Instrukcijos
Paimkite periodinę lentelę ir liniuote nubrėžkite liniją, kuri prasideda ląstelėje su elementu Be (berilis) ir baigiasi langelyje su elementu At (Astatine).
Tie elementai, kurie bus šios linijos kairėje, yra metalai. Be to, kuo „žemiau ir į kairę“ yra elementas, tuo ryškesnes metalines savybes jis turi. Nesunku pastebėti, kad periodinėje lentelėje toks metalas yra (Fr) – aktyviausias šarminis metalas.
Atitinkamai, tie elementai, esantys dešinėje eilutės, turi savybių. Ir čia taip pat galioja panaši taisyklė: kuo „aukščiau ir į dešinę“ nuo linijos yra elementas, tuo jis stipresnis nemetalas. Toks periodinės lentelės elementas yra fluoras (F), stipriausias oksidatorius. Jis toks aktyvus, kad chemikai jam duodavo pagarbų, nors ir neoficialų vardą: „Viskas kramto“.
Gali kilti klausimų, pavyzdžiui, „O kaip su elementais, kurie yra pačioje linijoje arba labai arti jos? Arba, pavyzdžiui, „Dešinėje ir virš linijos yra chromuoti, . Ar tai tikrai nemetalai? Juk jie naudojami plieno gamyboje kaip legiravimo priedai. Tačiau žinoma, kad net ir nedidelės nemetalų priemaišos daro juos trapius. Faktas yra tas, kad pačioje linijoje esantys elementai (pavyzdžiui, aliuminis, germanis, niobis, stibis) turi dvigubą pobūdį.
Kalbant apie, pavyzdžiui, vanadį, chromą, manganą, jų junginių savybės priklauso nuo šių elementų atomų oksidacijos būsenos. Pavyzdžiui, jų aukštesni oksidai, tokie kaip V2O5, CrO3, Mn2O7, yra ryškūs. Štai kodėl jie yra iš pažiūros „nelogiškose“ periodinės lentelės vietose. „Gryna“ forma šie elementai, žinoma, yra metalai ir turi visas metalų savybes.
Šaltiniai:
- metalai periodinėje lentelėje
Mokiniams, studijuojantiems stalą Mendelejevas- baisus sapnas. Net trisdešimt šeši elementai, kuriuos paprastai priskiria mokytojai, sukelia valandų valandas alinantį kibimą ir galvos skausmą. Daugelis žmonių net netiki, ko išmokti stalo Mendelejevas yra tikras. Tačiau mnemonikos naudojimas gali palengvinti studentų gyvenimą.
Instrukcijos
Suprasti teoriją ir pasirinkti tinkamą techniką Taisyklės, padedančios lengviau įsiminti medžiagą, mnemoninė. Pagrindinė jų gudrybė – asociatyvių ryšių kūrimas, kai abstrakti informacija supakuojama į ryškų vaizdą, garsą ar net kvapą. Yra keletas mnemoninių technikų. Pavyzdžiui, galite rašyti istoriją iš įsimintos informacijos elementų, ieškoti priebalsių žodžių (rubidium – jungiklis, cezis – Julius Cezaris), įjungti erdvinę vaizduotę ar tiesiog rimuoti periodinės lentelės elementus.
Azoto baladė Mendelejevo periodinės lentelės elementus geriau rimuoti su reikšme, atsižvelgiant į tam tikras savybes: pavyzdžiui, pagal valentiškumą. Taigi šarminės labai lengvai rimuojasi ir skamba kaip daina: „Litis, kalis, natris, rubidis, cezis francis“. „Magnis, kalcis, cinkas ir baris – jų valentingumas lygus porai“ – neblėstanti mokyklinio folkloro klasika. Toje pačioje temoje: „Natris, kalis, sidabras yra vienvalentys gėriai“ ir „Natris, kalis ir argentas yra vienavalenčiai“. Kūrybiškumas, priešingai nei užsikimšimas, kuris trunka daugiausiai porą dienų, skatina ilgalaikę atmintį. Tai reiškia daugiau apie aliuminį, eilėraščius apie azotą ir dainas apie valenciją – ir įsiminimas eisis kaip laikrodis.
Rūgštinis trileris Kad būtų lengviau įsiminti, sugalvojama idėja, kurioje periodinės lentelės elementai paverčiami herojais, kraštovaizdžio detalėmis ar siužeto elementais. Štai, pavyzdžiui, gerai žinomas tekstas: „Azitas (azotas) pradėjo pilti (ličio) vandenį (vandenilį) į pušyną (boras). Bet mums reikėjo ne jo (neono), o magnolijos (magnio). Ją galima papildyti pasakojimu apie Ferrari (geležies - ferrum), kuriame slaptasis agentas "Chlorine zero seventeen" (17 - chloro eilės numeris) keliavo gaudyti maniaką Arsenijų (arsenic - arsenicum), kuris turėjo 33 dantys (33 - eilės numeris arsenas), bet kažkas rūgštaus pateko į burną (deguonis), tai aštuonios užnuodytos kulkos (8 yra deguonies eilės numeris)... Galime tęsti iki begalybės. Beje, romaną, parašytą pagal periodinę lentelę, literatūros mokytojui galima priskirti kaip eksperimentinį tekstą. Jai tikriausiai patiks.
