.Lide 2005, str. 4-13, 4-21, 4-33.
Njegov videz in gostota sta našla pot tudi v naš vsakdanji jezik v izrazih svinčen obraz, svinčeno nebo, svinčen molk, svinčena tišina, svinčene noge in drugih.Termanija. Pridobljeno 29. novembra 2020.
Svinec je zelo mehka kovina z Mohsovo trdoto 1,5 in se lahko razi z nohtom.Vogel & Achilles 2013, str. 8. Je dobro koven in dokaj duktilen.Anderson 1869, str. 341–43. Stisljivostni modul svinca (merilo, kako lahko se kovina komprimira) je 45,8 GPa, aluminija 75,2 GPa, bakra 137,8 GPa in mehkega jekla 160–169 GPa.Gale & Totemeier 2003, str. 15–2–15–3. Natezna trdnost svinca je majhna – 12–17 MPa. Natezna trdnost aluminija je 6-krat višja, bakra 10-krat višja in mehkega jekla 15-krat višja od svinčeve. Natezna trdnost svinca se lahko poveča z majhnimi dodatki bakra ali antimona.Thornton, Rautiu & Brush 2001, str. 8.
Tališče svinca je zelo nizko (327,5 °C)Lide 2005, str. 12-219. v primerjavi z drugimi kovinami. Vrelišče svinca je 1749 °C in je najnižje med kovinami iz ogljikove skupine. Specifična električna upornost svinca pri 20 °C je 192 nΩ•m in je skoraj red velikosti višja od upornosti drugih industrijskih kovin (baker 15,43 nΩ•m, zlato 20,51 nΩ•m in aluminij 24,15 nΩ•m).Lide 2005, str. 12-45. Svinec je pri temperaturah pod 7,19 K superprevodnik.Blakemore 1985, str. 272. Ta temperatura je najvišja kritična temperatura superprevodnikov tipa 1 in tretja najvišja kritična temperatura elementarnih superprevodnikov.Webb, Marsiglio & Hirsch 2015.
Izotopi Naravni svinec vsebuje štiri stabilne izotope z masnimi števili 204, 206, 207 in 208IAEA - Nuclear Data Section 2017. in sledove petih kratkoživih radioizotopov.University of California Nuclear Forensic Search Project. Visoko število izotopov je skladno s svinčevim parnim vrstnim številom. Svinec ima magično število protonov (82), za katero model jedrskih lupin natančno predvideva posebno stabilna jedra.Stone 1997. Svinec 208 ima 126 nevtronov, ki je tudi magično število. Obe števili lahko razložita, zakaj je svinec 208 izjemno stabilen.
Svinec je najtežji element s stabilnimi naravnimi izotopi in najtežjim stabilnim jedrom. To lastnost so v preteklosti pripisovali bizmutu (vrstno število 83), dokler niso leta 2003 odkrili, da njegov izotop 209Bi zelo počasi razpada. Štirje stabilni izotopi svinca bi bili teoretično podvrženi alfa razpadu v izotope živega srebra, kar do zdaj še ni bilo ugotovljeno. Njihova napovedana razpolovna doba bi bila na območju 1035 do 10189 let, kar je najmanj 1025 krat več od starosti vesolja.Beeman et al. 2013.
