Намунаи металлӣ Қисми 3 - Ҳама чизи дигар
Пас аз литий, ки дар иқтисодиёти муосир бештар истифода мешавад ва натрий ва калий, ки аз унсурҳои муҳимтарини саноат ва олами зинда мебошанд, вақти боқимондаи элементҳои сілтӣ расидааст. Дар пеши мо рубидиум, цезий ва франк мебошанд.
Се элементи охирин ба хамдигар хеле шабохат доранд ва дар айни замон бо калий хосиятхои якхела доранд ва якчоя бо он зергурухи калийро ташкил медиханд. Азбаски шумо қариб, ки бо рубидий ва цезий ягон таҷриба анҷом дода наметавонед, шумо бояд бо маълумоте қаноат кунед, ки онҳо мисли калий реаксия мекунанд ва пайвастагиҳои онҳо мисли пайвастагиҳои он маҳлул мешаванд.
1. Падарони спектроскопия: Роберт Вилҳелм Бунсен (1811-99) дар тарафи чап, Густав Роберт Кирхгоф (1824-87) дар тарафи рост
Пешрафтҳои аввалин дар спектроскопия
Ҳодисаи ранг кардани шӯъла бо пайвастагиҳои элементҳои муайян маълум буд ва дар истеҳсоли фейерверк хеле пеш аз ба ҳолати озод баровардани онҳо истифода мешуд. Дар ибтидои асри XIX олимон хатхои спектралиеро, ки дар партави Офтоб пайдо мешаванд ва аз пайвастагихои химиявии тафсон мебароянд, тадкик карданд. Соли 1859 ду физики немис - Роберт Бунсен i Густав Кирхгоф - барои санҷидани нури пошидашуда дастгоҳ сохт (1). Аввалин спектроскоп тарҳи оддӣ дошт: он аз призма иборат буд, ки нурро ба хатҳои спектралӣ ва окуляр бо линза барои мушоҳидаи онҳо (2). Фоиданок будани спектроскоп барои тахлили химиявй дархол мушохида карда шуд: модда дар харорати баланди аланга ба атомхо чудо мешавад ва ин хатхо танхо ба худ хос хосанд.
2. Г.Кирхгоф дар спектроскоп
3. Сезияи металлӣ (http://images-of-elements.com)
Бунсен ва Кирхгоф ба тадкикоти худ шуруъ намуда, баъди як сол аз чашмаи Дюркгейм 44 тонна оби минералиро бухор карданд. Дар спектри таҳшин хатҳое пайдо шуданд, ки онҳоро ба ягон элементе, ки дар он вақт маълум буд, нисбат додан мумкин набуд. Бунсен (ӯ ҳам химик буд) хлориди элементи навро аз таҳшин ҷудо кард ва ба металле, ки дар он мавҷуд аст, ном дод. БА ВОСИТАИ дар асоси хатҳои кабуди қавӣ дар спектри он (лотинӣ = кабуд) (3).
Пас аз чанд моҳ, аллакай дар соли 1861, олимон спектри кони намакро муфассалтар омӯхтанд ва дар он мавҷудияти элементи дигарро ошкор карданд. Онҳо тавонистанд хлориди онро ҷудо кунанд ва массаи атомии онро муайян кунанд. Азбаски дар спектр хатҳои сурх ба таври равшан намоён буданд, металли нави литий номида шуд рубид (аз лотинӣ = сурхи торик) (4). Ба воситаи тахлили спектрали кашфи ду элемент химикхо ва физикхоро бовар кунонд. Дар солхои минбаъда спектроскопия ба яке аз воситахои асосии тадкикот табдил ёфт ва кашфиётхо борони карнукопия борид.
4. Рубиди металлӣ (http://images-of-elements.com)
Рубид минералхои худро ба вучуд намеоварад ва цезий танхо як (5) аст. Ҳарду элемент. Дар қабати сатҳи Замин 0,029% рубидий (ҷои 17-ум дар рӯйхати фаровонии элементҳо) ва 0,0007% цезий (ҷои 39-ум) мавҷуд аст. Онҳо биоэлементҳо нестанд, аммо баъзе растаниҳо рубидиум, аз қабили тамоку ва лаблабуи қандро интихобан захира мекунанд. Аз нуктаи назари физикию химиявй хар ду металл «калий дар стероидхо» мебошанд: хатто нармтар ва обшаванда ва боз хам реактивтар (масалан, онхо дар хаво худ аз худ оташ мегиранд ва хатто бо об бо таркиш реаксия мекунанд).
через он элементи аз хама «металлй» аст (дар химия, на ба маънои гуфтугуи калима). Тавре ки дар боло зикр гардид, хосиятҳои пайвастагиҳои онҳо низ ба пайвастагиҳои калий монанд аст.
5 Поллюцит ягона минерали Цезий аст (USGS)
рубиди металлӣ ва цезий бо рохи кам кардани пайвастагихои онхо бо магний ё калсий дар вакуум ба даст меояд. Азбаски онҳо танҳо барои тавлиди намудҳои алоҳидаи ҳуҷайраҳои офтобӣ лозиманд (нури ҳодиса ба осонӣ аз рӯи онҳо электронҳо мебарорад), истеҳсоли солонаи рубидий ва сезий ба садҳо килограмм мерасад. Пайвастҳои онҳо низ ба таври васеъ истифода намешаванд.
Мисли калий, яке аз изотопхои рубидиум радиоактив аст. Rb-87 нисфи умри 50 миллиард сол дорад, бинобар ин радиатсия хеле паст аст. Ин изотоп барои санаи сангҳо истифода мешавад. Цезий изотопҳои табиии радиоактивӣ надорад, аммо CS-137 яке аз маҳсулоти тақсимшавии уран дар реакторҳои ҳастаӣ мебошад. Он аз чубҳои сӯзишвории истифодашуда ҷудо карда мешавад, зеро ин изотоп ҳамчун манбаи шуоъҳои гамма, масалан, барои нест кардани варамҳои саратон истифода шудааст.
Ба шарафи Франция
6.Кашфи забони фаронсавӣ – Маргерит Перей (1909-75)
Менделеев аллакай мавҷудияти металли литийи аз цезий вазнинтарро пешбинӣ карда, ба он номи корӣ додааст. Химикҳо онро дар дигар маъданҳои литий ҷустуҷӯ кардаанд, зеро, ба монанди хеши онҳо, он бояд дар он ҷо бошад. Якчанд маротиба ба назар чунин менамуд, ки он кашф шудааст, гарчанде фарзия, аммо ҳеҷ гоҳ амалӣ нашуд.
Дар ибтидои солҳои 87 маълум шуд, ки элементи 1914 радиоактивӣ аст. Соли 227 физикхои Австрия ба кашфиёт наздик буданд. С.Мейер, В.Гесс ва Ф.Панет партови заифи алфаро аз препарати актиниум-89 мушоҳида карданд (ба ғайр аз зарраҳои бета ба таври фаровон ҷудошуда). Азбаски рақами атомии актиниум 87 аст ва партови заррачаи алфа аз сабаби "кам кардани" элемент ба ду ҷой дар ҷадвали даврӣ аст, изотоп бо рақами атомии 223 ва рақами массаи XNUMX бояд бошад, аммо, Заррачаҳои алфа бо энергияи шабеҳ (диапазони зарраҳо дар ҳаво мутаносибан энергияи онҳо чен карда мешаванд) инчунин изотопи протактиниро мефиристанд, олимони дигар ифлосшавии маводи мухаддирро пешниҳод кардаанд.
Дере нагузашта чанг cap шуд ва хама чиз фаромуш шуд. Дар солҳои 30-ум суръатдиҳандаҳои заррачаҳо тарҳрезӣ шуданд ва аввалин элементҳои сунъӣ ба даст оварда шуданд, ба монанди астатиуми деринтизор бо рақами атомии 85. Дар мавриди элементи 87, сатҳи технологияи он вақт имкон намедод, ки миқдори зарурии мавод барои синтез. Физики фаронсавӣ ба таври ғайричашмдошт муваффақ шуд Маргерит Перей, шогирди Мария Склодовска-Кюри (6). Вай мисли австриягихо чорьяк аср мукаддам пошидани актиниум-227-ро омухта буд. Прогресси тех-никй имкон дод, ки тайёрии соф ба даст оварда шавад ва ин дафъа касе ба он шубха надошт, ки нихоят муайян карда шудааст. Мутахассис ӯро ном бурд Фаронса ба шарафи Ватани худ. Элементи 87 охирин дар маъданхо кашф карда шуда буд, элементхои минбаъда ба таври сунъй ба даст оварда шуданд.
Фаронса дар шохаи паҳлӯии силсилаи радиоактивӣ, дар ҷараёни самаранокии паст ба вуҷуд меояд ва зиёда аз он, хеле кӯтоҳмуддат аст. Қавитарин изотопи кашфкардаи хонум Перей, Fr-223, нимпайдошавӣ каме бештар аз 20 дақиқа аст (яъне танҳо 1/8 миқдори аслии пас аз як соат боқӣ мемонад). Ҳисоб карда шудааст, ки дар тамоми кураи замин ҳамагӣ тақрибан 30 грамм франк мавҷуд аст (дар байни изотопи пӯсидашаванда ва изотопи навташкил мувозинат муқаррар шудааст).
Гарчанде ки кисми намоёни пайвастагихои франк ба даст наомада бошад хам, хосиятхои он омухта шуданд ва маълум гардид, ки он ба гурухи сілтй дохил мешавад. Масалан, хангоми ба махлули дорой ионхои франк ва калий перхлорат хамрох кардан, боришот радиоактив мешавад, на махлул. Ин рафтор исбот мекунад, ки FrClO4 каме ҳалшаванда (бо KClO боришот мешавад4), ва хосиятҳои франций ба калий монанданд.
Фаронса, ӯ чӣ гуна хоҳад буд ...
... Агар ман метавонистам намунаи онро ба чашми бараҳна дастрас кунам? Албатта, нарм мисли мум ва шояд бо ранги тиллоӣ (сезияи болои он хеле нарм ва зардтоб аст). Он дар 20-25 ° C об мешавад ва тақрибан 650 ° C бухор мешавад (баҳо дар асоси маълумоти эпизоди қаблӣ). Илова бар ин, он аз ҷиҳати химиявӣ хеле фаъол хоҳад буд. Аз ин рӯ, он бояд бидуни дастрасӣ ба оксиген ва намӣ ва дар зарфе, ки аз радиатсия муҳофизат мекунад, нигоҳ дошта шавад. Бо тачрибахо шитоб кардан лозим меомад, зеро дар давоми якчанд соат амалан ягон француз намемонад.
Литиуми фахрӣ
Дар хотир доред, ки псевдогалогенҳо аз давраи галогени соли гузашта? Инҳо ионҳое мебошанд, ки мисли анионҳо ба монанди Cl рафтор мекунанд- ё не-. Ба инҳо, масалан, сианидҳои CN дохил мешаванд- ва молҳои SCN-, ташаккул додани намакҳо бо ҳалшавандагии ба анионҳои гурӯҳи 17 монанд.
Литвахо низ пайраве доранд, ки аммоний ион NH мебошад. 4 + - мањсули мањлули аммиак дар об (мањлул ишќорї аст, гарчанде ки нисбат ба гидроксидњои металлњои ишќорї заифтар аст) ва реаксияи он бо кислотањо. Ион бо металлҳои ишқории вазнинтар ҳамин тавр реаксия мекунад ва наздиктарин робитаи он бо калий аст, масалан, аз ҷиҳати ҳаҷм ба катиони калий монанд аст ва аксар вақт дар пайвастагиҳои табиии худ К+-ро иваз мекунад. Металҳои литий хеле реактив мебошанд, ки онҳоро бо роҳи электролиз аз маҳлулҳои обии намакҳо ва гидроксидҳо ба даст овардан мумкин нест. Бо ёрии электроди симоб махлули металлии симоб (амалгам) гирифта мешавад. Иони аммоний ба металлҳои сілтӣ он қадар шабоҳат дорад, ки амальгамро низ ташкил медиҳад.
Дар рафти системам тахлили Л.маводи ионҳои магний охирин кашф карда мешаванд. Сабаб он аст, ки хлоридҳо, сульфатҳо ва сульфидҳои онҳо хуб ҳалшавандаанд, яъне онҳо дар зери таъсири реагентҳои қаблан иловашуда, ки барои муайян кардани мавҷудияти металлҳои вазнин дар намуна истифода мешаванд, боришот намебошанд. Гарчанде ки намакҳои аммоний низ хеле ҳалшавандаанд, онҳо дар ибтидои таҳлил муайян карда мешаванд, зеро онҳо ба гармшавӣ ва бухоршавии маҳлул тоб намеоваранд (бо ҷудошавии аммиак ба осонӣ таҷзия мешаванд). Тартиб шояд ба ҳама маълум бошад: ба намуна маҳлули пойгоҳи қавӣ (NaOH ё KOH) илова карда мешавад, ки боиси ҷудошавии аммиак мегардад.
Sam аммиак бо бӯй ё ба гардани пробирка гузоштани коғази универсалии бо об намнокшуда муайян карда мешавад. гази NH3 дар об хал мешавад ва махлулро ишкор мекунад ва когазро кабуд мегардонад.
7. Муайян кардани ионҳои аммоний: аз тарафи чап рахи санҷишӣ зери таъсири аммиаки озодшуда кабуд мешавад, аз тарафи рост натиҷаи мусбати санҷиши Несслер
Ҳангоми муайян кардани аммиак бо ёрии бӯй, шумо бояд қоидаҳои истифодаи биниро дар лаборатория дар хотир доред. Аз ин рӯ, ба зарфи реаксия такя накунед, буғҳоро бо ҳаракати вентилятори дастатон ба сӯи худ равона кунед ва ҳавои «пурраи сина»-ро накашед, балки бигзор бӯи омехта худ аз худ биниатон расад.
Ҳалшавандагии намакҳои аммоний ба пайвастагиҳои калий монанд аст, аз ин рӯ омода кардани аммоний перхлорати NH метавонад васвасаҳо бошад.4ClO4 ва пайвастагии мураккаб бо кобальт (барои тафсилот ба қисмати қаблӣ нигаред). Аммо усулҳои пешниҳодшуда барои муайян кардани миқдори хеле ками аммиак ва ионҳои аммоний дар намуна мувофиқ нестанд. Дар лабораторияҳо барои ин реактиви Несслер истифода мешавад, ки ҳатто дар сурати мавҷуд будани осори NH рангаш борид ё тағир меёбад.3 (7).
Бо вуҷуди ин, ман ба таври қатъӣ маслиҳат медиҳам, ки дар хона озмоиши мувофиқро гузаронам, зеро барои истифодаи пайвастагиҳои заҳрноки симоб зарур аст.
То он даме, ки шумо дар лабораторияи касбӣ таҳти назорати касбии мураббӣ бошед, интизор шавед. Химия ҷолиб аст, аммо - барои онҳое, ки онро намедонанд ё беэътиноӣ мекунанд - он метавонад хатарнок бошад.
Ҳамчунин нигаред:
