Unele dintre cele mai populare întrebări chimice: „Câte elemente chimice sunt cunoscute acum?”, „Câte elemente chimice există?”, „Cine le-a descoperit?”
Aceste întrebări nu au un răspuns simplu și lipsit de ambiguitate.
Ce înseamnă „cunoscut”? Găsit în natură? Pe uscat, în apă, în spațiu? Au fost obținute și studiate proprietățile lor? Proprietăți ale ce? Substanțe sub formă de faze sau doar la nivel atomo-molecular? Tehnologiile moderne disponibile fac posibilă detectarea chiar și a mai multor atomi... Dar proprietățile unei substanțe nu pot fi determinate dintr-un singur atom.
Ce înseamnă „există”? În termeni practici, acest lucru este de înțeles: ele sunt prezente în natură într-o asemenea cantitate și atât de mult timp încât ei și compușii lor pot avea un impact real asupra fenomenelor naturale. Sau cel puțin a fost posibil să le studiem proprietățile în laborator.
Aproximativ 88 de astfel de elemente chimice au fost identificate în natură.De ce despre? Pentru că dintre elementele cu număr atomic mai mic de 92 (până la uraniu), tehnețiul (43) și franciul (87) lipsesc în natură. Practic fără astatin (85). Fără prometiu (61).
Pe de altă parte, atât neptuniul (93) cât și plutoniul (94) (elemente transuranice instabile) se găsesc în natură unde se găsesc minereuri de uraniu.
Toate elementele care urmează după plutoniul Pu în sistemul periodic al lui Mendeleev sunt practic absente în scoarța terestră, deși unele dintre ele sunt, fără îndoială, formate în spațiu în timpul exploziilor de supernove. Dar nu durează mult...
Este curioasă descoperirea franciului - elementul nr. 87. Acest element a fost „inventat” de D.I. Mendeleev, care, pe baza tabelului periodic pe care l-a creat, a sugerat că grupului de metale alcaline îi lipsește cel mai greu pe care l-a numit ekacesiu.
Acum se știe că franciul este prezent în scoarța terestră nu mai mult de 30 de grame. Este un element radioactiv și cel mai lung izotop al său, franciu-210, are un timp de înjumătățire de 19,3 minute.
Franciul poate fi considerat ultimul element descoperit pe Pământ ca fiind conținut în natură (Margaret Pere, elevă a lui Marie Sklodowska-Curie, în 1929; recunoscută oficial și numită în 1938).
Toate elementele ulterioare au fost obținute prin dezintegrarea radioactivă a elementelor chimice și folosind acceleratori de particule.
Până în prezent, oamenii de știință au sintetizat 26 de elemente transuraniu, începând cu neptuniu (N=93) și terminând cu numărul elementului N=118 (numărul elementului corespunde numărului de protoni din nucleul atomic și numărului de electroni din jurul nucleului atomic) .
Elementele chimice transuraniu de la 93 la 100 sunt obținute în reactoare nucleare, iar restul - ca urmare a reacțiilor nucleare în acceleratoarele de particule. Tehnologia de obținere a elementelor transuraniu pe acceleratoare este fundamental clară: accelerează nucleele adecvate încărcate pozitiv ale elementelor de bază ale elementelor printr-un câmp electric la vitezele necesare și le ciocnesc cu o țintă care conține alte elemente mai grele - procese de fuziune și dezintegrare a apar nuclee atomice de diferite elemente. Produsele acestor procese sunt analizate și se trag concluzii despre formarea de noi elemente.
Oamenii de știință germani de la Centrul Helmholtz pentru Studiul Ionilor Grei într-o serie de experimente în 2013-2014 au planificat să obțină următorul element 119 al tabelului periodic, dar nu au reușit. Au bombardat nuclee de berkeliu (N=97) cu nuclee de titan (N=22), dar analiza datelor experimentale nu a confirmat prezența unui nou element.
În prezent, existența a o sută optsprezece elemente chimice poate fi considerată identificată. Rapoartele despre descoperirea secolului al 119-lea - primul element al perioadei a 8-a - pot fi încă considerate probabil de încredere.
Au existat revendicări pentru sinteza elementului unbiquadium (124) și dovezi circumstanțiale pentru elementele unbinylium (120) și unbihexium (126), dar aceste rezultate sunt încă confirmate.
Acum, în sfârșit, toate cele 118 elemente cunoscute și dovedite oficial până în prezent au nume recunoscute în general, aprobate de IUPAC. Nu cu mult timp în urmă, cel mai greu dintre elementele care au un nume recunoscut oficial a fost al 116-lea element, care l-a primit în mai 2012 - livermorium. În același timp, numele celui de-al 114-lea element, flerovium, a fost aprobat oficial.
Câte elemente chimice pot fi obținute în general? Posibilitatea sintetizării elementelor cu numerele 121-126 este prezisă teoretic. Acestea sunt numărul de protoni din nucleele elementelor. Problema limitei inferioare a tabelului periodic rămâne una dintre cele mai importante în chimia teoretică modernă.
Fiecare element chimic are mai mulți izotopi. Izotopii sunt atomi în nucleele cărora există același număr de protoni, dar un număr diferit de neutroni. Lumea nucleelor ​​atomice ale elementelor chimice este foarte diversă. Acum se cunosc aproximativ 3500 de nuclee, care diferă unul de celălalt fie prin numărul de protoni, fie prin numărul de neutroni, fie ambele. Cele mai multe dintre ele sunt obținute artificial. Întrebarea este foarte interesantă - câți izotopi poate avea un anumit element?
