Neka od najpopularnijih hemijskih pitanja: "Koliko je hemijskih elemenata sada poznato?", "Koliko hemijskih elemenata postoji?", "Ko ih je otkrio?"
Ova pitanja nemaju jednostavan i nedvosmislen odgovor.
Šta znači "poznato"? Pronađeno u prirodi? Na kopnu, u vodi, u svemiru? Da li su njihova svojstva dobijena i proučavana? Svojstva čega? Supstance u obliku faza ili samo na atomsko-molekularnom nivou? Dostupne moderne tehnologije omogućavaju detekciju čak i nekoliko atoma... Ali, svojstva supstance se ne mogu odrediti iz jednog atoma.
Šta znači "postojati"? U praksi, to je razumljivo: prisutni su u prirodi u tolikoj količini i toliko dugo da oni i njihova jedinjenja mogu imati stvarni uticaj na prirodne pojave. Ili je barem bilo moguće proučavati njihova svojstva u laboratoriji.
U prirodi je identifikovano oko 88 takvih hemijskih elemenata.Zašto oko? Jer među elementima s atomskim brojem manjim od 92 (do uranijuma), tehnecij (43) i francij (87) u prirodi nema. Gotovo bez astatina (85). Nema prometija (61).
S druge strane, i neptunijum (93) i plutonijum (94) (nestabilni transuranski elementi) se nalaze u prirodi gde se nalaze rude uranijuma.
Svi elementi koji slijede nakon plutonijuma Pu u Mendeljejevljevom periodičnom sistemu praktički su odsutni u zemljinoj kori, iako su neki od njih nesumnjivo nastali u svemiru tokom eksplozija supernove. Ali ne traju dugo...
Zanimljivo je otkriće francijuma - elementa broj 87. Ovaj element je "izumio" D. I. Mendeljejev, koji je na osnovu periodnog sistema koji je stvorio sugerisao da grupi alkalnih metala nedostaje onaj najteži koji je nazvao ekacesijum.
Sada je poznato da francijuma u zemljinoj kori nema više od 30 grama. Radi se o radioaktivnom elementu i njegov najdugovječniji izotop, francij-210, ima vrijeme poluraspada od 19,3 minuta.
Francij se može smatrati posljednjim elementom otkrivenim na Zemlji kao sadržanom u prirodi (Margaret Pere, učenica Marie Sklodowske-Curie, 1929.; službeno priznata i imenovana 1938.).
Svi naredni elementi dobijeni su radioaktivnim raspadom hemijskih elemenata i upotrebom akceleratora čestica.
Do danas, naučnici su sintetizirali 26 transuranskih elemenata, počevši od neptunija (N=93) i završavajući sa brojem elementa N=118 (broj elementa odgovara broju protona u atomskom jezgru i broju elektrona oko atomskog jezgra) .
Transuranski kemijski elementi od 93 do 100 dobivaju se u nuklearnim reaktorima, a ostali - kao rezultat nuklearnih reakcija u akceleratorima čestica. Tehnologija dobijanja transuranskih elemenata na akceleratorima je u osnovi jasna: oni električnim poljem ubrzavaju pogodna pozitivno nabijena jezgra jezgri elemenata elemenata do potrebnih brzina i sudaraju ih s metom koja sadrži druge teže elemente - procese fuzije i raspadanja. javljaju se atomska jezgra raznih elemenata. Analiziraju se proizvodi ovih procesa i donose se zaključci o formiranju novih elemenata.
Njemački naučnici iz Helmholtz centra za proučavanje teških jona u seriji eksperimenata 2013-2014 planirali su da dobiju sljedeći, element 119 periodnog sistema, ali nisu uspjeli. Bombardirali su jezgra berkelijuma (N=97) jezgrima titanijuma (N=22), ali analiza eksperimentalnih podataka nije potvrdila prisustvo novog elementa.
Trenutno se postojanje sto osamnaest hemijskih elemenata može smatrati identifikovanim. Izvještaji o otkriću 119. - prvog elementa 8. perioda - još uvijek se mogu smatrati vjerovatno pouzdanim.
Bilo je tvrdnji o sintezi elementa unbiquadium (124) i posrednih dokaza za elemente unbinylium (120) i unbihexium (126), ali ovi rezultati se još uvijek potvrđuju.
Sada, konačno, svih 118 elemenata koji su zvanično poznati i dokazani do danas imaju opštepriznata imena odobrena od strane IUPAC-a. Ne tako davno, najteži od elemenata koji imaju zvanično priznato ime bio je 116. element, koji ga je dobio u maju 2012. - livermorijum. Istovremeno, zvanično je odobren naziv 114. elementa, flerovijum.
Koliko se uopšte hemijskih elemenata može dobiti? Teorijski je predviđena mogućnost sinteze elemenata sa brojevima 121-126. Ovo su brojevi protona u jezgri elemenata. Problem donje granice periodnog sistema ostaje jedan od najvažnijih u modernoj teorijskoj hemiji.
Svaki hemijski element ima nekoliko izotopa. Izotopi su atomi u čijim jezgrama ima isti broj protona, ali različit broj neutrona. Svijet atomskih jezgara hemijskih elemenata vrlo je raznolik. Sada je poznato oko 3500 jezgara, koje se međusobno razlikuju ili po broju protona, ili po broju neutrona, ili oboje. Većina ih se dobiva umjetno. Pitanje je vrlo zanimljivo - koliko izotopa može imati dati element?
Postoje 264 poznata atomska jezgra koja su stabilna, odnosno ne doživljavaju nikakve brze spontane transformacije tokom vremena. Propadanje.
Preostala jezgra u količini od 3236 su podložna raznim vrstama radioaktivnog raspada: alfa raspad (emisija alfa čestica - jezgra atoma helijuma); beta raspad (istovremena emisija elektrona i antineutrina ili pozitrona i neutrina, kao i apsorpcija elektrona sa emisijom neutrina); gama raspad (emisija fotona - elektromagnetni talasi visoke energije).
Od poznatih hemijskih elemenata periodnog sistema Mendeljejeva, koji se nalaze na Zemlji, samo za 75 postoje tačno i opšte priznati autori koji su ih otkrili – otkriveni i strogo identifikovani. Samo pod ovim uslovima – detekcija i identifikacija – otkriva se otkriće hemijskog elementa.
U stvarnom otkriću – izolaciji u čistom obliku i proučavanju svojstava – hemijskih elemenata pronađenih u prirodi, učestvovali su naučnici iz samo devet zemalja: Švedske (22 elementa), Engleske (19 elemenata), Francuske (15 elemenata), Nemačke ( 12 elemenata). Austrija, Danska, Rusija, Švicarska i Mađarska predstavljaju otkriće preostalih 7 elemenata.
Ponekad ukazuju na Španiju (platina) i Finsku (itrijum - 1794. godine, u švedskom mineralu iz Ytterbyja, finski hemičar Johan Gadolin otkrio je oksid nepoznatog elementa). Ali platina, kao plemeniti metal, poznata je u svom izvornom obliku od davnina - platinu je u čistom obliku iz ruda dobio engleski hemičar W. Wollaston 1803. godine. Ovaj naučnik je poznatiji kao pronalazač minerala volastonita.
Metalni itrijum je prvi put dobio njemački naučnik Friedrich Wöhler 1828. godine.
Švedski hemičar K. Scheele može se smatrati rekorderom među "lovcima" na hemijske elemente - otkrio je i dokazao postojanje 6 hemijskih elemenata: fluor, hlor, mangan, molibden, barijum, volfram.
Dostignućama u pronalaženju hemijskih elemenata ovog naučnika može se dodati i sedmi element - kiseonik, ali čast otkrića koju zvanično deli sa engleskim naučnikom J. Priestleyem.
Drugo mjesto u otkrivanju novih elemenata pripada V. Ramsayu -
Engleski ili, tačnije, škotski naučnik: otkrio je argon, helijum, kripton, neon, ksenon. Inače, otkriće "helijuma" je vrlo originalno. Ovo je prvo ne-hemijsko otkriće hemijskog elementa. Sada se ova metoda zove "apsorpciona spektrofotometrija". Sada se pripisuje W. Ramsayu, ali su ga napravili drugi naučnici. Često se dešava.
Francuski naučnik Pierre Jansen je 18. avgusta 1868. godine, tokom potpunog pomračenja Sunca u indijskom gradu Gunturu, prvi put proučavao hromosferu Sunca. On je podesio spektroskop na takav način da se spektar korone Sunca može posmatrati ne samo tokom pomračenja, već i običnih dana. Otkrio je, zajedno sa linijama vodonika - plavom, zeleno-plavom i crvenom - jarko žutu liniju, koju je u početku uzeo za liniju natrijuma. Jansen je o tome pisao francuskoj akademiji nauka.
Nakon toga je otkriveno da se ova svijetlo žuta linija u sunčevom spektru ne poklapa sa linijom natrijuma i ne pripada nijednom od ranije poznatih kemijskih elemenata.
27 godina nakon ovog prvobitnog otkrića, helijum je otkriven na Zemlji - 1895. godine, škotski hemičar William Ramsay, ispitujući uzorak plina dobivenog razgradnjom minerala cleveite, pronašao je u njegovom spektru istu svijetložutu liniju koja je ranije pronađena na Suncu. spektra. Uzorak je poslat na dodatno istraživanje poznatom engleskom naučniku spektroskopije Williamu Crookesu, koji je potvrdio da se žuta linija uočena u spektru uzorka poklapa sa linijom D3 helijuma.
23. marta 1895. godine, Ramsay je preko poznatog hemičara Marcelina Berthelota poslao poruku o svom otkriću helijuma na Zemlji Kraljevskom društvu u Londonu, kao i Francuskoj akademiji. Tako je nastao naziv ovog hemijskog elementa. Od starogrčkog imena solarnog božanstva - Helios. Prvo otkriće napravljeno spektralnom metodom. Apsorpciona spektroskopija.
U svim slučajevima, Ramsay je imao koautore: V. Crooks (Engleska) - helijum; V. Rayleigh (Engleska) - argon; M. Travers (Engleska) - kripton, neon, ksenon.
Pronađena su 4 elementa:
I. Berzelius (Švedska) - cerij, selen, silicijum, torijum;
G. Devi (Engleska) - kalijum, kalcijum, natrijum, magnezijum;
P. Lecoq de Boisbaudran (Francuska) - galijum, samarijum, gadolinijum, disprozijum.
Rusija objašnjava otkriće samo jednog od prirodnih elemenata: rutenijuma (44). Naziv ovog elementa dolazi od kasnog latinskog naziva za Rusiju - Ruthenia. Ovaj element otkrio je profesor Univerziteta Kazan Karl Klaus 1844.
Karl-Ernst Karlovič Klaus je bio ruski hemičar, autor niza radova o hemiji metala platinske grupe i otkrič hemijskog elementa rutenijuma. Rođen je 11 (22) januara 1796 - 12 (24) marta 1864 u Dorpatu, drevnom ruskom gradu Jurjevu (danas Tartu), u porodici umetnika. Godine 1837. odbranio je svoju tezu za magisterij i bio je postavljen za pomoćnika na odsjeku za hemiju na Univerzitetu u Kazanu. Od 1839. postao je profesor hemije na Kazanskom univerzitetu, a od 1852. profesor farmacije na Univerzitetu u Derptu. Godine 1861. postao je dopisni član Petrogradske akademije nauka.
Činjenica da su većinu hemijskih elemenata poznatih u prirodi otkrili naučnici u Švedskoj, Engleskoj, Francuskoj i Nemačkoj sasvim je razumljiva – u 18-19 veku, kada su ovi elementi otkriveni, upravo u tim zemljama je najviše visoki nivo razvoj hemije i hemijske tehnologije.
Još jedno zanimljivo pitanje je: da li su naučnice otkrile hemijske elemente?
Da. Ali malo. To su Maria Skladowska-Curie, koja je 1898. godine, zajedno sa svojim suprugom P. Curiejem, otkrila polonijum (ime je dato u čast njene domovine Poljske) i radijum, Lisa Meitner, koja je učestvovala u otkriću protaktinija (1917. ), Ida Noddak (Takke), koja je 1925. godine, zajedno sa svojim budućim mužem V. Noddak, otkrila renijum i Marguerite Perey, za koju je otkriće elementa francium službeno priznato 1938. godine i postala prva žena izabrana za Francuska akademija nauka (!!!).
U modernom periodnom sistemu postoji nekoliko elemenata, pored rutenijuma, čija se imena vezuju za Rusiju: ​​samarijum (63) - od imena minerala samarskita, koji je otkrio ruski rudarski inženjer V. M. Samarsky u planinama Ilmensky, mendeleev ( 101); dubnij (105). Istorija imena ovog elementa je zanimljiva. Ovaj element je prvi put dobiven na akceleratoru u Dubni 1970. godine od strane grupe G.N. Flerova bombardiranjem jezgara 243Am sa 22Ne ionima i nezavisno u Berkeleyju (SAD) u nuklearnoj reakciji 249Cf + 15N = 260Db + 4n.
Sovjetski istraživači su predložili da se novi element nazove nilsborijum (Ns), u čast velikog danskog naučnika Nielsa Bora, a Amerikanci - ganijum (Ha), u čast Otta Hahna, jednog od autora otkrića spontane fisije uranijuma.
IUPAC radna grupa je 1993. zaključila da čast otkrivanja elementa 105 treba podijeliti između grupa iz Dubne i Berkeleya. Komisija IUPAC-a je 1994. godine predložila ime Joliot (Jl), u čast Joliot-Curie. Prije toga, element se službeno zvao latinski broj - unnilpentium (Unp), odnosno jednostavno 105. element. Simboli Ns, Na, Jl još uvijek se mogu vidjeti u tabelama elemenata objavljenim prethodnih godina. Na primjer, na ispitu iz hemije 2013. Prema konačnoj odluci IUPAC-a iz 1997. godine, ovaj element je nazvan "dubnium" - u čast ruskog centra za istraživanje u oblasti nuklearne fizike, naučnog grada Dubne.
na Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja u Dubni drugačije vrijeme po prvi put su sintetizovani superteški hemijski elementi sa atomskim brojevima 113–118. Element broj 114 nazvan je "flerovium" - u čast Laboratorije za nuklearne reakcije. G.N. Flerov iz Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja, gdje je sintetiziran ovaj element.
Tokom proteklih 50 godina, Periodični sistem D.I. Mendeljejev je dopunjen sa 17 novih elemenata (102–118), od kojih je 9 sintetizovano u JINR. Uključujući, u poslednjih 10 godina, 5 najtežih (superteških) elemenata koji zatvaraju periodni sistem ...
Po prvi put, 114. element ima "magični" broj protona (magični brojevi su niz prirodnih parnih brojeva koji odgovaraju broju nukleona u atomskom jezgru, pri čemu se bilo koja njegova ljuska potpuno popuni: 2, 8 , 20, 28, 50, 82 , 126 (zadnji broj - samo za neutrone) - dobila je grupa fizičara na čelu sa Yu. Ts. Oganesyan na Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja (Dubna, Rusija) uz učešće naučnici iz Livermorske nacionalne laboratorije (Livermore, SAD; saradnja Dubna-Livermore) u decembru 1998. sintetizirali su izotope ovog elementa reakcijom fuzije jezgri kalcija sa jezgrima plutonijuma. Naziv 114. elementa odobren je 30. maja 2012. godine: "Flerovium" (Flerovium) i simbolička oznaka Fl. Tada je 116. element dobio ime - "livermorium" (Livermorium) - Lv (usput, životni vijek ovog elementa je 50 milisekundi).
Trenutno se sinteza transuranskih elemenata uglavnom obavlja u četiri zemlje: SAD, Rusiji, Njemačkoj i Japanu. U Rusiji se novi elementi dobijaju u Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja (JINR) u Dubni, u SAD - u Nacionalnoj laboratoriji Oak Ridž u Tenesiju i Nacionalnoj laboratoriji Lawrence u Livermoru, u Nemačkoj - u Helmholc centru za proučavanje teških jona (poznat i kao Institut teških jona) u Darmstadtu, u Japanu - na Institutu za fizička i hemijska istraživanja (RIKEN).
Za autorstvo stvaranja 113. elementa dugo se vodi borba između Japana i rusko-američke grupe naučnika. Japanski naučnici predvođeni Kosukeom Moritom sintetizirali su element 113 u septembru 2004. ubrzavajući i sudarajući cink-30 i bizmut-83. Uspjeli su popraviti tri lanca raspadanja koji odgovaraju lancima rođenja 113. elementa 2004, 2005. i 2012. godine.
Ruski i američki naučnici najavili su stvaranje 113. elementa tokom sinteze 115. elementa u Dubni u februaru 2004. i predložili da se nazove bekerelijum. Ime je dobio po istaknutom fizičaru Antoine Henri Becquerel (fr. Antoine Henri Becquerel; 15. decembar 1852 - 25. avgust 1908) - francuski fizičar, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku i jedan od otkrivača radioaktivnosti.
Konačno, početkom 2016. godine, nazivi četiri nova hemijska elementa su zvanično dodani Mendeljejevljevom periodnom sistemu. Elemente sa atomskim brojevima 113, 115, 117 i 118 verificira Međunarodna unija za čistu i primijenjenu hemiju (IUPAC).
Čast da otkrije elemente 115, 117 i 118 dodijeljena je timu ruskih i američkih naučnika iz Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja u Dubni, Livermore National Laboratory u Kaliforniji i Oak Ridge National Laboratory u Tennesseeju.
Donedavno ovi elementi (113, 115, 117 i 118) nisu imali najzvučnija imena ununtrij (Uut), ununpentium (Uup), ununseptium (Uus) i ununoctium (Uuo), međutim, u narednih pet mjeseci, otkrivači su elemenata će im moći dati nova, konačna imena.
Naučnici sa Japanskog instituta prirodnih nauka (RIKEN) zvanično su priznati kao otkrivači 113. elementa. U čast toga, element je preporučen da se nazove "Japan". Pravo da smišljaju imena za ostale nove elemente imaju pronalazači, za šta im je dato pet mjeseci, nakon čega će ih službeno odobriti odbor IUPAC-a.
Predlaže se da se 115. element nazove "Moskovija" u čast Moskovske regije!
Gotovo je! 8. juna 2016. Međunarodna unija čiste i primijenjene hemije objavila je preporučene nazive za 113., 115., 117. i 118. elemente periodnog sistema. Ovo je objavljeno na sajtu sindikata.
Jedan od novih superteških elemenata periodnog sistema, broj 113, službeno je nazvan "nihonijum" i simbol Nh. Odgovarajuće saopštenje objavio je japanski institut prirodnih nauka "Riken", čiji su stručnjaci prethodno otkrili ovaj element.
Reč "nihonijum" je izvedena iz lokalnog naziva zemlje - "Nihon".
Međunarodna unija za čistu i primijenjenu hemiju odobrila je nazive novog elementa sa brojevima 113, 115, 117 i 118 - nihonijum (Nh), moscovium (Mc), tenesin (Ts) i oganeson (Og).
113. element je nazvan po Japanu, 115. - u čast Moskovske regije, 117. - po imenu američke države Tennessee, 118. - u čast ruskog naučnika, akademika Ruske akademije nauka Jurija Oganesjana .
2019. Rusija i cijeli svijet obilježavaju 150. godišnjicu otkrića periodnog sistema i zakona koji je poslužio kao osnova moderne hemije od strane Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva.
U čast godišnjice, Generalna skupština UN-a jednoglasno je odlučila da se održi Međunarodna godina Mendeljejevljevog periodnog sistema elemenata.
"Šta je sledeće?" - pita se Yuri Oganesyan, naučni direktor laboratorije nuklearnih reakcija Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja u Dubni, gdje je otkriveno posljednjih pet elemenata periodnog sistema, uključujući element-118, oganesson.
"Jasno je da periodni sistem tu ne završava i moramo pokušati da dobijemo 119. i 120. element. Ali za to ćemo morati napraviti istu tehnološku revoluciju koja nam je pomogla da se probijemo u vodstvo 1990-ih, da povećamo intenzitet snopa čestica za nekoliko redova veličine i čini detektore jednako osjetljivijim“, naglašava fizičar.
Na primjer, naučnici sada proizvode jedan atom flerovijuma sedmično bombardirajući metu trilionima čestica u sekundi. Teži elementi (recimo, oganeson) mogu se sintetizirati samo jednom mjesečno. Shodno tome, radovi na trenutnim instalacijama će zahtijevati astronomski dugo vremena.
Ruski istraživači očekuju da će ove poteškoće prevazići uz pomoć ciklotrona DC-280 lansiranog u decembru prošle godine. Gustoća snopa čestica koju proizvodi 10-20 puta veća je od one kod njegovih prethodnika, što će, kako se nadaju ruski fizičari, omogućiti stvaranje jednog od dva elementa bliže kraju godine.
Najvjerovatnije će prvi biti sintetiziran 120. element, budući da će kalifornijska meta potrebna za to biti spremna u američkoj nacionalnoj laboratoriji u Oak Ridgeu. Probna lansiranja DC-280, u cilju rješavanja ovog problema, biće održana u martu ove godine.
Naučnici vjeruju da će izgradnja novog ciklotrona i detektora pomoći da se približimo odgovoru na još jedno fundamentalno pitanje: gdje prestaje djelovati periodični zakon?
"Postoji li razlika između sintetičkog i prirodnog elementa? Kada ih otvorimo i unesemo u tabelu, to ne pokazuje odakle su došli. Glavno je da poštuju periodični zakon. Ali sada, izgleda za mene, o tome već možemo razgovarati u prošlom vremenu“, napominje Hovhannisyan.

