Metall naqsh 3-qism - qolgan hamma narsa
Mundarija
Zamonaviy qishloq xo'jaligida tobora ko'proq foydalaniladigan litiy va sanoat va tirik dunyoning eng muhim elementlaridan biri bo'lgan natriy va kaliydan keyin qolgan ishqoriy elementlarning vaqti keladi. Bizning oldimizda rubidium, seziy va frank.
Oxirgi uchta element bir-biriga juda o'xshash va ayni paytda kaliyga o'xshash xususiyatlarga ega va u bilan birga kaliy deb ataladigan kichik guruhni tashkil qiladi. Rubidiy va seziy bilan deyarli hech qanday tajriba o'tkaza olmasligingiz sababli, ular kaliy kabi reaksiyaga kirishishi va ularning birikmalari uning birikmalari bilan bir xil eruvchanligiga ega ekanligi haqidagi ma'lumotlardan mamnun bo'lishingiz kerak.
1. Spektroskopiyaning otalari: chap tomonda Robert Vilgelm Bunsen (1811—99), oʻngda Gustav Robert Kirxxof (1824—87)
Spektroskopiyaning birinchi muvaffaqiyatlari
Ba'zi elementlarning birikmalari bilan olovni bo'yash hodisasi ular erkin holatga tushishidan ancha oldin ma'lum bo'lgan va ularni ishlab chiqarishda ishlatilgan. O'n to'qqizinchi asrning boshlarida olimlar Quyosh nurida paydo bo'ladigan va qizdirilgan kimyoviy birikmalar tomonidan chiqariladigan spektral chiziqlarni o'rganishdi. 1859 yilda ikki nemis fizigi - Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff – chiqadigan nurni tekshirish uchun qurilma qurildi (1). Birinchi spektroskop oddiy konstruktsiyaga ega edi: u yorug'likni spektral chiziqlarga bo'luvchi prizmadan iborat edi. linzali ko'zoynak ularning kuzatishlari uchun (2). Kimyoviy tahlil uchun spektroskopning foydaliligi darhol sezildi: modda olovning yuqori haroratida atomlarga parchalanadi va bu faqat o'ziga xos chiziqlar chiqaradi.
2. G. Kirxgof spektroskopi
3. Seziy metall (http://images-of-elements.com)
Bunsen va Kirxxof o'z tadqiqotlarini boshladilar va bir yildan so'ng Dyurkgeymdagi buloqdan 44 tonna mineral suvni bug'lashtirdilar. Cho'kma spektrida o'sha paytda ma'lum bo'lgan biron bir elementga tegishli bo'lmagan chiziqlar paydo bo'ldi. Bunsen (u ham kimyogar edi) cho'kindidan yangi elementning xloridini ajratib oldi va undagi metallga nom berdi. ORQALI uning spektridagi kuchli ko'k chiziqlarga asoslangan (lotin = ko'k) (3).
Bir necha oy o'tgach, 1861 yilda olimlar tuz konining spektrini batafsil o'rganib chiqdilar va unda boshqa element mavjudligini aniqladilar. Ular uning xloridini ajratib, atom massasini aniqlay olishdi. Spektrda qizil chiziqlar aniq ko'rinib turganligi sababli, yangi lityum metall nomini oldi rubid (lotin tilidan = to'q qizil) (4). Spektral tahlil yordamida ikkita elementning kashf etilishi kimyogarlar va fiziklarni ishontirdi. Keyingi yillarda spektroskopiya tadqiqotning asosiy vositalaridan biriga aylandi va kashfiyotlar xuddi go'sht kabi yog'ildi.
4. Metall rubidiy (http://images-of-elements.com)
Ruby u o'z minerallarini hosil qilmaydi va faqat bitta seziy mavjud (5). Ikkala element ham. Yerning sirt qatlamida 0,029% rubidiy (elementlar tarkibi ro'yxatida 17-o'rin) va 0,0007% seziy (39-o'rin) mavjud. Ular bioelementlar emas, lekin ba'zi o'simliklar tamaki va qand lavlagi kabi rubidiumni tanlab saqlaydi. Fizik-kimyoviy nuqtai nazardan, ikkala metal ham "steroidlardagi kaliy" dir: hatto yumshoqroq va eruvchan va hatto ko'proq reaktivdir (masalan, ular havoda o'z-o'zidan yonadi va hatto suv bilan portlovchi reaksiyaga kirishadi).
ichidan bu eng "metall" element (so'zning so'zlashuv ma'nosida emas, balki kimyoviy tarkibida). Yuqorida aytib o'tilganidek, ularning birikmalarining xususiyatlari ham xuddi shunday kaliy birikmalariga o'xshaydi.
