Mūs ieskauj daudz dažādu lietu un priekšmetu, dzīvi un nedzīvi dabas ķermeņi. Un tiem visiem ir savs sastāvs, struktūra, īpašības. Dzīvās būtnēs notiek vissarežģītākās bioķīmiskās reakcijas, kas pavada dzīvības aktivitātes procesus. Nedzīvi ķermeņi veic dažādas funkcijas dabā un biomasas dzīvē, un tiem ir sarežģīts molekulārais un atomu sastāvs.
Bet visiem planētas objektiem ir kopīga iezīme: tie sastāv no daudzām sīkām strukturālām daļiņām, ko sauc par ķīmisko elementu atomiem. Tik mazi, ka ar neapbruņotu aci tos nevar redzēt. Kas ir ķīmiskie elementi? Kādas īpašības viņiem piemīt un kā jūs uzzinājāt par to esamību? Mēģināsim to izdomāt.
Ķīmisko elementu jēdziens
Parastā nozīmē ķīmiskie elementi ir tikai atomu grafisks attēlojums. Daļiņas, kas veido visu, kas pastāv Visumā. Tas ir, uz jautājumu "kas ir ķīmiskie elementi" var sniegt šādu atbildi. Tās ir sarežģītas mazas struktūras, visu atomu izotopu kolekcijas, kuras apvieno kopīgs nosaukums, kurām ir savs grafiskais apzīmējums (simbols).
Līdz šim ir zināmi 118 elementi, kas tiek atklāti gan dabiskos apstākļos, gan sintētiski, īstenojot kodolreakcijas un citu atomu kodolus. Katram no tiem ir īpašību kopums, tā atrašanās vieta vispārējā sistēmā, atklāšanas vēsture un nosaukums, kā arī noteikta loma dzīvo būtņu dabā un dzīvē. Ķīmija ir šo pazīmju izpēte. Ķīmiskie elementi ir pamats molekulu, vienkāršu un sarežģītu savienojumu veidošanai un līdz ar to ķīmiskai mijiedarbībai.
Atklājumu vēsture
Pati izpratne par to, kas ir ķīmiskie elementi, radās tikai 17. gadsimtā, pateicoties Boila darbam. Tas bija viņš, kurš pirmais runāja par šo jēdzienu un deva tam šādu definīciju. Tās ir nedalāmas mazas vienkāršas vielas, kas veido visu apkārtējo, ieskaitot visas sarežģītās.
Pirms šī darba dominēja alķīmiķu uzskati, kuri atzina četru elementu - Empidokla un Aristoteļa teoriju, kā arī tos, kuri atklāja "degošos principus" (sērs) un "metāliskos principus" (dzīvsudrabs).
Gandrīz visu 18. gadsimtu bija plaši izplatīta pilnīgi kļūdainā flogistona teorija. Taču jau šī perioda beigās Antuāns Lorāns Lavuazjē pierāda, ka tas ir neizturami. Viņš atkārto Boila formulējumu, bet vienlaikus papildina to ar pirmo mēģinājumu sistematizēt visus tobrīd zināmos elementus, sadalot tos četrās grupās: metāli, radikāļi, zemes, nemetāli.
Nākamais lielais solis, lai saprastu, kas ir ķīmiskie elementi, nāk no Daltona. Viņam tiek piedēvēts atomu masas atklājums. Pamatojoties uz to, viņš sadala daļu no zināmajiem ķīmiskajiem elementiem to atommasas palielināšanas secībā.
Zinātnes un tehnoloģiju nepārtraukti intensīvā attīstība ļauj veikt vairākus jaunus elementu atklājumus dabisko ķermeņu sastāvā. Tāpēc līdz 1869. gadam - D. I. Mendeļejeva lielās radīšanas laikam - zinātne uzzināja par 63 elementu esamību. Krievu zinātnieka darbs kļuva par pirmo pilnīgu un uz visiem laikiem fiksēto šo daļiņu klasifikāciju.
Ķīmisko elementu struktūra tajā laikā nebija noteikta. Tika uzskatīts, ka atoms ir nedalāms, ka tā ir mazākā vienība. Atklājot radioaktivitātes fenomenu, tika pierādīts, ka tas ir sadalīts strukturālās daļās. Tajā pašā laikā gandrīz visi eksistē vairāku dabisko izotopu veidā (līdzīgas daļiņas, bet ar atšķirīgu neitronu struktūru skaitu, no kurām mainās atomu masa). Tādējādi līdz pagājušā gadsimta vidum bija iespējams panākt kārtību ķīmiskā elementa jēdziena definīcijā.
Mendeļejeva ķīmisko elementu sistēma
Zinātnieks par pamatu lika atomu masas atšķirību un izdevās ģeniāli sakārtot visus zināmos ķīmiskos elementus augošā secībā. Taču viss viņa zinātniskās domāšanas un tālredzības dziļums un ģenialitāte slēpjas tajā, ka Mendeļejevs savā sistēmā atstāja tukšas vietas, atvērtas šūnas vēl nezināmiem elementiem, kuri, pēc zinātnieka domām, tiks atklāti nākotnē.
Un viss izrādījās tieši tā, kā viņš teica. Mendeļejeva ķīmiskie elementi laika gaitā aizpildīja visas tukšās šūnas. Katra zinātnieku prognozētā struktūra ir atklāta. Un tagad mēs varam droši teikt, ka ķīmisko elementu sistēma ir pārstāvēta ar 118 vienībām. Tiesa, pēdējie trīs atklājumi vēl nav oficiāli apstiprināti.
Pati ķīmisko elementu sistēma ir grafiski attēlota ar tabulu, kurā elementi ir sakārtoti atbilstoši to īpašību hierarhijai, kodolu lādiņiem un to atomu elektronu apvalku struktūras īpatnībām. Tātad ir periodi (7 gab.) - horizontālās rindas, grupas (8 gab.) - vertikālās, apakšgrupas (galvenā un sekundārā katrā grupā). Visbiežāk tabulas apakšējos slāņos atsevišķi tiek novietotas divas dzimtu rindas - lantanīdi un aktinīdi.
Elementa atomu masu veido protoni un neitroni, kuru kopumu sauc par "masas skaitli". Protonu skaitu nosaka ļoti vienkārši – tas ir vienāds ar elementa kārtas numuru sistēmā. Un tā kā atoms kopumā ir elektriski neitrāla sistēma, tas ir, tam vispār nav lādiņa, negatīvo elektronu skaits vienmēr ir vienāds ar pozitīvo protonu daļiņu skaitu.
Tādējādi ķīmiskā elementa īpašības var norādīt pēc tā stāvokļa periodiskajā sistēmā. Galu galā šūnā ir aprakstīts gandrīz viss: sērijas numurs, kas nozīmē elektronus un protonus, atomu masa (visu dotā elementa esošo izotopu vidējā vērtība). Var redzēt, kurā periodā struktūra atrodas (tas nozīmē, ka tik daudzos slāņos būs elektroni). Varat arī paredzēt negatīvo daļiņu skaitu pēdējā enerģijas līmenī galveno apakšgrupu elementiem - tas ir vienāds ar tās grupas numuru, kurā atrodas elements.
Neitronu skaitu var aprēķināt, no masas skaitļa, tas ir, sērijas numura, atņemot protonus. Tādējādi katram ķīmiskajam elementam ir iespējams iegūt un sastādīt veselu elektrongrafisku formulu, kas precīzi atspoguļos tā struktūru un parādīs iespējamās un izpaustās īpašības.
Elementu izplatība dabā
Vesela zinātne, kosmoķīmija, nodarbojas ar šī jautājuma izpēti. Dati liecina, ka elementu sadalījums uz mūsu planētas atkārto tos pašus modeļus Visumā. Galvenais vieglo, smago un vidējo atomu kodolu avots ir kodolreakcijas, kas notiek zvaigžņu iekšienē - nukleosintēze. Pateicoties šiem procesiem, Visums un kosmoss ir apgādājuši mūsu planētu ar visiem pieejamajiem ķīmiskajiem elementiem.
Kopumā no 118 zināmajiem pārstāvjiem dabas avotos cilvēki atklājuši 89. Tie ir fundamentālie, visizplatītākie atomi. Ķīmiskie elementi ir sintezēti arī mākslīgi, bombardējot kodolus ar neitroniem (nukleosintēze laboratorijā).
Visvairāk ir vienkāršas tādu elementu vielas kā slāpeklis, skābeklis, ūdeņradis. Ogleklis ir visu organisko vielu sastāvdaļa, kas nozīmē, ka tas arī ieņem vadošo pozīciju.
Klasifikācija pēc atomu elektroniskās struktūras
Viena no visizplatītākajām visu sistēmas ķīmisko elementu klasifikācijām ir to sadalījums, pamatojoties uz to elektronisko struktūru. Par cik enerģijas līmeņi ir daļa no atoma apvalka un kurā no tiem ir pēdējie valences elektroni, var izdalīt četras elementu grupas.
S-elementi
Tie ir tie, kuros s-orbitāle tiek aizpildīta pēdējā. Šajā saimē ietilpst galvenās apakšgrupas pirmās grupas elementi (vai Tikai viens elektrons ārējā līmenī nosaka šo pārstāvju līdzīgas īpašības kā spēcīgiem reducētājiem.
R-elementi
Tikai 30 gab. Valences elektroni atrodas p-apakšlīmenī. Tie ir elementi, kas veido galvenās apakšgrupas no trešās līdz astotajai grupai, kas saistītas ar 3,4,5,6 periodiem. Starp tiem pēc to īpašībām sastopami gan metāli, gan tipiski nemetāliski elementi.
d-elementi un f-elementi
Tie ir pārejas metāli no 4 līdz 7 liela perioda. Kopumā ir 32 elementi. Vienkāršām vielām var būt gan skābas, gan bāzes īpašības (oksidējošas un reducējošas). Arī amfotērisks, tas ir, duāls.
F-ģimenē ietilpst lantanīdi un aktinīdi, kuros pēdējie elektroni atrodas f-orbitālēs.
Elementu veidotās vielas: vienkāršas
Arī visas ķīmisko elementu klases var pastāvēt vienkāršu vai sarežģītu savienojumu veidā. Tātad, ir ierasts uzskatīt par vienkāršiem tos, kas ir veidoti no vienas un tās pašas struktūras dažādos daudzumos. Piemēram, O 2 ir skābeklis vai dioksīds, un O 3 ir ozons. Šo parādību sauc par allotropiju.
Vienkārši ķīmiskie elementi, kas veido savienojumus ar tādu pašu nosaukumu, ir raksturīgi katram periodiskās sistēmas pārstāvim. Bet ne visi no tiem ir vienādi pēc to īpašībām. Tātad ir vienkāršas vielas metāli un nemetāli. Pirmās veido galvenās apakšgrupas ar 1.-3.grupu un visas tabulā esošās sekundārās apakšgrupas. Nemetāli veido galvenās 4-7 grupu apakšgrupas. Astotajā galvenajā ietilpst īpaši elementi - cēlgāzes vai inertas gāzes.
No visiem līdz šim atklātajiem vienkāršajiem elementiem normālos apstākļos ir zināmas 11 gāzes, 2 šķidras vielas (broms un dzīvsudrabs), visas pārējās ir cietas.
Sarežģīti savienojumi
Ir ierasts atsaukties uz tiem, kas sastāv no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem. Piemēru ir daudz, jo ir zināmi vairāk nekā 2 miljoni ķīmisko savienojumu! Tie ir sāļi, oksīdi, bāzes un skābes, kompleksi kompleksie savienojumi, visas organiskās vielas.
Ķīmiskais elements ir kolektīvs termins, kas apraksta vienkāršas vielas atomu kopu, tas ir, tādu, kuru nevar sadalīt nevienā vienkāršākā (pēc to molekulu struktūras) komponentiem. Iedomājieties, ka saņemat tīra dzelzs gabalu ar lūgumu sadalīt to hipotētiskās sastāvdaļās, izmantojot jebkuru ierīci vai metodi, ko jebkad ir izgudrojuši ķīmiķi. Tomēr neko nevar izdarīt, gludeklis nekad netiks sadalīts uz kaut ko vienkāršāku. Vienkārša viela - dzelzs - atbilst ķīmiskajam elementam Fe.
Teorētiskā definīcija
Iepriekš minēto eksperimentālo faktu var izskaidrot, izmantojot šādu definīciju: ķīmiskais elements ir attiecīgās vienkāršās vielas atomu (nevis molekulu!) abstrakts kopums, t.i., viena veida atomi. Ja būtu veids, kā aplūkot katru no atsevišķiem atomiem iepriekš minētajā tīrā dzelzs gabalā, tad tie visi būtu vienādi – dzelzs atomi. Turpretim ķīmiskais savienojums, piemēram, dzelzs oksīds, vienmēr satur vismaz divus dažādus atomu veidus: dzelzs atomus un skābekļa atomus.
Noteikumi, kas jums jāzina
Atomu masa: protonu, neitronu un elektronu masa, kas veido ķīmiskā elementa atomu.
atomskaitlis: protonu skaits elementa atoma kodolā.
ķīmiskais simbols: burts vai latīņu burtu pāris, kas apzīmē dotā elementa apzīmējumu.
Ķīmiskais savienojums: viela, kas sastāv no diviem vai vairākiem ķīmiskiem elementiem, kas savienoti viens ar otru noteiktā proporcijā.
Metāls: elements, kas ķīmiskās reakcijās ar citiem elementiem zaudē elektronus.
Metaloīds: elements, kas dažreiz reaģē kā metāls un dažreiz kā nemetāls.
Nemetāla: elements, kas ķīmiskās reakcijās ar citiem elementiem cenšas iegūt elektronus.
Periodiska ķīmisko elementu sistēma: sistēma ķīmisko elementu klasificēšanai pēc to atomu skaita.
sintētiskais elements: tāds, kas iegūts mākslīgi laboratorijā, un dabā parasti nav sastopams.