Pastatykite atminties rūmus Tai vienas iš gana veiksmingos įsiminimo technikos pavadinimų, kai įjungtas erdvinis mąstymas. Jo paslaptis ta, kad visi galime lengvai apibūdinti savo kambarį ar kelią iš namų į parduotuvę, mokyklą ir pan. Norint sukurti elementų seką, reikia juos išdėstyti palei kelią (arba patalpoje), ir kiekvieną elementą pateikti labai aiškiai, matomai, apčiuopiamai. Štai liesa blondinė ilgu veidu. Sunkus darbuotojas, klojantis plyteles, yra silicis. Grupė aristokratų brangiame automobilyje – inertinės dujos. Ir, žinoma, helio balionai.
pastaba
Nereikia priversti savęs prisiminti kortelėse pateiktos informacijos. Geriausia kiekvieną elementą susieti su tam tikru ryškiu įvaizdžiu. Silicis – su Silicio slėniu. Litis - su ličio baterijomis mobiliajame telefone. Gali būti daug variantų. Tačiau vizualinio vaizdo, mechaninio įsiminimo ir šiurkščios arba, atvirkščiai, glotnios blizgios kortelės lytėjimo pojūčio derinys padės nesunkiai pakelti iš atminties gelmių smulkiausias detales.
Naudingas patarimas
Galite piešti tas pačias korteles su informacija apie elementus, kuriuos Mendelejevas turėjo savo laiku, bet tik papildyti jas šiuolaikine informacija: pavyzdžiui, elektronų skaičiumi išoriniame lygyje. Viskas, ką jums reikia padaryti, tai išdėlioti juos prieš miegą.
Šaltiniai:
- Mnemoninės chemijos taisyklės
- kaip atsiminti periodinę lentelę
Apibrėžimo problema toli gražu nėra tuščia. Vargu ar bus malonu, jei juvelyrinėje parduotuvėje vietoj brangaus aukso dirbinio norės padovanoti netikrą. Ar ne domina iš kurios metalo Pagaminta iš sulūžusios automobilio detalės ar rastos senovinės?
Instrukcijos
Pavyzdžiui, čia nustatomas vario buvimas lydinyje. Tepkite ant nuvalyto paviršiaus metalo lašas (1:1) azoto rūgšties. Dėl reakcijos pradės išsiskirti dujos. Po kelių sekundžių nuvalykite lašelį filtravimo popieriumi, tada laikykite jį ten, kur yra koncentruotas amoniako tirpalas. Varis sureaguos, paversdamas dėmę tamsiai mėlyna spalva.
Štai kaip atskirti bronzą nuo žalvario. Metalo drožlių ar pjuvenų gabalėlį įdėkite į stiklinę su 10 ml azoto rūgšties tirpalo (1:1) ir uždenkite stiklu. Šiek tiek palaukite, kol jis visiškai ištirps, o tada gautą skystį pakaitinkite beveik iki virimo 10-12 minučių. Baltas likutis primins bronzą, tačiau stiklinė su žalvariu išliks.
Nikelį galite nustatyti taip pat, kaip ir varį. Ant paviršiaus užlašinkite lašą azoto rūgšties tirpalo (1:1). metalo ir palaukite 10-15 sekundžių. Nuvalykite lašą filtravimo popieriumi ir palaikykite virš koncentruotų amoniako garų. Susidariusią tamsią vietą užtepkite 1% dimetilglioksino tirpalu alkoholyje.
Nikelis „signalus“ jums būdinga raudona spalva. Šviną galima nustatyti naudojant chromo rūgšties kristalus ir lašelį atšaldytos acto rūgšties, o po minutės – lašą vandens. Jei matote geltonas nuosėdas, žinote, kad tai švino chromatas.
Geležies buvimą taip pat lengva nustatyti. Paimk gabaliuką metalo ir pakaitinkite druskos rūgštyje. Jei rezultatas teigiamas, kolbos turinys turi pagelsti. Jei jums nesiseka chemija, pasiimkite įprastą magnetą. Žinokite, kad jį traukia visi geležies turintys lydiniai.
Remiantis visuotinai priimta nuomone, rūgštys yra sudėtingos medžiagos, susidedančios iš vieno ar daugiau vandenilio atomų, kuriuos galima pakeisti metalo atomais ir rūgštinėmis liekanomis. Jie skirstomi į bedeguoninius ir turinčius deguonies, vienbazius ir daugiabazius, stiprius, silpnus ir kt. Kaip nustatyti, ar medžiaga turi rūgščių savybių?
Jums reikės
- - indikatorinis popierius arba lakmuso tirpalas;
- - druskos rūgštis (geriausia praskiesta);
- - natrio karbonato milteliai (sodos pelenai);
- - šiek tiek sidabro nitrato tirpale;
- - plokščiadugnės kolbos arba stiklinės.
Instrukcijos
Pirmasis ir paprasčiausias testas – tai testas naudojant indikatorinį lakmuso popierių arba lakmuso tirpalą. Jei popieriaus juostelė ar tirpalas turi rausvą atspalvį, tai reiškia, kad bandomoje medžiagoje yra vandenilio jonų, ir tai yra tikras rūgšties požymis. Nesunkiai suprasite, kad kuo intensyvesnė spalva (iki raudonos-bordo), tuo ji rūgštesnė.
Yra daug kitų patikrinimo būdų. Pavyzdžiui, jums duota užduotis nustatyti, ar skaidrus skystis yra druskos rūgštis. Kaip tai padaryti? Jūs žinote reakciją į chlorido jonus. Jis aptinkamas įpylus net mažiausius lapio tirpalo kiekius – AgNO3.
Dalį bandomojo skysčio supilkite į atskirą indą ir įlašinkite šiek tiek lapis tirpalo. Tokiu atveju akimirksniu susidarys „varškės“ baltos netirpios sidabro chlorido nuosėdos. Tai reiškia, kad medžiagos molekulėje tikrai yra chlorido jonų. Bet gal tai ne vis dėlto, o kažkokios chloro turinčios druskos tirpalas? Pavyzdžiui, natrio chloridas?