Există 264 de nuclee atomice cunoscute care sunt stabile, adică nu experimentează transformări spontane rapide în timp. Decade.
Nucleele rămase în cantitate de 3236 sunt supuse diferitelor tipuri de dezintegrare radioactivă: dezintegrare alfa (emisia de particule alfa - nucleele atomului de heliu); dezintegrarea beta (emisia simultană a unui electron și a unui antineutrin sau a unui pozitron și a unui neutrin, precum și absorbția unui electron cu emisia unui neutrin); dezintegrarea gamma (emisia de fotoni – unde electromagnetice de înaltă energie).
Dintre elementele chimice cunoscute ale sistemului periodic al lui Mendeleev, care se găsesc pe Pământ, doar pentru 75 există autori cu acuratețe și general recunoscuți care le-au descoperit - descoperite și strict identificate. Numai în aceste condiții – detecție și identificare – este recunoscută descoperirea unui element chimic.
La descoperirea propriu-zisă - izolarea în forma sa pură și studiul proprietăților - elemente chimice găsite în natură, au participat oameni de știință din doar nouă țări: Suedia (22 de elemente), Anglia (19 elemente), Franța (15 elemente), Germania ( 12 elemente). Austria, Danemarca, Rusia, Elveția și Ungaria sunt responsabile pentru descoperirea celor 7 elemente rămase.
Uneori indică Spania (platină) și Finlanda (itriu - în 1794, în mineralul suedez din Ytterby, chimistul finlandez Johan Gadolin a descoperit un oxid dintr-un element necunoscut). Dar platina, ca metal nobil, a fost cunoscută în forma sa nativă încă din cele mai vechi timpuri - platina a fost obținută în formă pură din minereuri de chimistul englez W. Wollaston în 1803. Acest om de știință este mai bine cunoscut ca descoperitorul mineralului wollastonit.
Itriul metalic a fost obținut pentru prima dată în 1828 de omul de știință german Friedrich Wöhler.
Chimistul suedez K. Scheele poate fi considerat deținătorul recordului în rândul „vânătorilor” de elemente chimice – a descoperit și a dovedit existența a 6 elemente chimice: fluor, clor, mangan, molibden, bariu, wolfram.
La realizările în descoperirile de elemente chimice ale acestui om de știință, se poate adăuga și al șaptelea element - oxigenul, dar onoarea de a descoperi pe care o împărtășește oficial cu savantul englez J. Priestley.
Al doilea loc în descoperirea de noi elemente îi aparține lui V. Ramsay -
Savant englez sau, mai exact, scotian: a descoperit argonul, heliul, kryptonul, neonul, xenonul. Apropo, descoperirea „heliului” este foarte originală. Aceasta este prima descoperire non-"chimică" a unui element chimic. Acum această metodă se numește „Spectrofotometrie de absorbție”. Acum este atribuită lui W. Ramsay, dar a fost făcută de alți oameni de știință. Se întâmplă des.
La 18 august 1868, omul de știință francez Pierre Jansen, în timpul unei eclipse totale de soare în orașul indian Guntur, a studiat pentru prima dată cromosfera Soarelui. El a ajustat spectroscopul în așa fel încât spectrul coroanei Soarelui să poată fi observat nu numai în timpul unei eclipse, ci și în zilele obișnuite. El a dezvăluit, împreună cu liniile de hidrogen - albastru, verde-albastru și roșu - o linie galben strălucitor, pe care a luat-o inițial pentru linia de sodiu. Jansen a scris despre aceasta Academiei Franceze de Științe.
Ulterior, s-a constatat că această linie galbenă strălucitoare din spectrul solar nu coincide cu linia sodiului și nu aparține niciunuia dintre elementele chimice cunoscute anterior.
La 27 de ani după această descoperire inițială, heliul a fost descoperit pe Pământ - în 1895, chimistul scoțian William Ramsay, examinând o probă de gaz obținută din descompunerea mineralului cleveite, a găsit în spectrul său aceeași linie galbenă strălucitoare găsită mai devreme în solar. spectru. Eșantionul a fost trimis pentru studiu suplimentar celebrului om de știință englez în spectroscopie William Crookes, care a confirmat că linia galbenă observată în spectrul probei coincide cu linia D3 a heliului.
Pe 23 martie 1895, Ramsay a trimis un mesaj despre descoperirea sa de heliu pe Pământ Societății Regale din Londra, precum și Academiei Franceze, prin celebrul chimist Marcelin Berthelot. Așa a apărut numele acestui element chimic. De la numele grecesc antic al zeității solare - Helios. Prima descoperire făcută prin metoda spectrală. Spectroscopie de absorbție.
În toate cazurile, Ramsay a avut coautori: W. Crooks (Anglia) - heliu; V. Rayleigh (Anglia) - argon; M. Travers (Anglia) - krypton, neon, xenon.
Au fost gasite 4 elemente:
I. Berzelius (Suedia) - ceriu, seleniu, siliciu, toriu;
G. Devi (Anglia) - potasiu, calciu, sodiu, magneziu;
P. Lecoq de Boisbaudran (Franţa) - galiu, samariu, gadoliniu, disprozie.
Rusia explică descoperirea doar a unuia dintre elementele naturale: ruteniul (44). Numele acestui element provine de la numele latin târziu pentru Rusia - Rutenia. Acest element a fost descoperit de profesorul de la Universitatea Kazan Karl Klaus în 1844.
