Inštrukcie
Vezmite periodickú tabuľku a pomocou pravítka nakreslite čiaru, ktorá začína v bunke s prvkom Be (Beryllium) a končí v bunke s prvkom At (Astatín).
Tie prvky, ktoré budú naľavo od tohto riadku, sú kovy. Navyše, čím „dole a vľavo“ je prvok umiestnený, tým výraznejšie kovové vlastnosti má. Je ľahké vidieť, že v periodickej tabuľke je takýto kov (Fr) - najaktívnejší alkalický kov.
V súlade s tým majú prvky napravo od čiary vlastnosti. A aj tu platí podobné pravidlo: čím je prvok „vyššie a vpravo“ od línie, tým je nekov pevnejší. Takýmto prvkom v periodickej tabuľke je fluór (F), najsilnejšie oxidačné činidlo. Je taký aktívny, že mu chemici zvykli dávať úctivé, aj keď neoficiálne meno: „Všetko žuje“.
Môžu sa objaviť otázky ako „A čo tie prvky, ktoré sú na linke samotnej alebo veľmi blízko nej?“ Alebo napríklad „Vpravo a nad čiarou sú chrómové, . Sú to naozaj nekovy? Koniec koncov, používajú sa pri výrobe ocele ako legujúce prísady. Ale je známe, že aj malé nečistoty nekovov ich robia krehkými.“ Faktom je, že prvky nachádzajúce sa na samotnej linke (napríklad hliník, germánium, niób, antimón) majú, teda dvojaký charakter.
Pokiaľ ide napríklad o vanád, chróm, mangán, vlastnosti ich zlúčenín závisia od oxidačného stavu atómov týchto prvkov. Napríklad ich vyššie oxidy, ako je V2O5, CrO3, Mn2O7, majú výrazný . Preto sa v periodickej tabuľke nachádzajú na zdanlivo „nelogických“ miestach. Vo svojej „čistej“ forme sú tieto prvky samozrejme kovmi a majú všetky vlastnosti kovov.
Zdroje:
- kovov v periodickej tabuľke
Pre školákov študujúcich stôl Mendelejev- hrozný sen. Dokonca aj tridsaťšesť prvkov, ktoré učitelia zvyčajne priraďujú, má za následok hodiny vyčerpávajúceho napínania a bolesti hlavy. Veľa ľudí ani neverí tomu, čo sa naučiť tabuľky Mendelejev je skutočný. Ale používanie mnemotechnických pomôcok môže študentom značne uľahčiť život.
Inštrukcie
Pochopte teóriu a vyberte správnu techniku Pravidlá, ktoré uľahčujú zapamätanie učiva, mnemotechnická pomôcka. Ich hlavným trikom je vytváranie asociatívnych spojení, keď sú abstraktné informácie zabalené do jasného obrazu, zvuku alebo dokonca vône. Existuje niekoľko mnemotechnických techník. Môžete napríklad napísať príbeh z prvkov zapamätaných informácií, hľadať spoluhláskové slová (rubídium – spínač, cézium – Julius Caesar), zapnúť priestorovú predstavivosť alebo jednoducho zrýmovať prvky periodickej tabuľky.
Balada o dusíku Je lepšie rýmovať prvky Mendelejevovej periodickej tabuľky s významom podľa určitých charakteristík: napríklad podľa valencie. Zásadité sa teda veľmi ľahko rýmujú a znejú ako pieseň: „Lítium, draslík, sodík, rubídium, cézium francium“. „Horčík, vápnik, zinok a bárium – ich valencia sa rovná páru“ je neutíchajúca klasika školského folklóru. Na rovnakú tému: „Sodík, draslík, striebro sú jednomocné dobroty“ a „Sodík, draslík a striebro sú jednomocné“. Kreativita, na rozdiel od napínania, ktoré trvá maximálne pár dní, stimuluje dlhodobú pamäť. To znamená viac o hliníku, básne o dusíku a piesne o valencii – a zapamätanie pôjde ako po masle.
Kyslý triler Na uľahčenie zapamätania je vynájdený nápad, v ktorom sa prvky periodickej tabuľky premenia na hrdinov, krajinné detaily alebo dejové prvky. Tu je napríklad známy text: „Aziat (dusík) začal liať (lítium) vodu (vodík) do borovicového lesa (bór). Ale nebol to on (Neon), koho sme potrebovali, ale Magnolia (Magnesium). Dá sa to doplniť príbehom Ferrari (železo - železo), v ktorom tajný agent "Chlór nula sedemnásť" (17 - poradové číslo chlóru) cestoval, aby chytil maniaka Arsenyho (arzenik - arzénik), ktorý mal 33 zuby (33 - poradové číslo arzén), no do úst sa mu dostalo niečo kyslé (kyslík), bolo to osem otrávených nábojov (8 je poradové číslo kyslíka)... Môžeme pokračovať do nekonečna. Mimochodom, román napísaný na základe periodickej tabuľky možno priradiť učiteľovi literatúry ako experimentálny text. Asi sa jej to bude páčiť.
Postavte si pamäťový palác Toto je jeden z názvov pomerne efektívnej techniky zapamätania, keď je zapnuté priestorové myslenie. Jeho tajomstvom je, že všetci vieme ľahko opísať svoju izbu alebo cestu z domu do obchodu, školy atď. Aby ste vytvorili postupnosť prvkov, musíte ich umiestniť pozdĺž cesty (alebo v miestnosti) a prezentovať každý prvok veľmi jasne, viditeľne, hmatateľne. Tu je chudá blondínka s dlhou tvárou. Ťažký robotník, ktorý kladie dlaždice, je kremík. Skupina aristokratov v drahom aute - inertné plyny. A, samozrejme, héliové balóny.