Prisiminkite kitą rūgščių savybę. Stiprios rūgštys (ir druskos rūgštis, žinoma, viena iš jų) gali išstumti iš jų silpnąsias rūgštis. Į kolbą arba stiklinę įpilkite šiek tiek sodos miltelių – Na2CO3 ir lėtai įpilkite tiriamo skysčio. Jei iš karto pasigirsta šnypštimas ir milteliai tiesiogine prasme „užverda“, neliks jokių abejonių - tai druskos rūgštis.
Kiekvienam lentelės elementui priskiriamas konkretus serijos numeris (H - 1, Li - 2, Be - 3 ir kt.). Šis skaičius atitinka branduolį (protonų skaičių branduolyje) ir elektronų, skriejančių aplink branduolį, skaičių. Taigi protonų skaičius yra lygus elektronų skaičiui, o tai reiškia, kad normaliomis sąlygomis atomas yra elektrinis.
Padalijimas į septynis periodus vyksta pagal atomo energijos lygių skaičių. Pirmojo periodo atomai turi vieno lygio elektronų apvalkalą, antrojo – dviejų lygių, trečiojo – trijų lygių ir t.t. Kai prisipildo naujas energijos lygis, prasideda naujas laikotarpis.
Pirmiesiems bet kurio laikotarpio elementams būdingi atomai, kurių išoriniame lygyje yra vienas elektronas – tai šarminių metalų atomai. Periodai baigiasi tauriųjų dujų atomais, kurių išorinis energijos lygis yra visiškai užpildytas elektronais: pirmuoju periodu tauriosios dujos turi 2 elektronus, vėlesniais laikotarpiais - 8. Būtent dėl panašios elektronų apvalkalų sandaros, elementų grupės turi panašią fiziką.
Lentelėje D.I. Mendelejevas turi 8 pagrindinius pogrupius. Šis skaičius nustatomas pagal didžiausią galimą elektronų skaičių energijos lygyje.
Periodinės lentelės apačioje lantanidai ir aktinidai išskiriami kaip nepriklausomos serijos.
Naudojant lentelę D.I. Mendelejevo, galima stebėti šių elementų savybių periodiškumą: atomo spindulys, atomo tūris; jonizacijos potencialas; elektronų giminingumo jėgos; atomo elektronegatyvumas; ; potencialių junginių fizinės savybės.
Aiškiai atsekamas elementų išdėstymo lentelėje D.I. periodiškumas. Mendelejevas racionaliai paaiškinamas energijos lygių užpildymo elektronais nuoseklumu.
Šaltiniai:
- Mendelejevo lentelė
Periodinį dėsnį, kuris yra šiuolaikinės chemijos pagrindas ir paaiškina cheminių elementų savybių kitimo dėsningumus, atrado D.I. Mendelejevas 1869 m. Fizinė šio dėsnio prasmė atskleidžiama tiriant sudėtingą atomo struktūrą.
XIX amžiuje buvo manoma, kad atominė masė yra pagrindinė elemento charakteristika, todėl ji buvo naudojama medžiagoms klasifikuoti. Šiais laikais atomai apibrėžiami ir identifikuojami pagal jų branduolio krūvio kiekį (skaičius ir atominis skaičius periodinėje lentelėje). Tačiau elementų atominė masė, išskyrus kai kurias išimtis (pavyzdžiui, atominė masė mažesnė už argono atominę masę), didėja proporcingai jų branduoliniam krūviui.
Didėjant atominei masei, periodiškai keičiasi elementų ir jų junginių savybės. Tai atomų metališkumas ir nemetališkumas, atomo spindulys, jonizacijos potencialas, elektronų giminingumas, elektronegatyvumas, oksidacijos būsenos, junginiai (virimo taškai, lydymosi temperatūros, tankis), jų šarmiškumas, amfoteriškumas arba rūgštingumas.
Kiek elementų yra šiuolaikinėje periodinėje lentelėje
Periodinė lentelė grafiškai išreiškia jo atrastą dėsnį. Šiuolaikinėje periodinėje lentelėje yra 112 cheminių elementų (paskutiniai yra Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium ir Copernicium). Naujausiais duomenimis, taip pat buvo aptikti šie 8 elementai (iki 120 imtinai), tačiau ne visi gavo savo pavadinimus ir šių elementų vis dar nedaug spausdintuose leidiniuose.
Kiekvienas elementas periodinėje lentelėje užima tam tikrą ląstelę ir turi savo serijos numerį, atitinkantį jo atomo branduolio krūvį.
Kaip sudaroma periodinė lentelė?
Periodinės lentelės struktūrą vaizduoja septyni periodai, dešimt eilučių ir aštuonios grupės. Kiekvienas laikotarpis prasideda šarminiu metalu ir baigiasi tauriosiomis dujomis. Išimtis yra pirmasis laikotarpis, kuris prasideda vandeniliu, ir septintasis neužbaigtas laikotarpis.
Laikotarpiai skirstomi į mažus ir didelius. Maži laikotarpiai (pirmas, antras, trečias) susideda iš vienos horizontalios eilės, dideli periodai (ketvirta, penkta, šešta) – iš dviejų horizontalių eilučių. Viršutinės eilutės dideliais laikotarpiais vadinamos lyginėmis, apatinės – nelyginėmis.
Šeštame lentelės periode po (eilės numeris 57) yra 14 elementų, savo savybėmis panašių į lantaną – lantanidai. Jie pateikiami lentelės apačioje kaip atskira eilutė. Tas pats pasakytina apie aktinidus, esančius po aktinio (numeris 89) ir iš esmės pakartojančius jo savybes.
Lygios didelių periodų eilės (4, 6, 8, 10) užpildytos tik metalais.