Trije glavni stabilni svinčevi izotopi so prisotni v treh od štirih glavnih razpadnih verig: izotopi 206, 207 in 208 so končni razpadni produkti urana-238, urana-235 oziroma torija-232.Radioactive Decay Series 2012. Te razpadne verige se imenujejo uranova, aktinijeva in torijeva veriga.Committee on Evaluation of EPA Guidelines for Exposure to Naturally Occurring Radioactive Materials et al. 1999. Vsebnost izotopov v naravni kamnini je odvisna predvsem od vsebnosti starševskih uranovih in torijevih izotopov. Primer: relativna vsebnost svinca-208 se lahko giblje od 52% v normalnih vzorcih do 90% v torijevih rudah,Smirnov, Borisevich & Sulaberidze 2012. zato se standardna atomska masa svinca lahko podaja samo na eno decimalno mesto natančno.Greenwood & Earnshaw 1998, str. 368. Razmerje izotopov 206 in 207 proti izotopu 204 postopoma narašča, ker prva dva še vedno nastajata z radioaktivnim razpadom težjih elementov, izotop 204 pa ne. Pojav omogoča radioaktivno datiranje svinec-svinec. Ker uran razpada v svinec, se njuna relativna vsebnost spreminja in pomeni osnovo za datiranje uran-svinec.Levin 2009, str. 40–41. Svinec-207 kaže jedrsko magnetno resonanco, lastnost, ki je bila uporabljena za preučevanje njegovih spojin v raztopini in trdnem stanjuWebb 2000, str. 115.Wrackmeyer & Horchler 1990. in celo v človeškem telesu.Cangelosi & Pecoraro 2015. thumb|left| Holsingerjev meteorit, največji kos meteorita Canyon Diablo; datiranji uran-svinec in svinec-svinec sta omogočili popravek starosti Zemlje na 4,55±70 milijona let
Poleg stabilnih izotopov, ki tvorijo skoraj ves naravni svinec, obstajajo tudi sledi nekaj radioizotopov. Eden od njih je svinec-210, ki ima razpolovno dobo samo 22,3 leta. V naravi se kljub temu pojavlja v majhnih količinah, ker nastaja v dolgi razpadni verigi, ki se začne z uranom-238, ki je na Zemlji prisoten že več milijard let. Svinec-211, -212 in -214 se pojavljajo v razpadnih verigah urana-235, torija-232 oziroma urana-238, zato so v naravi v sledeh prisotni vsi trije. Minutne sledi svinca-209 nastajajo v zelo redkem klasterskem razpadu radija-223, enega od hčerinskih produktov naravnega urana-235, in v razpadni verigi neptunija-237. Sledovi slednjega nastajajo z lovljenjem nevtronov v uranovih rudah. Posebej uporaben je svinec-210, s katerim se ugotavlja starost vzorcev z merjenjem razmerja med njim in svincem-206. Oba izotopa sta prisotna v isti razpadni verigi.Fiorini 2010, str. 7–8.
V celoti je bilo sintetiziranih 43 svinčevih izotopov z masnimi števili 178 do 220. Najbolj stabilen radioizotop je svinec-205 z razpolovno dobo okoli 1,73×107 let. Drugi najbolj stabilen je svinec-202 z razpolovno dobo 52.500 let. Razpolovna doba je daljša od razpolovnih dob vseh drugih radioizotopov.
Kemija thumb|right|upright=0.5|Plamenska reakcija: svinec obarva plamen bledo modro
Svinec v vlažnem zraku tvori zaščitni sloj z različno sestavo. Sloj občajno sestavlja svinčev(II) karbonat.Thürmer, Williams & Reutt-Robey 2002, str. 2033–2035.Tétreault, Sirois & Stamatopoulou 1998, str. 17–32.Thornton, Rautiu & Brush 2001, str. 10–11. V mestnih in obmorskih okoljih sta v sloju lahko prisotna tudi sulfat in klorid.Greenwood & Earnshaw 1998, str. 373. Zaščitni sloj učinkovito ščiti notranjost kovine pred vplivi ozračja. Fino uprašen svinec je piroforenBretherick 2016, str. 1442. in zgori z modrikasto belim plamenom.Harbison, Bourgeois & Johnson 2015, str. 132. Fluor reagira s svincem pri sobni temperaturi in tvori svinčev(II) fluorid. Podobna je reakcija s klorom, vendar je zanjo potrebno segrevanje, ker sloj klorida na površini svinca zmanjša reaktivnost elementov. Raztaljen svinec reagira s halkogeni in tvori svinčeve(II) halkogenide.Greenwood & Earnshaw 1998, str. 374.