Dabiskie un sintētiskie elementi
Uz Zemes dabiski sastopami deviņdesmit divi ķīmiskie elementi. Pārējais tika iegūts mākslīgi laboratorijās. Sintētiskais ķīmiskais elements parasti ir kodolreakciju produkts daļiņu paātrinātājos (ierīces, ko izmanto, lai palielinātu subatomisko daļiņu, piemēram, elektronu un protonu, ātrumu) vai kodolreaktoros (ierīces, ko izmanto, lai kontrolētu kodolreakcijās atbrīvoto enerģiju). Pirmais sintētiskais elements, kas iegūts ar atomskaitli 43, bija tehnēcijs, ko 1937. gadā atklāja itāļu fiziķi K. Perjē un E. Segre. Izņemot tehnēciju un prometiju, visiem sintētiskajiem elementiem ir lielāki kodoli nekā urāna kodoli. Pēdējais sintētiskais elements, kas nosaukts, ir livermorijs (116), un pirms tam bija flerovijs (114).
Divi desmiti kopīgu un svarīgu elementu
| Vārds | Simbols | Visu atomu procentuālā daļa * | Ķīmisko elementu īpašības (normālos istabas apstākļos) |
|||
| Visumā | Zemes garozā | Jūras ūdenī | Cilvēka ķermenī |
|||
| Alumīnijs | Al | - | 6,3 | - | - | Viegls, sudraba metāls |
| Kalcijs | Ca | - | 2,1 | - | 0,02 | Iekļauts dabīgos minerālos, gliemežvākos, kaulos |
| Ogleklis | NO | - | - | - | 10,7 | Visu dzīvo organismu pamats |
| Hlors | Cl | - | - | 0,3 | - | indīga gāze |
| Varš | Cu | - | - | - | - | Tikai sarkans metāls |
| Zelts | Au | - | - | - | - | Tikai dzeltens metāls |
| Hēlijs | Viņš | 7,1 | - | - | - | Ļoti viegla gāze |
| Ūdeņradis | H | 92,8 | 2,9 | 66,2 | 60,6 | Vieglākais no visiem elementiem; gāze |
| Jods | es | - | - | - | - | Nemetāls; izmanto kā antiseptisku līdzekli |
| Dzelzs | Fe | - | 2,1 | - | - | Magnētiskais metāls; izmanto dzelzs un tērauda ražošanai |
| Svins | Pb | - | - | - | - | Mīksts, smags metāls |
| Magnijs | mg | - | 2,0 | - | - | Ļoti viegls metāls |
| Merkurs | hg | - | - | - | - | Šķidrais metāls; viens no diviem šķidrajiem elementiem |
| Niķelis | Ni | - | - | - | - | pret koroziju izturīgs metāls; izmanto monētās |
| Slāpeklis | N | - | - | - | 2,4 | Gāze, galvenā gaisa sastāvdaļa |
| Skābeklis | O | - | 60,1 | 33,1 | 25,7 | Gāze, otrs svarīgais gaisa sastāvdaļa |
| Fosfors | R | - | - | - | 0,1 | Nemetāls; svarīgi augiem |
| Kālijs | Uz | - | 1.1 | - | - | Metāls; svarīgi augiem; parasti saukts par "potašu" |
* Ja vērtība nav norādīta, tad elements ir mazāks par 0,1 procentiem.
Lielais sprādziens kā matērijas veidošanās galvenais cēlonis
Kurš ķīmiskais elements bija pirmais Visumā? Zinātnieki uzskata, ka atbilde uz šo jautājumu slēpjas zvaigznēs un zvaigžņu veidošanās procesos. Tiek uzskatīts, ka Visums ir radies kādā laika posmā no 12 līdz 15 miljardiem gadu. Līdz šim brīdim nekas, kas pastāv, izņemot enerģiju, nav iecerēts. Taču notika kaut kas, kas šo enerģiju pārvērta milzīgā sprādzienā (tā sauktajā Lielajā sprādzienā). Dažās sekundēs pēc Lielā sprādziena sāka veidoties matērija.
Pirmās vienkāršākās matērijas formas bija protoni un elektroni. Daži no tiem ir apvienoti ūdeņraža atomos. Pēdējais sastāv no viena protona un viena elektrona; tas ir vienkāršākais atoms, kāds var pastāvēt.
Lēnām, ilgu laiku, ūdeņraža atomi sāka pulcēties noteiktos kosmosa reģionos, veidojot blīvus mākoņus. Ūdeņradi šajos mākoņos gravitācijas spēki ievilka kompaktos veidojumos. Galu galā šie ūdeņraža mākoņi kļuva pietiekami blīvi, lai izveidotu zvaigznes.
Zvaigznes kā jaunu elementu ķīmiskie reaktori
Zvaigzne ir vienkārši matērijas masa, kas ģenerē kodolreakciju enerģiju. Visizplatītākā no šīm reakcijām ir četru ūdeņraža atomu kombinācija, veidojot vienu hēlija atomu. Tiklīdz sāka veidoties zvaigznes, hēlijs kļuva par otro elementu, kas parādījās Visumā.
Zvaigznēm novecojot, tās pāriet no ūdeņraža-hēlija kodolreakcijām uz citiem veidiem. Tajos hēlija atomi veido oglekļa atomus. Vēlāk oglekļa atomi veido skābekli, neonu, nātriju un magniju. Vēl vēlāk neons un skābeklis savienojas viens ar otru, veidojot magniju. Turpinoties šīm reakcijām, veidojas arvien vairāk ķīmisko elementu.
Pirmās ķīmisko elementu sistēmas
Pirms vairāk nekā 200 gadiem ķīmiķi sāka meklēt veidus, kā tos klasificēt. Deviņpadsmitā gadsimta vidū bija zināmi aptuveni 50 ķīmiskie elementi. Viens no jautājumiem, ko ķīmiķi centās atrisināt. Tas ir šāds: vai ķīmiskais elements ir viela, kas pilnīgi atšķiras no jebkura cita elementa? Vai arī daži elementi ir kaut kādā veidā saistīti ar citiem? Vai ir kāds kopīgs likums, kas viņus vieno?
Ķīmiķi ir ierosinājuši dažādas ķīmisko elementu sistēmas. Tā, piemēram, angļu ķīmiķis Viljams Prouts 1815. gadā ierosināja, ka visu elementu atomu masas ir ūdeņraža atoma masas daudzkārtņas, ja to pieņemsim vienādu ar vienu, tas ir, tiem jābūt veseliem skaitļiem. Tajā laikā daudzu elementu atomu masas jau bija aprēķinājis J. Daltons attiecībā pret ūdeņraža masu. Tomēr, ja tas aptuveni attiecas uz oglekli, slāpekli, skābekli, tad hlors ar masu 35,5 neiekļāvās šajā shēmā.
Vācu ķīmiķis Johans Volfgangs Dobereiners (1780-1849) 1829. gadā parādīja, ka trīs elementus no tā sauktās halogēna grupas (hlors, broms un jods) var klasificēt pēc to relatīvās atomu masas. Broma atomu svars (79,9) izrādījās gandrīz precīzi hlora (35,5) un joda (127) atomu svara vidējais lielums, proti, 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (tuvu 79,9). Tā bija pirmā pieeja vienas no ķīmisko elementu grupām uzbūvei. Doberiners atklāja vēl divas šādas elementu triādes, taču viņam neizdevās formulēt vispārēju periodisku likumu.
Kā parādījās ķīmisko elementu periodiskā tabula?
Lielākā daļa agrīno klasifikācijas shēmu nebija ļoti veiksmīgas. Tad ap 1869. gadu gandrīz vienu un to pašu atklājumu veica divi ķīmiķi gandrīz vienlaikus. Krievu ķīmiķis Dmitrijs Mendeļejevs (1834-1907) un vācu ķīmiķis Jūlijs Lotars Meijers (1830-1895) ierosināja sakārtot elementus, kuriem ir līdzīgas fizikālās un ķīmiskās īpašības, sakārtotā grupu, sēriju un periodu sistēmā. Tajā pašā laikā Mendeļejevs un Meiers norādīja, ka ķīmisko elementu īpašības periodiski atkārtojas atkarībā no to atomu svara.
Mūsdienās Mendeļejevs parasti tiek uzskatīts par periodiskā likuma atklājēju, jo viņš spēra vienu soli, ko nedarīja Meiers. Kad visi elementi atradās periodiskajā tabulā, tajā parādījās dažas nepilnības. Mendeļejevs prognozēja, ka tās ir vietas elementiem, kas vēl nav atklāti.
Tomēr viņš gāja vēl tālāk. Mendeļejevs prognozēja šo vēl neatklāto elementu īpašības. Viņš zināja, kur tie atrodas periodiskajā tabulā, tāpēc varēja paredzēt to īpašības. Jāatzīmē, ka katrs Mendeļejeva prognozētais ķīmiskais elements, topošais gallijs, skandijs un germānija, tika atklāts mazāk nekā desmit gadus pēc tam, kad viņš publicēja periodisko likumu.
Periodiskās tabulas īsa forma
Bija mēģinājumi aprēķināt, cik periodiskās sistēmas grafiskā attēlojuma variantus piedāvājuši dažādi zinātnieki. Izrādījās, ka to ir vairāk nekā 500. Turklāt 80% no kopējā opciju skaita ir tabulas, bet pārējās ir ģeometriskas formas, matemātiskas līknes utt. Rezultātā praktisku pielietojumu ir atraduši četru veidu tabulas: īsas, daļēji -garas, garas un kāpnes (piramīdas). Pēdējo ierosināja lielais fiziķis N. Bors.
Zemāk esošajā attēlā parādīta īsa forma.
Tajā ķīmiskie elementi ir sakārtoti to atomu skaita augošā secībā no kreisās uz labo un no augšas uz leju. Tātad periodiskās tabulas pirmajam ķīmiskajam elementam ūdeņradim ir atomu skaits 1, jo ūdeņraža atomu kodoli satur vienu un tikai vienu protonu. Līdzīgi skābekļa atomu skaits ir 8, jo visu skābekļa atomu kodoli satur 8 protonus (skatiet attēlu zemāk).
Periodiskās sistēmas galvenie strukturālie fragmenti ir periodi un elementu grupas. Sešos periodos visas šūnas ir aizpildītas, septītā vēl nav pabeigta (elementi 113, 115, 117 un 118, kaut arī sintezēti laboratorijās, vēl nav oficiāli reģistrēti un tiem nav nosaukumu).
Grupas iedala galvenajās (A) un sekundārajās (B) apakšgrupās. Pirmo trīs periodu elementi, kas satur vienu sērijas rindiņu katrā, ir iekļauti tikai A apakšgrupās. Atlikušie četri periodi ietver divas rindas katrā.
Ķīmiskajiem elementiem vienā grupā mēdz būt līdzīgas ķīmiskās īpašības. Tātad, pirmā grupa sastāv no sārmu metāliem, otrā - sārmzemju metāli. Elementiem tajā pašā periodā ir īpašības, kas lēnām mainās no sārmu metāla uz cēlgāzi. Zemāk redzamajā attēlā parādīts, kā atsevišķiem tabulas elementiem mainās viena no īpašībām - atomu rādiuss.
Periodiskās tabulas garā perioda forma
Tas ir parādīts zemāk esošajā attēlā un ir sadalīts divos virzienos: pa rindām un kolonnām. Ir septiņas perioda rindas, tāpat kā īsajā formā, un 18 kolonnas, ko sauc par grupām vai ģimenēm. Faktiski grupu skaita pieaugums no 8 īsajā formā uz 18 garajā formā tiek iegūts, ievietojot visus elementus periodos, sākot no 4., nevis divās, bet vienā rindā.
Grupām tiek izmantotas divas dažādas numerācijas sistēmas, kā parādīts tabulas augšpusē. Romiešu ciparu sistēma (IA, IIA, IIB, IVB utt.) tradicionāli ir bijusi populāra ASV. Eiropā tradicionāli tiek izmantota cita sistēma (1, 2, 3, 4 utt.), kuru pirms dažiem gadiem ieteica izmantot ASV.
Periodisko tabulu izskats augšējos attēlos ir nedaudz maldinošs, tāpat kā jebkurai šādai publicētai tabulai. Iemesls tam ir tas, ka abām elementu grupām, kas parādītas tabulu apakšā, faktiski ir jāatrodas tajās. Piemēram, lantanīdi pieder 6. periodam starp bāriju (56) un hafniju (72). Turklāt aktinīdi pieder 7. periodam starp rādiju (88) un ruterfordiju (104). Ja tos ielīmētu tabulā, tas būtu pārāk plats, lai ietilptu uz papīra lapas vai sienas diagrammas. Tāpēc ir ierasts šos elementus novietot tabulas apakšā.
Indijs(lat. Indijs), In, Mendeļejeva periodiskās sistēmas III grupas ķīmiskais elements; atomskaitlis 49, atommasa 114,82; balts spīdīgs mīksts metāls. Elements sastāv no divu izotopu maisījuma: 113 In (4,33%) un 115 In (95,67%); pēdējam izotopam ir ļoti vāja β-radioaktivitāte (pusperiods T ½ = 6 10 14 gadi).
1863. gadā vācu zinātnieki F. Reihs un T. Rihters, veicot cinka maisījuma spektroskopijas pētījumu, atklāja jaunas līnijas spektrā, kas pieder nezināmam elementam. No šo līniju spilgti zilās (indigo) krāsas jaunais elements tika nosaukts par indiju.
Izplatība Indijas dabā. Indijs ir tipisks mikroelements, tā vidējais saturs litosfērā ir 1,4·10 -5% no svara. Magmatisko procesu laikā Indija nedaudz uzkrājas granītos un citos skābos iežos. Galvenie Indijas koncentrācijas procesi zemes garozā ir saistīti ar karstiem ūdens šķīdumiem, kas veido hidrotermālās nogulsnes. Indijs tajos ir saistīts ar Zn, Sn, Cd un Pb. Sfalerīti, halkopirīti un kasiterīti ir bagātināti ar indiju vidēji 100 reizes (saturs ir aptuveni 1,4·10 -3%). Ir zināmi trīs Indijas minerāli - vietējais indijs, rokzīts CuInS 2 un indite In 2 S 4 , taču tie visi ir ārkārtīgi reti. Praktiska nozīme ir Indijas uzkrāšanai sfalerītos (līdz 0,1%, dažreiz 1%). Bagātināšana Indijā ir raksturīga Klusā okeāna rūdas jostas atradnēm.
Fizikālās īpašības Indija. Indijas kristāliskais režģis ir tetragonāla seja centrēta ar parametriem a = 4,583Å un c = 4,936Å. Atomu rādiuss 1,66Å; jonu rādiusi In 3+ 0,92Å, In + 1,30Å; blīvums 7,362 g/cm 3 . Indijs ir kausējams, tā t pl ir 156,2 ° C; t ķīpa 2075 °C. Lineārās izplešanās temperatūras koeficients 33 10 -6 (20 °C); īpatnējais siltums pie 0-150°C 234,461 J/(kg K) vai 0,056 cal/(g°C); elektriskā pretestība pie 0°C 8,2·10 -8 omi·m, vai 8,2·10 -6 omi·cm; elastības modulis 11 N/m 2 jeb 1100 kgf/mm 2; Brinela cietība 9 MN / m 2 vai 0,9 kgf / mm 2.
Indijas ķīmiskās īpašības. Saskaņā ar 4d 10 5s 2 5p 1 atoma elektronisko konfigurāciju indijam savienojumos ir 1, 2 un 3 valences (galvenokārt). Cietā, kompaktā stāvoklī esošajā gaisā indijs ir stabils, bet augstā temperatūrā oksidējas, un virs 800 ° C tas sadeg ar violeti zilu liesmu, veidojot oksīdu In 2 O 3 - dzeltenus kristālus, viegli šķīst skābēs. Sildot, indijs viegli savienojas ar halogēniem, veidojot šķīstošus halogenīdus InCl 3 , InBr 3 , InI 3 . Indiju karsē HCl plūsmā, lai iegūtu InCl 2 hlorīdu, un, kad InCl 2 tvaiki tiek izlaisti pāri uzkarsētai In, veidojas InCl. Ar sēru indijs veido sulfīdus In 2 S 3 , InS; tie dod savienojumus InS·In 2 S 3 un 3InS·In 2 S 3 . Ūdenī oksidētāju klātbūtnē indijs lēnām korodē no virsmas: 4In + 3O 2 + 6H 2 O = 4In(OH) 3 . Skābēs indijs ir šķīstošs, tā normālais elektrodu potenciāls ir -0,34 V un praktiski nešķīst sārmos. Indijas sāļi ir viegli hidrolizējami; hidrolīzes produkts - bāzes sāļi vai hidroksīds In(OH) 3 . Pēdējais labi šķīst skābēs un slikti sārmu šķīdumos (veidojot sāļus - indātus): (OH) 3 + 3KOH = K 3. Indija savienojumi ar zemāku oksidācijas pakāpi ir diezgan nestabili; halogenīdi InHal un melnais oksīds In 2 O ir ļoti spēcīgi reducētāji.
Indijas iegūšana. Indiju iegūst no cinka, svina un alvas ražošanas atkritumiem un starpproduktiem. Šī izejviela satur no tūkstošdaļām līdz desmitdaļām Indijas. Indijas ieguve sastāv no trim galvenajiem posmiem: bagātināta produkta - Indijas koncentrāta iegūšana; koncentrāta pārstrāde neapstrādātā metālā; rafinēšana. Vairumā gadījumu izejvielu apstrādā ar sērskābi un indiju pārnes šķīdumā, no kura hidrolītiski izgulsnējot tiek izdalīts koncentrāts. Rupjo indiju izolē galvenokārt karburējot uz cinka vai alumīnija. Rafinēšana tiek veikta ar ķīmiskām, elektroķīmiskām, destilācijas un kristālfizikālām metodēm.
Pieteikums Indija. Indiju un tā savienojumus (piemēram, InN nitrīdu, InP fosfīdu, InSb antimonīdu) visplašāk izmanto pusvadītāju tehnoloģijā. Indiju izmanto dažādiem pretkorozijas pārklājumiem (arī gultņu pārklājumiem). Indija pārklājumi ir ļoti atstarojoši, ko izmanto spoguļu un atstarotāju izgatavošanai. Daži indija sakausējumi ir rūpnieciski nozīmīgi, tostarp kausējamie sakausējumi, lodmetāli stikla līmēšanai pie metāla un citi.
Skatīt arī: Ķīmisko elementu saraksts pēc atomu skaita un ķīmisko elementu alfabētiskais saraksts Saturs 1 Izmantotie simboli Šis brīdis... Vikipēdija
Skatīt arī: Ķīmisko elementu saraksts pēc simboliem un Ķīmisko elementu alfabētiskais saraksts Šis ir ķīmisko elementu saraksts, kas sakārtots augošā secībā pēc atomu skaita. Tabulā parādīts elementa, simbola, grupas un perioda nosaukums ... ... Vikipēdijā
Galvenais raksts: Ķīmisko elementu saraksti Saturs 1 Elektroniskā konfigurācija 2 Literatūra 2.1 NIST ... Wikipedia
Galvenais raksts: Ķīmisko elementu saraksti Nr. Simbols Nosaukums Mosa cietība Vikersa cietība (GPa) Brinela cietība (GPa) 3 Li Litijs 0,6 4 Be berilijs 5,5 1,67 0,6 5 B Bors 9,5 49 6 C Ogleklis 1,5 (grafīts) 6 ... Wikipedia
Skatīt arī: Ķīmisko elementu saraksts pēc atomu skaita un Ķīmisko elementu saraksts pēc simboliem Ķīmisko elementu alfabētiskais saraksts. Slāpeklis N Aktīnijs Ac Alumīnijs Al Americium Am Argons Ar Astate At ... Wikipedia
Galvenais raksts: Ķīmisko elementu saraksti Nr Krievu nosaukums Latīņu nosaukums Nosaukums etimoloģija 1 H Ūdeņradis Hidrogēnijs No citas grieķu valodas. ὕδωρ "ūdens" un γεννάω "Es dzemdēju". 2 ... Wikipedia
Ķīmisko elementu simbolu saraksts. simboli (zīmes), kodi vai saīsinājumi, ko izmanto, lai īsi vai vizuāli attēlotu ķīmisko elementu nosaukumus un vienkāršas vielas ar tādu pašu nosaukumu. Pirmkārt, tie ir ķīmisko elementu simboli ... Wikipedia
Zemāk ir kļūdaini atklāto ķīmisko elementu nosaukumi (ar autoriem un atklājumu datumiem). Visi zemāk minētie elementi tika atklāti vairāk vai mazāk objektīvi, bet, kā likums, nepareizi izveidotu eksperimentu rezultātā ... ... Wikipedia
Šajās lapās ir apkopotas daudzu elementu rekvizītu ieteicamās vērtības, kā arī dažādas atsauces. Jebkādas izmaiņas informācijas lodziņā esošajās vērtībās ir jāsalīdzina ar vērtībām, kas norādītas un/vai attiecīgi norādītas ... ... Wikipedia
Hlora divatomiskās molekulas ķīmiskā zīme 35 Ķīmisko elementu simboli (ķīmiskās zīmes) ķīmisko elementu konvencionālais apzīmējums. Kopā ar ķīmiskajām formulām, ķīmisko reakciju shēmas un vienādojumi veido formālu valodu ... ... Wikipedia
Grāmatas
- Angļu valoda ārstiem. 8. izd. , Muraveyskaya Marianna Stepanovna , Orlova Larisa Konstantinovna , 384 lpp.Mācību grāmatas mērķis ir iemācīt lasīt un tulkot angļu valodas medicīnas tekstus, vadīt sarunas dažādās medicīnas jomās. Tas sastāv no īsa ievada fonētiskā un ... Kategorija: Mācību grāmatas augstskolām Izdevējs: Flinta, Ražotājs: Flinta,
- Angļu valoda ārstiem, Muraveyskaya M.S. , Mācību grāmatas mērķis ir iemācīt lasīt un tulkot angļu valodas medicīnas tekstus, vadīt sarunas dažādās medicīnas jomās. Tas sastāv no īsa ievada fonētiskā un galvenā ... Kategorija: Mācību grāmatas un apmācības Sērija: Izdevējs: Flinta,
Skatīt arī: Ķīmisko elementu saraksts pēc atomu skaita un ķīmisko elementu alfabētiskais saraksts Saturs 1 Pašlaik izmantotie simboli ... Wikipedia
Skatīt arī: Ķīmisko elementu saraksts pēc simboliem un Ķīmisko elementu alfabētiskais saraksts Šis ir ķīmisko elementu saraksts, kas sakārtots augošā secībā pēc atomu skaita. Tabulā parādīts elementa, simbola, grupas un perioda nosaukums ... ... Vikipēdijā
- (ISO 4217) Valūtu un fondu reprezentācijas kodi (eng.) Codes pour la représentation des monnaies et type de fonds (fr.) ... Wikipedia
Vienkāršākā vielas forma, ko var identificēt ar ķīmiskām metodēm. Tās ir vienkāršu un sarežģītu vielu sastāvdaļas, kas ir atomu kopums ar vienādu kodollādiņu. Atoma kodola lādiņu nosaka protonu skaits... Collier enciklopēdija
Saturs 1 Paleolīts 2 10. gadu tūkstotis pirms mūsu ēras e. 3 9. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras ēē... Vikipēdija
Saturs 1 Paleolīts 2 10. gadu tūkstotis pirms mūsu ēras e. 3 9. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras ēē... Vikipēdija
Šim terminam ir arī citas nozīmes, skatiet krievi (nozīmes). Krievu ... Vikipēdija
1. terminoloģija: : dw Nedēļas dienas numurs. "1" atbilst pirmdienas terminu definīcijām no dažādiem dokumentiem: dw DUT Atšķirība starp Maskavu un UTC, izteikta kā stundu skaits. Terminu definīcijas no ... ... Normatīvās un tehniskās dokumentācijas terminu vārdnīca-uzziņu grāmata