Grupių elementų oksidų ir kitų junginių valentingumas yra toks pat, ir šis valentingumas atitinka grupės numerį. Pagrindiniuose yra mažų ir didelių laikotarpių elementai, tik dideli. Iš viršaus į apačią jie stiprėja, nemetaliniai silpnėja. Visi šoninių pogrupių atomai yra metalai.
Periodinių cheminių elementų lentelė tapo vienu svarbiausių įvykių mokslo istorijoje ir atnešė pasaulinę šlovę jos kūrėjui rusų mokslininkui Dmitrijui Mendelejevui. Šis nepaprastas žmogus sugebėjo sujungti visus cheminius elementus į vieną koncepciją, tačiau kaip jam pavyko atidaryti savo garsųjį stalą?
Jei prisiminsite bent šiek tiek savo mokyklos fizikos kurso, nesunkiai prisiminsite, kad aktyviausias metalas yra litis. Šis faktas nenuostabu, kol nepabandysite išsamiau suprasti šios problemos. Tiesa, sunku įsivaizduoti situaciją, kurioje jums prireiktų tokios informacijos, tačiau vardan tuščio susidomėjimo galite pabandyti.
Pavyzdžiui, kokia yra metalo veikla? Gebėjimas greitai ir visiškai reaguoti su kitais cheminiais elementais? Gal būt. Tada litis, nors ir bus vienas aktyviausių metalų, akivaizdžiai nėra čempionas. Bet apie tai vėliau.
Bet jei padarysite nedidelį paaiškinimą, sakykite ne „aktyviausias metalas“, o „elektrochemiškai aktyviausias metalas“, tada litis užims deramą pirmąją vietą.
Ličio
Išvertus iš graikų kalbos, „litis“ reiškia „akmuo“. Tačiau tai nenuostabu, nes švedų chemikas Arfvedsonas jį aptiko akmenyje, mineraliniame petalite, kuriame, be kita ko, buvo šio metalo.
Nuo tos akimirkos prasidėjo jo studijos. Ir yra ką dirbti. Pavyzdžiui, jo tankis yra kelis kartus mažesnis nei aliuminio. Jis, žinoma, paskęs vandenyje, bet žibale plauks užtikrintai.
Įprastomis sąlygomis litis yra minkštas, sidabrinis metalas. Beketovo serijoje (elektrocheminės veiklos serija) litis užima garbingą pirmąją vietą, netgi lenkia visus kitus šarminius metalus. Tai reiškia, kad cheminės reakcijos metu jis išstums kitus metalus, užimdamas laisvą vietą junginiuose. Tai lemia visas kitas jo savybes.
Pavyzdžiui, jis yra absoliučiai būtinas normaliam žmogaus kūno funkcionavimui, nors ir mažomis dozėmis. Padidėjusi koncentracija gali sukelti apsinuodijimą, sumažėjusi koncentracija gali sukelti psichinį nestabilumą.
Įdomu tai, kad garsiajame gėrime 7Up buvo ličio ir jis buvo naudojamas kaip vaistas nuo pagirių. Galbūt tai tikrai padėjo.
Cezis
Bet jei „elektrochemiškai“ atsikratysime obsesinio nuskaidrinimo, palikdami tiesiog „aktyvųjį metalą“, cezis gali būti vadinamas nugalėtoju.
Kaip žinia, periodinėje lentelėje medžiagų aktyvumas didėja iš dešinės į kairę ir iš viršaus į apačią. Faktas yra tas, kad medžiagose, kurios yra pirmoje grupėje (pirmoje stulpelyje), vienas vienišas elektronas sukasi ant išorinio sluoksnio. Atomui lengva jo atsikratyti, o tai nutinka beveik bet kokioje reakcijoje. Jei jų būtų du, kaip ir antros grupės elementai, tai užtruktų daugiau laiko, trys – dar daugiau ir pan.
Tačiau net ir pirmoje grupėje medžiagos nėra vienodai aktyvios. Kuo žemesnė medžiaga, tuo didesnis jos atomo skersmuo ir kuo toliau nuo branduolio sukasi vienas laisvas elektronas. Tai reiškia, kad branduolio trauka jį veikia silpniau ir jam lengviau atitrūkti. Cezis atitinka visas šias sąlygas.
Šis metalas buvo pirmasis, kuris buvo atrastas naudojant spektroskopą. Mokslininkai ištyrė mineralinio vandens iš gydomojo šaltinio sudėtį ir spektroskope pamatė ryškiai mėlyną juostą, atitinkančią anksčiau nežinomą elementą. Dėl to cezis gavo savo pavadinimą. Į rusų kalbą jis gali būti išverstas kaip „dangaus mėlynas“.
Iš visų grynų metalų, kurių galima išgauti didelius kiekius, cezis pasižymi didžiausiu cheminiu reaktyvumu, taip pat daugybe kitų įdomių savybių. Pavyzdžiui, jis gali ištirpti žmogaus rankose. Tačiau norint tai padaryti, jis turi būti įdėtas į sandarią stiklinę kapsulę, užpildytą grynu argonu, nes priešingu atveju jis tiesiog užsidegs kontaktuodamas su oru. Šis metalas buvo pritaikytas įvairiose srityse: nuo medicinos iki optikos.
Prancūzija
O jei nesustosime ties ceziu ir dar žemiau eisime, liksime prie frankio. Jis išlaiko visas cezio savybes ir ypatybes, bet perkelia jas į kokybiškai naują lygį, nes turi dar daugiau elektronų orbitų, vadinasi, tas pats vienišas elektronas yra dar toliau nuo centro.
Ilgą laiką teoriškai buvo nuspėjama ir net aprašyta, bet nepavyko nei rasti, nei surasti, kas taip pat nenuostabu, nes gamtoje jo randama nedideliais kiekiais (mažiau – tik astatinas). Ir net jei gaunamas, dėl didelio radioaktyvumo ir greito pusinės eliminacijos periodo jis išlieka itin nestabilus.
Įdomu tai, kad viduramžių alchemikų svajonė išsipildė Prancūzijoje, tik atvirkščiai. Jie svajojo gauti auksą iš kitų medžiagų, bet čia jie naudoja auksą, kuris po bombardavimo elektronais virsta franku. Tačiau net ir tokiu atveju jo galima gauti nežymiai mažais kiekiais, kurių nepakanka net kruopštam tyrimui.
Taigi būtent francis išlieka aktyviausias iš metalų, gerokai lenkiantis visus kitus. Su juo gali konkuruoti tik cezis, ir net tada, tik dėl didesnio kiekio. Net pats aktyviausias nemetalas, fluoras, yra žymiai prastesnis už jį.
Išgirdę žodį „metalas“, žmonės dažniausiai jį asocijuoja su šalta, kieta medžiaga, laidiančia elektrą. Tačiau metalai ir jų lydiniai gali labai skirtis vienas nuo kito. Yra tokių, kurios priklauso sunkiajai grupei, šios medžiagos turi didžiausią tankį. O kai kurie, pavyzdžiui, litis, yra tokie lengvi, kad galėtų plūduriuoti vandenyje, jei tik su juo nereaguotų aktyviai.
Kurie metalai yra aktyviausi?
Bet kuris metalas pasižymi stipriausiomis savybėmis? Aktyviausias metalas yra cezis. Pagal aktyvumą užima pirmą vietą tarp visų metalų. Jo „broliais“ taip pat laikomi antroje vietoje esantis Francius ir Ununennius. Tačiau mokslininkai dar mažai žino apie pastarųjų savybes.
Cezio savybės
Cezis yra elementas, kuris, atrodo, lengvai ištirpsta jūsų rankose. Tačiau tai galima padaryti tik esant vienai sąlygai: jei cezis yra stiklinėje ampulėje. Priešingu atveju metalas gali greitai reaguoti su aplinkiniu oru ir užsidegti. O cezio sąveiką su vandeniu lydi sprogimas – tai pats aktyviausias jo pasireiškimo metalas. Tai atsako į klausimą, kodėl taip sunku talpinti cezį.
Norint jį įdėti į mėgintuvėlį, jis turi būti pagamintas iš specialaus stiklo ir užpildytas argonu arba vandeniliu. Cezio lydymosi temperatūra yra 28,7 o C. Kambario temperatūroje metalas yra pusiau skystas. Cezis yra aukso baltumo medžiaga. Skystos būsenos metalas gerai atspindi šviesą. Cezio garai turi žalsvai melsvą atspalvį.
Kaip buvo atrastas cezis?
Aktyviausias metalas buvo pirmasis cheminis elementas, kurio buvimas žemės plutos paviršiuje buvo aptiktas spektrinės analizės metodu. Kai mokslininkai gavo metalo spektrą, jie pamatė jame dvi dangaus mėlynumo linijas. Taip šis elementas gavo savo pavadinimą. Žodis caesius išvertus iš lotynų kalbos reiškia „dangaus mėlyna“.
Atradimų istorija
Jo atradimas priklauso vokiečių tyrinėtojams R. Bunsenui ir G. Kirchhoffui. Jau tada mokslininkai domėjosi, kurie metalai aktyvūs, o kurie ne. 1860 m. mokslininkai ištyrė vandens iš Durkheimo rezervuaro sudėtį. Jie tai padarė naudodami spektrinę analizę. Vandens mėginyje mokslininkai rado tokius elementus kaip stroncis, magnis, ličio ir kalcio.
Tada jie nusprendė išanalizuoti vandens lašą naudodami spektroskopą. Tada jie pamatė dvi ryškiai mėlynas linijas, esančias netoli viena nuo kitos. Vienas iš jų savo padėtyje praktiškai sutapo su metalo stroncio linija. Mokslininkai nusprendė, kad jų identifikuota medžiaga nežinoma, ir priskyrė ją šarminiams metalams.
Tais pačiais metais Bunsenas parašė laišką savo kolegai fotochemikui G. Roscoe, kuriame papasakojo apie šį atradimą. Oficialiai apie ceziumą pranešta 1860 metų gegužės 10 dieną Berlyno akademijos mokslininkų susirinkime. Po šešių mėnesių Bunsenas sugebėjo išskirti apie 50 gramų cezio chloroplatinito. Mokslininkai apdorojo 300 tonų mineralinio vandens ir išskyrė apie 1 kg ličio chlorido kaip šalutinį produktą, kad galiausiai gautų aktyviausią metalą. Tai rodo, kad mineraliniame vandenyje yra labai mažai cezio.
Cezio gavimo sunkumai nuolat verčia mokslininkus ieškoti jo turinčių mineralų, kurių vienas yra pollucitas. Bet eksploatacijos metu cezis išgaunamas iš rūdų visada nepilnas, cezis išsisklaido labai greitai. Dėl to metalurgijoje yra viena iš sunkiausiai gaunamų medžiagų. Pavyzdžiui, tonoje žemės plutoje yra 3,7 g cezio. O viename litre jūros vandens tik 0,5 μg medžiagos yra aktyviausias metalas. Dėl to cezio ekstrahavimas yra vienas iš daugiausiai darbo reikalaujančių procesų.
Priėmimas Rusijoje
Kaip minėta, pagrindinis mineralas, iš kurio gaunamas cezis, yra pollucitas. Šį aktyviausią metalą taip pat galima gauti iš reto avogadrito. Pollucitas naudojamas pramonėje. Po Sovietų Sąjungos žlugimo Rusijoje jis nebuvo išgaunamas, nepaisant to, kad net tais laikais Voronijos tundroje netoli Murmansko buvo aptiktos milžiniškos cezio atsargos.
Tuo metu, kai vidaus pramonė galėjo sau leisti cezio gavybą, licenciją plėtoti šį telkinį įsigijo Kanados įmonė. Šiuo metu cezio gavybą vykdo Novosibirsko įmonė ZAO Rare Metals Plant.
Cezio panaudojimas
Šis metalas naudojamas įvairiems saulės elementams gaminti. Cezio junginiai naudojami ir specialiose optikos šakose – infraraudonųjų spindulių prietaisų gamyboje Cezis naudojamas taikiklių, leidžiančių pastebėti priešo įrangą ir darbo jėgą, gamyboje. Jis taip pat naudojamas specialiems gaminiams gaminti metalo halogenidas lempos
Tačiau tai neišsemia jo taikymo srities. Taip pat buvo sukurta nemažai medicininių preparatų cezio pagrindu. Tai vaistai nuo difterijos, pepsinės opos, šoko ir šizofrenijos. Kaip ir ličio druskos, cezio druskos turi normotiminių savybių – arba, paprasčiausiai, jos gali stabilizuoti emocinį foną.
Francio metalas
Kitas stipriausias savybes turintis metalas yra francis. Jis gavo savo pavadinimą metalo atradėjo tėvynės garbei. Prancūzijoje gimęs M. Peret 1939 metais atrado naują cheminį elementą. Tai vienas iš tų elementų, apie kuriuos net ir patiems chemikams tyrinėtojams sunku padaryti kokias nors išvadas.
Francis yra sunkiausias metalas. Be to, aktyviausias metalas yra francis, kartu su ceziu. Francis pasižymi šiuo retu didelio cheminio aktyvumo ir mažo branduolinio atsparumo deriniu. Ilgiausiai gyvenančio izotopo pusinės eliminacijos laikas yra tik 22 minutės. Francis naudojamas aptikti kitą elementą – jūros anemoną. Prancūzijos druskos taip pat anksčiau buvo pasiūlytos naudoti vėžiniams navikams aptikti. Tačiau dėl didelės kainos šios druskos gaminti neapsimoka.
Aktyviausių metalų palyginimas
Ununenny yra metalas, kuris dar nebuvo atrastas. Jis užims pirmą vietą aštuntoje periodinės lentelės eilutėje. Šio elemento kūrimas ir tyrimai vykdomi Rusijoje Jungtiniame branduolinių tyrimų institute. Šis metalas taip pat turės būti labai aktyvus. Jei lyginsime jau žinomą frankį ir cezį, tai fransis turės didžiausią jonizacijos potencialą – 380 kJ/mol.
Ceziui šis skaičius yra 375 kJ/mol. Tačiau francis vis tiek nereaguoja taip greitai kaip cezis. Taigi cezis yra aktyviausias metalas. Tai atsakymas (chemija dažniausiai yra tas dalykas, kurio mokymo programoje galima rasti panašų klausimą), kuris gali praversti tiek pamokoje mokykloje, tiek profesinėje mokykloje.
Metalai labai skiriasi savo cheminiu aktyvumu. Cheminį metalo aktyvumą galima apytiksliai įvertinti pagal jo padėtį.
Aktyviausi metalai yra šios eilutės pradžioje (kairėje), mažiausiai aktyvūs – pabaigoje (dešinėje).
Reakcijos su paprastomis medžiagomis. Metalai reaguoja su nemetalais, sudarydami dvejetainius junginius. Reakcijos sąlygos, o kartais ir jų produktai, skirtingiems metalams labai skiriasi.
Pavyzdžiui, šarminiai metalai kambario temperatūroje aktyviai reaguoja su deguonimi (įskaitant orą), sudarydami oksidus ir peroksidus.
4Li + O2 = 2Li 2O;
2Na + O 2 = Na 2 O 2
Vidutinio aktyvumo metalai kaitinami reaguoja su deguonimi. Tokiu atveju susidaro oksidai:
2Mg + O 2 = t 2MgO.
Mažai aktyvūs metalai (pavyzdžiui, auksas, platina) nereaguoja su deguonimi, todėl praktiškai nekeičia savo blizgesio ore.
Dauguma metalų, kaitinant sieros milteliais, sudaro atitinkamus sulfidus:
Reakcijos su sudėtingomis medžiagomis. Visų klasių junginiai reaguoja su metalais – oksidais (įskaitant vandenį), rūgštimis, bazėmis ir druskomis.
Aktyvūs metalai smarkiai reaguoja su vandeniu kambario temperatūroje:
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2;
Ba + 2H 2 O = Ba(OH) 2 + H 2.
Metalų, tokių kaip magnis ir aliuminis, paviršius yra apsaugotas tankia atitinkamo oksido plėvele. Tai apsaugo nuo reakcijos su vandeniu. Tačiau jei ši plėvelė nuimama arba sutrinka jos vientisumas, tai ir šie metalai aktyviai reaguoja. Pavyzdžiui, magnio milteliai reaguoja su karštu vandeniu:
Mg + 2H 2 O = 100 °C Mg(OH) 2 + H 2.
Esant aukštesnei temperatūrai, su vandeniu reaguoja ir mažiau aktyvūs metalai: Zn, Fe, Mil ir kt.. Tokiu atveju susidaro atitinkami oksidai. Pavyzdžiui, kai vandens garai patenka per karštas geležies drožles, įvyksta tokia reakcija:
3Fe + 4H2O = t Fe3O4 + 4H2.
Metalai, esantys aktyvumo serijoje iki vandenilio, reaguoja su rūgštimis (išskyrus HNO 3), sudarydami druskas ir vandenilį. Aktyvieji metalai (K, Na, Ca, Mg) labai smarkiai (dideliu greičiu) reaguoja su rūgščių tirpalais:
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2.
Mažai aktyvūs metalai dažnai praktiškai netirpsta rūgštyse. Taip yra dėl to, kad ant jų paviršiaus susidaro netirpios druskos plėvelė. Pavyzdžiui, švinas, esantis aktyvumo eilėje prieš vandenilį, praktiškai netirpsta praskiestose sieros ir druskos rūgštyse, nes ant jo paviršiaus susidaro netirpių druskų (PbSO 4 ir PbCl 2) plėvelė.
Norėdami balsuoti, turite įjungti JavaScriptAtsakyti į klausimą „kuris metalas yra aktyviausias“ nėra taip paprasta. Jau vien todėl, kad dėl skirtingų požiūrių tiesioginio ir tikslaus atsakymo nėra.
Kai kurie ekspertai mano, kad aktyviausias metalas yra litis. Kiti mano, kad cezis pasižymi didžiausiu aktyvumu. Ir dar kiti teigia, kad Prancūzija turėtų gauti palmę.
Jūs nevalingai užduodate klausimą: „Kodėl toks nuomonių skirtumas? O kodėl niekas nemini natrio, kalio ir rubidžio?
Klausimų daugiau nei atsakymų. Tačiau atidžiau panagrinėjus duomenų chaose atrandami labai harmoningi šablonai, leidžiantys ne tik gauti atsakymus, bet net sužinoti, kuris metalas yra aktyviausias.
Kodėl vis dar nežinoma, kuris metalas yra aktyviausias? Mokslo raidos istorija rodo, kad aiškūs ir nedviprasmiški atsakymai paprastai atsiranda dviem atvejais. Pirma, jei atsakymas yra vienintelis teisingas ir nėra kitų interpretacijų ir interpretacijų. Pavyzdžiui, aukščiausias kalnas planetoje yra Chomolungma.
Tuo atveju, kai atsakymą padiktuoja praktinė būtinybė.
Praėjusio amžiaus 20-aisiais, dar jaunoje Sovietų Sąjungoje, buvo keliamas klausimas, kurio fone buvo politinis ir ekonominis pateisinimas: ar įmanoma kaučiuką gauti kitu būdu, o ne iš kaučiuko medžių? Ir kol visas pasaulis važinėjo ant ratų, pagamintų iš Pietų Amerikos medžių sulos, profesorius S. V. Lebedevas atsakė: „Tai įmanoma“. O kartu su grupe specialistų pasauliui pademonstravo iš sintetinės gumos pagamintą kamuolį.
Klausimas apie patį aktyvųjį metalą netinka nei pirmuoju, nei antruoju atveju. Yra daug lygiaverčių kandidatų į aktyviausio metalo vaidmenį, o teisingo atsakymo ieškojimas neturi praktinės naudos. Vargu ar kuris nors mokslininkas imsis rimtų laboratorinių tyrimų vien tam, kad patenkintų kažkieno tuščią smalsumą.
Na, o jei ir tik teoriškai, ar vis tiek įmanoma išsiaiškinti, kuris metalas yra aktyviausias?
Ką reiškia aktyviausias? Bet kurios medžiagos atomas susideda iš branduolio, apsupto elektronų debesies. Elektronai sukasi aplink branduolį fiksuotomis trajektorijomis (orbitalėmis). Kartais orbitos dar vadinamos energijos lygiais arba apvalkalais.
Pati gamta jau sutvarkė, kad bet kuriame elemento atomo energijos lygyje negali būti daugiau nei tam tikras elektronų skaičius. Lygiai, kuriuose jau nustatyta ši maksimali suma, laikomi baigtais. Tačiau, kartu su užbaigtais lygiais, kiekviename elemente (išskyrus tauriąsias dujas) yra dar vienas, neužpildytas.
Atomas stengiasi užpildyti visus savo elektronų apvalkalus. Ir kai tik atsiras galimybė, atomas tuoj pat atiduos savo elektronus iš išorinio lygio arba paims kieno nors kito. Viskas priklauso nuo konkretaus elemento ir jo išorinio elektroninio apvalkalo struktūros.
Elementas, kuriam reikia įgyti vieną elektroną, susidoros su šia užduotimi greičiau nei elementas, kuriam reikia dviejų elektronų, kad užpildytų lygį. Tas, kuris greitesnis, vadinamas aktyvesniu.
Elementai, kuriems reikia įgyti vieną elektroną, sudaro septintąją periodinės lentelės grupę: vandenilis, fluoras, chloras, bromas, jodas, astatinas. ununseptium.
Iš elementų, kurie atiduoda savo elektronus, aktyviausias bus tas, kuriam reikės atsisakyti tik vieno elektrono. Tokie elementai yra pirmoji periodinės lentelės grupė: vandenilis, litis, natris, kalis, rubidis, cezis, francis.
Ieškant metalo.
Prieš išsiaiškindami, kuris iš šių elementų yra aktyviausias, būtina išskirti elementus, kurie nėra metalai. Fluoro atomui trūksta vieno elektrono, kad užbaigtų išorinį lygį. Du fluoro atomai susijungia ir paima šį elektroną vienas iš kito. Dėl to toks elektronas tampa įprastas ir yra dabar užbaigto apvalkalo dalis. Šis ryšys vadinamas molekuliniu ryšiu, o du fluoro atomai dabar sudaro molekulę. Dviatominės fluoro molekulės yra laikomos kartu tarpmolekulinių jėgų, kad susidarytų medžiaga fluoras.
Visiems septintosios grupės elementams trūksta vieno elektrono. Todėl šių elementų atomai taip pat yra sujungti į dviatomes molekules. Septintosios grupės elementai gali sukurti išskirtinai molekulinius ryšius, todėl jie negali būti metalai, nes metalai pirmiausia yra elementai, kurių struktūra pagrįsta „metaliniu ryšiu“. Vadinasi, net ir patys aktyviausi septintos grupės elementai neįtraukiami ir toliau nebus svarstomi.
Pirmoji grupė. Metalinė jungtis.
Cezio atomo elektronų apvalkale yra 55 elektronai. 54 iš jų aplink branduolį sudarys tankų elektronų debesį, sudarytą iš penkių užbaigtų lygių. Šis debesis ekranuoja beveik visą branduolio traukos jėgą, dėl ko vienas išoriniame, šeštame lygyje esantis elektronas yra labai silpnai prijungtas prie branduolio.
Cezio atomai sugrupuoja ir paaukoja savo išorinius elektronus „bendram kiaulės bankui“, bandydami sukurti visą šeštą lygį. Visi atomai dalyvauja procese, sudarydami kristalinę struktūrą,
Kai atomai artėja vienas prie kito, laisvos orbitos persidengia taip, kad atsiranda ištisi regionai, per kuriuos elektronas gali laisvai judėti. Dėl to išoriniai elektronai palieka savo orbitas ir pradeda judėti per visą kristalo tūrį. Dabar jie vadinami „laisvaisiais“ elektronais. ir yra tam tikras „cementas“, laikantis atomus kartu.
Ryšys, susidarantis tarp jonų (elektroną padovanojusių atomų), kuriuos kartu laiko „laisvųjų“ elektronų cementas, vadinamas metaliniu ryšiu, o struktūra – metaliniu.
Visi pirmosios grupės elementai (išskyrus vandenilį) yra metalai, nes dėl vieno elektrono išoriniame lygyje jie yra suskirstyti tik į metalinę struktūrą.
Pirmosios grupės elementų savybės yra beveik vienodos, tačiau po grupės šios savybės didėja. Su kiekvienu periodu atomų spindulys didėja, o tai reiškia, kad išorinio lygio elektronas mažiau traukiamas į branduolį, todėl elemento aktyvumas ir metalinės savybės didėja.
Dabar, kai bendras vaizdas aiškus, belieka išskirti elementus, kurių dėl vienokių ar kitokių priežasčių negalima pavadinti aktyviausiu metalu.
Mes neįtraukiame vandenilio.
Vandenilio energijos lygis turi tik vieną elektroną. Dėl šios detalės jis labai panašus į pirmosios grupės elementus, tačiau tuo panašumai baigiasi. Nes prieš užpildant elektronų apvalkalą, vandenilio atomui taip pat reikia tik vieno elektrono. Ir jei taip, tada vandenilio atomai standartinėmis sąlygomis negalės sudaryti kristalinės gardelės su metaliniu ryšiu.
Neįtraukiame ličio.
Daugelis stebėtojų mano, kad litis yra aktyviausias metalas. Ličio jonizacijos potencialas (greitis, kuriuo atomas virsta jonu) yra mažiausias, palyginti su kitais metalais. Bet! Tik vienu atveju: kai litis panardinamas į vandeninį tirpalą. Ličio jonizavimui sunaudotos energijos reikės daug mažiau nei kitų metalų jonizavimui. Tai paaiškinama tuo, kad atomo jonizacijos energija vandeniniame tirpale apima dviejų dydžių sumą: jonizacijos potencialą ir hidratacijos energiją (sąveiką su vandens molekulėmis).
Nagrinėjant elementų savybes periodinės lentelės grupėse ir perioduose, atskaitos taškas yra sąlyga, kad elementai yra vakuume, tai yra, elementai nesąveikauja vienas su kitu. Taigi, litis, laikomas periodinės lentelės sąlygomis, negali būti pats aktyviausias metalas.
Neįtraukiame natrio, kalio ir rubidžio.
Metalo savybės ir cheminis reaktyvumas didėja su kiekvienu periodu. Tai reiškia, kad net rubidis, penktojo periodo elementas, negali būti pats aktyviausias, jau nekalbant apie kalį ir natrį, ketvirtojo ir trečiojo periodo elementus.
Aktyviausio metalo vaidmeniui liko du kandidatai: cezis ir francis. Manau, kad prancūzų kalba turėtų būti pašalinta - tai subjektyvi autoriaus nuomonė, kuri nepretenduoja į vienintelę teisingą. Francio radioaktyvumas neleidžia gauti medžiagos makroskopiniais kiekiais, o tai labai apsunkina tyrimą ir dėl to tikslų jo savybių aprašymą.
Aktyviausias metalas.
Aktyviausias metalas gali būti vadinamas ceziu. Atidarytas 1860 m Mokslininkai R. W. Bunsen ir G. R. Kirchhoff, cezis tapo pirmuoju elementu, atrastu spektrinės analizės būdu. Dėl dviejų ryškiai mėlynų linijų emisijos spektre elementas gavo savo pavadinimą iš lotyniško caesius, kuris reiškia dangaus mėlynumą.
Cezis yra ypač aktyvus: ore jis akimirksniu oksiduojasi su uždegimu, sudarydamas hiperoksidą. Reakcija su vandeniu vyksta sprogstamai. Cezis reaguoja su ledu net -120°C temperatūroje. Esant ribotai prieigai prie deguonies, cezis oksiduojamas į paprastą oksidą. Tai kartais naudojama, kai reikia sukurti absoliutų vakuumą apsaugotoje aplinkoje.
Cezis yra paklausus beveik visose mokslo ir pramonės šakose. Tačiau cezio kasyba ir gavimas yra labai brangus verslas. Todėl cezio kaina turguose yra gana didelė. Ši aplinkybė įpareigoja cezio vartojimą vertinti labai selektyviai ir atsargiai.