Svi i svi znaju dvije nevjerojatne činjenice o briljantnom ruskom hemičaru Dmitriju Ivanoviču Mendeljejevu: prvo, naučnik je u snu smislio vlastitu tablicu periodičnih elemenata, a drugo, on je taj koji ima čast otkriti poznato rusko piće. I jedno i drugo su mitovi, koji, međutim, nisu utemeljeni na praznom mjestu. Dmitrij Ivanovič nije izmislio nikakvu votku, iako je radio na svojoj doktorskoj disertaciji „Razgovor o kombinaciji alkohola s vodom“, koja se bavila studijom specifična gravitacija otopine nikako koncentracije votke. Što se tiče periodnog sistema elemenata, zaista ima dosta misticizma u njegovom stvaranju. Ali poenta ovdje uopće nije proročanski san: pokušajte 20 godina istraživanja nekog značajnog i složenog pitanja. Garantujem da će on početi da vas proganja u svakom drugom snu, a vaša porodica će pozeleneti i popeti se na zid na najmanji nagoveštaj teme vaših mentalnih vežbi.

Magija genija se ovdje vidi na drugačiji način: sastavljajući periodni sistem, Mendeljejev je rasporedio elemente po rastućoj atomskoj težini. Već na berilijumu je postalo jasno da se, prema naučnim podacima tog vremena, tabela ne može dobiti. A onda je to zaista neobjašnjivo: Mendeljejev je jednostavno promijenio atomsku težinu berilija i dodao praznu ćeliju između titana i kalcija. To je uradio sa skoro trećinom tabele. Kao rezultat toga, težina uranijuma se povećala za čak 4 puta. Ova tabela nije samo sistematizovala hemijske elemente, već je i predvidela pojavu nepoznatih elemenata!

U početku, sam sistem, izvršene korekcije i Mendeljejevljeve prognoze naučna je zajednica dočekala sa velikom uzdržanošću. Međutim, nakon što je Mendeljejev predvidio da su 1875., 1879. i 1886. otkriveni "ekaaluminijum" (galijum), "ekabor" (skandijum) i "ekasilicijum" (germanijum), periodični zakon je priznat. Napravljena krajem XIX - početkom XX veka. otkriće inertnih gasova i radioaktivnih elemenata nije uzdrmao periodični zakon, već ga je samo ojačao. Otkriće izotopa objasnilo je neke nepravilnosti u redoslijedu elemenata u rastućem redoslijedu njihovih atomskih težina (tzv. "anomalije"). Stvaranje teorije strukture atoma konačno je potvrdilo ispravan raspored elemenata od strane Mendeljejeva i omogućilo da se razriješe sve sumnje o mjestu lantanida u periodnom sistemu.

Proces popunjavanja tabele nastavlja se i danas. Nemoguće je susresti element teži od uranijuma (broj 92 u tabeli) na Zemlji - svi su radioaktivni, a u protekle četiri milijarde godina postojanja naše planete njihova jezgra su se raspala. Ovdje u pomoć priskaču specijalni nuklearni reaktori i akceleratori. Na primjer, jedan od najmoćnijih izvora energije, plutonij, element s atomskim brojem 94, proizvodi se u nuklearnom reaktoru zračenjem uranijuma ili transuranijskih elemenata. Sve teže od fermija - serijski broj 100 - može se dobiti samo na akceleratorima bombardiranjem ciljeva teškim jonima. Kada se jezgra mete i "projektila" spoje, nastaju jezgra novog elementa.

Koncept atoma sugerira mogućnost postojanja elemenata s atomskim brojem do 170. Ali ovdje se javlja problem: čim atomski broj elementa premaši broj uranijuma, njegov životni vijek se naglo smanjuje. Budući da su transuranski elementi radioaktivni, podložni su raspadanju, i to raznih vrsta. Na primjer, jezgro 100. elementa je 20 puta manje stabilno od jezgra uranijuma, a u budućnosti se ta nestabilnost samo pojačava, jer dolazi u obzir druga vrsta raspada - spontana fisija. Međutim, 1960-ih godina proveden je niz eksperimenata u Laboratoriji za nuklearne reakcije Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja radi proučavanja svojstava fisije jezgri uranijuma. Kao rezultat ovih eksperimenata razvijena je teorija prema kojoj jezgra nekih superteških elemenata mogu imati posebnu konfiguraciju koja im omogućava postojanje minuta, sati, dana i mjeseci. Pojavila se hipoteza o postojanju određene regije stabilnih superteških jezgara, daleko od danas poznatih elemenata.

Područje je nazvano "ostrvo stabilnosti", a nakon što su predvidjeli njegovo postojanje, najveće laboratorije u Sjedinjenim Državama, Francuskoj i Njemačkoj započele su seriju eksperimenata kako bi potvrdile teoriju. Rezultati eksperimenata na ciklotronu Laboratorije za nuklearne reakcije Flerov u Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja (JINR) u Dubni kod Moskve mogu se smatrati potvrdom činjenice da oblast stabilnosti superteških jezgara postoji. Ovdje je prvi put sintetiziran element s atomskim brojem 114 2000. godine, a 2004. godine - s atomskim brojem 116.

Sredinom prošle sedmice u Centralnom domu naučnika u Moskvi održana je neobična ceremonija "krštenja": dva nova hemijska elementa periodnog sistema dobila su zvanična imena. Međunarodna unija čiste i primijenjene hemije (IUPAC) prihvatila je prijedloge otkrića u decembru 2011. i dodijelila naziv "Flerovium" 114. elementu, a "Livermorium" 116. elementu, dodijelila hemijske oznake Fl i Lv elementu novi elementi. Flerovijum je dobio ime u čast Georgija Flerova, sovjetskog nuklearnog fizičara koji je 1940. godine zajedno sa Konstantinom Petržakom otkrio novu vrstu radioaktivnih transformacija - spontanu fisiju jezgri uranijuma. Flerovljeve ideje bile su osnova za sintezu niza hemijskih elemenata; Laboratorija za nuklearne reakcije u Dubni nosi njegovo ime. Livermorium (Lv) je dobio ime po Livermore National Laboratory. Lawrence: Naučnici ove laboratorije sudjeluju u eksperimentima sinteze novih elemenata koji se izvode u Dubni više od 20 godina.

Fizičari Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja već su službeno podnijeli zahtjev IUPAC-u za priznavanje prioriteta za sintezu elemenata 113, 115, 117 i 118 - svi su prvi put sintetizirani u Dubni. Na osnovu rezultata razmatranja prijava, Sindikat će odrediti prioritet – ko će se smatrati otkrivačem i imaće pravo predlaganja naziva za ove elemente. Međutim, odluka IUPAC-a o ovom pitanju može biti odgođena. Na primjer, njemački fizičari iz Helmholtz centra za istraživanje teških jona (GSI), smještenog u Darmstadtu, već 14 godina čekaju priznanje uspjeha fuzije elementa 112.

Govoreći o planovima, akademik Jurij Solakovič Oganesjan, naučni direktor Flerovljeve laboratorije za nuklearne reakcije, najavio je stvaranje takozvane "fabrike superteških elemenata" u narednih 4-5 godina. Primati ih ne u komadu, već u stotinama i detaljno proučavati njihova svojstva. U novom laboratoriju, na novom akceleratoru i novoj opremi. Šef naučne grupe rekao je da će se iduće godine on i njegove kolege baviti sintezom tri nova izotopa 118. elementa. Podsjetio je da su njemački naučnici već radili eksperimente na sintezi 119. i 120. elementa, ali da još nisu bili uspješni. Prema njegovom mišljenju, "fabrički" projekat je više obećavajući od pokušaja "frontalnog" osvajanja novih visina.

“Fabrika će odgovoriti na pitanje: da li su fizički slični ostalim elementima? Hemijski? Da li se uklapaju u periodni sistem? Ove studije su složenije od otkrivanja novih elemenata", rekao je Hovhannisyan. "Možete ići dalje, nadajući se da ćete vidjeti da li postoje nova ostrva stabilnosti, ali to je vrlo teško. Ne možete bježati nigdje, ali dobiti ono što dobijete u velikim količinama, i iz detaljnih svojstava da se predvidi šta će se tamo dalje dogoditi,

U referentnoj tabeli, pored serijskog broja elemenata, njihovog simbola, imena i atomske težine, daju se i kratki istorijski podaci: ko je otkrio ovaj ili onaj element i kada. Datumi navedeni u tabeli uglavnom odgovaraju onim godinama kada su elementi dobijeni u čistom obliku, odnosno u metalnom ili slobodnom stanju, a ne u obliku hemijska jedinjenja; navodi se i ime naučnika koji je to prvi postigao. Dodatne smjernice o ovim pitanjima za neke elemente date su u bilješkama uz tabelu. Skraćenica „Izv. Sretan rođendan." znači "poznat od antičkih vremena", ostale skraćenice su jasne.

Napomene na tabeli:

1) Jansen i, nezavisno od njega, Lockyer su 1868. otkrili u spektru Sunca do sada nepoznate linije; ovaj novi element je nazvan helijum, jer se smatralo da se nalazi samo na suncu. Nakon 27 godina, Ramsay i Cleve su pronašli iste linije u spektru novog plina koji su dobili analizom minerala cleveite; naziv helijum za ovaj element je zadržan.

2) Već krajem 18. veka. bilo je poznato da djelovanjem sumporne kiseline na fluorovac oslobađa se posebna kiselina koja nagriza staklo. Ampere je 1810. godine pokazao da je ova kiselina slična hlorovodoničkoj kiselini i da je kombinacija sa vodonikom nekog nepoznatog elementa, koji je nazvao fluor. Moissan je dobio čisti fluor tek 1886.

3) Magnezijum oksid je poznat od davnina, istraživao ga je Blek još 1775. Godine 1808. Davy je pokušao da dobije metalni magnezijum, ali nije uspeo da dobije metal u čistom obliku.

4) Titanijum dioksid je dobijen laboratorijskim putem krajem 18. veka, Berzelius je dobio titanijum, ali ne sasvim čist. Čistiji metalni titanijum je dobio Gregor, a zatim Moissan.

5) Jedinjenja sumpora arsena bila su poznata u antičko doba.

6) Početkom XIX veka. dobijena je mješavina niobija i tantala, koja se smatrala novim elementom; dobio je ime Kolumbija. U Americi i Engleskoj niobijum se još uvek naziva kolumbijum.

7) U obliku cerijum oksida, dobijen je 1803. godine.

8) Dugo vremena se mješavina prazeodima i neodimijuma smatrala zasebnim elementom, koji se zvao didij (Di).

9) Kao poseban metal, platina je opisana 1750. godine; pre 1810. Kolumbija je bila jedino mesto gde se vadila platina. Zatim je platina pronađena i na drugim mjestima, uključujući i Ural, koji je do sada najbogatiji izvor njene proizvodnje.

10) Uranijum dioksid, prvi put dobijen davne 1789. godine, prvobitno je uzet kao novi element. Metalni uranijum je prvi put dobijen 1842. godine, a njegova radioaktivna svojstva otkrivena su tek 1896. godine.

_______________

Izvor informacija: KRATAK FIZIČKO-TEHNIČKI PRIRUČNIK / Svezak 1, - M.: 1960.

Hemijske istorije i istorije hemije

Kako su otkriveni hemijski elementi i nastao periodni sistem

Element i jednostavna supstanca

Element u uobičajenom smislu - komponenta bilo šta. Već u antici se vjerovalo da kao što se riječi sastoje od slova, tako se i tijelo sastoji od elemenata. Francuski hemičar A. Lavoisier koristio je pojmove "element" i "jednostavno tijelo" kao ekvivalent. D. I. Mendeljejev je počeo da razdvaja ove pojmove. Napisao je: „Pojmovi i riječi jednostavno tijelo i element često se miješaju jedni s drugima... Jednostavno tijelo je supstanca... s nizom fizičkih osobina i hemijskih reakcija... Naziv elemenata treba da znači te materijale komponente jednostavnih i složenih tijela koje im daju određeni skup fizičkih i hemijskih svojstava... Ugljik je element, a ugalj, grafit i dijamant su jednostavna tijela.

Jednostavna supstanca je oblik postojanja određenog hemijskog elementa u određenom agregatnom stanju. S druge strane, kemijski element je jedan atom ili njihova raspršena kombinacija s istim nuklearnim nabojem, s istim brojem protona u jezgri. Kada se između atoma pojave isti hemijski element hemijske veze, onda je ukupnost hemijski vezanih atoma već jednostavna supstanca.

Elementi prema Aristotelu

Aristotel (384-322 pne) je skoro 20 godina bio učenik čuvenog filozofa i matematičara Platona, a tek u 37. godini napustio je zidove Platonove škole i postao učitelj Aleksandra Velikog. Godine 335. pne. e. osnovao je svoju filozofsku školu u Atini - Licej. U to vrijeme filozofi nisu imali pojma o hemijskim elementima, iako su poznavali sedam metala i dva nemetala - ugalj i sumpor. Aristotel je stvorio prvu sliku svijeta. Bio je siguran da je temeljni princip svega što postoji neka vrsta jedinstvene primarne materije, koja se nalazi u različitim stanjima, javlja se u kombinaciji četiri elementa ili elementa: zemlje, vode, zraka i vatre. Element zemlje može biti u suvom i hladnom stanju, element vode može biti u hladnom i vlažnom, itd. Aristotel je kasnije četiri elementa dodao i peti – etar, iz kojeg su, kako je verovao, nebo, zvezde i planete se sastoje. Po njegovom mišljenju, svih šest metala je nastalo od žive dodavanjem jednog ili drugog elementa - zemlje, vode, vazduha ili vatre.

Prvi metal čoveka

Znate li koji je bio prvi metal koji je čovjek sreo u kamenom dobu? Šta se može dobiti od žive do zlata?

Vjeruje se da su zlato i željezo bili prvi metali poznati čovjeku u kamenom dobu. Zlato se u prirodi javlja u svom izvornom stanju, dok je gvožđe bilo metal koji je „pao s neba“, meteorsko gvožđe. U starom Egiptu, gvožđe se zvalo "be-nipet", što je značilo in doslovni prevod"nebeski metal" Tri milenijuma pre nove ere, čovečanstvu je već bilo poznato sedam metala, nazvanih „sedam metala antike“: zlato Au, gvožđe Fe, srebro Ag, bakar Cu, olovo Pb, kalaj Sn i živa Hg.

U IV veku. BC e. u Indiji i Egiptu, živa Hg i sumpor S su, prema drevnim idejama, bili poput "roditeljskog para" koji je izrodio sve metale i minerale. Na Merkur se gledalo kao na simbol metalnosti, kao na "dušu metala" i "koren svih supstanci". Stoga se živa u to vrijeme nazivala živim imenom Suncu najbliže planete - zlata - Merkur. Otuda i naziv kompleksnih jedinjenja žive - žive (na primer, kalijum tetrajodomerkurat K 2 ).

Već u našem veku postalo je jasno da prirodna živa i živa dobijena iz minerala cinobera, živin sulfid HgS, uvek sadrži primesu zlata u većim ili manjim količinama. Živa stvara niz jedinjenja sa zlatom: Au 3 Hg, Au 2 Hg, AuHg 2, itd. Neka od ovih jedinjenja mogu zajedno sa živom da pređu u paru, a zatim u njen kondenzat. Stoga se živa ne oslobađa iz nečistoće zlata čak ni nakon ponovljene destilacije. Samo dugim električnim pražnjenjem u živinim parama može se izolovati crni premaz od fino usitnjenog zlata na zidovima reakcijske cijevi. Ovaj fenomen je bio razlog za oživljavanje prije 60-70 godina stare alhemijske verzije mogućnosti pretvaranja žive u zlato. Avaj, zlato je bilo samo nečistoća u živi. Zlato Au u potpuno malim količinama može se dobiti iz žive Hg samo u nuklearnim reakcijama. Na primjer, iz radioaktivnog izotopa žive-197 u nuklearnoj reakciji

197 80 Hg(K, e, γ) → 197 79 Au,

u kojoj se, kao rezultat hvatanja elektrona od strane jezgra (K-hvatanje), jedan od protona jezgra pretvara u neutron n° uz emisiju fotona γ:

p + + e = n° + γ.

Redni ili atomski broj?

Serijski broj i atomski broj hemijskog elementa su sinonimi, pojmovi koji se podudaraju. U Periodnom sistemu Mendeljejeva, elementi su raspoređeni u rastućem redosledu njihovog broja, počevši od vodonika H, ​​rednog ili atomskog broja, koji je jednak jedan. Broj elementa jednak naboju jezgre njegovih atoma u jedinicama elementarnog električnog naboja ili broja protona u jezgri, a za neutralni atom - broj elektrona u njemu.

Termin "atomski broj" prvi je uveo engleski hemičar Newlands 1875. godine bez ikakvog fizičkog čula. Ovaj termin u početku nije imao nikakve veze sa periodičnim sistemom Mendeljejeva. Termin "atomski broj elementa" uveo je engleski fizičar Ernst Rutherford 1913. godine umjesto pojma "atomski broj elementa" i uporno ga provodio. Budući da je periodični sistem Mendeljejeva sistem hemijskih elemenata, a ne atoma koji ih čine, termin „serijski broj elementa” je trenutno poželjniji.

Ako je simbol elementa E, tada je serijski broj elementa Z označen indeksom lijevo od simbola, a maseni broj A, odnosno broj nukleona u jezgri elementa, označen je sa superscript lijevo, na primjer A Z E. Za izotop zlata-197, oznaka će biti: 197 79 Au, gdje je 197 maseni broj A, 79 je serijski broj Z.

Da li hemijski elementi "umiru"?

Sve tvari Zemlje nastale su uglavnom od stabilnih atoma kemijskih elemenata. Ali osim njih, u zemljinoj kori, hidrosferi i atmosferi postoje nestajuće male količine radioaktivnih elemenata, kao što su francij Fr, aktinijum Ac, tehnecij Tc, radon Rn, astat At, polonijum Po i neki drugi, koji su klasifikovani kao "izumrli". " elementi. U ranim fazama formiranja Zemlje bilo ih je mnogo, ali su se zbog radioaktivnog raspada postepeno pretvorili u stabilne atome elemenata koji trenutno postoje. Konkretno, tehnecij, element grupe VIIB periodnog sistema, koji je postojao prije oko 4 milijarde godina, nestao je kao rezultat radioaktivnog raspada: Tc-99 (e) Ru-99. Tragovi tehnecijuma pronađeni u nekim mineralima reda 10-9 g/kg rezultat su radioaktivnog raspada uranijuma U i uticaja kosmičkih neutrona n° na minerale koji sadrže molibden Mo, niobij Nb i renijum Re.

Njihova zadnji dani atomi kalijuma-40, uranijuma-235, aktinijuma-235, astatina-211 i nekih drugih radioaktivnih elemenata opstaju u modernoj eri.

Konkretno, izračunato je da se u svakom kilogramu uranijuma, nakon 100 miliona godina, formira 13 g olova Pb i 2 g helijuma He. I za 4 milijarde godina na Zemlji neće ostati uranijuma. U nekadašnjim nalazištima njegovih minerala naći će se samo jedinjenja olova, a atmosfera će postati bogatija helijumom.

Šta je u atmosferi Venere, Zemlje i Marsa?

Atmosfera Venere i Marsa sadrži uglavnom ugljik u obliku svog dioksida CO 2 , dok Zemljina atmosfera sadrži dušik N 2 . U atmosferi Venere, osim ugljičnog dioksida, postoje i male količine dušika i argona Ar. U atmosferi Marsa, nakon ugljičnog dioksida, sumpor dioksid je najzastupljeniji. SO 2 i azot. Osim dušika, Zemljina atmosfera sadrži kisik O 2 i vrlo male količine argona i ugljičnog dioksida. Vjeruje se da se Zemljina atmosfera na početku svoje evolucije sastojala od ugljičnog dioksida, a zatim je postala dušik-kiseonik. Gotovo sav argon u Zemljinoj atmosferi nastao je kao rezultat radioaktivnog raspada jezgara kemijskog elementa kalij-40.

"Sirovine" za formiranje elemenata

Zvijezde su mješavina vodonika i helijuma. Nije li ova mješavina glavna "sirovina" za stvaranje drugih kemijskih elemenata?

Svi hemijski elementi nastali su od jezgra vodonika H, ​​koji je zajedno sa helijumom He glavni deo kosmičke materije. Preostali hemijski elementi se mogu smatrati malom nečistoćom. Većina svih zvijezda, uključujući naše Sunce, su mješavina vodonika i helijuma. Samo u zvijezdama, zvanim "bijeli patuljci", kao rezultat nuklearnih reakcija, vodik je potpuno "sagorio" i umjesto njega su se pojavili teži elementi.

"Izgaranje" vodonika sa njegovom transformacijom u helijum događa se uglavnom u blizini centra zvijezde, gdje je temperatura viša. U ovom slučaju, jezgro zvijezde se skuplja, a školjka se širi. Temperatura površine zvijezde opada i ona postaje "crveni div". U „izgorjelom“ i jako komprimiranom jezgru počinju nuklearne reakcije koje dovode do stvaranja novih kemijskih elemenata. Prije svega, uz sudjelovanje jezgri berilija Be, formiraju se atomi ugljika C:

8 4 Be + 4 2 He → 12 6 C.

Nova jezgra lakih elemenata služe kao polazni materijal za kasnije formiranje svih teških jezgara u procesima hvatanja neutrona. Na primjer, formiranje dušikovih jezgara N događa se tokom hvatanja neutrona od strane n° ugljičnih jezgara uz izbacivanje elektrona e - : 12 6 C + 1 0 n = 13 6 C = 13 7 N + e - .

Kontinuirani izvori neutrona su nuklearne reakcije tipa:

13 6 C + 4 2 He = 13 8 O + 1 0 n.

Čini se da su neki kemijski elementi nastali pomoću nuklearnih čestica ubrzanih varijablama elektromagnetna polja u atmosferi zvezda.

Elementi u svemiru

Na Zemlji, u sve manjem obilju, hemijski elementi čine niz: O, Si, A1, Fe, Ca, ..., H (9. mjesto), ..., C (13. mjesto), ..., He ( 78. mjesto). Prevalencija elemenata u svemiru opada u nizu: H>He>O>C>Ne>N>Si>S>...

U svemiru je otkriveno prisustvo amonijaka NH 3 , vode H 2 O, cijanovodonika HCN, metanola CH 3 OH, mravlje kiseline HCOOH, pa čak i aminokiselina. Među meteoritima koji padaju na Zemlju nalaze se takozvani karbonatni hondriti, koji uključuju od 0,5 do 7,0% organskih jedinjenja. Konkretno, 18 različitih aminokiselina pronađeno je u meteoritu Murchison (Australija, 1969). Stoga se vjeruje da je stvaranje organskih i neorganskih spojeva rasprostranjen kosmički proces.

Döbereiner triads

Johann-Wolfgang Döbereiner (1780-1849), njemački hemičar-tehnolog, stekao je hemijsko obrazovanje radeći kao pomoćni ljekarnik u brojnim njemačkim gradovima. Potom je postao vlasnik male fabrike lekova, ali je brzo bankrotirao. Sakupivši kapital, Döbereiner je ponovo stekao fabriku za izbeljivanje tkanina hlorom, ali je 1808. preduzeće otišlo u stečaj. Iz siromaštva ga je spasio prijatelj i mecena, pjesnik i filozof I.-V. Goethe, koji je u to vrijeme bio na čelu vlade jednog od vojvodstava manije. Goethe je pozvao Döbereinera da preuzme mjesto profesora hemije i farmacije na Univerzitetu u Jeni. Godine 1817. Döbereiner je otkrio da se neki elementi sa zajedničkim hemijskim svojstvima mogu poredati uzlaznim redoslijedom njihovih atomskih masa tako da je atomska masa prosjeka tri elementa približno jednaka aritmetičkoj sredini zbira atomskih masa susjednih elementi (pravilo trijada). On je takve porodice elemenata nazvao trijadama. Döbereiner je napravio četiri trozvuka od tada poznatih elemenata: litijum Li - natrijum Na - kalijum K; kalcijum Ca - stroncij Sr - barij Ba; sumpor S - selen Se - telur Te; hlor Cl - brom Br - jod I.

Dobereinerov rad poslužio je kao početak stvaranja budućeg Periodnog sistema, iako je međusobna povezanost trijada ostala neotkrivena sve do Mendeljejeva. Mendeljejev je koristio pravilo trijada za klasifikaciju hemijskih elemenata.

Mendeljejev i Mejer

Do sada je u nizu stranih zemalja prioritetotkriće periodičnog zakona od strane Mendeljejeva i preuveličanoMeyerova uloga u ovom otkriću. Otkrivači periodikezakona se zovu Mejer i Mendeljejev.

Lothar-Julius Meyer (1830-1895) - njemački profesor hemije, dopisni član Berlinske akademije nauka, strani dopisni član Petrogradske akademije nauka od 1890, bavio se problemima fiziologije, istorijom hemijskih teorija i dijelom fizička hemija.

Svojevremeno je pokušao da rasporedi hemijske elemente u rastućem redosledu njihovih oksidacionih stanja. Godine 1864., u knjizi "Moderne teorije hemije", Meyer je predložio da se elementi rasporede u grupe, ali nije otišao dalje od ovog predloga i nije otkrio koncept "grupe elemenata". Tek 1870. godine, nakon što je Mendeljejev objavio Periodični zakon, pojavio se Mejerov članak u kojem je razmatrao zajednički sistem hemijskih elemenata, raspoređujući ih u rastuću atomsku masu, što je Newlands učinio prije njega.

Sam Meyer je prepoznao Mendeljejevljev prioritet u otkriću periodičnog zakona. U jednom od svojih članaka objavljenih nakon 1870. godine, napisao je: „Godine 1869., prije nego što sam iznio svoja razmišljanja o periodičnosti svojstava elemenata, pojavio se sažetak Mendeljejevljevog članka...” o periodnom sistemu i periodičnom zakonu, koji omogućio je još više predviđanje svojstava.neotkriveni hemijski elementi.

Međutim, kasnije, 1880. godine, Meyer je objavio članak u kojem je tvrdio da je prioritet otkrića periodičnog zakona. Mendeljejev je ovom prilikom napisao da "... Lothar Meyer nije mislio na periodični zakon prije mene, ali poslije mene nije mu dodao ništa novo." Treba dodati da je Meyer dugo vremena smatrao glavnom imovinom jednostavne supstance oksidacijsko stanje, a ne atomska masa.

Lakši od vodonika?

Mendeljejev je vjerovao da dva kemijska elementa, koja još nisu otkrivena u prirodi, mogu biti lakša od vodonika H: element x, koji je nazvao Newtonium, i element y, kojem je dao ime koronijum. Za njutonijum, Mendeljejev je u svoj sistem uveo nulti period i u njega je postavio element koronijum I-ti period na vodonik. Oba elementa, po njegovom mišljenju, treba da budu u nultoj grupi periodnog sistema.

Mendeljejev je vjerovao da njutonijum nije samo najlakši, već i kemijski najinertniji kemijski element, koji ima najveću moć prodiranja. Nakon Mendeljejeva, pojedinačni istraživači su pokušali da neutralnu nuklearnu česticu neutrona br. n° predstave kao takav hemijski element. Sada znamo da u periodnom sistemu elemenata ne mogu biti hemijski elementi lakši od vodonika.

Fenomen pozitronijuma

Dobijaju se atomi pozitronijuma, hemijski simbol Ps, i atomi mionijuma, hemijski simbol Mu. Atomi pozitronijuma uopšte nemaju jezgro. Sastoje se od elektrona e- i pozitrona e+ koji se kreću oko nekog geometrijskog centra.

Životni vijek pozitronijuma je kratak, samo 10-b s. Elektron i pozitron se prije ili kasnije sudare i nestaju, pretvarajući se u fotone, energetske kvante. Pozitronijum može učestvovati u raznim hemijske reakcije. Vraća katione gvožđa Fe 3+ u Fe 2+: Ps + Fe 3+ \u003d Fe 2+ + e +,

zamjenjuje jod u svojoj molekuli: Ps + I 2 = PsI + I,

može se vezati za atom vodonika: Ps + H = PsH.

Posljednji spoj nije dvoatomska molekula, već atom u kojem su dva elektrona e - i pozitron e + u polju djelovanja protona p+.

Sintetizirani atomi koji se sastoje od pozitivno nabijenog miona Mu+ i elektrona, koji se nazivaju atomi mionijuma. Ovi atomi podsjećaju na atome vodika, samo što se umjesto protona u jezgru nalazi mion čija je masa mirovanja 200 puta veća od mase elektrona. Muonijum je, kao i pozitronijum, nestabilan i postoji oko 10 s. Pozitronijum i muonijum ne pripadaju atomima hemijskih elemenata Periodnog sistema Mendeljejeva.

Koje je najsmješnije ime za hemijski element?

Vjerovatno će se svi složiti da je ovo naziv elementa broj 33 - arsen, simbol As. Rusko ime potiče od reči "miš". Otrovni preparati arsena su se u starim vremenima koristili za istrebljenje miševa i pacova. Ne treba tako misliti Rusko ime ova stavka je nekako izuzetna. Srbi i Hrvati element broj 33 nazivaju „mišomor“, Azerbejdžanci i Uzbekistanci „margumuš“: „kaša“ je miš, a „mar“ je ubiti. A arapski naziv "arsa naki" znači "duboko penetrirajući otrov". Ova riječ je u skladu sa latinskim imenom elementa br. 33 - "ar-senicum" i grčkim - "arsenicon". Zanimljivo je da riječ "Arsen" na grčkom znači "hrabar, snažan". Stoga je u XIX veku. pretpostavljeno je da Rusko ime Element ne dolazi od riječi "miš", već od riječi "muž", kao da je izraz "muzhyak" postojao u Rusiji u davna vremena, a tek kasnije se "preporodio" u naziv arsenik.

impresivni hemičari

Šta se više odražava u nazivima hemijskih elemenata: boja jednostavnih supstanci, njihov miris ili ukus?

Sudeći po nazivima hemijskih elemenata koje su otkrili hemičari, na potonje se najviše dojmila boja jednostavnih supstanci i boja spektralne linije u emisionim spektrima spojeva novih elemenata. Dakle, klor Cl u prijevodu s grčke riječi "kloros" znači žuto-zeleno. Jod sam dobio ime po boji njegove pare. U prijevodu s grčkog, "jode" znači ljubičasta. Čvrsti sumpor S 8 dobio je ime koje potiče od drevne indijske riječi "sira" - svijetložute boje. Naziv elementa rodijuma Rh potiče od grčke reči "rhodon" - ruža, po ružičastoj boji brojnih jedinjenja rodijuma, i iridijum Ir - od grčke reči "iris" - duga, zbog raznovrsnosti boja soli iridijuma. Element krom Cr dobio je ime po grčkoj riječi "chroma" - boja, boja. Soli hroma su skoro uvek obojene.

Nakon pronalaska spektroskopa, postalo je moguće utvrditi prisustvo elementa nizom obojenih linija u emisionom spektru njegovih spojeva. Element talij Tl je dobio ime po jarko zelenoj liniji na 535 nm. Grčka riječ "talus" znači mlada zelena grana. Element rubidijum Rb dobio je ime po dvije tamnocrvene linije na 780 i 795 nm u spektru njegovih soli. Latinska riječ "rubidus" znači tamnocrvena. Naziv elementa cezijuma Cs potiče od reči "cesijum", što je kod starih Rimljana označavalo plavu boju gornjeg dela "nebeskog svoda". U emisionom spektru cezijumovih soli pronađene su dve plave linije talasne dužine 455 i 459 nm. Naziv elementa indija br. 49, simbol In, dobio je boju plave linije u emisionom spektru njegovih soli, koja ima talasnu dužinu od 451 nm, čija je boja bila veoma slična boji drevnog plavog indiga. .

Samo dva elementa su nazvana po mirisu svojih jednostavnih supstanci: brom Br, grčka riječ "bromos" znači smrad, a element osmium Os, grčka riječ "osme" znači miris. Osmijum tetroksid OsO 4 ima oštar miris. Nijedan hemijski element nije imenovan prema ukusu jednostavne supstance.

Pravilna imena izotopa

Izotopi svih hemijskih elemenata, osim izotopa vodonika, nemaju imena. Za izotope vodika A Z H, prihvaćena su sljedeća imena: 1 1 H - protij 2 1 H = D - deuterijum, 3 1 H = T - tricij. Samo četvrti izotop: 4 1 H, nepoznat u prirodi, nije dobio posebno ime i simbol.

Jezgra prva tri izotopa također imaju posebne nazive: proton p+, deuteron d i triton t. Tricijum je, za razliku od protijuma i deuterija, radioaktivan, emituje meke β-zrake sa vremenom poluraspada od 12,3 godine, pretvarajući se u atome helija 3 2 He. U običnoj vodi postoji jedan atom tricijuma na svakih 10 18 atoma protijuma. To znači da u cijeloj hidrosferi Zemlje nema više od 100 kg tritijuma.

Zemaljski tricij je kosmičkog porijekla: svemirski neutroni pretvaraju atome dušika u atome ugljika i tricijuma:

14 7 N + 1 0 n = 12 6 C + 3 1 H(T).

Umjetni tricij se proizvodi u nuklearnim reaktorima interakcijom litijevih atoma Li s neutronima: 6 3 Li + 1 0 n = 7 3 Li = 4 2 He + T.

prirodno radioaktivno

To su kalijum K i rubidijum Rb, koji stvaraju pozadinsko zračenje u kojem čovječanstvo živi milenijumima.

Element K (atomski broj 19), koji se prirodno javlja u značajnoj količini (2,5%), ima tri izotopa: 39 K (93,26%), 41 K (6,73%), 40 K (0,01%). Samo posljednji izotop je radioaktivan. Polovina atoma izotopa se raspadne za 1,3∙10 9 godina. Ovo vrijeme se naziva poluživotom:

40 19 K \u003d 40 20 Ca + e -; 40 19 K+e - = 40 18 Ar.

Prilikom raspada jezgra 40 K, u 88% slučajeva, emituje se e elektron i formira se izotop kalcijuma 40 20 Ca, a u 12% elektron je zarobljen od strane jezgra sa nižeg energetskog nivoa (K-capture ) i pojavljuje se izotop argona 40 18 Ar. Kada jezgro uhvati elektron, proton jezgre se pretvara u neutron, zbog čega se atomski broj elementa smanjuje za jedan, tj. jezgro kalija se pretvara u jezgro argona. Svake godine se iz 1 g kalijuma formira oko 4∙10 -12 ml argona koji ulazi u atmosferu. Prije više milijardi godina, izotop 40 K bio je jedan od glavnih generatora topline u zemljinoj kori. Tada ga je bilo dosta, oko 2%.

Element Rb rasut u prirodi (redni broj 37) nalazi se u svim mineralima i vodama koje sadrže kalijum. Rubidijum je senka kalijuma. Ima dva izotopa: 85 Rb (72,2%) i 87 Rb (27,8%). Zadnji izotop je radioaktivan: 87 37 Rb = 87 38 Sr + e -

Poluživot ovog izotopa je 5∙10 10 godina. Utvrđeno je da je 1% ukupnog zemaljskog stroncijuma Sr nastao kao rezultat raspada 87 Rb jezgara, što je, inače, pomoglo da se utvrdi da Zemlja "živi u svijetu" oko 4,5 milijardi godina.

Imena elemenata - od imena minerala

Tako je element cirkonijum Zr dobio ime po mineralu cirkon ZrSiO 4 , cirkonijum ortosilikat. U ruskoj hemijskoj literaturi do početka 20. veka. element Zr je nazvan cirkon i cirkon.

Element berilij Be je dobio ime po imenu minerala berila sastava Be 3 Al 2 (Si 6 O 18). Dragocjena sorta berila je smaragd poznat svima, iako ga je malo tko vidio i vidio. Naziv elementa mangana Mn dolazi od njemačke riječi "manganerd" - manganova ruda.

Element bor B je dobio ime po mineralu boraks, čiji je latinski naziv boraks.

Element natrijum Na ime je dobio po arapskoj reči "natrun", što znači soda, natrijum karbonat Na 2 CO 3, dok je element litijum Li nazvan grčkom rečju "lithos", što znači kamen. Od drevnih naziva supstanci koje se nalaze u prirodi, potiču nazivi elemenata kalij K i kalcij Ca. Prvi je izveden od arapskog naziva za potašu, kalijum karbonat K 2 CO 3 - "al-kali", a drugi - od latinskog naziva za vapno, kalcijum karbonat CaCO 3 - "calx".

"bolonjski fosfor"

Godine 1602. bolonjski obućar i alhemičar V. Casciarolo pronašao je u planinama blizu grada Bologne (Italija) veoma težak, gust sivi kamen. Alhemičar je posumnjao na prisustvo zlata u njemu. Da bi to naglasio, kalcinirao je kamen zajedno s ugljem i sušionim uljem. Na Casciarolovo iznenađenje, ohlađeni produkt reakcije počeo je svijetliti crveno u mraku. Alhemičar je pronađenom kamenu dao ime "lapis solaris" - sunčani kamen. Vijest o svjetlećem kamenu izazvala je senzaciju među alhemičarima. Kamen je počeo da se naziva "bolonjski dragulj", "bolonjski fosfor".

Kasnije se ispostavilo da je Casciarolo pronašao mineral barit, ili barijum sulfat, BaSO 4 . Kada BaSO 4 stupi u interakciju s ugljem, nastaje barij sulfid BaS:

BaSO 4 + 2C \u003d BaS + 2CO 2,

koji ima sposobnost da sija nakon držanja na suncu. Fosforescencija nije svojstvena samom barijum sulfidu, već njegovoj mješavini sa sulfidima drugih metala.

Godine 1774. švedski hemičar Scheele i njegov prijatelj Johan-Gotlieb Gan (1745-1818), švedski hemičar i mineralog, otkrili su da kamen koji je pronašao alhemičar sadrži novi hemijski element, koji su nazvali barit, što znači "težak". na grčkom“. Međutim, švedski hemičari nisu otkrili novi element, već njegov oksid BaO. U 19. vijeku ime barit ostalo je mineralu, a novi element je nazvan barijum. Prvi put je barijum u obliku metala dobio tek 1808. godine engleski hemičar Davy elektrolizom navlaženog barijum hidroksida Ba(OH) 2 .

Barijum je hemijski veoma aktivan. Lako se spontano zapali na zraku, pretvarajući plamen u zeleno, i snažno stupa u interakciju s vodom. Zbog toga se mora čuvati ispod sloja bezvodnog kerozina.

Eksasilicijum ili germanijum?

Mendeljejevljevo pismo njemačkom profesoru hemije Winkleru, koji je otkrio novi element germanijum, sadržavalo je sljedeće riječi: "Vi ste otac otkrića, samo vi imate pravo da date ime svom potomstvu."

U Periodnom sistemu elemenata u grupi IVA, između silicijuma Si i kalaja Sn, postojala je prazna ćelija nepoznatog elementa, kojoj je Mendeljejev dao privremeni naziv "ekasilicij". Clemens-Alexander Winkler (1838-1904), analizirajući rijetki mineral argirodit nedavno pronađen u Saksoniji, otkrio je 1886. prisustvo novog elementa u njemu. Winkler je izolovao element kao jednostavnu supstancu i dobio njegove soli. Element koji je otkrio nazvao je germanijum Ge u čast svoje domovine. Ovo ime je izazvalo snažne prigovore nekih hemičara. Neki su počeli optuživati ​​Winklera za nacionalizam, drugi da su prioritet dali Mendeljejevu, koji je predvidio postojanje ovog elementa. Tada se zbunjeni Winkler obratio Mendeljejevu za savjet. Mendeljejev je snažno podržavao Winklera.

Kasnije je utvrđen sastav minerala argirodita. Ispostavilo se da je to dvostruko srebro i germanijum sulfid 4Ag 2 S∙GeS 2 .

Da bi dobio germanijum, Winkler je prvo kalcinirao mineral na vazduhu; dok su sulfidi pretvoreni u okside srebra i germanijuma Ag 2 O i GeO 2 . Zatim je smjesu oksida tretirao vodenom otopinom amonijaka NH 3, koja je u otopinu prenijela samo dissrebrov oksid u obliku diamin srebrnog hidroksida: Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O \u003d 2OH.

Ostatak (a to je bio germanijum dioksid) je Winkler filtrirao i zagrejao u atmosferi vodika: GeO 2 + 2H 2 = Ge + 2H 2 O.

Najgore ime ikad

Ovo je dušik - element broj 7 (simbol N). Ime je elementu dao francuski hemičar Lavoisier, izvodeći ga od grčkih riječi "alpha" - negacija i "zoe" - život: "a-zoos" znači "beživotni", "neudahnuti". Lavoisier je znao da su riječ "azot" koristili čak i alhemičari, dajući u ovu riječ potpuno drugačije značenje, koje više odgovara "životnoj sili" koja liječi bolesne i čini ružne lijepim. U biblijskoj mitologiji korištena je i riječ "azot", što znači početak i kraj svega, suštinu života, prvi i posljednji čin. Tako se pokazalo da je azot istovremeno i „beživotni“ i „isceljujući“ element, „potvrđujući život“ i „negirajući život“. Nesretno ime elementa dovelo je do pokušaja da mu se da drugačije ime. Tako se pojavio drugi naziv dušika - "azot" i "azot", što znači "rađanje šalitre", kalijum nitrata KNO 3.

Različiti nazivi elementa uzrokovali su pojavu različitih naziva njegovih spojeva: dušična kiselina HNO 3 - izvedena iz riječi "dušik", a naziv njenih soli - "nitrati" - nastao je od riječi "dušik".

Pijetao i Francuska

Galij je 1875. godine otkrio francuski hemičar Paul-Emile Lecocq de Boisbaudran (1838-1912), član Pariške akademije nauka, i vjeruje se da mu je dao ime u čast njegove domovine Francuske. Latinski naziv za Francusku je Galija. Ali u nazivu elementa postoji nagovještaj imena samog de Boisbaudrana. Latinska riječ "gallus" znači pijetao, a na francuskom je pijetao "le coc" - ime identično imenu pronalazača. Šta je de Boisbodran mislio kada je nazvao element: sebe ili svoju zemlju? Ovo se, po svemu sudeći, nikada neće saznati.

Jedna od karakteristika metalnog galijuma je njegova neobično niska tačka topljenja - oko 30°C. Komad galija se pretvara u tečnost već u ljudskom dlanu. On ostaje unutra tečno stanje u veoma širokom temperaturnom opsegu: galijum ključa na 2200°C.

Muddler bizmut

Da li ste znali da se porijeklo naziva elementa br. 83 bizmut Bi tumači na različite načine?

Neki vjeruju da je riječ "bizmut" starog germanskog porijekla. Njemačka riječ "bizmut" znači "bijeli metal". Drugi tvrde da naziv elementa dolazi od dvije njemačke riječi: "weise" - livada i "muthen" - rudnik, budući da se u njemačkoj Saksoniji bizmut dugo kopao u rudnicima koji se nalaze na livadama okruga Schneeberg.

Postoji još jedna verzija: naziv elementa dolazi od arapske riječi "bi ismid", što znači "posjednik svojstava antimona". Bizmut na mnogo načina liči na antimon, njegov pandan u VA grupi periodnog sistema. Sve do 18. vijeka bizmut je pomiješan ne samo s antimonom, već i sa olovom i kalajem. Tek u prvoj polovini XVIII veka. dva hemičara: Šveđanin Bergman i Nijemac Johann-Heinrich Pott (1692-1777) - okarakterisali su bizmut kao jednostavnu supstancu koja se po svojim svojstvima razlikuje od antimona, kalaja i olova. U Rusiji se bizmut dugo vremena zvao ili "nimfa", zatim "glaura", pa "demogorgon", pa "staklasti lim".

Bizmut je posljednji hemijski element u periodnom sistemu koji nema prirodnu radioaktivnost, i najdijamagnetičniji metal, koji se jednakom silom odbija od oba pola stalnog magneta.

Biskup i arsen

Ne znamo imena otkrića ugljika i sumpora, sedam antičkih metala.

Rukopisi i crkvene knjige donijele su nam ime čovjeka koji je prvi primio 1250. godine kemijski element arsen As u obliku jednostavne tvari. Smatra se da je to bio njemački monah, filozof Albert von Bolstedt (1193-1280), zvani Albert Veliki, "univerzalni doktor", koji je bio uvjereni alhemičar. Papa ga je postavio za biskupa, ali dvije godine kasnije von Bolstedt je napustio ovo dostojanstvo kako bi se bavio alhemijom. Samo jedno njegovo djelo, Mala knjiga alhemije, sačuvano je do našeg vremena. Bolstedt je dobio arsen iz njegovih prirodnih sulfida: orpimenta As 2 S 3 i realgara As 4 S 4 .

Arsen je bio poznat u antičko doba. Vjeruje se da su još prije von Bolstedta arapski alhemičari dobili arsen zagrijavanjem njegovog oksida ugljem:

2As 2 O 3 + 3C \u003d 4As + 3CO 2.

Međutim, ne postoje pisani izvori koji to pominju.

"Antimonium" - antimonaški metal

Riječ je o srebrno-bijelom metalu koji se lako brusi u prah i naziva se antimon Sb. Crni antimonov sulfid Sb 2 S 3 , ili "antimonov sjaj", bio je poznat u antičko doba. Arheolozi su otkrili da je već u Vavilonu 3000 pne. e. posude su napravljene od antimona. Godine 1604. monah-alhemičar Vasilij Valentin je prvi opisao u svojoj knjizi "Trijumfalna kola antimona" proizvodnju antimona iz njegovih spojeva. Prvo je ispekao antimonov sulfid i sakupio isparljivi trioksid:

2Sb 2 S 3 + 9O 2 \u003d 2Sb 2 O 3 + 6SO 2,

zatim je disantimonov trioksid Sb 2 O 3 pomiješan s drvenim ugljem i kalciniran:

2Sb 2 O 3 + 3C \u003d 4Sb + 3CO 2.

Vasilij Valentin je koristio jedinjenja antimona "da očisti ljudsko tijelo od štetnih principa". On je testirao dejstvo svojih „lijekova“ na monasima benediktinskog reda, a neki od monaha, nakon što su uzeli lijek Valentina, umrli su u agoniji. Odavde je došlo i drugo ime za antimon - "antimonium", što je značilo "antimonaški". Konkretno, kao emetik, Valentin je koristio vino koje je neko vrijeme odležalo u posudama od antimona. Od antimona je pripremao "večne tablete", koje su, nakon što su prošle kroz monaški trakt, ponovo korišćene za "lečenje".

Vjeruje se da se pod pseudonimom "Vasily Valentin" kriju različiti ljudi. Na spiskovima monaha benediktinskog reda brat Vasilij Valentin nikada nije bio naveden.

Antimon i kozmetika

Ruski naziv za element br. 51 antimon (simbol Sb) potiče od turske riječi "syurme", što se prevodi kao "trljanje", "crnjenje obrva". Sve do 19. veka. u Rusiji je postojao izraz "namrgođene obrve", iako su to bili "antimon" nikako sa spojevima antimona. Samo jedno od jedinjenja antimona - crni antimon sulfid Sb 2 S 3 - korišteno je kao boja za obrve i trepavice. Zanimljivo je da se u srednjovjekovnim knjigama antimon označavao likom vuka s otvorenim ustima. Vjerojatno je takav "grabežljiv" simbol dobio element jer antimon rastvara ("proždire") mnoge metale tokom topljenja, formirajući legure s njima.

"Svjetlonoša"

„Njegova ogromna usta... sijala su plavičastim plamenom, duboko usađene divlje oči bile su okružene vatrenim krugovima. Dodirnuo sam ovu blistavu glavu i, odmaknuvši ruku, vidio da i moji prsti svijetle u mraku. Fosfor, rekao sam. (A. Conan Doyle. "Baskervilski pas")

Godine 1669., alhemičar vojnik Honnig Brand (1630-1710) u potrazi za "kamenom filozofa" uzeo je isparavanje ljudskog urina. Sakupio je oko tonu urina iz vojničke kasarne i ispario je dok nije dobio malu količinu teške i crvene tečnosti. Brand je zagrijavao ovu tekućinu dok se potpuno nije pretvorila u čvrsti ostatak. Zatim je ostatak pomiješao sa ugljem i počeo da se pali. Ubrzo je Brand primijetio pojavu bijele prašine u posudi, koja je sjajno sijala u mraku. Tako je po prvi put dobivena nova jednostavna tvar - bijeli fosfor P 4.

Naziv "fosfor" na grčkom znači "nosač svjetlosti". Urin sadrži natrijum ortofosfat Na 3 PO 4 , ureu (NH 2) 2 CO i mokraćnu kiselinu H 4 N 4 C 5 O 3 . Posljednje dvije tvari, kada se kalciniraju, razlažu se na ugljik, njegov dioksid i vodu, amonijak NH 3 i dušik. Ugljik reducira natrijum ortofosfat u parni fosfor P2:

4Na 3 PO 4 + 10C \u003d 2P 2 + 6Na 2 O + 10CO.

Kada se fosforna para kondenzira, nastaje bijeli fosfor, čija spora oksidacija u zraku uzrokuje zelenkasti sjaj povezan s oslobađanjem svjetlosne energije.

Do 1737. godine dobijanje bijelog fosfora ostala je tajna alhemičara, koji su vjerovali da su otkrili "kamen filozofa". Pokušavali su da metale pretvore u zlato uz pomoć fosfora, ali su uočavali samo bljeskove i eksplozije ove tvari, zadobili opekotine i druge ozljede. Fosfor nije otkrio svoje tajne. Samo je Liebigov rad otkrio tajnu fosfora. Njegovi kisikovi spojevi - fosfati - postali su neophodni za povećanje prinosa usjeva, fosfor se pokazao kao element ljudskog života.

boginja proljeća i elementa ljepote

“Bio sam pravi magarac koji je previdio novi element u rudi, a Berzelius je bio u pravu kada se nasmijao kako sam neuspješno i slabašno, bez upornosti, pokucao na palatu boginje Vanadis.” (Iz pisma njemačkog hemičara Wöhlera, 1831.)

Početkom 1830. Wöhler je podvrgao analizi nepoznati mineral koji mu je donesen iz Meksika. Otkrio je prisustvo novog hemijskog elementa u mineralu. Zbog bolesti, Wöhler je morao prekinuti proučavanje minerala. Uzorak minerala i rezultate nedovršene analize poslao je svom prijatelju, švedskom hemičaru Berzelijusu, primjećujući znake novog elementa znakom pitanja.

Krajem 1830. godine, Nils-Gabriel Sefström (1787-1845), profesor na Institutu za rudarstvo u Štokholmu, otkrio je u šljaci dobivenoj pri topljenju željeza iz željezna ruda, novi hemijski element nazvan vanadijum po staronordijskoj boginji lepote Vanadis. Elementu je dodijeljen simbol V.

Kada je Berzelius izvršio kompletnu analizu minerala koji mu je poslao Wöhler, ispostavilo se da je nepoznati element označen znakom pitanja vanadijum. Opis svojstava vanadijuma koji je objavio Sefström poklopio se sa svojstvima nepoznatog elementa koje je Wöhler zabilježio u laboratorijskom časopisu. Berzelius je ovo prijavio Wöhleru: „Jednom, kada se Vanadis odmarao, neko je pokucao na njena vrata. Umorna boginja odlučila je da sačeka da vidi da li će se kucanje ponoviti, ali nije bilo ponavljanja. Radoznalost ju je nadvladala i boginja je, pritrčavši prozoru, ugledala Fridriha Velera kako se u mislima udaljava od njenih vrata. Nakon nekog vremena ponovo ju je uznemirilo kucanje na vratima, koje se uporno ponavljalo sve dok konačno nije otvorila vrata. Niels Sefström je stajao na vratima. Zaljubili su se i ubrzo dobili sina, kojem su dali ime Vanadius.

Zapravo, vanadijum je otkrio još ranije, 1801. godine, meksički mineralog Andreas-Manuel del Rio (1764-1849) u istom mineralu koji je Wöhler analizirao. Rio je čak primio okside i soli njemu nepoznatog hemijskog elementa, koji je nazvao eritronijum, što na grčkom znači crveno. Eritronijumove soli pocrvene kada se zagreju i izlože kiselinama. Međutim, del Rio je sumnjao u ispravnost svojih analiza i zaključio da eritronijum nije novi hemijski element, već hrom oksid. Wöhler je 1831. godine dokazao da su eritronijum i vanadijum jedan te isti hemijski element. Ipak, prioritet otkrića vanadijuma ostao je kod Sefstroma. Mineral poslat Wöhleru i prvi put analiziran od strane del Rioa nazvan je vanadinit. Njegov sastav je Pb 5 (VO 4) 3 Cl. To je pentalead ortovanadat hlorid.

Metalni vanadijum je tek 1869. godine dobio engleski hemičar, predsednik Londonskog hemijskog društva Henry Enfield Roscoe (1833-1915) dejstvom vodonika na zagrejani vanadij trihlorid VC1 3: 2VC1 3 + 3H 2 = 2V + 6HC1.

U svom čistom obliku, vanadijum je savitljiv metal, jedan i po puta lakši od gvožđa, topi se na 1900 ° C.

Mysterious Medicine

Njemački doktor Rolov jednom je izvršio reviziju Hildesheimerovih apoteka i pronašao u jednoj od njih cink oksid ZnO ne bijele boje, ali blijedo braon. Sumnjajući da preparat sadrži arsen As, Rolov ga je analizirao. Pretvorio je cink oksid u klorid djelovanjem hlorovodonične kiseline HCl: ZnO + 2HC1 \u003d ZnCl 2 + H 2 O,

a zatim sumporovodik H 2 S prošao kroz nastali rastvor cink hlorida ZnCl 2:

ZnCl 2 + H 2 S \u003d ZnS + 2HC1.

Rolov je vidio stvaranje ne bijelog cink sulfida ZnS, već blijedožutog taloga. Žuta boja je karakteristična za arsenik sulfid As 2 S 3 . Zabranjena je prodaja cink oksida. Vlasnik fabrike koja je proizvodila ovaj lek protestovao je protiv Rolovove odluke i poslao uzorke proizvoda glavnom inspektoru apoteka u pokrajini Hanover, profesoru hemije Fridrihu Stromejeru (1776-1835). Nakon potpune analize cink oksida 1817. godine, Strohmeyer je u njemu otkrio novi element koji je nazvao kadmijum (simbol Cd).

Reč "kadmijum" prema jednoj od legendi potiče od imena Feničana Kadmusa, koji je navodno prvi pronašao rudu cinka i otkrio njenu sposobnost da bakru pri topljenju daje zlatnu boju. Podsjetimo da legura bakra i cinka - mesing - ima ovu boju. Prema drugoj legendi, junak starogrčke mitologije, Kadmo, pobijedio je Zmaja i u svojim posjedima sagradio tvrđavu Kadmeus, oko koje je tada izrastao grad sa sedam vrata Teba.

Rolov je bio blizu otkrivanja novog elementa. Žuta boja cink sulfida koju je izolovao nije uzrokovana prisustvom arsenik sulfida, kako je mislio, već primjesom sulfida novog kemijskog elementa kadmijuma CdS, koji također ima žutu boju. Smeđa nijansa cink oksida uvijek se pojavljuje kada je ova tvar kontaminirana primjesom kadmij oksida CdO. Rolov je pokušao da ospori Stromeyerov prioritet u otkriću kadmijuma, ali su njegove tvrdnje odbacili tadašnji hemičari.

Koji element nema mjesta u periodnom sistemu?

Ovo je element argon Ar, najčešći element na Zemlji iz grupe plemenitih (inertnih) gasova. U zemljinoj atmosferi sadržaj argona dostiže 1,3%.

Prisustvo nepoznatog gasa u vazduhu prvi je ustanovio engleski hemičar Cavendish. Hemijski je uklonio sav dušik i sav kisik iz posude s zrakom, a preostali plin nije mogao biti vezan nijednim kemijskim elementom. O kakvom se gasu radi, Kevendiš nije mogao da sazna.

Godine 1892., direktor Cavendish laboratorije u Cambridgeu, fizičar John-William Strutt, Lord Rayleigh (1842-1919) ponovo je otkrio prisustvo nepoznatog plina u dušiku zraka: dušik zraka bio je teži od dušika. oslobođen iz svojih jedinjenja. Engleski hemičar Ramsay, nakon što je pročitao Rejlijevu poruku, uklonio je kiseonik iz vazduha tako što je više puta prelazio preko vrućeg bakra: 2Cu + O 2 = 2CuO.

Ramsay je prisilio preostali dušik da prođe mnogo puta preko zagrijanih magnezijumskih strugotina: 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2.

Pošto azot reaguje sa magnezijumom Mg da bi se formirao Mg 3 N 2 nitrid, nakon ove reakcije u preuzetoj zapremini vazduha ne bi trebalo da ostane gas. Ipak, od 100 litara atmosferskog dušika, Ramsay je ostavio 921 ml nepoznatog plina, inertnijeg od dušika. Godine 1894. Rayleigh i Ramsay su javno objavili da su otkrili novi plin u zraku, novi hemijski element. Element je dobio ime argon, što na grčkom znači neaktivan, lijen.

Rayleigh i Ramsayeva tajna

Američki milioner Godkins ostavio je testament, prema kojem je ustanovljena nagrada od 10.000 dolara za najvažnija otkrića vezana za istraživanja atmosfere. U testamentu je stajalo da se prethodne publikacije isključuju, a rukopis otkrića u jednom primjerku treba biti predstavljen nagradnoj komisiji,

Stoga su Rayleigh i Ramsay pokušali precizno utvrditi prirodu argona. Plašili su se da ovaj plin nije novi element, već jedna od modifikacija dušika.

Najrjeđi i najteži radioaktivni plin

Ovaj gas je radon Rn, koji je deo VIIIA grupe plemenitih gasova (inertnih) Periodnog sistema hemijskih elemenata. Radon je bezbojni gas, čija litra ima masu 10 g. Na -62°C i atmosferski pritisak pretvara se u bezbojnu tečnost koja fluorescira jarko plavom ili ljubičastom svetlošću. Oko -71 0 C, radon postaje čvrsta, neprozirna supstanca koja emituje plavi sjaj. Radon je otrovan gas, osim toga, opasan je zbog svoje radioaktivnosti. Ovaj element je prvi otkrio engleski fizičar E. Rutherford 1900. godine, koji ga je nazvao emanacijom (izveden iz latinska reč"istek"). U toku jednog od eksperimenata, Rutherford je uzeo dio zraka iz epruvete koja je sadržavala radij bromid RaBr 2 i ispitao ga. Rezultat je bio neočekivan: zrak je emitirao α-čestice. Vazduh je sadržao primes gasa radona, nastalog tokom radioaktivnog raspada radijuma Ra. Utvrđeno je da se 0,65 mm 3 radona na 1 g radijuma formira u zapečaćenoj ampuli sa radijumom, a zatim se njegova količina ne povećava. Formiranje radona dolazi u ravnotežu sa radioaktivnim raspadom radijuma.

Naziv "radon" je dao gasu engleski fizičar Dorn 1900. godine. Reč "radon" je izvedena od reči "radijum". Radon nastaje tokom radioaktivnog raspada ne samo radijuma, već i uranijuma U, torijuma Th, aktinijuma Ac i drugih radioaktivnih elemenata. Stoga se radon ranije nazivao toron, aktinon i niton.

Radon se nalazi u malim koncentracijama u svim mineralnim vodama. Neki od njih se nazivaju radon.

solarna ćelija

Koji je hemijski element prvo otkriven na Suncu, a tek onda na Zemlji?

Ovaj element je bio helijum He, rijedak i difuzan plin, kemijski najinertnija supstanca, plin drugi po lakoći nakon vodonika, najbolji provodnik elektriciteta među plinovima.

Godine 1868. francuski astronom Jules Jansen i engleski astronom Norman Lockyer posmatrali su pomračenje Sunca: Jean-sen u Indiji i Lockyer u Engleskoj. Koristeći spektroskop, istovremeno su detektovali jarko žutu liniju u spektru solarne korone, čiji se položaj nije poklapao sa položajem žute linije u spektru natrijuma. Jansen i Lockyer su shvatili da ova linija pripada novom elementu. Njihova pisma otkrića čitana su jedno za drugim na sastanku Pariške akademije nauka. Lockyer je predložio da se novi element nazove helijum. Helios na grčkom znači Sunce.

Rayleighova ogorčenost

„Želim da se vratim sa hemije na fiziku. Čovek drugog reda, očigledno, bolje poznaje svoje mesto. Šta je razlog za ove gorke riječi lorda Rayleigha, jednog od otkrivača argona?

Rayleigh i Ramsay, nakon otkrića novog hemijskog elementa argona Ar, bili su podvrgnuti nerazumnoj kritici brojnih hemičara koji nisu mogli vjerovati da je argon zaista novi kemijski element, jednoatomski plin s relativnom atomskom masom od 40, većom. nego atomska masa elementa koji ga prati.kalijum K. Između elementa hlora Cl i kalijuma K za argon nije bilo mesta u Periodnom sistemu. Čak je i Mendeljejev rekao da se relativna atomska masa argona ne može pomiriti sa periodičnom klasifikacijom, da je, očigledno, argon alotropni oblik azota, stabilan triatomski azot N 3 . Francuski hemičar Berthelot izvijestio je da su uzorci argona koje mu je poslao Ramsay stupili u interakciju s parama benzena. Ramsay je pokušao ponoviti Berthelotove eksperimente, ali bezuspješno. Rayleigh se naravno nije mogao složiti sa Mendeljejevljevom izjavom i Berthelotovim izvještajem. Odatle dolazi gornja izjava.

Halogeni, solne šipke ili halogeni?

Godine 1811. urednik njemačkog hemijskog časopisa I.K. Schweiger (1779-1857) je predložio da se element hlor nazove halogenom, izvodeći ovu riječ od grčkih riječi "sol" i "rađam", budući da je poznata kombinacija hlora i natrijuma - obična sol NaCl. Za spojeve hlora i nemetala, Schweiger je predložio zajednički naziv halogenidi, što na grčkom znači "slično soli".

Lakom rukom Schweigera, fluor F, brom Br i jod I su također počeli da se nazivaju halogenima u Evropi, a ovaj naziv se pretvorio u naziv grupe. U Rusiji, akademik German Ivanovič Hess (1812-1850), jedan od osnivača termohemije, uveo je 1831. umjesto riječi "halogeni" njen ruski prijevod - "sol" - u upotrebu.

Grupni naziv elemenata od fluora do joda "sol" očuvao se u Rusiji do 1870. Ali paralelno sa riječju "sol" počeli su koristiti, iz nepoznatih razloga, potpuno besmislenu riječ "halogeni" kao sinonim za ovo. zaboravljajući da u prijevodu ova riječ znači "slično po soli". Da li je klor ili brom sličan soli? Ipak, ova riječ "smeće" se i dalje koristi.

Od 1957. Komisija za nomenklaturu IUPAC-a je elementima Grupe VIIA Periodnog sistema dodijelila samo jedno ime grupe - halogeni.

"Nečisti plin"

Po prvi put su dušik gotovo istovremeno dobila dva hemičara: Šveđanin Scheele i Englez Cavendish 1772. godine, prolazeći zrak kroz vrući ugalj, a zatim kroz vodeni rastvor natrijevog hidroksida NaOH: C + O 2 = CO 2, NaOH + CO 2 \u003d NaHCO 3.

Ugalj je vezao kisik u zraku u ugljični dioksid CO 2 , koji je apsorbiran otopinom natrijum hidroksida da bi se formirao natrijum bikarbonat NaHCO 3 . U preostalom gasu se ugasila zapaljena buktinja, bio je to azot, koji nije učestvovao u navedenim reakcijama.

Oba hemičara nisu blagovremeno objavila rezultate svog istraživanja. Iste 1772. škotski hemičar, botaničar i liječnik Daniel Rutherford (1749-1819) pisao je u svojoj disertaciji "O takozvanom fiksnom i mofitnom zraku" o proizvodnji i nekim svojstvima dušika. Reč "mofitski" značila je "razmažena". Rutherford je bio zaslužan za otkriće dušika.

U Rusiji, nijedan element nije imao u XVIII-XIX vijeku. brojni nazivi kao što su azot: nečisti gas, zadušni gas, septon, moljac vazduh, zapaljivi vazduh, nitrat, trulež, smrtonosni gas, azot, pokvareni vazduh, itd. Istovremeno se koristio i naziv azot, koji se postepeno fiksirao u hemijskoj literaturi.

Trostruko otvoreni element

Kiseonik su prvi dobili mnogi hemičari, ne znajući o kakvoj se vrsti gasa radi. Kome je dodijeljen prioritet njegovog otkrivanja?

Hemičari su se dugo susreli sa kiseonikom, ali nisu uspeli da utvrde prirodu gasa. Vjeruje se da je holandski alhemičar-tehnolog Cornelius-Jacobson Drebbel (1572-1633) prvi primio kisik zagrijavanjem kalijevog nitrata: 2KNO 3 = 2KNO 2 (l.) + O 2

Drebbel je otkrio da se u kiseoniku, koji je nazvao "vazduh", rasplamsava ugalj koji tinja, a osoba diše mirno. Godine 1615. izgradio je prvu podmornicu, napunio je kiseonikom i zajedno sa dvanaest ljudi spuštao je na dno Temze u blizini Londona na tri sata. Smatra se da je u podmornici bio i engleski kralj Džejms I. Godine 1665. Boyleov pomoćnik, engleski fizičar Robert Huk (1635-1703), napisao je u svojoj knjizi Mikrografija da se vazduh sastoji od gasa koji se nalazi u šalitri (kalijev nitrat). KNO 3), te veliku količinu nekog inertnog plina. Kasnije, 1678. godine, danski hemičar Ole Borch ponovo je ustanovio da se kada se salitra zagreje, zapravo oslobađa gas u kojem se rasplamsa užareni ugalj. Godine 1721., sveštenik Stephen Gales (1667-1761), ponavljajući iskustvo Bopxe, sakupio je ovaj gas nad vodom, ali ga je zamijenio za pročišćeni zrak. Godine 1772. Scheele je izolirao kisik koristeći reakciju interakcije mangan dioksida MnO 2 sa sumpornom kiselinom: 2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + 2H 2 O + O 2.

Nastali plin Scheele je nazvao "vatrenim zrakom". Dvije godine kasnije, engleski svećenik Priestley, ne znajući ništa o radu svojih prethodnika, ponovo je otkrio kisik zagrijavanjem živinog oksida: 2HgO = 2Hg + O 2 .

Tinjajuća iverica je sjajno bljesnula u nastalom gasu, gvozdena žica je izgorela, rasipajući varnice. Nastali plin Priestley je nazvao "deflogisticiranim zrakom". Prioritet otkrivanja kiseonika dodijeljen je Scheeleu i Priestleyju.

Iste 1774. Lavoisier je, dok je provodio eksperimente sa zagrijavanjem živinog oksida i sagorijevanjem fosfora, došao do zaključka da u zraku postoji plin koji podržava sagorijevanje. U početku ga je nazvao "vitalni gas", ali je kasnije tom gasu dao naziv "princip formiranja kiseline" ili "kiseonik". Prezime u Rusiji postepeno se transformiralo u riječi "kiseonik" i "kiselina". Samo prva riječ je fiksirana u hemijskoj literaturi.

žuto-zeleni gas

Švedski hemičar Šele opisao je jedan od svojih eksperimenata izvedenih 1774. na sledeći način: „Stavio sam mešavinu crnog magnezijuma sa murijevom kiselinom u retortu, na čiji sam vrat pričvrstio mehur bez vazduha i stavio ga na peščanu kupku. Mehur je bio ispunjen gasom, koji ga je obojio u žuto... Gas je imao žuto-zelenu boju i oštar miris.”

Gas koji dobija Scheele je hlor C1 2 . Scheele je bio pronalazač hemijskog elementa hlora.

Crni magnezijum je mineral piroluzit MnO 2, čiji je hemijski naziv mangan dioksid. "Murska kiselina" se u to vrijeme zvala hlorovodonična kiselina HCl. Reakcija koju je prijavio Scheele sada je zabilježena na sljedeći način:

MnO 2 + 4HC1 \u003d C1 2 + MnC1 2 + 2H 2 O.

Scheele je nastali plin nazvao "deflogisticiranom murijevom kiselinom". Tek 1812. godine francuski hemičar Gay-Lussac dao je ovaj gas moderno ime- hlor, što na grčkom znači žuto-zeleno.

u Rusiji u 19. veku. hlor se nazivao na sve načine: fiziološki rastvor, fiziološki rastvor, hlor, slani peroksid gas, zapaljiva hlorovodonična kiselina, itd.

Element koji je otkrio učenik?

Vjeruje se da je brom - jedini tečni nemetal - prvi nabavio 1825. godine student Univerziteta u Hajdelbergu u Njemačkoj, Karl Lewig (1803-1890), koji je radio pod vodstvom hemičara Leopolda Gmelina (1788- 1853). Pod dejstvom hlora na vodu jednog od mineralnih izvora, Levig je dobio žutu tečnost. Ekstrahovao je etil etrom (C 2 H 5) 2 O supstancu koja je tečnosti dala žutu boju, oterao etar i izolovao tečna supstanca crveno-braon boje sa oštrim neprijatnim mirisom. Njegov nadzornik mu je savjetovao da uzme više nove supstance. Dok je student pripremao dovoljnu količinu nepoznate supstance za istraživanje, Antoine-Jerome Balard (1802-1876), dvadesetčetvorogodišnji laboratorijski asistent profesora hemije J. Angada, prijavio je da je dobio novu jednostavna supstanca. Balard je proučavao matične slane vode južnih slanih močvara Francuske. Tokom jednog od eksperimenata, kada je na salamuri djelovao hlorom, primijetio je pojavu vrlo intenzivne žute boje. Balar je otkrio da je to uzrokovano reakcijom interakcije natrijum bromida sadržanog u salamuri sa hlorom: 2NaBr + C1 2 = Br 2 + 2NaCl.

Nakon nekoliko godina intenzivnog rada, Balar je izolirao potrebnu količinu tamnosmeđe tekućine koju je nazvao murid. Po savetu Angada, svoj rad je preneo na Parišku akademiju nauka, gde su dva profesora hemije, Gay-Lussac i Tenard, dobili njegovu proveru. Potvrdili su otkriće nove jednostavne supstance od strane Balara, ali su smatrali da je ime neuspješno i predložili svoje - "brom", što je na grčkom značilo smrdljivo.

Iste 1326. godine, njemački hemičar Liebig je također dobio smeđu tečnost, ali ju je zamijenio za jod monohlorid IC1. Mjesec dana kasnije, Liebig je saznao za Balarovo otkriće i, kao i student Lewig, bio je užasno uznemiren. Kasnije je Liebig s nepravednom oštroumnošću rekao da nije Balar taj koji je otkrio brom, već je brom otkrio Balara. Ali od tada nadalje, Liebig se zakleo da izvodi zaključke bez dovoljno eksperimentalnih podataka.

čvrsti halogen

„U matičnoj tečnosti lužine dobijene od algi, nalazi se prilično velika količina neobične i čudne supstance... Nova tvar se pretvara, kada se zagreje, u pare veličanstvene ljubičaste boje.” (Iz članka francuskog hemičara Courtois)

Ova supstanca je jod I 2 . Godine 1811. francuski kemičar i farmaceut Bernard Courtois (1777-1838), proučavajući sastav pepela morskih algi, primijetio je da je bakreni kotao u kojem su isparavane otopine pepela prebrzo uništen. Courtois je počeo da istražuje svojstva takvih rastvora i jednom je otkrio da kada im se doda sumporna kiselina H 2 SO 4, oslobađa se ljubičasta para nepoznate supstance:

2NaI + 2H 2 SO 4 \u003d I 2 + SO 2 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O

Courtois je objavio svoja zapažanja, ali nije utvrdio prirodu supstance koju je izolovao. Tek 1813. drugi francuski hemičar Gay-Lussac dokazao je da je Courtoisova supstanca slična hloru i da pripada grupi halogena. Dao mu je ime "jod", što na grčkom znači ljubičasta, tamnoplava. Gay-Lussac je naknadno sintetizirao mnoge derivate joda: vodonik jod HI, jod monohlorid ICl, dijod pentoksid I 2 O 5, vodonik trioksojodat HIO 3 itd.

Nestabilan analog joda

Mogućnost postojanja elementa br. 85 predvidio je Mendeljejev, koji mu je dao ime "ekaiod". Pokazalo se da je element neuhvatljiv. 30-ih i 40-ih godina našeg stoljeća pojavilo se nekoliko izvještaja o otkriću ovog elementa, ali svaki put su se otkrića pokazala lažnima. Stoga je jedno ime elementa zamijenjeno drugim. Bio je to „dakin“ – od imena drevne zemlje Dačana, savremenika Gota u srednjovekovnoj Evropi; zatim "alabamy" - prema nazivu države Alabama u SAD; zatim "Helvetius" - u čast drevnog imena Švicarske; zatim "leptin" - u prevodu sa grčkog - slab, klimav.

Astatin je tek 1940. otkrio italijanski fizičar Emilio-Gino Segre (r. 1905.) zajedno sa američkim fizičarima D. Corsonom (r. 1914.) i C. McKenziejem (r. 1912.). Koristili su nuklearnu reakciju da bi dobili astatin, u kojoj su jezgre bizmuta Bi bombardovane jezgrima helijuma He: 209 83 Bi + 4 2 He = 211 85 At + 2(1 0 n).

Element br. 85 je dobio ime kasnije, 1947. U prevodu sa grčkog, “astatos” znači nestabilan. Najdugovječniji izotop astatina ima poluživot od samo 8,3 sata.

U zemljinoj kori u svakom ovog trenutka vrijeme nije više od 30 g astatina. Nastaje radioaktivnim raspadom polonijuma Po, uranijuma U i torija Th. Hemijskim putem su američki radiohemičari E. Hyde i A. Ghiorso izolovali prirodni astat iz produkata radioaktivnog raspada atoma rijetkog alkalnog elementa francija Fr.

"Mazurija" je greška

“U toku rata, V. Noddak je od okupacionih vlasti postavljen za profesora neorganske hemije u Strazburu. Kada su se francuski hemičari vratili 1945. godine, pronašli su simbol "Ma"" u "krupnom planu periodnog sistema naslikanog na zidu glavne sale za hemiju". (Iz memoara Paneta, 1947.)

Riječ je o lažno otkrivenom od strane njemačkih hemičara, supružnika Noddak, elementu koji su nazvali masurium, simbol "Ma". Vjerovali su da su otkrili element 43, ekamargan, čije je postojanje predvidio Mendeljejev. Još prije Noddacksa, 1908. godine, japanski hemičar M. Ogawa je izvijestio da je uspio otkriti element br. 43 u mineralu molibdenitu MoS 2 , molibden sulfidu, koji je nazvao niponijum. Nekoliko godina kasnije pokazalo se da Ogawa nije otkrio novi, već jedan od poznatih elemenata.

Godine 1925. Noddack i Berg su obavijestili evropske hemičare da su otkrili element 43 u prirodnoj uralskoj platini. Požurili su da nazovu element Masurium Ma. (Podsjetimo da je 1914. godine ruska vojska generala Samsonova bila potpuno poražena i opkoljena u području ​​Mazurskih močvara.)

Uprkos činjenici da Noddacks nikada nisu uspjeli pružiti čvrste dokaze za ovo otkriće, nikada nisu sumnjali u njihovu ispravnost. Čak je i 1969. Ida Noddack izrazila nadu da bi otkriće masurije ipak moglo biti potvrđeno.

Napomena: Friedrich-Adolf Panet (1887-1958) - njemački hemičar, direktor Instituta za hemiju Max Planck u Mainzu. Walter-Karl-Friedrich Noddack (1893-1960) - njemački fizički hemičar, direktor Instituta za geohemiju u Bambergu. Ida Noddak-Take (1896-1978) - njemačka fizikalna hemičarka, Walterova supruga.

Kako je otkriven element #43?

Godine 1937. američki fizičar Ernst Lawrence (1901-1958) izložio je molibdensku ploču ciklotronu na Kalifornijskom univerzitetu u Berkliju na duže vrijeme. Molibden Mo je susjed elementa br. 43 u periodnom sistemu. Kao rezultat zračenja, dogodila se nuklearna reakcija: A 42 Mo + 2 1 H = A + 1 43 Tc + 1 0 n.

Lawrence je dao visoko radioaktivno ozračenu ploču italijanskom hemičaru Carlu Perrieru (1886-1948) i fizičaru Segreu (vidi 4.40) na dalje proučavanje. Perrier i Segre su otkrili oko 10~10 g atoma novog hemijskog elementa u pločici od molibdena.Nazvali su element tehnecij Tc, što na grčkom znači umjetni. Utvrđeno je da su svi izotopi tehnecija radioaktivni.

Godine 1940. Segre i njegov pomoćnik, Wu Jian-hsiung, otkrili su da je izotop tehnecijuma-99 bio prisutan u produktima fisije uranijuma kao rezultat zračenja neutronima.

U zemljinoj kori praktično nema Tc, pa je potraga za Noddackima bila besplodna. Tehnecij je prisutan u potpuno malim količinama samo u produktima radioaktivnog raspada drugih elemenata. Tako se pri spontanoj fisiji uranijuma-238 formira oko 6% Tc-99. Iz ovoga proizilazi da se samo 1,5 kg Tc nalazi u 20-kilometarskoj debljini zemljine kore. Glavni izvor dobijanja Tc su termalni elementi nuklearnih elektrana. Sa 50% "sagorevanja" 1 kg uranijuma-235, formira se oko 0,6% Tc-99. Po prijemu 10 kg plutonijum Pu u nuklearni reaktor pojavljuje se 140 g Tc. Stoga su nuklearni reaktori postali "tvornice" za proizvodnju tehnecija.

Ko je otkrio renijum?

Godine 1846., neorganski hemičar Joseph Rudolfovich Hermann (1805-1879) izvijestio je o svom otkriću elementa zvanog ilmenijum u mineralu ilmenitu (Fe, Ti) O 3 , titan-gvožđem trioksidu. Herman je dao niz dokaza o individualnoj prirodi novog metalnog ilmenijuma koji je izolirao. Međutim, sve su ih odbacili njemački hemičar G. Rose i švicarski hemičar Charles Galissard de Marignac (1817-1894).

Trideset godina kasnije, S. F. Kern je najavio otkriće u prirodnoj platini, donesenoj sa ostrva Borneo, novog hemijskog elementa zvanog devijum. Davy je po svojstvima bio sličan Mendeljejevljevom predviđenom elementu br. 75. Neki hemičari su reproducirali Kernove eksperimente i u osnovi ih potvrdili.

Kern je poslao metal devijum koji je izolovao Pariskoj akademiji nauka. Kernove eksperimente reproducirali su engleski hemičar W. R. Hodgkinson i neki njemački hemičari. Ipak, Kern nije dobio nikakav odgovor od Pariške akademije nauka i nije se borio za prioritet svog otkrića.

Noddack, njegova asistentica u laboratoriji Ida Tax, koja je kasnije postala Noddackova žena, i O. Berg, spektroskopist u Siemensu i Halskeu, ne znajući ništa o radu Hermanna i Kerna, ponovo su 1928. godine otkrili element br. 75 u mineralu molibdenitu ( molibden disulfid MoS 2 ), oslobađajući oko 120 mg novog metala. Prioritet otkrića ovog elementa ostao je kod Noddacksa i Berga, koji su ga nazvali renijum u čast pokrajine Rajne, rodnog mjesta I. Takea.

Supružnici Noddack i Berg morali su više puta dokazivati ​​da su zaista otkrili novi kemijski element. Oni su jasno požurili da navedu datum svog otkrića (1925) i naznače da su pronašli element br. 75 u uralskoj matičnoj platini i mineralu kolumbitu, dvostruki oksid niobija Nb, tantal Ta, željezo Fe i mangan Mn, sastav ( Fe, Mn) ( Nb, Ta) 2 O 6 .

Ruski hemičar Orest Evgenijevič Zvjagincev (1898-1967) iste 1925. godine, nakon detaljne analize prirodne platine, nije otkrio nijedan novi element. Noddacks su kasnije priznali svoje greške. Pokušaji njemačkog hemičara W. Prandtla da reproducira eksperimente supružnika Noddack i Berg na otkrivanju renijuma u mineralu kolumbitu također su bili neuspješni. Ispostavilo se da je datum otkrića renija lažan. Tokom 1925-1927. Noddacks nisu uspjeli izolovati renijum ni od platine ni od kolumbita. Tek 1928. godine, kao što je gore navedeno, uspjeli su izolirati renijum iz molibdenita. Potpuno nezavisno od Noddacksa i Berga, 1925. renijum su otkrili češki hemičari I. Druce, J. Geyrovsky i V. Doleyzhek, koji su umrli 1945. u koncentracionom logoru u Terezinu, kao i engleski hemičar F. Loring. , koji je poginuo 1944. tokom vazdušnog napada nemačkih bombardera na London. I. Druce i F. Loring su otkrili element br. 75 u mineralu piroluzit MnO 2, a J. Geyrovsky i W. Doleyzhek - u drugim jedinjenjima mangana.

Očigledno, prioritet u otkriću renijuma ne bi trebao pripadati samo njemačkim hemičarima. S pravom su ga dijelili ruski, češki i engleski hemičari. Renijum je bio poslednji stabilan hemijski element pronađen u prirodi.

Prevarant "Nikolaus"

Zašto je element nikal dobio tako čudno ime?

"Nikkel" je prljava riječ u jeziku njemačkih metalurga. Nastala je od riječi "Nikolaus", koju su nazivali dvolični ljudi, klošari i prevaranti.

Nikl je dio minerala nikel NiAs, nikl arsenida, koji ima bakar-crvenu boju. Mineral liči na izgled i boja prirodnog bakra i nekih bakarnih ruda kao što je kuprit Cu 2 O. Saksonski metalurzi su uzimali niklin za bakarnu rudu i, naravno, nisu mogli iz njega istopiti bakar Cu. Vjerovali su da im je patuljak Old Nick namjerno ubacio ovaj mineral. Stoga je krajem XVII vijeka. mineral nikel je nazvan "kupfer-nikl", što je značilo - "đavolja ruda".

Godine 1751. niklin je istraživao švedski analitički hemičar Aklsel-Frederik Kronstedt (1722-1765). On je iz minerala dobio zeleni nikl oksid NiO, a zatim, redukcijom oksida vodonikom H 2, izolovao nikal u obliku metala:

NiO + H 2 \u003d Ni + H 2 O.

Tako je otkriven novi hemijski element nikl Ni u čijem je imenu sačuvana psovka njemačkih metalurga. Cronstedt je umro ne čekajući priznanje svog otkrića. u Rusiji početkom 19. veka. element broj 28 zvao se "nikolan" i "nicol".

Kraljica vilenjaka i titan

Godine 1791. engleski sveštenik William Gregor (1761-1817) pronašao je čudan crni pijesak metalnog sjaja u blizini svoje župe u Cornwallu. Kako se kasnije ispostavilo, to je bio mineral ilmenit (Fe,Ti)O 3 , titan-gvožđe trioksid.

Gregor je bio hemičar amater i odmah je počeo da se bavi proučavanjem neobičnog peska. Prvo ga je tretirao hlorovodoničnom kiselinom HC1 i otkrio prisustvo željeza u nastaloj otopini u obliku dihlorida FeCl 2:

(Fe,Ti)O 3 + 2HC1 = FeCl 2 + TiO 2 + H 2 O.

Gregor je djelovao na ostatak crveno-smeđe boje TiO 2 zagrijanom koncentriranom sumpornom kiselinom H 2 SO 4 i dobio otopinu neke tvari:

TiO 2 + H 2 SO 4 \u003d TiO (SO 4) + H 2 O.

Smatrao je da je otkrio novi hemijski element, koji je nazvao menakanit po selu Menakan, u blizini kojeg je mineral pronađen. Gregor je tvrdio da je u potonjoj reakciji dobio menakanit sulfat. U stvari, oksotitanijum sulfat TiO (SO 4) je bio u rastvoru.

Godine 1795. njemački analitički hemičar Klaproth odlučio je da istraži sastav dragog kamena poznatog kao "crveni mađarski schorl". Klaproth je otkrio da je kamen oksid nepoznatog elementa, kojem je dao ime "titanijum" u čast Titanije, kraljice vilenjaka, duhova prirode, svjetlosnih vazdušnih stvorenja u ljudskom obliku, dobronamjernih prema ljudima. Klaprot nije mogao izolovati novi element iz oksida. Prioritet otkrića titana dodijeljen je Klaprothu, iako on, kao i Gregor, nije izdvojio novi element u obliku jednostavne tvari.

Metalni titan je prvi put dobio tek 1825. švedski hemičar Berzelius redukcijom kalijum heksafluorotitanata K 2 koji je sintetizovao iz „crvenog mađarskog šorla“ sa natrijumom Na: K 2 + 4Na = Ti + 4NaF + 2KF.

Metal nazvan po Rusiji

“... Dok sam proučavao platinu kako bih iz nje izolirao metale koje su prethodno otkrili Britanci, naišao sam na još jedan novi metal, koji sam nazvao vijestima o planeti Vesta.” (Iz pisma Snjadetskog, 1808.)

Endrzej Sniadecki (1768-1838) - poljski hemičar i doktor iz Wilna - analizirao je oko 400 g rude platine donete iz južna amerika, i otkrili da pored platine Pt, paladijuma Pd, rodijuma Rh, iridijuma Ir i osmijuma Os, ruda sadrži još jedan metal, lakši od platine, ali isto tako vatrostalan i hemijski inertan. Novi metal je bio u interakciji samo sa "kraljevskom vodkom". Snjadetski je to nazvao "vijesti" po asteroidu Vesta, koji se u to vrijeme smatrao i novom planetom. Snjadetski je objavio svoje otkriće u brojnim časopisima, posebno u Memoarima Petrogradske akademije nauka 1810. Niko od ruskih hemičara nije izrazio sumnju u otkriće Snjadeckog, ali ga nije ni podržao. Francuski hemičari nisu pronašli poruku u uzorcima iste rude. Snjadetski nije odgovorio na njihove kritike, a otkriće je predano zaboravu.

Godine 1844, Klaus, profesor hemije na Kazanskom univerzitetu, proučavajući rudu platine na Uralu i otpad platine iz kovnice u Sankt Peterburgu, ponovo je izolovao metal koji je ranije otkrio Snjadetski i dao mu ime "rutenijum" Ru (od starog latinskog riječ "Ruthenia" - Rusija). Klaus je imao opsežnu diskusiju s kritičarima svog otkrića, prvenstveno s francuskim hemičarima i Berzeliusom. Na kraju je dokazao da je metal koji je izolovao zaista novi hemijski element. Prioritet u otkriću rutenija ostao je kod Klausa.

"Pluran" ili "Pauline"?

Klaus je koristio naziv "rutenijum" za hemijski element koji je otkrio, a koji je 1828. predložio Ozanne. Gottfried Ozann (1796-1866), njemački profesor hemije i fizike, svojevremeno je radio na Univerzitetu u Tartuu (Estonija), gdje je proučavao uralsku rudu platine i, kako je vjerovao, u njoj otkrio tri nova metala, koji je nazvao rutenijum, pluran (od reči "platina" i "Ural") i polinom (od grčke reči "polios" - siv). Švedski hemičar Berzelius, nakon što je provjerio Ozanneove analize, prepoznao ih je kao pogrešne. Ozann se složio sa Berzeliusovim mišljenjem i nije ponavljao analize. Međutim, nakon što je saznao za otkriće rutenijuma, Osann je zatražio prioritet, vjerujući da je element koji je otkrio Klaus "plurane" koji nije uspio ponovo izolirati. Ali Klaus je objasnio Ozanu da pluran nije novi metal, već rutenijum oksid Ru 2 O 3 kontaminiran raznim nečistoćama. Od Ozane nije bilo daljih prigovora.

Najteži i "mirisni" metal

Francuski hemičari Louis-Nicolas Vauquelin (1763-1829) i Fourcroix su više puta primijetili da kada se mješavina dušične HNO 3 i hlorovodonične HCl kiselina izloži prirodnoj platini, oslobađa se crni dim. Odlučili su da su otkrili novi hemijski element i dali mu ime "pten", što na grčkom znači krilati, leteći. Ubrzo, 1804. godine, engleski profesor hemije Smithson Tennant (1761-1815) uspio je razdvojiti "pten" na dva različita metala. Jedan je nazvao iridijum Ir - zbog raznolikosti boja njegovih soli, a drugi - osmijum Os, jer je njegov tetroksid OsO 4, koji se oslobađao kada je mešavina kiselina delovala na metal, imao iritantan miris, sličan mirisima. hlora i trule rotkvice u isto vrijeme. Osmijev prah, oksidiran na zraku u OsO 4 , također emituje sličnu "aromu". Pare OsO 4 su otrovne i utiču na oči i pluća.

Ruski hemičar Klaus, dok je radio sa otpadom platine, često je udisao vazduh koji je sadržavao OsO 4 . Povrijedio je pluća i morao se liječiti na jugu.

Među svim jednostavnim supstancama, metalni osmijum ima najveću gustoću, jednaku 22,5 g / cm 3 - dvostruko veću od olova. Osmijum ima vrlo visoku tvrdoću i vatrostalnost: njegova tačka topljenja je oko 3000 °C. Na 25 °C, "svejedi" fluor F 2 ne utiče na osmijum, ali u sumpornim parama S, osmijum prah se rasplamsa kao šibica, pretvarajući se u OsS 2 sulfid.

Metal - "žderač kalaja"

Riječ "volfram" postojala je mnogo prije otkrića ovog metala. Čak je i njemački liječnik i metalurg Georgius Agricola (1494-1555) neke minerale nazvao volframom. Reč "volfram" imala je mnogo nijansi značenja; to je, posebno, značilo i „vučju pljuvačku“ i „vučju pjenu“, odnosno pjenu na ustima ljutitog vuka. Metalurzi XIV-XVI vijeka. primijetio da prilikom topljenja kalaja, primjesa nekog minerala uzrokuje značajne gubitke metala, prevodeći ga u "pjenu" - u zguru. Štetna nečistoća bio je mineral volframit (Mn, Fe)WO 4, po izgledu sličan kalajnoj rudi - kasiteritu (kalajni dioksid SnO 2). Srednjovjekovni metalurzi nazvali su volframit "volframom" i rekli da on "krade kalaj i proždire ga kao što vuk jede ovcu".

Prvi put volfram su dobili španski hemičari braća de Eluyar 1783. Još ranije, 1781. godine, švedski hemičar Šele je izolovao volframov trioksid WO 3 iz minerala sastava CaWO 4, kasnije nazvanog "šeelit". Stoga se jedno vrijeme volfram zvao sheelium.

U Engleskoj, SAD-u i Francuskoj volfram se naziva drugačije - volfram, što na švedskom znači "teški kamen". u Rusiji u 19. veku. volfram se zvao čičak. Tačka topljenja volframa je približno 3400 ° C.

"paradoksalno zlato"

U XVIII vijeku. u Transilvaniji (Rumunija) i Tirolu (Njemačka) pronašli su novu sivu zlatonosnu rudu, nazvanu "bijelo", ili "paradoksalno zlato". Godine 1782, rudarski inženjer i direktor rudarstva, Ferenc-Jozef Müller (1740-1825), ispitao je ovu rudu i iz nje izolovao krhku, nalik antimonu, srebrno-bijelu tvar metalnog sjaja, za koju je vjerovao da je nova nepoznatog metala. Kako bi potvrdio svoje otkriće, poslao je uzorak metala švedskom analitičkom hemičaru Bergmanu, koji je u to vrijeme bio teško bolestan. Ipak, Bergman je analizirao poslani uzorak i uspio je samo ustanoviti da se po hemijskim svojstvima razlikuje od antimona. Nakon Bergmanove smrti, niko se nije zainteresovao za novi metal; postavši baron fon Rajhenštajn, njegov pronalazač je takođe zaboravio na njega.

Godine 1786. mađarski profesor hemije Kitaibel, ne znajući ništa o istraživanjima Müllera i Bergmana, ponovo je izolovao zlato i nešto novog metala iz slične rude. On nije objavio svoja istraživanja, ali je njemački analitički hemičar Klaproth nekako saznao za njih. Sproveo je detaljna istraživanja "paradoksalnog zlata" i 1798. godine podnio izvještaj Berlinskoj akademiji nauka o otkriću novog elementa, telurijuma Te, nazvanog po našoj planeti Zemlji. "Tellus" je latinski naziv starorimske boginje, majke Zemlje. Ispostavilo se da je "paradoksalno" zlato AuTe 2 zlatni telurid.

"Srebro" od gline

"Profesore, shvatio sam!" - sa takvim krikom, mladi inženjer Hol je 1886. godine otrčao do američke hemičarke Ivet, držeći na ispruženom dlanu dvanaest malih kuglica aluminijuma - prvog aluminijuma dobijenog elektrohemijskom metodom.

Prioritet otkrića aluminijuma Al, koji se nekada zvao "srebro od gline", pripada danskom fizičaru Hans-Christianu Oerstedu (1777-1851), najpoznatijem po svom radu o elektromagnetizmu. Da bi se dobio aluminijum, Oersted je zagrejao bezvodni aluminijum hlorid sa natrijum amalgamom (rastvorom natrijuma u živi):

AlCl 3 + 3Na(Hg) = A1 + 3NaCl + Hg.

Reakcione produkte je tretirao vodom kako bi se otopio natrijum hlorid NaCl, a grijanjem je uklonio živu iz ostatka koji sadrži amalgam aluminija. Tako je 1825. prvi put nabavljen aluminijum. Ime aluminijum je novom metalu dao engleski hemičar Davy. "Alumen" na latinskom znači stipsa - kalijum-aluminijum sulfat, poznat od davnina i sastava KA1 (SO 4) 2 ∙12H 2 O.

Godine 1827., njemački hemičar Wöhler je također uspio izolirati aluminijum koristeći reakciju redukcije natrijum heksafluoroaluminata sa metalnim kalijumom:

Na 3 + 3K = Al + 3NaF + 3KF.

U ovom slučaju, aluminijum se lako odvaja od kalijum fluorida KF i natrijuma NaF, koji su lako rastvorljivi u vodi. Sve su to bile laboratorijske metode za dobijanje vrlo malih količina aluminijuma.

Godine 1845, dva hemičara nezavisno jedan od drugog - Nemac Bunsen i Francuz Henri-Étienne Saint-Clair-Deville (1818-1881) - razvili su prvu industrijsku metodu za proizvodnju aluminijuma, zasnovanu na redukciji taline natrijum tetrakloroaluminata Na sa natrijumom: Na + 3Na = Al + 4NaCl.

Na svjetskoj izložbi u Parizu 1855. godine demonstrirano je Devilovo srebro - ingot aluminijuma po cijeni od 2400 maraka za 1 kg. Aluminijum košta više od zlata i srebra.

Napoleon III (Nećak Napoleona I), naučivši o aluminijumu, odlučio je da svoje vojnike opskrbi naprsnim oklopima i šlemovima napravljenim od ovog metala. Po njegovom nalogu, Saint-Clair-Devilleu su dodijeljena velika sredstva za nabavku potrebne količine aluminija. Međutim, Napoleon III je morao ograničiti svoju želju da napravi aluminijske kirase samo za malu grupu svoje lične garde. Saint-Clair-Deville metoda je još uvijek bila u laboratorijskim razmjerima.

Modernu industrijsku metodu za dobijanje aluminijuma, zasnovanu na elektrolizi taline Na 3, razvili su mladi inženjeri Francuz Paul Héroux (1863-1914) i Amerikanac Charles Hall (1863-1914). Gotovo istovremeno su otkrili da se aluminij metahidroksid AlO(OH) dobro otapa u topljenju Na 3 . Talina ovog sastava pokazala se kao najbolji elektrolit za elektrohemijsku proizvodnju aluminijuma i još uvek se koristi u svim fabrikama aluminijuma.

u Rusiji u 19. veku. aluminij se zvao drugačije: glina, glina, glinica, stipsa, stipsa. Do početka XX veka. ostalo je samo jedno ime - aluminijum.

Woollastonova čudna najava. Hemičar Chenevix fijasko

Godine 1803. u jednom od londonskih novina pojavila se čudna objava da se u radnji trgovca mineralima Forstera može kupiti novi metal, paladijum, za koji još nijedan kemičar na svijetu nije čuo. Hemičar Richard Chenewix kupio je mali ingot ovog metala kako bi javno ismijao anonimnog lažnog hemičara koji je navodno otkrio novi metal nakon što ga je analizirao. Chenevix je ubrzo svima rekao da paladijum nije novi hemijski element, već samo legura platine Pt i žive Hg. Međutim, drugi analitički hemičari nisu pronašli ni platinu ni živu u metalu kupljenom od Forstera. Ubodeni Chenevix je, pravdajući se, tvrdio da je u leguri platina tako čvrsto vezana za živu da ih je gotovo nemoguće razdvojiti.

Ali 1804. godine, na sastanku Kraljevskog društva u Londonu, njegov sekretar, a potom i predsjednik, poznati hemičar i liječnik William Hyde Woollaston (1766-1828), izvijestio je da je prilikom analize platine otkrio novi kemijski element u njoj. , koji je nazvao paladijum Pd po imenu nedavno otkrivenog asteroida Pallas u Sunčevom sistemu. Woollaston je priznao da je primio novi metal i ponudio ga Forsteru na prodaju kako bi vidio kako će hemičari reagovati na njegovo otkriće i mogu li ga potvrditi. Nakon ove Woollastonove izjave, šokiran neuspjehom, Chenevix je napustio sve časove hemije.

Paladij ima neverovatnu sposobnost da rastvara vodonik H 2 . Vodena otopina paladij klorida PdCl 2 pod djelovanjem ugljičnog monoksida CO oslobađa fino dispergirani paladij: PdCl 2 + CO + H 2 O \u003d Pd + CO 2 + 2HC1.

Jedan od lantanida

Hemijski element samarijum, simbol Sm, otkrio je 1879. godine francuski hemičar Lecocq de Boisbaudran u uralskom mineralu samarskitu koristeći spektralnu analizu za dvije nove plave linije u spektru, s talasnom dužinom od 442 i 443 nm. Novi element je nazvao samarijum kako bi svi zapamtili mineral u kojem je otkriven. Mineral samarskit pronašao je ruski rudarski inženjer Vasilij Efgrafovič Samarsky u Ilmenskim planinama južnog Urala. Mineral prekrasne baršunasto crne boje ima složen sastav, radioaktivan je, sadrži do 17% uranijuma. Mineral je dobio ime po Samarskom, tako da možemo pretpostaviti da ne samo mineral, već i element samarijum nosi ime Samarsky.

Težak put do Prometijuma

Prometijum Pm, element br. 61, pripada porodici lantanida. Više puta su se pokušavali pronaći u prirodi. Godine 1926 američki fizičari Harris, Gonkins i Inkma izvršili su ono što su mislili da je izolacija soli ovog elementa iz jedinjenja neodimijuma Nd i samarija Sm. Oni su svom elementu dali ime ilinijum. Iste godine su talijanski kemičari Rolla i Brunetti pokušali, nakon 3000 rekristalizacije soli neodima i prazeodima Pr, da dobiju čisto jedinjenje elementa br. 61. Bili su toliko sigurni u svoje rezultate da su ovaj element nazvali Florence. Međutim, ispostavilo se da su ilinijum i Firenca lažno otkriveni elementi.

Do 1938. godine postalo je jasno da je element 61 radioaktivan i da ga je teško pronaći u prirodi. Ove godine američki fizičari Poole i Quill odlučili su sintetizirati atome elementa broj 61 bombardiranjem neodimijumske ili samarijeve ploče atomima deuterija. Podlegli su samoobmani i odlučili da su zaista dobili atome novog elementa, koji su požurili da nazovu ciklonijum. Ovo ime elementa br. 61 sačuvano je u hemijskoj literaturi do 1951. godine.

Element br. 61 otkrili su tek 1947. američki radiohemičari Jacob Marinsky (r. 1918), Lawrence Glendenin (r. 1918) i Charles Coryell (r. 1920). Izolirali su njegove izotope iz fisionih proizvoda uranijuma. Korijelina supruga je predložila da se novi element nazove prometijum, ali ime Prometej je mitski heroj Ancient Greece. Godine 1948. Marinsky i njegove kolege uspjeli su nabaviti 3 mg prometijuma.

Otkrivači prometija su objasnili njegovo ime na ovaj način: „Ovo ime ne samo da simbolizira dramatičan način dobijanja novog elementa u značajnim količinama kao rezultat ovladavanja energijom nuklearne fisije od strane ljudi, već i upozorava čovječanstvo na neposrednu opasnost - ratni lešinari.”

U čast planete Uran

U rudnicima srebra Boemskih rudnih planina često se nalazilo teško kamenje smolastog sjaja. Ni srebro ni olovo se nije moglo istopiti iz ovog kamenja. Zbog toga su dobili naziv smole blende.

Bio je to radioaktivni mineral, kasnije nazvan ruda uranijumske smole, uranijumska smola. Sadržao je triuranijum okoksid U 3 O 8 . Godine 1789. njemački hemičar Klaproth, reducirajući mineral ugljem, dobio je crnu sinterovanu masu prošaranu sitnim zrncima sličnim metalu. Nedavno je ova zrnca nazvao uranijumom otvorena planeta Uran i vjerovali da su otkrili novi hemijski element. Klaprot je umro ne znajući da nije primio metal, već njegov dioksid UO 2 . Više od trideset godina, uranijum dioksid se pogrešno smatra metalom. Tek 1841. godine francuski organski hemičar Eugene Melchior Peligot (1811-1890) dobija metalni uran redukcijom uranijum tetrahlorida UC1 4 sa kalijumom K: UC1 4 + 4K = U + 4KC1.

Interakcija zagrijanog UC1 4 i kalija bila je toliko burna da je platinasti lončić u kojem je reakcija tekla postao bijelo usijan.

Pokazalo se da je uranijum vrlo aktivan srebrno-bijeli metal, koji se lako oksidira na zraku. Već pri laganom zagrijavanju se pali, izbacujući iskre, pretvarajući se u U 3 O 8.

1912. godine, tokom iskopavanja antičkih rimskih ruševina u blizini Napulja, otkriven je stakleni mozaik blijedozelenkaste boje zadivljujuće ljepote. Analiza je pokazala da je staklo radioaktivno i da sadrži uranijum. Očigledno je da su stari Rimljani poznavali minerale uranijum i koristili ih za bojenje stakla, ne znajući ništa o njihovoj radioaktivnosti.

Ko ima prioritet?

Godine 1957. Nobelov institut za fiziku u Stockholmu izvijestio je da njegovi zaposleni koriste nuklearnu reakciju: 244 96 Cm + 13 6 C = 253 102 Oe + 2 (1 0 n)

uz učešće jezgara kurijuma Cm i ugljenika, dobili su, kako im se činilo, novi element broj 102. Švedski fizičari su požurili da ovaj element nazovu Nobel u čast Nobela, koji je osnovao Fond Nobelove nagrade. Međutim, njihovo otkriće kasnije nisu potvrdili ni oni sami ni drugi fizičari svijeta.

Godine 1963., sovjetski fizičari iz Laboratorije za nuklearne reakcije, na čelu sa akademikom Georgijem Nikolajevičem Flerovim (1913-1990), zapravo su dobili element br. 102 u nuklearnoj reakciji koja uključuje uran-238 i neon-22 i nazvali ga Joliotium Jl u čast francuski fizičar Frederic Joliot - Curie: 238 92 U + 22 10 Ne = 256 102 Jl + 4(1 0 n).

Rezultate sovjetskih fizičara potvrdili su fizičari u drugim zemljama. Od "nobelijuma", kako su kasnije rekli, ostao je samo simbol No, "know", što na engleskom znači "ne". Međutim, strani naučnici nisu željeli promijeniti naziv elementa. Štaviše, američki fizičar Ghiorso je u pismu Flerovu 21. marta 1967. napisao: „Na kraju smo došli do zaključka da bi najjednostavnije rješenje problema naziva elementa bilo ostaviti ovaj problem na miru.”

Godine 1961. američki fizičari s Berkeleya izvijestili su o sintezi atoma elementa br. 103 koristeći nuklearnu reakciju koja uključuje jezgra kalifornija Cf i bora B:

250-252 98 Cf + 10-11 5 B = 257 103 Oe + X(1 0 n).

Reakcija nije bila sigurna, budući da su atomi Cf i B predstavljali različite izotope, a hemijska identifikacija nastalih jezgara nije mogla biti izvršena. Ipak, američki fizičari su naširoko obavijestili cijeli svijet o svom "otkriću" i nazvali element br. 103 Lawrenium Lr. Sovjetski fizičari su brzo opovrgli ovo "otkriće", što su potvrdile ponovljene studije samih američkih fizičara.

Godine 1965. Flerovljeva grupa fizičara je zapravo prvi put sintetizirala atome elementa br. 103 koristeći nuklearnu reakciju: 243 95 Am + 18 8 C = 256 103 Rf + 5 (1 0 n),

u kojoj su atomi americijuma Am-243 bombardovani atomima kiseonika-18. Njihove rezultate potvrdili su fizičari iz drugih zemalja. Flerovljeva grupa fizičara nazvala je element 103 rutherfordium Rf u čast engleskog fizičara Rutherforda. Dakle, autori ovog rada s pravom sebe smatraju otkrivačima elementa br. 103. S pravom insistiraju na uklanjanju američkog imena “lawrencium” iz ovog elementa, na nepriznavanju ovog imena i korištenju samo jednog imena. u cjelokupnoj tehničkoj i obrazovnoj literaturi - rutherfordium.

Zašto je Ytterby poznat?

Godine 1787., u napuštenom kamenolomu u gradu Ytterby na malom ostrvu Ruslagen u blizini Stockholma, poručnik švedske vojske Karl Arrhenius pronašao je crni, sjajni mineral koji je ličio na ugalj i nazvao ga iterbit. Finski hemičar Johan Gadolin (1760-1852) otkrio je u ovom mineralu oksid novog hemijskog elementa, kasnije nazvanog itrijum Y. Nakon ovog otkrića, mineral je preimenovan iz “ytterbite” u “gadolinit”.

Godine 1843. švedski hemičar i hirurg Carl-Gustav Mosander (1797-1858) otkrio je da itrijum oksid izolovan iz iterbita nije čist i da sadrži još dva oksida novih elemenata - terbijum Tb i erbijum Er. Oba imena su takođe izvedena od "Ytterby".

Godine 1878. švicarski hemičar de Marignac otkrio je u erbijum oksidu mješavinu novog kemijskog elementa, iterbija Yb, čije ime je opet izvedeno iz riječi "Ytterby". Godinu dana kasnije, švedski hemičar Kleve pronašao je još jednu nečistoću u istom oksidu erbija - novi hemijski element, tulij Tm. Iste godine otkrivena je treća primjesa još jednog novog elementa, skandijuma Sc, u erbijum oksidu, čije je postojanje predvidio Mendeljejev i dobio ime "ekabor". Otkriće Sc pripada švedskom hemičaru Lars-Frederiku Nilssonu (1840-1899). Element je dobio ime u čast Skandinavije.

Godine 1907., u istom mineralu iterbitu, francuski hemičar Georges Urbain (1872-1938), slikar, muzičar i vajar, otkrio je još jedan element - lutecijum Lu. Element je dobio ime već u čast Pariza, čiji je stari latinski naziv Lutetia.

Tako su Y, Tb, Er, Yb, Sc, Tm i Lu otkriveni u mineralu iterbit-halodinit. Grad Ytterby je ovjekovječen u imenima četiri hemijska elementa: itrijuma, terbija, erbija i iterbija.

Zabluda velikog hemičara

"... Uopće nisam sklon ... da priznam čak ni hipotetičku konvertibilnost elemenata jedni u druge i ne vidim nikakvu mogućnost porijekla ... radioaktivnih supstanci iz uranijuma." (Mendeljejev)

Mendeljejev do kraja života nije prepoznao mogućnost transformacije nekih elemenata u druge kao rezultat njihovog radioaktivnog raspada, iako je znao pouzdane činjenice takve transformacije do kojih su došli njegovi suvremenici.

Mendeljejev je odbacio i teoriju elektrolitičke disocijacije i elektronsku teoriju strukture atoma. Uvijek je bio neprijateljski raspoložen prema pokušajima da se polje električnih fenomena poveže sa poljem hemijske pojave. Mendeljejev je bio čvrsto uvjeren u nepromjenjivost atoma i vjerovao je da međukonvertibilnost elemenata potkopava periodični zakon koji je otkrio.

Mendeljejev je sjajan, ali njegove izjave nisu dogma, nisu konačna istina. Niko nije imun od grešaka, a Mendeljejev ih nije prošao.

Jesu li pojmovi "valencija" i "oksidacijsko stanje" sinonimi?

Neki kemičari često brkaju dva potpuno različita pojma: valentnost i oksidacijsko stanje. Valencija - sposobnost atoma elementa da formira određeni broj hemijskih veza sa okolnim atomima u određenom spoju. Kvantitativna mjera valencije je broj kovalentnih hemijskih veza koje formira atom. Oksidacijsko stanje atoma elementa je formalni naboj koji ovaj atom postiže u datom spoju ako se svi elektronski parovi njegovih kemijskih veza pomaknu prema više elektronegativnih atoma. U molekuli je algebarski zbir oksidacijskih stanja atoma, uzimajući u obzir njihov broj, nula.

Na primjer, u dušičnoj kiselini HNO 3, valencija atoma dušika je četiri, a oksidacijsko stanje je + V. Atom dušika može osloboditi samo tri nesparena elektrona smještena na p-atomska orbitala, i jedan usamljeni par s-elektrona. U molekuli ugljičnog monoksida CO, oksidacijsko stanje atoma ugljika je + II, a valencija je tri - atom ugljika ima tri kemijske veze s atomom kisika.

Nuklid, nukleon, izotop

Izotopi uključuju različite vrste jezgara istog hemijskog elementa - elementa sa istim serijskim brojem - koji se razlikuju po broju neutrona.

Nukleon je nuklearna čestica, čija su dva stanja proton p+ i neutron n 0, koji međusobno djeluju u jezgru razmjenom π mezona, pioni imaju masu 270 puta veću od mase elektrona. Na primjer, atom bora 10 5 B ima deset nukleona: pet protona i pet neutrona.

Nuklidi su jezgre koje se razlikuju i po broju neutrona i po broju protona. Nuklidi su specifične vrste jezgara različitih elemenata. Nuklid je jezgro izotopa olova 207 82 Pb sa 82 protona i 125 neutrona, jezgro izotopa kiseonika 16 8 O sa 8 protona. Tri različita jezgra atoma ugljika 12 6 C, 13 6 C i 14 6 C sadrže 12, 13 i 14 nukleona. Ova jezgra se nazivaju izotopi, ili izotopski nuklidi. Svaki izotop je nuklid, jezgro atoma elementa sa određenim brojem neutrona i protona.

Jedan izotop?

U prirodi postoji 21 element koji imaju samo jedan stabilan izotop. Takvi elementi se nazivaju izotopski čisti. Među njima su berilijum Be, fluor F, natrijum Na, aluminijum A1, fosfor P, jod I, zlato Au, bizmut Bi, torijum Th itd. Najveći broj izotopa (deset) ima element kositar Sn.

Nevidljiva i neuhvatljiva, ali opipljiva čestica

Svi fizičari su sigurni da postoji većina elementarne čestice u jezgrama atoma - kvarkova koji se nalaze unutar protona, neutrona i drugih čestica jezgara. Do sada nije bilo moguće izolovati kvarkove u slobodnom obliku, kvark ostaje neuhvatljiv.

Kvarkovi - univerzalni" građevinski materijal» snažno interagirajuće čestice jezgra. Sve tvari oko nas mogu se stvoriti od tri "cigle": elektrona, kvarka i antikvarka, a kao "cement" trebat će nam još tri čestice bez mase - foton, gluon i graviton. Fotoni vezuju elektrone za jezgro atoma, gluoni lijepe kvark i antikvark u jezgru, a gravitoni "cementiraju" svemirske objekte: planete, zvijezde i galaksije.

Na primjer, proton se sastoji od tri kvarka. Kada bilo koja dva kvarka interaguju, jedan od njih emituje gluon, drugi ga apsorbuje. Kvarkovi i gluoni nose poseban "ljepilo" - naboj boje koji nema nikakve veze električni naboj. Gluoni su neverovatne čestice. Imaju svojstvo samouništenja i samoreprodukcije: gluon može emitirati i apsorbirati gluone.

Zanimljivo je da se učinak gluona na kvarkove povećava kako se oni udaljavaju od kvarkova koji ih stvaraju. Kvarkovi su najslabije vezani gluonima kada su blizu jedan drugom. Ako kvarkovi pokušaju da se razdvoje, tada se polje gluona koje ih povezuje odmah povećava. Drugim riječima, kvarkovi se ne oslobađaju izvan protona i neutrona jezgra, već, naprotiv, duboko unutar tih čestica. To, očigledno, objašnjava nemogućnost odvajanja kvarkova, izbacivanja bilo kojeg od njih iz jezgre atoma.

Čestica koja prodire u zemlju i sunce

Takva čestica je neutrino (simbol υ, grčki, slovo "nu") - stabilna čestica koja nema ni masu ni naboj, a posjeduje brzinu svjetlosti. Da bi se razlikovao od teškog neutrona, koji takođe nema naboj, italijanski fizičar Enriko Fermi (1901-1954) nazvao je ovu česticu "neutrino" kao nešto što nestaje malo, neutralno.

U radioaktivnom raspadu atomskih jezgara, izbačeni pozitron e + uvijek je praćen neutrin υ e, a izbačeni elektron e - je praćen neutrinskim blizancem, koji se naziva antineutrino υ e. Antineutrino neutrino se razlikuje samo u priroda njegovog kretanja - uvrnut je u pravcu leta kao vadičep.

Pojava neutrina i antineutrina iz raspadajućih jezgara povezana je sa nuklearnim reakcijama: n 0 → p + + e - + υ e; i p + → n 0 + e + + υ e.

Neutrini i antineutrini nisu sadržani u jezgri, već nastaju u trenutku kada pozitron ili elektron napuste jezgro.

Cijela zemljina kora, zbog radioaktivnog raspada atoma, emituje 2∙10 26 antineutrina u sekundi, koji prodiru u Zemlju i ljude koji na njoj žive, a da im ne nanose nikakvu štetu. Svake sekunde kroz ljudsko tijelo proleti 1750 antineutrina. Neutrini i antineutrini ne stupaju u interakciju sa materijom i stoga se ne zadržavaju u njoj. Na našem Suncu, kao rezultat nuklearnog "sagorevanja" atoma vodika, zajedno sa pozitronima, u sekundi se rađa 2∙10 38 neutrina, koji padaju na Zemlju. U bilo kom delu Univerzuma postoje ogromni tokovi neutrina i antineutrina, tu su i "neutrino zvezde".