5. Pollusit yagona seziy mineralidir (USGS)
Rubidiy metall seziy esa ularning birikmalarini magniy yoki kaltsiy bilan vakuumda kamaytirish orqali olinadi. Ular faqat ba'zi turdagi quyosh batareyalarini ishlab chiqarish uchun kerak bo'lganligi sababli (kiruvchi yorug'lik ularning sirtidan elektronlarni osongina chiqaradi), rubidiy va seziyning yillik ishlab chiqarilishi yuzlab kilogrammni tashkil qiladi. Ularning birikmalari ham keng qo'llanilmaydi.
Kaliy kabi, rubidiyning izotoplaridan biri radioaktivdir. Rb-87 ning yarim yemirilish davri 50 milliard yilni tashkil etadi, shuning uchun radiatsiya juda past. Ushbu izotop tog' jinslarini aniqlash uchun ishlatiladi. Seziyning tabiiy radioaktiv izotoplari yo'q, lekin CS-137 yadro reaktorlarida uranning parchalanish mahsulotlaridan biridir. U ishlatilgan yoqilg'i tayoqlaridan ajratilgan, chunki bu izotop g-nurlanish manbai sifatida, masalan, saraton o'smalarini yo'q qilish uchun ishlatilgan.
Frantsiya sharafiga
6. Fransuz tilining kashfiyotchisi - Marguerit Perey (1909-75).
Mendeleev seziydan og'irroq lityum metall mavjudligini allaqachon taxmin qilgan va unga ishchi nom bergan. Kimyogarlar uni boshqa litiy minerallarida izladilar, chunki u qarindoshi kabi u erda bo'lishi kerak edi. Bir necha marta u taxminiy bo'lsa ham, kashf etilgandek tuyuldi, lekin u hech qachon amalga oshmadi.
87-yillarning boshida 1914-element radioaktiv ekanligi maʼlum boʻldi. 227 yilda avstriyalik fiziklar kashfiyotga yaqin edilar. S. Meyer, V. Hess va F. Paneth aktiniy-89 preparatidan zaif alfa emissiyasini kuzatdi (ko'p miqdorda ajratilgan beta zarralaridan tashqari). Aktiniyning atom raqami 87 bo'lganligi va alfa zarrachaning chiqishi elementning davriy jadvalning ikkita joyiga "joylashishi" bilan bog'liq bo'lganligi sababli, atom raqami 223 va massa raqami XNUMX bo'lgan izotopda alfa zarrachalari bo'ladi. shunga o'xshash energiya (havodagi zarrachalar oralig'i ularning energiyasiga mutanosib ravishda o'lchanadi) protaktiniy izotopini ham yuboradi, boshqa olimlar preparatning ifloslanishini taklif qilishdi.
Tez orada urush boshlandi va hamma narsa unutildi. 30-yillarda zarracha tezlatgichlari ishlab chiqildi va birinchi sun'iy elementlar olindi, masalan, atom raqami 85 bo'lgan uzoq kutilgan astatium. 87-element bo'lsa, o'sha paytdagi texnologiya darajasi kerakli miqdorni olishga imkon bermadi. sintez uchun material. Fransuz fizigi kutilmaganda muvaffaqiyatga erishdi Margarita Perey, Mari Skłodowska-Kyuri shogirdi (6). U ham chorak asr oldin avstriyaliklar singari aktiniy-227 ning parchalanishini o'rgangan. Texnik taraqqiyot sof dori olish imkonini berdi va bu safar uning nihoyat aniqlanganiga hech kim shubha qilmadi. Tadqiqotchi unga ism qo'ydi frantsuzcha vatanlari sharafiga. 87-element minerallarda oxirgi topilgan, keyingilari sun'iy ravishda ishlab chiqarilgan.
Frans u radioaktiv qatorning yon shoxchasida, unchalik samarali bo'lmagan jarayonda hosil bo'ladi va bundan tashqari, juda qisqa muddatli. Perey xonim tomonidan kashf etilgan eng kuchli izotop Fr-223 bo'lib, yarim yemirilish davri 20 daqiqadan sal ko'proqni tashkil qiladi (ya'ni bir soatdan keyin asl miqdorning atigi 1/8 qismi qoladi). Taxminlarga ko'ra, butun yer sharida atigi 30 gramm frank bor (parchalangan izotop va yangi hosil bo'lgan izotop o'rtasida muvozanat o'rnatiladi).
Ko'zga ko'rinadigan frank birikmalari olinmagan bo'lsa-da, uning xossalari o'rganilib, ishqoriy guruhga tegishli ekanligi aniqlandi. Masalan, frank va kaliy ionlari bo'lgan probirkaga perxlorat qo'shilsa, cho'kma eritma emas, balki radioaktiv bo'ladi. Bu xatti-harakatlar FrClO ekanligini isbotlaydi4 ozgina eriydi (KClO bilan birga cho'kadi4), fransiyning xossalari esa kaliyga o'xshaydi.
Frantsiya, u qanday bo'lar edi ...
...Yalang'och ko'zga ko'rinadigan namunasini olsammi? Albatta, yumshoq, mum kabi va, ehtimol, oltin tusli (uning ustidagi seziy juda yumshoq va sarg'ish rangga ega). U 20-25 ° C da eriydi va 650 ° C atrofida bug'lanadi (oldingi epizod ma'lumotlari asosida hisoblangan). Bundan tashqari, u juda kimyoviy reaktiv bo'ladi. Shuning uchun u kislorod va namlikdan foydalanmasdan va radiatsiyadan himoya qiluvchi idishlarda saqlanishi kerak. Tajribalar bilan shoshilish kerak edi, chunki bir necha soat ichida frantsuz deyarli qolmaydi.
Faxriy lityum
O'tgan yilgi halogen seriyasidan psevdohalogenlarni eslaysizmi? Bular anionlar kabi harakat qiladigan ionlar, masalan, Cl- yoki yo'q-. Bularga, masalan, CN siyanidlari kiradi- va mol SCN-, eruvchanligi 17-guruh anionlariga o'xshash tuzlar hosil qiladi.
Litvaliklarning ham izdoshi bor, bu ammoniy ioni NH. 4 + - ammiakning suvda erishi mahsuloti (ishqoriy eritma, ishqoriy metall gidroksidlariga qaraganda kuchsizroq) va uning kislotalar bilan reaktsiyasi. Ion og'irroq gidroksidi metallar bilan xuddi shunday reaksiyaga kirishadi va uning eng yaqin afinitesi kaliy bilan, masalan, kaliy kationiga o'xshash va ko'pincha K+ ni tabiiy birikmalarida almashtiradi. Litiy metallar tuzlar va gidroksidlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish yo'li bilan hosil qilish uchun juda reaktivdir. Simob elektrodi yordamida metallning simobdagi eritmasi (amalgam) olinadi. Ammoniy ioni ishqoriy metallarga shunchalik o'xshaydiki, u ham amalgama hosil qiladi.
Tizimli tahlil kursida L.magniy ioni bo'lgan materiallar oxirgi marta topiladi. Sababi, ularning xloridlari, sulfatlari va sulfidlari yaxshi eriydi, ya'ni ular namunada og'irroq metallar borligini aniqlash uchun avval qo'shilgan reaktivlar ta'sirida cho'kmaga tushmaydi. Ammoniy tuzlari ham yaxshi eriydigan bo'lsa-da, ular tahlilning boshida aniqlanadi, chunki ular eritmalarning qizishi va bug'lanishiga bardosh bera olmaydi (ammiakning chiqishi bilan ular juda oson parchalanadi). Jarayon, ehtimol, hamma uchun ma'lum: namunaga kuchli asosning eritmasi (NaOH yoki KOH) qo'shiladi, bu ammiakning chiqishiga olib keladi.
Sam ammiak hid bilan yoki probirkaning bo'yniga suv bilan namlangan universal qog'oz surtish orqali aniqlanadi. Gaz NH3 suvda eriydi va eritmani ishqoriy qiladi va qog'ozni ko'k rangga aylantiradi.
7. Ammoniy ionlarini aniqlash: chap tomonda bo'shatilgan ammiak ta'sirida sinov chizig'i ko'k rangga aylanadi, o'ngda - Nessler testining ijobiy natijasi
Ammiakni hid bilan aniqlashda burunni laboratoriyada ishlatishni unutmang. Shuning uchun, reaktsiya idishiga egmang, bug'larni qo'lingizning ventilyator harakati bilan o'zingizga yo'naltiring va havoni "to'liq ko'krak" bilan nafas olmang, lekin aralashmaning xushbo'y hidi burningizga yetib borsin.
Ammoniy tuzlarining eruvchanligi shunga o'xshash kaliy birikmalariga o'xshaydi, shuning uchun ammoniy perxlorat NH ni tayyorlash istagi paydo bo'lishi mumkin.4ClO4 va kobalt kompleksi (batafsil ma'lumot uchun oldingi qismga qarang). Biroq, taqdim etilgan usullar namunadagi ammiak va ammoniy ionlarining juda oz miqdorini aniqlash uchun mos emas. Laboratoriyalarda bu maqsadda Nessler reaktivi qo'llaniladi, u NH izlari mavjud bo'lganda ham cho'kadi yoki rangini o'zgartiradi.3 (7).
Biroq, men bu testni uyda o'tkazishni qat'iy tavsiya qilaman, chunki u zaharli simob birikmalaridan foydalanishni talab qiladi.
Mentorning professional nazorati ostida professional laboratoriyada bo'lguningizcha kuting. Kimyo juda qiziq, ammo uni bilmagan yoki beparvo bo'lganlar uchun bu xavfli bo'lishi mumkin.
Shuningdek qarang:
