химические элементы металлы

В большинстве атомов металлов на внешнем энергетическом уровне содержится небольшое число (до 3) электронов , только в некоторых атомов р элементов ( Sn, Pb, Bi, Ро ) их больше ( от четырех до шести ). Валентные электроны атомов металлов слабо (по сравнению с атомами неметаллов ) связаны с ядром. Поэтому атомы металлов относительно легко отдают эти электроны другим атомам , выступая в химических реакциях только в качестве восстановителей и превращаясь при этом в положительно заряженные катионы :

В 40 -х годах XX в. немецкие ученые Вальтер и Ида Нолла к высказали мнение о том. что в каждом булыжник на мостовой присутствуют все химические элементы периодической системы. Сначала эти слова были встречены их коллегами далеко не с единодушным одобрением. Однако по мере появления все более точных методов анализа ученые все больше убеждаются в справедливости этих слов.

Благородные металлы очень мало распространены в природе и встречаются почти всегда в самородном состоянии (рис. 4). Несмотря на высокую стойкость к коррозии - окисления , эти металлы все же образуют оксиды и другие химические соединения , например, всем известные соли хлориды и нитраты серебра.

Особенности добычи драгоценных металлов двояко влияют на их мировые цены. С одной стороны , всевозрастающая сложность добычи - трудоемкая и дорогостоящая. С другой стороны , ведущие в добыче драгоценных металлов начинают занимать развивающихся странах, где рабочая сила дешевле и более благоприятные налоговые режимы.

Так как для коллекции химических элементов необходимы только простые вещества в чистом виде, то одной из важных задач является еще и возможность сохранить простое вещество в чистом виде в течение длительного времени. Многие простые вещества бывает сложно сохранить в исходном состоянии в связи с их химической активностью. Галогены, например, токсичные и очень агрессивны по отношению ко многим материалам. Металлы при хранении на воздухе часто тускнеют и теряют свой металлический блеск, а некоторые, например, щелочные, щелочноземельные и редкоземельные хранить на воздухе вообще нельзя из за высокой химической активности.

Некоторые простые вещества можно получить в чистом виде химическим путем. Например , кадмий можно получить восстановлением цинком из солей , никель выделить с помощью электролиза , белый фосфор получается из красного. Чистое серебро можно выделить из различных электротехнических деталей путем химической переработки. Так же , несложно получить водород , кислород , хлор, бром и йод. Но далеко не все вещества можно таким образом получить , многие химические процессы можно выполнить только в промышленности с применением специального оборудования и условий.

Поэтому , для хранения простых веществ лучше всего подходят стеклянные ампулы, способны полостью изолировать их от окружающей среды. Количество воздуха , которое содержится в ампуле , конечно недостаточно для того чтобы многие металлы потускнели со временем. Процесс изготовления ампул несложный в домашних условиях. Для этого необходимы пробирки, которые запаиваются с помощью газовой горелки.

Поэтому, из всех элементов периодической системы, вполне реально собрать 81 элемент, в число которых входят стабильные (нерадиоактивные) элементы, существующие в природе. Это элементы с порядковыми номерами от 1 (водород) до 83 (висмут) исключением радиоактивных и отсутствуют в природе элементы с номерами 43 (технеций) и 61 (прометий). К существующим в природе элементам и доступных для коллекционирования, можно добавить еще два - радиоактивные уран (92) и торий (90), которые существуют в природе в больших количествах, сравнительно доступные и не представляют угрозы для человека. Но достать чистый уран и торий очень сложно, в отличие от их соединений, достать все же проще. В итоге, из всех доступных 81 элементов на текущий момент удалось собрать пока 65.

С XVII-XVIII вв. химическая наука начала усиленно развиваться в странах Запада. Развитие науки и техники создавало возможности для получения новых веществ, выделения химических элементов в отдельности. Однако работа с большим объемом неупорядоченных новых фактов вызывала у ученых трудности, связанные с отсутствием группировки вновь создаваемых разнообразных веществ и классификации известных и открываемых химических элементов. Если к концу XVI11 в. было известно около 30 химических элементов, к 60-м годам XIX в. - 63, то к настоящему времени открыто 109 химических элементов, которые входят в состав всех существующих веществ и обладают различными свойствами.

Ар-Рази была высказана мысль о существовании атома - самой маленькой единицы материальных элементов, которая в свою очередь делится на еще более мелкие частицы. В трудах Фараби и Беруни приводятся сведения о составных компонентах материального мира, о классификации минералов и драгоценных камней. Великий целитель Востока Абу Али ибн Сина разработал классификацию всех известных в тот период лечебных веществ по их составу и свойствам. Эти первоначальные научные знания, без сомнения, послужили основой для последующих попыток классифицировать химические элементы.

Точно так же систематизация по классам химических элементов , составляющих основу всех веществ , выделение их в группы способствую формированию единой системы понятий и представлений , расширению знаний об окружающем мире.

Ученые неоднократно предпринимали попытки классифицировать химические элементы и вещества , однако первые попьпки обычно оказывались несовершенными.

Именно поэтому ржавеет луженая поверхность консервных банок (железо , покрытое оловом ) при хранении в влажной атмосфере и небрежном обращении с ними ( железо быстро разрушается после появления хотя бы небольшой царапины, допускает контакт железа с влагой). Напротив , оцинкованная поверхность железного ведра долго не ржавеет , поскольку даже при наличии царапин корродирует НЕ железо , а цинк ( более активный металл , чем железо).

Электроны находятсяв постоянном движении , при их столкновении с положительно заряженными ионамиметаллов ионы превращаются в нейтральные атомы , а затем снова в ионы , и такойпроцесс происходит непрерывно. Поэтому ввели понятие - ион - атом металла.

Современные научные данные о биологической роли изученных химических элементах , их метаболизме в организме человека , суточных нормы потребления , содержании химических веществ в продуктах питания представлены в отдельных статьях , описывающих каждый химический элемент. В статьях представлены также данные о дефицитных состояниях , развивающихся при недостаточном потреблении данных химических веществ , а также реакция организма на избыточное потребление нутриентов.

Начиная с 1970 -х годов было много спекулятивных заявлений о том, что недостаток микроэлементов вносит значительный вклад в возникновение ряда хронических заболеваний. Во многих случаях это утверждение было экспериментально подтверждено , однако некоторые ученые и сегодня считают , что недостаточное потребление определенного микроэлемента является значимым только тогда , когда организм подвергается стрессу , который увеличивает потребность в данном микроэлементе.

Концентрация микроэлементов в организме невелика. В организме их содержатся количества измеряемые миллиграммами или микрограммами. Микроэлементы - это те минералы , оцениваемая диетическая потребность которых обычно менее 1 мкг / г и часто менее 50 нг / г рациона для лабораторных животных и человека.

Влияние микро- и макроэлементов на жизнедеятельность животных и человека активно изучается и в медицинских целях. Любая патология любое отклонение в здоровье биологического организма сопровождается или дефицитом жизненно необходимых ( эссенциальных ) элементов , либо избытком как эссенциальных , так и токсичных микроэлементов. Такой дисбаланс макро- и микроэлементов получил объединяет название " микроэлементозы ".

В настоящее время известны 112 ( по другим данным 114 ) химических элементов , которые прочно " закрепили " свое место в периодической системе Д.И.Менделеева , без которой невозможно представить ни один химический класс в школе или химическую лабораторию в институте и университете (при этом элементы , начиная с сто десятого , еще не приобрели постоянных имен).

Если у вас сохранился транзисторный приемник, то в его триодах можно найти индий и селен. Основу же "мозга " современных "умных " помощников - электробытовых приборов - составляют полупроводниковые материалы: кремний и германий, реже галлий. Но несмотря на широкое наступление интегральных схем, даже специалисты сегодня признают, что качественный звук воспроизводит аппаратура не в микросхемах, а почти забытых вакуумных радиолампах, "сетки " которых изготовлены из молибденовой проволоки. В составе деталей таких ламп могут быть также скандий, ниобий, тантал, стронций, вольфрам. Без последнего металла очень трудно представить себе электрическую лампу накаливания.

Гораздо реже среди ювелирных изделий встречаются платиновые. Но если ваши родные имели особые заслуги перед когда великой державой , занимавшей шестую часть суши планеты, то среди их наград случайно могут " отыскаться " ордена , которые содержат этот металл (например , орден Ленина). Также в ювелирном деле ограниченно используется родий (обычно в сплавах с платиной ).

Много лет назад металлический магний в виде порошка всегда был в арсенале фотографов : это именно он давал ослепительная вспышка , когда объектив фотоаппарата " вылетала птичка ". А вот соединения магния , в частности сульфат или оксид , и сегодня можно найти в домашней аптечке благодаря их эффективной способности " освобождать " кишечный тракт от лишних веществ.

Как химически соединить два металла? Небольшой серый цилиндр , спрессованный из смеси из смеси двух металлических порошков , помещенный на подставку и накрытый стеклянным колпаком. В цилиндр подведена воспламенитель промедления. Смесь поджигают , столбик вспыхивает. Раскаленная зона бежит по образцу сверху вниз. И столбик снова ставится серым. Но это уже химическое соединение. Синтез идет меньше секунды. Он по-настоящему простой и красивый. Называется он высокотемпературный синтез тугоплавких соединений.

Обладая прочностью стали и легкостью алюминия (в сочетании с завидной тугоплавкостью), скандий однако до сих пор остается не у дел: мировой объем его производства, наверное, меньше общего веса публикаций об этом элементе и его соединениях. Нет у первых четырех периодах таблицы Менделеева другого элемента, который настолько фатально совмещал бы прекрасные свойства по промышленной неосвоенностью. Основная причина этого - невнимательность скандия, отсутствие собственных месторождений. Разбудить дремлющую силу скандия можно только одним путем - открыв такие его соединения, которые в силу уникальности свойств оказались бы вне конкуренции в той или иной области современной техники. Вот тогда судьба стала бы приветливее и к самому скандия.

Нитинол - это сплав системы Ni - Ti. При нагревании изделие с нитинола " вспоминает " свою прежнюю форму и возвращается к ней , а упругость его очень велика. Нитиноловых детали можно использовать для монтажа конструкций в космосе и ремонта трубопроводов , для фиксации сломанных костей в травматологии , для установки на место зубных протезов и расправления суженных сосудов. А причина странных свойств нитинола - в особом строении кристаллической решетки интерметаллидов.

При взаимодействии серной кислоты с металлами могут получаться разные продукты ; различной может быть и скорость реакции. Это взаимодействие рассмотрено в статье на примере нескольких металлов , занимающих различные положения в ряду напряжений.

679.4268ms

Похожие статьи

Вход для пользователей