Poznámka
Netreba sa nútiť zapamätať si informácie na kartách. Najlepšie je spojiť každý prvok s určitým jasným obrazom. Silicon - so Silicon Valley. Lítiové - s lítiovými batériami v mobilnom telefóne. Možností môže byť veľa. Ale kombinácia vizuálneho obrazu, mechanického zapamätania a hmatového vnemu drsnej alebo naopak hladkej lesklej karty vám pomôže ľahko vytiahnuť z hlbín pamäte tie najmenšie detaily.
Užitočné rady
Môžete ťahať rovnaké karty s informáciami o prvkoch, ktoré mal vo svojej dobe Mendelejev, ale len ich doplniť modernými informáciami: napríklad počtom elektrónov na vonkajšej úrovni. Všetko, čo musíte urobiť, je rozložiť ich pred spaním.
Zdroje:
- Mnemotechnické pravidlá pre chémiu
- ako si zapamätať periodickú tabuľku
Problém definície nie je ani zďaleka nečinný. Sotva bude príjemné, ak vám v klenotníctve budú chcieť namiesto drahého zlata darovať vyslovene falošný. Nie je to zaujímavé z ktorej kov Vyrobené z rozbitej časti auta alebo nájdenej starožitnosti?
Inštrukcie
Tu je napríklad uvedené, ako sa určuje prítomnosť medi v zliatine. Naneste na očistený povrch kov kvapka (1:1) kyseliny dusičnej. V dôsledku reakcie sa začne uvoľňovať plyn. Po niekoľkých sekundách kvapku osušte filtračným papierom a potom ju podržte nad miestom, kde sa nachádza koncentrovaný roztok amoniaku. Meď zareaguje a škvrna zmení farbu na tmavo modrú.
Tu je návod, ako rozoznať bronz od mosadze. Do kadičky s 10 ml roztoku (1:1) kyseliny dusičnej vložte kúsok kovových hoblín alebo pilín a prikryte ju sklom. Chvíľu počkajte, kým sa úplne nerozpustí, a potom výslednú tekutinu zohrejte takmer do varu 10-12 minút. Biely zvyšok vám bude pripomínať bronz, ale kadička s mosadzou zostane.
Nikel môžete určiť takmer rovnakým spôsobom ako meď. Naneste na povrch kvapku roztoku kyseliny dusičnej (1:1). kov a počkajte 10-15 sekúnd. Osušte kvapku filtračným papierom a potom ju podržte nad koncentrovanými parami amoniaku. Na výslednú tmavú škvrnu naneste 1% roztok dimetylglyoxínu v alkohole.
Nikel vás „signalizuje“ svojou charakteristickou červenou farbou. Olovo možno určiť pomocou kryštálov kyseliny chrómovej a nakvapkanej kvapky vychladenej kyseliny octovej a po minúte kvapkou vody. Ak uvidíte žltú zrazeninu, viete, že ide o chróman olovnatý.
Stanovenie prítomnosti železa je tiež jednoduché. Vezmite si kúsok kov a zahrejte ju v kyseline chlorovodíkovej. Ak je výsledok pozitívny, obsah banky by mal zožltnúť. Ak nie ste dobrí s chémiou, vezmite si obyčajný magnet. Vedzte, že všetky zliatiny obsahujúce železo sú priťahované.
Podľa všeobecne uznávaných názorov sú kyseliny komplexné látky pozostávajúce z jedného alebo viacerých atómov vodíka, ktoré môžu byť nahradené atómami kovov a kyslými zvyškami. Delia sa na bezkyslíkaté a s obsahom kyslíka, jednosýtne a viacsýtne, silné, slabé atď. Ako zistiť, či látka má kyslé vlastnosti?
Budete potrebovať
- - indikátorový papierik alebo lakmusový roztok;
- - kyselina chlorovodíková (najlepšie zriedená);
- - prášok uhličitanu sodného (sóda);
- - trochu dusičnanu strieborného v roztoku;
- - banky alebo kadičky s plochým dnom.
Inštrukcie
Prvým a najjednoduchším testom je test pomocou indikátorového lakmusového papierika alebo lakmusového roztoku. Ak má papierový prúžok alebo roztok ružový odtieň, znamená to, že testovaná látka obsahuje ióny vodíka, čo je neklamný znak kyseliny. Ľahko pochopíte, že čím je farba intenzívnejšia (až do červeno-bordovej), tým je kyslejšia.
Existuje mnoho ďalších spôsobov kontroly. Napríklad máte za úlohu určiť, či je číra kvapalina kyselina chlorovodíková. Ako to spraviť? Poznáte reakciu na chloridový ión. Zisťuje sa pridaním aj najmenšieho množstva roztoku lapisu - AgNO3.
Nalejte časť testovanej kvapaliny do samostatnej nádoby a pridajte trochu roztoku lapisu. V tomto prípade sa okamžite vytvorí „tvarohová“ biela zrazenina nerozpustného chloridu strieborného. To znamená, že v molekule látky je určite chloridový ión. Ale možno to napokon nie je, ale roztok nejakého druhu soli obsahujúcej chlór? Napríklad chlorid sodný?
Pamätajte na ďalšiu vlastnosť kyselín. Silné kyseliny (a jednou z nich je samozrejme aj kyselina chlorovodíková) z nich dokážu vytesniť slabé kyseliny. Do banky alebo kadičky vložte trochu práškovej sódy - Na2CO3 - a pomaly pridajte testovanú kvapalinu. Ak sa okamžite ozve syčivý zvuk a prášok sa doslova „uvarí“, nepochybne zostane - je to kyselina chlorovodíková.
Každý prvok v tabuľke má priradené špecifické sériové číslo (H - 1, Li - 2, Be - 3 atď.). Toto číslo zodpovedá jadru (počet protónov v jadre) a počtu elektrónov obiehajúcich okolo jadra. Počet protónov sa teda rovná počtu elektrónov, čo znamená, že za normálnych podmienok je atóm elektricky .
Rozdelenie do siedmich období nastáva podľa počtu energetických hladín atómu. Atómy prvého obdobia majú jednoúrovňový elektrónový obal, druhý - dvojúrovňový, tretí - trojúrovňový atď. Keď sa naplní nová úroveň energie, začína sa nové obdobie.
Prvé prvky akéhokoľvek obdobia sú charakterizované atómami, ktoré majú na vonkajšej úrovni jeden elektrón - sú to atómy alkalických kovov. Obdobia končia atómami vzácnych plynov, ktoré majú vonkajšiu energetickú hladinu úplne naplnenú elektrónmi: v prvom období majú vzácne plyny 2 elektróny, v nasledujúcich obdobiach - 8. Práve kvôli podobnej štruktúre elektrónových obalov skupiny prvkov majú podobnú fyziku.
V tabuľke D.I. Mendelejev má 8 hlavných podskupín. Toto číslo je určené maximálnym možným počtom elektrónov na energetickej úrovni.
V spodnej časti periodickej tabuľky sú lantanoidy a aktinidy rozlíšené ako nezávislé série.
Pomocou tabuľky D.I. Mendelejeva, možno pozorovať periodicitu nasledujúcich vlastností prvkov: atómový polomer, atómový objem; ionizačný potenciál; sily elektrónovej afinity; elektronegativita atómu; ; fyzikálne vlastnosti potenciálnych zlúčenín.
Jasne sledovateľná periodicita usporiadania prvkov v tabuľke D.I. Mendelejev je racionálne vysvetlený sekvenčným charakterom plnenia energetických hladín elektrónmi.
Zdroje:
- Mendelejevov stôl
Periodický zákon, ktorý je základom modernej chémie a vysvetľuje zákonitosti zmien vlastností chemických prvkov, objavil D.I. Mendelejev v roku 1869. Fyzikálny význam tohto zákona je odhalený štúdiom komplexnej štruktúry atómu.
V 19. storočí sa verilo, že hlavnou charakteristikou prvku je atómová hmotnosť, preto sa používala na klasifikáciu látok. V súčasnosti sú atómy definované a identifikované množstvom náboja v ich jadre (číslo a atómové číslo v periodickej tabuľke). Atómová hmotnosť prvkov sa však až na výnimky (napríklad atómová hmotnosť je menšia ako atómová hmotnosť argónu) zvyšuje úmerne s ich jadrovým nábojom.
S nárastom atómovej hmotnosti sa pozoruje periodická zmena vlastností prvkov a ich zlúčenín. Ide o metalickosť a nemetalitu atómov, atómový polomer, ionizačný potenciál, elektrónovú afinitu, elektronegativitu, oxidačné stavy, zlúčeniny (teploty varu, teploty topenia, hustotu), ich zásaditosť, amfoterickosť či kyslosť.
Koľko prvkov je v modernej periodickej tabuľke
Periodická tabuľka graficky vyjadruje zákon, ktorý objavil. Moderná periodická tabuľka obsahuje 112 chemických prvkov (posledné sú Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium a Copernicium). Podľa najnovších údajov bolo objavených aj nasledujúcich 8 prvkov (až 120 vrátane), ale nie všetky dostali svoje mená a týchto prvkov je stále málo v tlačených publikáciách.
Každý prvok zaberá konkrétnu bunku v periodickej tabuľke a má svoje poradové číslo, ktoré zodpovedá náboju jadra jeho atómu.
Ako je zostavená periodická tabuľka?
Štruktúru periodickej tabuľky predstavuje sedem období, desať riadkov a osem skupín. Každá perióda začína alkalickým kovom a končí vzácnym plynom. Výnimkou je prvá perióda, ktorá začína vodíkom, a siedma neúplná perióda.
Obdobia sa delia na malé a veľké. Malé obdobia (prvé, druhé, tretie) pozostávajú z jedného vodorovného radu, veľké obdobia (štvrtý, piaty, šiesty) - z dvoch vodorovných radov. Horné rady vo veľkých periódach sa nazývajú párne, spodné rady sa nazývajú nepárne.
V šiestej perióde tabuľky po (poradové číslo 57) je 14 prvkov podobných vlastnosťami lantánu – lantanoidy. Sú uvedené v spodnej časti tabuľky ako samostatný riadok. To isté platí pre aktinidy umiestnené po aktíniu (s číslom 89) a do značnej miery opakujúce jeho vlastnosti.
Párne rady veľkých bodiek (4, 6, 8, 10) sú vyplnené len kovmi.
Prvky v skupinách vykazujú rovnakú mocnosť v oxidoch a iných zlúčeninách a táto valencia zodpovedá číslu skupiny. Hlavné obsahujú prvky malých a veľkých období, iba veľké. Zhora nadol spevňujú, nekovové oslabujú. Všetky atómy vedľajších podskupín sú kovy.
Tabuľka periodických chemických prvkov sa stala jednou z najdôležitejších udalostí v histórii vedy a priniesla svetovú slávu svojmu tvorcovi, ruskému vedcovi Dmitrijovi Mendelejevovi. Tomuto výnimočnému mužovi sa podarilo spojiť všetky chemické prvky do jediného konceptu, no ako sa mu podarilo otvoriť svoj slávny stôl?
Ak si čo i len málo pamätáte zo školského kurzu fyziky, ľahko si spomeniete, že najaktívnejším kovom je lítium. Táto skutočnosť nie je prekvapujúca, kým sa nepokúsite pochopiť túto problematiku podrobnejšie. Je pravda, že je ťažké si predstaviť situáciu, v ktorej by ste potrebovali takéto informácie, ale kvôli nečinnému záujmu to môžete skúsiť.
Aká je napríklad činnosť kovu? Schopnosť rýchlo a úplne reagovať s inými chemickými prvkami? Možno. Potom lítium, hoci bude jedným z najaktívnejších kovov, jednoznačne nie je šampiónom. Ale o tom neskôr.
Ale ak urobíte menšie objasnenie, povedzte nie „najaktívnejší kov“, ale „elektrochemicky najaktívnejší kov“, potom lítium zaujme svoje právoplatné prvé miesto.
Lítium
V preklade z gréčtiny znamená „lítium“ „kameň“. Ale to nie je prekvapujúce, pretože švédsky chemik Arfvedson ho objavil v kameni, v minerále petalite, ktorý okrem iného obsahoval tento kov.
Od tej chvíle začalo jeho štúdium. A je na čom pracovať. Napríklad jeho hustota je niekoľkonásobne menšia ako hustota hliníka. Vo vode sa, samozrejme, utopí, ale v petroleji bude s istotou plávať.
Za normálnych podmienok je lítium mäkký, striebristý kov. V sérii Beketov (séria elektrochemickej aktivity) je lítium na čestnom prvom mieste, dokonca pred všetkými ostatnými alkalickými kovmi. To znamená, že počas chemickej reakcie vytlačí iné kovy a zaberie voľné miesto v zlúčeninách. To určuje všetky jeho ďalšie vlastnosti.
Napríklad je absolútne nevyhnutný pre normálne fungovanie ľudského tela, hoci v nepatrných dávkach. Zvýšená koncentrácia môže spôsobiť otravu, znížená koncentrácia môže spôsobiť psychickú nestabilitu.
Je zaujímavé, že známy nápoj 7Up obsahoval lítium a bol umiestnený ako liek na kocovinu. Možno to naozaj pomohlo.
Cézium
Ale ak sa zbavíme obsedantného objasňovania „elektrochemicky“ a ponecháme jednoducho „aktívny kov“, potom možno víťazom nazvať cézium.
Ako viete, aktivita látok v periodickej tabuľke sa zvyšuje sprava doľava a zhora nadol. Faktom je, že v látkach, ktoré sú v prvej skupine (prvý stĺpec), rotuje na vonkajšej vrstve jediný osamelý elektrón. Pre atóm je ľahké sa ho zbaviť, čo sa deje takmer pri každej reakcii. Ak by boli dva, ako prvky z druhej skupiny, potom by to trvalo viac času, tri - ešte viac atď.
Ale ani v prvej skupine nie sú látky rovnako aktívne. Čím nižšia je látka, tým väčší je priemer jej atómu a tým ďalej od jadra sa otáča jeden voľný elektrón. To znamená, že príťažlivosť jadra naň pôsobí slabšie a ľahšie sa odtrhne. Cézium spĺňa všetky tieto podmienky.
Tento kov bol prvý objavený pomocou spektroskopu. Vedci skúmali zloženie minerálnej vody z liečivého prameňa a na spektroskope uvideli jasne modrý pás, zodpovedajúci dovtedy neznámemu prvku. Vďaka tomu dostalo cézium svoje meno. Do ruštiny sa dá preložiť ako „nebeská modrá“.
Zo všetkých čistých kovov, ktoré sa dajú ťažiť vo významných množstvách, má cézium najväčšiu chemickú reaktivitu, ako aj mnoho ďalších zaujímavých vlastností. Môže sa napríklad roztopiť v ľudských rukách. Aby to však bolo možné, musí byť umiestnený v uzavretej sklenenej kapsule naplnenej čistým argónom, pretože inak sa pri kontakte so vzduchom jednoducho vznieti. Tento kov našiel svoje uplatnenie v rôznych oblastiach: od medicíny až po optiku.
Francúzsko
A ak sa nezastavíme pri céziu a pôjdeme ešte nižšie, skončíme s franciom. Zachováva si všetky vlastnosti a črty cézia, no posúva ich na kvalitatívne novú úroveň, pretože má ešte viac elektrónových dráh, čo znamená, že ten istý osamelý elektrón je ešte ďalej od stredu.
Po dlhú dobu bol teoreticky predpovedaný a dokonca aj opísaný, ale nebolo možné ho nájsť alebo nájsť, čo tiež nie je prekvapujúce, pretože v prírode sa nachádza v nepatrných množstvách (menej - iba astatín). A aj keď sa získa, kvôli svojej vysokej rádioaktivite a rýchlemu polčasu rozpadu zostáva extrémne nestabilný.
Zaujímavosťou je, že sen stredovekých alchymistov sa vo Francúzsku stal skutočnosťou, len naopak. Snívali o získavaní zlata z iných látok, no tu používajú zlato, ktoré sa po bombardovaní elektrónmi mení na francium. Ale aj tak sa dá zohnať v zanedbateľne malých množstvách, nepostačujúcich aj na starostlivé štúdium.
Je to teda francium, ktoré zostáva najaktívnejšie z kovov, ďaleko pred všetkými ostatnými. Konkurovať mu môže len cézium a aj to len vďaka výraznejšiemu množstvu. Dokonca aj najaktívnejší nekov, fluór, je výrazne podradný.
Keď ľudia počujú slovo „kov“, zvyčajne si ho spájajú so studenou, tvrdou látkou, ktorá vedie elektrinu. Kovy a ich zliatiny sa však môžu navzájom značne líšiť. Existujú tie, ktoré patria do ťažkej skupiny, tieto látky majú najvyššiu hustotu. A niektoré, napríklad lítium, sú také ľahké, že by mohli plávať vo vode, ak by s ňou aktívne nereagovali.
Ktoré kovy sú najaktívnejšie?
Ktorý kov však vykazuje najintenzívnejšie vlastnosti? Najaktívnejším kovom je cézium. Z hľadiska aktivity je na prvom mieste medzi všetkými kovmi. Za jeho „bratov“ sa považujú aj Francius, ktorý je na druhom mieste, a Ununennius. Vedci však stále vedia málo o vlastnostiach toho druhého.
Vlastnosti cézia
Cézium je prvok, ktorý sa zdá ľahko roztopiteľný v rukách. To sa však dá urobiť len za jednej podmienky: ak je cézium v sklenenej ampulke. V opačnom prípade môže kov rýchlo reagovať s okolitým vzduchom a vznietiť sa. A interakcia cézia s vodou je sprevádzaná výbuchom - to je najaktívnejší kov v jeho prejave. To odpovedá na otázku, prečo je také ťažké kontajnerizovať cézium.
Aby ste ho mohli umiestniť do skúmavky, musí byť vyrobená zo špeciálneho skla a naplnená argónom alebo vodíkom. Teplota topenia cézia je 28,7 o C. Pri izbovej teplote je kov v polotekutom stave. Cézium je zlatobiela látka. V tekutom stave kov dobre odráža svetlo. Cézna para má zeleno-modrý odtieň.
Ako bolo cézium objavené?
Najaktívnejším kovom bol prvý chemický prvok, ktorého prítomnosť na povrchu zemskej kôry bola objavená metódou spektrálnej analýzy. Keď vedci dostali spektrum kovu, videli v ňom dve nebesky modré čiary. Takto dostal tento prvok svoje meno. Slovo caesius v preklade z latinčiny znamená „nebeská modrá“.
História objavovania
Jeho objav patrí nemeckým výskumníkom R. Bunsenovi a G. Kirchhoffovi. Už vtedy sa vedci zaujímali o to, ktoré kovy sú aktívne a ktoré nie. V roku 1860 vedci skúmali zloženie vody z Durkheimskej priehrady. Urobili to pomocou spektrálnej analýzy. Vo vzorke vody vedci našli prvky ako stroncium, horčík, lítium a vápnik.
Potom sa rozhodli kvapku vody analyzovať pomocou spektroskopu. Vtedy videli dve jasne modré čiary umiestnené neďaleko od seba. Jeden z nich sa vo svojej polohe prakticky zhodoval s líniou kovového stroncia. Vedci sa rozhodli, že látka, ktorú identifikovali, je neznáma a klasifikovali ju ako alkalický kov.
V tom istom roku Bunsen napísal list svojmu kolegovi fotochemikovi G. Roscoeovi, v ktorom hovoril o tomto objave. Cézium bolo oficiálne oznámené 10. mája 1860 na stretnutí vedcov na Berlínskej akadémii. Po šiestich mesiacoch sa Bunsenovi podarilo izolovať asi 50 gramov cézneho chlórplatinitu. Vedci spracovali 300 ton minerálnej vody a izolovali asi 1 kg chloridu lítneho ako vedľajší produkt, aby nakoniec získali najaktívnejší kov. To naznačuje, že minerálne vody obsahujú veľmi málo cézia.
Ťažkosti pri získavaní cézia neustále nútia vedcov hľadať minerály, ktoré ho obsahujú, jedným z nich je pollucit. Ale extrakcia cézia z rúd je počas prevádzky vždy neúplná, cézium sa veľmi rýchlo rozptýli. To z neho robí jednu z najťažšie dostupných látok v metalurgii. Zemská kôra napríklad obsahuje 3,7 gramu cézia na tonu. A v jednom litri morskej vody predstavuje najaktívnejší kov iba 0,5 μg látky. To robí extrakciu cézia jedným z najnáročnejších procesov.
Príjem v Rusku
Ako už bolo uvedené, hlavným minerálom, z ktorého sa cézium získava, je pollucit. Tento najaktívnejší kov možno získať aj zo vzácneho avogadritu. Pollucit sa používa v priemysle. Po rozpade Sovietskeho zväzu sa v Rusku neťažilo, napriek tomu, že už v tých časoch boli vo Voronijskej tundre pri Murmansku objavené gigantické zásoby cézia.
V čase, keď si domáci priemysel mohol dovoliť ťažbu cézia, licenciu na rozvoj tohto ložiska získala spoločnosť z Kanady. V súčasnosti ťažbu cézia vykonáva novosibirská spoločnosť ZAO Rare Metals Plant.
Použitie cézia
Tento kov sa používa na výrobu rôznych solárnych článkov. Cézové zlúčeniny sa používajú aj v špeciálnych odvetviach optiky – pri výrobe infračervených zariadení sa cézium používa pri výrobe mieridiel, ktoré umožňujú všímať si nepriateľské vybavenie a pracovnú silu. Používa sa aj na ozvláštnenie kovový halogenid lampy
Tým sa však rozsah jeho použitia nevyčerpáva. Na báze cézia sa vytvorilo aj množstvo medicínskych prípravkov. Ide o lieky na liečbu záškrtu, peptických vredov, šoku a schizofrénie. Rovnako ako lítne soli, aj cézne soli majú normotimické vlastnosti – alebo jednoducho, sú schopné stabilizovať emocionálne pozadie.
Francium kov
Ďalším z kovov s najintenzívnejšími vlastnosťami je francium. Svoje meno dostal na počesť vlasti objaviteľa kovu. M. Peret, narodený vo Francúzsku, objavil v roku 1939 nový chemický prvok. Je to jeden z tých prvkov, o ktorých aj samotní chemici len ťažko robia nejaké závery.
Francium je najťažší kov. Okrem toho je najaktívnejším kovom spolu s céziom francium. Francium má túto vzácnu kombináciu vysokej chemickej aktivity a nízkej jadrovej odolnosti. Jeho najdlhší izotop má polčas rozpadu iba 22 minút. Francium sa používa na detekciu ďalšieho prvku, morskej sasanky. Soli Francia boli tiež predtým navrhnuté na použitie na detekciu rakovinových nádorov. Avšak kvôli jej vysokým nákladom nie je výroba tejto soli rentabilná.
Porovnanie najaktívnejších kovov
Ununenny je kov, ktorý ešte nebol objavený. Obsadí prvé miesto v ôsmom riadku periodickej tabuľky. Vývoj a výskum tohto prvku sa uskutočňuje v Rusku v Spoločnom ústave pre jadrový výskum. Tento kov bude musieť mať tiež veľmi vysokú aktivitu. Ak porovnáme už známe francium a cézium, tak francium bude mať najvyšší ionizačný potenciál – 380 kJ/mol.
Pre cézium je toto číslo 375 kJ/mol. Ale francium stále nereaguje tak rýchlo ako cézium. Cézium je teda najaktívnejší kov. Toto je odpoveď (chémia je najčastejšie predmet, v ktorého učebných osnovách nájdete podobnú otázku), ktorá môže byť užitočná ako na hodine v škole, tak aj na odbornej škole.
Kovy sa veľmi líšia svojou chemickou aktivitou. Chemickú aktivitu kovu možno približne posúdiť podľa jeho polohy v.
Najaktívnejšie kovy sa nachádzajú na začiatku tohto radu (vľavo), najmenej aktívne sú na konci (vpravo).
Reakcie s jednoduchými látkami. Kovy reagujú s nekovmi za vzniku binárnych zlúčenín. Reakčné podmienky a niekedy aj ich produkty sa pre rôzne kovy značne líšia.
Napríklad alkalické kovy aktívne reagujú s kyslíkom (vrátane vzduchu) pri izbovej teplote za vzniku oxidov a peroxidov
4Li + 02 = 2Li20;
2Na + 02 = Na202
Stredne aktívne kovy pri zahrievaní reagujú s kyslíkom. V tomto prípade sa tvoria oxidy:
2Mg + 02 = t2MgO.
Nízkoaktívne kovy (napríklad zlato, platina) nereagujú s kyslíkom, a preto prakticky nemenia svoj lesk na vzduchu.
Väčšina kovov, keď sa zahrieva s práškom síry, vytvára zodpovedajúce sulfidy:
Reakcie s komplexnými látkami. Zlúčeniny všetkých tried reagujú s kovmi - oxidmi (vrátane vody), kyselinami, zásadami a soľami.
Aktívne kovy prudko reagujú s vodou pri izbovej teplote:
2Li + 2H20 = 2LiOH + H2;
Ba + 2H20 = Ba(OH)2 + H2.
Povrch kovov, ako je horčík a hliník, je chránený hustým filmom zodpovedajúceho oxidu. Tým sa zabráni reakcii s vodou. Ak sa však tento film odstráni alebo sa naruší jeho celistvosť, potom aj tieto kovy aktívne reagujú. Napríklad práškový horčík reaguje s horúcou vodou:
Mg + 2H20 = 100 °C Mg(OH)2 + H2.
Pri zvýšených teplotách reagujú s vodou aj menej aktívne kovy: Zn, Fe, Mil atď. V tomto prípade vznikajú zodpovedajúce oxidy. Napríklad pri prechode vodnej pary cez horúce železné piliny nastáva táto reakcia:
3Fe + 4H20 = tFe304 + 4H2.
Kovy v rade aktivít až po vodík reagujú s kyselinami (okrem HNO 3) za vzniku solí a vodíka. Aktívne kovy (K, Na, Ca, Mg) reagujú s roztokmi kyselín veľmi prudko (pri vysokej rýchlosti):
Ca + 2HCl = CaCl2 + H2;
2Al + 3H2S04 = A12(S04)3 + 3H2.
Nízko aktívne kovy sú často prakticky nerozpustné v kyselinách. Je to spôsobené tvorbou filmu nerozpustnej soli na ich povrchu. Napríklad olovo, ktoré je v rade aktivít pred vodíkom, je prakticky nerozpustné v zriedenej kyseline sírovej a chlorovodíkovej v dôsledku tvorby filmu nerozpustných solí (PbSO 4 a PbCl 2) na jeho povrchu.
Ak chcete hlasovať, musíte povoliť JavaScriptOdpovedať na otázku „ktorý kov je najaktívnejší“ nie je také jednoduché. Už len preto, že z rôznych uhlov pohľadu neexistuje priama a presná odpoveď.
Niektorí odborníci sa domnievajú, že najaktívnejším kovom je lítium. Iní veria, že najvyššiu aktivitu má cézium. A ďalší tvrdia, že Francúzsko by malo dostať palmu.
Nedobrovoľne si kladiete otázku: Prečo taký rozdiel v názoroch? A prečo nikto nespomína sodík, draslík a rubídium?
Existuje viac otázok ako odpovedí. No pri bližšom skúmaní predmetu sa v chaose dát objavia veľmi harmonické vzorce, ktoré nám umožňujú nielen získať odpovede, ale dokonca zistiť, ktorý kov je najaktívnejší.
Prečo sa stále nevie, ktorý kov je najaktívnejší? História rozvoja vedy ukazuje, že jasné a jednoznačné odpovede sa objavujú spravidla v dvoch prípadoch. Po prvé, ak je odpoveď jediná správna a neexistujú žiadne iné interpretácie a interpretácie. Napríklad najvyššia hora planéty je Chomolungma.
V prípade, keď je odpoveď diktovaná praktickou nevyhnutnosťou.
V 20. rokoch minulého storočia v ešte mladom Sovietskom zväze vznikla otázka, ktorej pozadím bolo politické a ekonomické opodstatnenie: dá sa kaučuk získavať aj inak ako z kaučukovníkov? A zatiaľ čo celý svet jazdil na kolesách vyrobených z miazgy juhoamerických stromov, profesor S. V. Lebedev odpovedal: "Je to možné." A spolu so skupinou odborníkov predviedol svetu loptu vyrobenú zo syntetickej gumy.
Otázka o samotnom aktívnom kove sa nevzťahuje ani na prvý, ani na druhý prípad. Rovnocenných kandidátov na rolu najaktívnejšieho kovu je veľa a hľadanie správnej odpovede nemá žiadny praktický prínos. Je nepravdepodobné, že by nejaký vedec podstúpil seriózne laboratórne testy len preto, aby uspokojil niečiu nečinnú zvedavosť.
No, aj keď len teoreticky, dá sa ešte zistiť, ktorý kov je najaktívnejší?
Čo znamená najaktívnejší? Atóm akejkoľvek látky pozostáva z jadra obklopeného oblakom elektrónov. Elektróny rotujú okolo jadra pozdĺž pevných trajektórií (orbitálov). Niekedy sa orbitály nazývajú aj energetické hladiny alebo škrupiny.
Už sama príroda zariadila, že na žiadnej energetickej úrovni atómu prvku nemôže byť viac ako určitý počet elektrónov. Úrovne, ktoré už majú túto maximálnu sumu, sa považujú za dokončené. Spolu s dokončenými úrovňami sa však v každom prvku (okrem vzácnych plynov) nachádza aj ďalší, nenaplnený.
Atóm sa snaží vyplniť všetky svoje elektrónové obaly. A akonáhle sa naskytne príležitosť, atóm sa okamžite vzdá svojich elektrónov z vonkajšej úrovne alebo si vezme elektróny niekoho iného. Všetko závisí od konkrétneho prvku a štruktúry jeho vonkajšieho elektrónového obalu.
Prvok, ktorý potrebuje získať jeden elektrón, sa s touto úlohou vyrovná rýchlejšie ako prvok, ktorý potrebuje dva elektróny na vyplnenie hladiny. Ten, kto je rýchlejší, sa nazýva aktívnejší.
Prvky, ktoré potrebujú získať jeden elektrón, tvoria siedmu skupinu v periodickej tabuľke: vodík, fluór, chlór, bróm, jód, astatín. ununseptium.
Medzi prvkami, ktoré darujú svoje elektróny, bude najaktívnejší ten, ktorý sa potrebuje vzdať len jedného elektrónu. Takéto prvky predstavujú prvú skupinu periodickej tabuľky: vodík, lítium, sodík, draslík, rubídium, cézium, francium.
Pri hľadaní kovu.
Pred zistením, ktorý z týchto prvkov je najaktívnejší, je potrebné vylúčiť prvky, ktoré nie sú kovmi. Atómu fluóru chýba jeden elektrón na dokončenie vonkajšej úrovne. Dva atómy fluóru sa spoja a navzájom si odoberú tento elektrón. V dôsledku toho sa takýto elektrón stáva bežným a je súčasťou teraz dokončeného obalu. Táto väzba sa nazýva molekulárna väzba a dva atómy fluóru teraz tvoria molekulu. Dvojatómové molekuly fluóru sú držané pohromade medzimolekulovými silami za vzniku látky fluór.
Všetkým prvkom siedmej skupiny chýba na dokončenie jeden elektrón. Preto sú atómy týchto prvkov viazané aj do dvojatómových molekúl. Prvky siedmej skupiny sú schopné vytvárať výlučne molekulárne väzby, takže nemôžu byť kovmi, pretože kovy sú primárne prvky, ktorých štruktúra je založená na „kovovej väzbe“. V dôsledku toho sú vylúčené aj najaktívnejšie prvky siedmej skupiny a nebudú sa ďalej posudzovať.
Prvá skupina. Kovové spojenie.
Elektrónový obal atómu cézia obsahuje 55 elektrónov. 54 z nich vytvorí okolo jadra hustý elektrónový oblak pozostávajúci z piatich dokončených úrovní. Tento oblak cloní takmer celú silu príťažlivosti jadra, v dôsledku čoho je jediný elektrón na vonkajšej, šiestej úrovni veľmi slabo spojený s jadrom.
Atómy cézia zoskupujú a darujú svoje vonkajšie elektróny „spoločnej banke prasiatka“, snažiac sa vytvoriť kompletnú šiestu úroveň. Všetky atómy sú zapojené do procesu a tvoria kryštalickú štruktúru,
Keď sa atómy približujú k sebe, voľné orbitály sa prekrývajú takým spôsobom, že vznikajú celé oblasti, ktorými sa môže elektrón voľne pohybovať. Výsledkom je, že vonkajšie elektróny opustia svoje orbitály a začnú sa pohybovať po celom objeme kryštálu. Teraz sa nazývajú „voľné“ elektróny. a sú akýmsi „cementom“, ktorý drží atómy pohromade.
Väzba, ktorá je vytvorená medzi iónmi (atómami, ktoré darovali elektrón), držanými pohromade cementom „voľných“ elektrónov, sa nazýva kovová väzba a štruktúra sa nazýva kovová.
Všetky prvky prvej skupiny (okrem vodíka) sú kovy, pretože vďaka jedinému elektrónu na vonkajšej úrovni sú organizované výlučne do kovovej štruktúry.
Vlastnosti prvkov prvej skupiny sú takmer rovnaké, ale nadol v skupine sa tieto vlastnosti zvyšujú. S každou periódou sa polomer atómov zväčšuje, čo znamená, že elektrón vonkajšej úrovne je priťahovaný k jadru menej silno a následne sa zvyšuje aktivita prvku a vlastnosti kovu.
Teraz, keď je všeobecný obraz jasný, zostáva vylúčiť prvky, ktoré nemožno z jedného alebo druhého dôvodu nazvať najaktívnejším kovom.
Vylučujeme vodík.
Energetická hladina vodíka obsahuje iba jeden elektrón. Tento detail ho robí veľmi podobným prvkom prvej skupiny, ale tam sa podobnosti končia. Pretože pred naplnením elektrónového obalu potrebuje aj atóm vodíka len jeden elektrón. A ak áno, potom atómy vodíka za štandardných podmienok nebudú schopné vytvárať kryštálovú mriežku s kovovou väzbou.
Lítium vylučujeme.
Mnohí pozorovatelia považujú lítium za najaktívnejší kov. Ionizačný potenciál (rýchlosť, ktorou sa atóm mení na ión) lítia je v porovnaní s inými kovmi najnižší. Ale! Iba v jednom prípade: keď je lítium ponorené do vodného roztoku. Energia vynaložená na ionizáciu lítia bude potrebná oveľa menej ako energia vynaložená na ionizáciu iných kovov. Vysvetľuje to skutočnosť, že ionizačná energia atómu vo vodnom roztoku zahŕňa súčet dvoch veličín: ionizačného potenciálu a hydratačnej energie (interakcia s molekulami vody).
Pri zvažovaní vlastností prvkov v skupinách a periódach periodickej tabuľky je východiskom podmienka, že prvky sú vo vákuu, to znamená, že prvky navzájom neinteragujú. Lítium, posudzované podľa podmienok periodickej tabuľky, teda nemôže byť najaktívnejším kovom.
Vylučujeme sodík, draslík a rubídium.
Kovové vlastnosti a chemická reaktivita sa zvyšujú s každým obdobím. To znamená, že ani rubídium, prvok piatej periódy, nemôže byť najaktívnejší, nehovoriac o draslíku a sodíku, prvkoch štvrtej a tretej periódy.
Na úlohu najaktívnejšieho kovu ostali dvaja kandidáti: cézium a francium. Domnievam sa, že francúzština by mala byť vylúčená - toto je subjektívny názor autora, ktorý si netvrdí, že je jediný správny. Rádioaktivita francia neumožňuje získať látku v makroskopických množstvách, čo značne komplikuje štúdium a v dôsledku toho presný popis jeho vlastností.
Najaktívnejší kov.
Najaktívnejší kov možno nazvať cézium. Otvorené v roku 1860 Vedci R. W. Bunsen a G. R. Kirchhoff sa cézium stalo prvým prvkom objaveným spektrálnou analýzou. Vďaka dvom jasne modrým čiaram v emisnom spektre dostal prvok svoj názov z latinského caesius, čo znamená nebeská modrá.
Cézium je mimoriadne aktívne: na vzduchu okamžite oxiduje zápalom a vytvára hyperoxid. Reakcia s vodou prebieha explozívne. Cézium reaguje s ľadom aj pri -120°C. V podmienkach obmedzeného prístupu kyslíka sa cézium oxiduje na jednoduchý oxid. To sa niekedy používa, keď je potrebné vytvoriť absolútne vákuum v chránenom prostredí.
Cézium je žiadané takmer vo všetkých odvetviach vedy a priemyslu. Ťažba a získavanie cézia je však veľmi nákladná záležitosť. Preto je cena cézia na trhoch dosť vysoká. Táto okolnosť nás zaväzuje zaobchádzať s použitím cézia veľmi selektívne a opatrne.