Karl-Ernst Karlovich Klaus a fost un chimist rus, autorul unui număr de lucrări despre chimia metalelor din grupa platinei și descoperitorul elementului chimic ruteniu. S-a născut la 11 (22) ianuarie 1796 - 12 (24) martie 1864 la Dorpat, vechiul oraș rusesc Iuriev (azi Tartu), în familia unui artist. În 1837 și-a susținut teza pentru o diplomă de master și a fost numit adjunct la departamentul de chimie a Universității din Kazan. Din 1839 a devenit profesor de chimie la Universitatea din Kazan, iar din 1852 - profesor de farmacie la Universitatea Derpt. În 1861 a devenit membru corespondent al Academiei de Științe din Sankt Petersburg.
Faptul că majoritatea elementelor chimice cunoscute în natură au fost descoperite de oamenii de știință din Suedia, Anglia, Franța și Germania este destul de de înțeles - în secolele 18-19, când au fost descoperite aceste elemente, în aceste țări cele mai multe nivel inalt dezvoltarea chimiei și tehnologiei chimice.
O altă întrebare curioasă este: au descoperit femeile de știință elemente chimice?
Da. Dar puțin. Este vorba de Maria Skladowska-Curie, care în 1898, împreună cu soțul ei P. Curie, a descoperit poloniul (numele este dat în cinstea patriei ei, Polonia) și radiul, Lisa Meitner, care a luat parte la descoperirea protactiniului (1917). ), Ida Noddak (Takke), care a descoperit în 1925, împreună cu viitorul ei soț V. Noddak, reniu și Marguerite Perey, pentru care descoperirea elementului francium a fost recunoscută oficial în 1938 și a devenit prima femeie aleasă Academia Franceză de Științe (!!!).
În tabelul periodic modern există mai multe elemente, pe lângă ruteniu, ale căror nume sunt asociate cu Rusia: samarium (63) - de la numele mineralului samarskite, descoperit de inginerul minier rus V.M. Samarsky în munții Ilmensky, mendeleevium ( 101); dubniu (105). Istoria numelui acestui element este curioasă. Acest element a fost obținut pentru prima dată la acceleratorul din Dubna în 1970 de către grupul lui G.N. Flerov prin bombardarea nucleelor ​​243Am cu ioni de 22Ne și independent la Berkeley (SUA) în reacția nucleară 249Cf + 15N = 260Db + 4n.
Cercetătorii sovietici au propus denumirea noului element nilsborium (Ns), în cinstea marelui om de știință danez Niels Bohr, americanii - ganium (Ha), în onoarea lui Otto Hahn, unul dintre autorii descoperirii fisiunii spontane a uraniului.
Un grup de lucru IUPAC a concluzionat în 1993 că onoarea de a descoperi elementul 105 ar trebui împărțită între grupurile din Dubna și Berkeley. Comisia IUPAC în 1994 a propus numele Joliot (Jl), în onoarea lui Joliot-Curie. Înainte de aceasta, elementul era numit oficial numeral latin - unnilpentium (Unp), adică pur și simplu al 105-lea element. Simbolurile Ns, Na, Jl mai pot fi văzute în tabelele de elemente publicate în anii precedenți. De exemplu, la examenul de chimie din 2013. Conform deciziei finale a IUPAC din 1997, acest element a fost numit „dubnium” - în onoarea centrului rus de cercetare în domeniul fizicii nucleare, orașul științific Dubna.
La Institutul Comun de Cercetări Nucleare din Dubna timp diferit elemente chimice supergrele cu numere atomice 113–118 au fost sintetizate pentru prima dată. Elementul numărul 114 a fost numit „flerovium” – în onoarea Laboratorului de Reacții Nucleare. G.N. Flerov de la Institutul Comun pentru Cercetări Nucleare, unde a fost sintetizat acest element.
În ultimii 50 de ani, sistemul periodic al D.I. Mendeleev a fost completat cu 17 elemente noi (102–118), dintre care au fost sintetizate la JINR 9. Inclusiv, în ultimii 10 ani, 5 dintre cele mai grele (supergrele) elemente care închid tabelul periodic...
Pentru prima dată, al 114-lea element are un număr „magic” de protoni (numerele magice sunt o serie de numere naturale pare corespunzătoare numărului de nucleoni din nucleul atomic, la care oricare dintre învelișurile sale devine complet umplută: 2, 8 , 20, 28, 50, 82 , 126 (ultimul număr - numai pentru neutroni) - a fost obținut de un grup de fizicieni condus de Yu.Ts. Oganesyan la Institutul Comun de Cercetare Nucleară (Dubna, Rusia), cu participarea lui oameni de știință de la Laboratorul Național Livermore (Livermore, SUA; colaborare Dubna-Livermore) în decembrie 1998 prin sintetizarea izotopilor acestui element prin reacția de fuziune a nucleelor ​​de calciu cu nucleele de plutoniu. Denumirea celui de-al 114-lea element a fost aprobată la 30 mai 2012: „Flerovium” (Flerovium) și denumirea simbolică Fl. Apoi a fost numit al 116-lea element - „livermorium” (Livermorium) - Lv (apropo, durata de viață a acestui element este de 50 de milisecunde).
În prezent, sinteza elementelor transuraniului se realizează în principal în patru țări: SUA, Rusia, Germania și Japonia. În Rusia, elemente noi sunt obținute la Joint Institute for Nuclear Research (JINR) din Dubna, în SUA - la Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee și Laboratorul Național Lawrence din Livermore, în Germania - la Centrul Helmholtz pentru Studiu of Heavy Ions (cunoscut și sub numele de Institutul de ioni grei) din Darmstadt, în Japonia - la Institutul de Cercetări Fizice și Chimice (RIKEN).
Pentru paternitatea creării celui de-al 113-lea element, a existat de multă vreme o luptă între Japonia și un grup de oameni de știință ruso-americani. Oamenii de știință japonezi conduși de Kosuke Morita au sintetizat elementul 113 în septembrie 2004 prin accelerarea și ciocnirea zinc-30 și bismut-83. Ei au reușit să stabilească trei lanțuri de dezintegrare corespunzătoare lanțurilor de naștere ale celui de-al 113-lea element în 2004, 2005 și 2012.
Oamenii de știință ruși și americani au anunțat crearea celui de-al 113-lea element în timpul sintezei celui de-al 115-lea element la Dubna în februarie 2004 și au propus să-l numească becquerelium. Numit după remarcabilul fizician Antoine Henri Becquerel (fr. Antoine Henri Becquerel; 15 decembrie 1852 - 25 august 1908) - fizician francez, laureat al Premiului Nobel pentru fizică și unul dintre descoperitorii radioactivității.
În cele din urmă, la începutul anului 2016, numele a patru noi elemente chimice au fost adăugate oficial în tabelul periodic al lui Mendeleev. Elementele cu numerele atomice 113, 115, 117 și 118 sunt verificate de către Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC).
Onoarea de a descoperi elementele 115, 117 și 118 a fost acordată unei echipe de oameni de știință ruși și americani de la Institutul Comun de Cercetare Nucleară din Dubna, Laboratorul Național Livermore din California și Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee.
Până de curând, aceste elemente (113, 115, 117 și 118) nu aveau cele mai sonore denumiri ununtrium (Uut), ununpentium (Uup), ununseptium (Uus) și ununoctium (Uuo), însă, în următoarele cinci luni, descoperitorii dintre elementele vor putea să le dea nume noi, definitive.
Oamenii de știință de la Institutul Japonez de Științe Naturale (RIKEN) sunt recunoscuți oficial drept descoperitorii celui de-al 113-lea element. În cinstea acestui lucru, elementul a fost recomandat să fie numit „Japonia”. Dreptul de a veni cu nume pentru restul noilor elemente este dat descoperitorilor, pentru care li s-au dat cinci luni, după care vor fi aprobate oficial de consiliul IUPAC.
Cel de-al 115-lea element este propus să fie numit „Moscovia” în onoarea regiunii Moscova!
Este gata! Pe 8 iunie 2016, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată a anunțat denumirile recomandate pentru elementele 113, 115, 117 și 118 ale tabelului periodic. Acest lucru a fost raportat pe site-ul sindicatului.
Unul dintre noile elemente supergrele ale tabelului periodic, numărul 113, a fost denumit oficial „nihonium” și simbolul Nh. Anunțul corespunzător a fost făcut de Institutul Japonez de Științe ale Naturii „Riken”, ai cărui specialiști au descoperit anterior acest element.
Cuvântul „nihonium” este derivat din numele local al țării - „Nihon”.
Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată a aprobat denumirile noului element cu numerele 113, 115, 117 și 118 - nihonium (Nh), moscovium (Mc), tennessine (Ts) și oganesson (Og).
Al 113-lea element poartă numele Japoniei, al 115-lea - în onoarea regiunii Moscova, al 117-lea - după numele statului american Tennessee, al 118-lea - în onoarea savantului rus, academician al Academiei Ruse de Științe Yuri Oganesyan .
În 2019, Rusia și întreaga lume sărbătoresc 150 de ani de la descoperirea de către Dmitri Ivanovici Mendeleev a tabelului periodic și a legii care a servit drept bază pentru chimia modernă.
În onoarea aniversării, Adunarea Generală a ONU a decis în unanimitate să organizeze Anul Internațional al Tabelului Periodic al Elementelor al lui Mendeleev.
"Ce urmeaza?" - întreabă Yuri Oganesyan, director științific al laboratorului de reacții nucleare al Institutului Comun de Cercetări Nucleare din Dubna, unde au fost descoperite ultimele cinci elemente ale tabelului periodic, inclusiv elementul-118, oganesson.
„Este clar că tabelul periodic nu se termină aici și trebuie să încercăm să obținem elementele 119 și 120. Dar pentru aceasta va trebui să facem aceeași revoluție tehnologică care ne-a ajutat să pătrundem în fruntea în anii 1990, să creștem. intensitatea fasciculului de particule cu mai multe ordine de mărime și fac detectorii la fel de sensibili”, subliniază fizicianul.
De exemplu, oamenii de știință produc acum un atom de fleroviu pe săptămână, bombardând o țintă cu trilioane de particule pe secundă. Elementele mai grele (să zicem, oganeson) pot fi sintetizate doar o dată pe lună. În consecință, lucrările la instalațiile actuale vor necesita un timp astronomic lung.
Cercetătorii ruși se așteaptă să depășească aceste dificultăți cu ajutorul ciclotronului DC-280 lansat în decembrie anul trecut. Densitatea fasciculului de particule produs de acesta este de 10-20 de ori mai mare decât cea a predecesorilor săi, ceea ce, după cum speră fizicienii ruși, va face posibilă crearea unuia dintre cele două elemente mai aproape de sfârșitul anului.
Cel de-al 120-lea element va fi cel mai probabil sintetizat primul, deoarece ținta californiană necesară pentru aceasta va fi gata la Laboratorul Național American de la Oak Ridge. Lansările de probă ale DC-280, menite să rezolve această problemă, vor avea loc în luna martie a acestui an.
Oamenii de știință cred că construirea unui nou ciclotron și a unor detectoare va ajuta să ne apropiem de răspunsul la o altă întrebare fundamentală: unde încetează să mai funcționeze legea periodică?
„Există o diferență între un element sintetic și unul natural? Când le deschidem și le introducem în tabel, nu indică de unde provin. Principalul lucru este că respectă legea periodică. Dar acum, se pare pentru mine, putem vorbi deja despre asta în trecut”, notează Hovhannisyan.

Toată lumea și toată lumea știe două fapte uimitoare despre genialul chimist rus Dmitri Ivanovici Mendeleev: în primul rând, omul de știință a venit cu propriul său tabel de elemente periodice într-un vis și, în al doilea rând, el este cel care are onoarea de a descoperi celebra băutură rusească. Ambele sunt mituri, care, însă, nu se întemeiază într-un loc gol. Dmitri Ivanovici nu a inventat nicio vodcă, deși a lucrat la teza sa de doctorat „Discurs despre combinația alcoolului cu apă”, care s-a ocupat de studiu. gravitație specifică soluții fără concentrare de vodcă. În ceea ce privește tabelul periodic al elementelor, există într-adevăr mult misticism în crearea lui. Dar ideea aici nu este deloc un vis profetic: încercați 20 de ani de cercetare pe o problemă semnificativă și complexă. Îți garantez că va începe să te bântuie în fiecare al doilea vis, iar familia ta se va înverzi și se va cățăra pe perete la cel mai mic indiciu al subiectului exercițiilor tale mentale.

Magia geniului este văzută aici într-un mod diferit: alcătuind tabelul periodic, Mendeleev a aranjat elementele în ordinea creșterii greutății atomice. Deja pe beriliu, a devenit clar că, conform datelor științifice din acea vreme, tabelul nu a putut fi obținut. Și atunci este cu adevărat inexplicabil: Mendeleev a schimbat pur și simplu greutatea atomică a beriliului și a adăugat o celulă goală între titan și calciu. A făcut asta cu aproape o treime din masă. Ca urmare, greutatea uraniului a crescut de până la 4 ori. Acest tabel nu numai că a sistematizat elementele chimice, dar a prezis și apariția unor elemente necunoscute!

La început, sistemul în sine, corecțiile făcute și prognozele lui Mendeleev au fost îndeplinite de comunitatea științifică cu mare reținere. Cu toate acestea, după ce Mendeleev a prezis „ekaaluminiu” (galiu), „ekabor” (scandiu) și „ekasilicon” (germaniu) au fost descoperite în 1875, 1879 și, respectiv, 1886, legea periodică a fost recunoscută. Fabricat la sfârșitul secolului XIX - începutul secolului XX. descoperirea gazelor inerte şi elemente radioactive nu a zdruncinat legea periodică, ci doar a întărit-o. Descoperirea izotopilor a explicat unele nereguli în succesiunea elementelor în ordinea crescătoare a greutăților lor atomice (așa-numitele „anomalii”). Crearea unei teorii a structurii atomului a confirmat în cele din urmă aranjarea corectă a elementelor de către Mendeleev și a făcut posibilă rezolvarea tuturor îndoielilor cu privire la locul lantanidelor în sistemul periodic.

Procesul de completare a tabelului continuă și astăzi. Este imposibil să întâlnim un element mai greu decât uraniul (numărul 92 în tabel) pe Pământ - toți sunt radioactivi, iar în ultimele patru miliarde de ani de existență a planetei noastre, nucleele lor s-au degradat. Aici vin în ajutor reactoare nucleare speciale și acceleratoare. De exemplu, una dintre cele mai puternice surse de energie, plutoniul, un element cu număr atomic 94, este produsă într-un reactor nuclear prin iradierea elementelor de uraniu sau transuraniu. Orice lucru mai greu decât fermiul - numărul de serie 100 - poate fi obținut doar la acceleratoare prin bombardarea țintelor cu ioni grei. Când nucleele țintei și „proiectila” se îmbină, apar nucleele unui nou element.

Conceptul de atom sugerează posibilitatea existenței unor elemente cu un număr atomic de până la 170. Dar aici apare o problemă: de îndată ce numărul atomic al unui element depășește numărul de uraniu, durata de viață a acestuia scade brusc. Deoarece elementele transuraniu sunt radioactive, ele sunt supuse dezintegrarii și de diferite tipuri. De exemplu, nucleul celui de-al 100-lea element este de 20 de ori mai puțin stabil decât nucleul uraniului, iar în viitor această instabilitate nu face decât să se intensifice, deoarece intră în joc un alt tip de dezintegrare - fisiunea spontană. Cu toate acestea, în anii 1960, la Laboratorul de Reacții Nucleare al Institutului Comun de Cercetări Nucleare au fost efectuate o serie de experimente pentru a studia proprietățile fisiunii nucleelor ​​de uraniu. În urma acestor experimente s-a dezvoltat o teorie conform căreia nucleele unor elemente supergrele pot avea o configurație specială care să le permită să existe minute, ore, zile și luni. A apărut o ipoteză despre existența unei anumite regiuni de nuclee supragrele stabile, departe de elementele cunoscute astăzi.

Zona a fost numită „insula stabilității”, iar după ce i-au prezis existența, cele mai mari laboratoare din Statele Unite, Franța și Germania au început o serie de experimente pentru a confirma teoria. Rezultatele experimentelor la ciclotronul Laboratorului Flerov de Reacții Nucleare de la Institutul Comun de Cercetare Nucleară (JINR) din Dubna, lângă Moscova, pot fi considerate o confirmare a faptului că regiunea de stabilitate a nucleelor ​​supergrele există. Aici, pentru prima dată, un element cu număr atomic 114 a fost sintetizat în 2000, iar în 2004 - cu număr atomic 116.

La mijlocul săptămânii trecute, la Casa Centrală a Oamenilor de Știință din Moscova a avut loc o ceremonie neobișnuită de „botez”: două noi elemente chimice ale tabelului periodic și-au primit numele oficiale. Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) a acceptat propunerile făcute de descoperitori în decembrie 2011 și a atribuit denumirea de „Flerovium” elementului 114, iar „Livermorium” celui de-al 116-lea, a atribuit denumirile chimice Fl și Lv. elemente noi. Flerovium și-a primit numele în onoarea lui Georgy Flerov, un fizician nuclear sovietic care a descoperit în 1940, împreună cu Konstantin Petrzhak, un nou tip de transformări radioactive - fisiunea spontană a nucleelor ​​de uraniu. Ideile lui Flerov au stat la baza sintezei unui număr de elemente chimice; Laboratorul de Reacții Nucleare din Dubna îi poartă numele. Livermorium (Lv) este numit după Laboratorul Național Livermore. Lawrence: oamenii de știință din acest laborator participă de mai bine de 20 de ani la experimente de sinteza de noi elemente desfășurate la Dubna.

Fizicienii de la Institutul Comun de Cercetare Nucleară au depus deja oficial o cerere la IUPAC pentru recunoașterea priorității pentru sinteza elementelor 113, 115, 117 și 118 - toate au fost sintetizate pentru prima dată la Dubna. Pe baza rezultatelor luării în considerare a cererilor, Uniunea va stabili prioritatea - cine va fi considerat descoperitorul și va avea dreptul de a propune nume pentru aceste elemente. Cu toate acestea, decizia IUPAC cu privire la această problemă poate fi amânată. De exemplu, fizicienii germani de la Centrul Helmholtz pentru Cercetarea Ionilor Grei (GSI), situat în Darmstadt, așteaptă de 14 ani recunoașterea succesului fuziunii elementului 112.

Vorbind despre planuri, academicianul Yuri Tsolakovich Oganesyan, director științific al Laboratorului de Reacții Nucleare Flerov, a anunțat crearea unei așa-numite „fabricii de elemente supergrele” în următorii 4-5 ani. Să le primească nu la bucăți, ci în sute și să le studieze proprietățile în detaliu. Într-un laborator nou, pe un nou accelerator și echipamente noi. Șeful grupului științific a spus că anul viitor el și colegii săi vor fi angajați în sinteza a trei noi izotopi ai elementului 118. El a amintit că oamenii de știință germani au efectuat deja experimente privind sinteza elementelor 119 și 120, dar nu au avut încă succes. În opinia sa, proiectul „fabricii” este mai promițător decât încercările „frontale” de a asalta noi culmi.

„Fabrica va răspunde la întrebarea: sunt similare fizic cu alte elemente? Chimic? Se încadrează în tabelul periodic? Aceste studii sunt mai complexe decât descoperirea de noi elemente", a spus Hovhannisyan. "Puteți merge mai departe, sperând să vedeți dacă există noi insule de stabilitate, dar este foarte dificil. Nu puteți alerga nicăieri, dar obțineți ceea ce obțineți. în cantități mari și din proprietățile detaliate pentru a prezice ce se va întâmpla acolo în continuare,

În tabelul de referință, pe lângă numărul de serie al elementelor, simbolul lor, denumirea și greutatea atomică, sunt date și scurte informații istorice: cine a descoperit cutare sau cutare element și când. Datele indicate în tabel corespund în principal acelor ani în care elementele au fost obținute în formă pură, adică în stare metalică sau liberă, și nu în formă compuși chimici; este dat și numele omului de știință care a reușit primul acest lucru. Îndrumări suplimentare cu privire la aceste aspecte pentru unele elemente sunt oferite în notele de la tabel. Abrevierea „Izv. La multi ani." înseamnă „cunoscut din cele mai vechi timpuri”, restul abrevierilor sunt clare.

Note de tabel:

1) Jansen și, independent de el, Lockyer au descoperit în 1868 în spectrul soarelui linii necunoscute până acum; acest nou element a fost numit heliu, deoarece se credea că se găsește numai în soare. După 27 de ani, Ramsay și Cleve au găsit aceleași linii în spectrul unui nou gaz pe care l-au obținut prin analiza mineralului cleveite; denumirea de heliu pentru acest element a fost păstrată.

2) Încă de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. se știa că acțiunea acidului sulfuric asupra spatului fluor eliberează un acid special care corodează sticla. În 1810, Ampere a arătat că acest acid este similar cu acidul clorhidric și este o combinație cu hidrogenul unui element necunoscut, pe care l-a numit fluor. Fluorul pur a fost obținut de Moissan abia în 1886.

3) Oxidul de magneziu este cunoscut de mult timp, a fost investigat de Black încă din 1775. În 1808 Davy a încercat să obțină magneziu metalic, dar nu a reușit să obțină metalul în forma sa pură.

4) Dioxidul de titan a fost obținut în mod de laborator la sfârșitul secolului al XVIII-lea, Berzelius a primit titan, dar nu chiar pur. Un titan metalic mai pur a fost obținut de Gregor, apoi de Moissan.

5) Compușii cu sulf ai arsenului erau cunoscuți în antichitate.

6) La începutul secolului al XIX-lea. s-a obtinut un amestec de niobiu si tantal, care a fost considerat ca un element nou; i s-a dat numele Columbia. În America și Anglia, niobiul este încă numit columbium.

7) Sub formă de oxid de ceriu, a fost obținut în 1803.

8) Multă vreme, un amestec de praseodim și neodim a fost considerat un element separat, care a fost numit didiu (Di).

9) Ca metal special, platina a fost descrisă în 1750; înainte de 1810 Columbia era singurul loc în care se extragea platină. Apoi platina a fost găsită în alte locuri, inclusiv în Urali, care până acum este cea mai bogată sursă de producție.

10) Dioxidul de uraniu, obținut pentru prima dată în 1789, a fost inițial luat ca un element nou. Uraniul metalic a fost obținut pentru prima dată în 1842, proprietățile sale radioactive au fost descoperite abia în 1896.

_______________

Sursa informatiei: SCURT MANUAL DE FIZIC SI TEHNIC / Volumul 1, - M .: 1960.

Istoriile chimice și istoriile chimiei

Cum au fost descoperite elementele chimice și a fost creat Tabelul Periodic

Element și substanță simplă

Element în sensul obișnuit - componentă orice. Deja în antichitate se credea că, așa cum cuvintele sunt alcătuite din litere, tot așa și corpul este alcătuit din elemente. Chimistul francez A. Lavoisier a folosit ca echivalent termenii „element” și „corp simplu”. D. I. Mendeleev a început să separe acești termeni. El a scris: „Conceptele și cuvintele corp simplu și element sunt adesea confundate între ele... Un corp simplu este o substanță... cu o serie de caracteristici fizice și reacții chimice... Numele elementelor ar trebui să însemne acele materiale. componente ale corpurilor simple și complexe care le conferă un anumit set de proprietăți fizice și chimice... Carbonul este un element, iar cărbunele, grafitul și diamantul sunt corpuri simple.

O substanță simplă este o formă de existență a unui anumit element chimic într-o anumită stare de agregare. Un element chimic, pe de altă parte, este un atom sau combinația lor împrăștiată cu aceeași sarcină nucleară, cu același număr de protoni în nucleu. Când apar între atomi ai aceluiaşi element chimic legături chimice, atunci totalitatea atomilor legați chimic este deja o substanță simplă.

Elemente după Aristotel

Aristotel (384-322 î.Hr.) a fost elev al celebrului filozof și matematician Platon timp de aproape 20 de ani, iar abia la vârsta de 37 de ani a părăsit zidurile școlii platonice pentru a deveni profesorul lui Alexandru cel Mare. În 335 î.Hr. e. și-a fondat școala filozofică la Atena – Liceul. La acea vreme, filozofii habar n-aveau despre elementele chimice, deși cunoșteau șapte metale și două nemetale - cărbunele și sulful. Aristotel a creat prima imagine a lumii. Era sigur că principiul fundamental al a tot ceea ce există este un fel de materie primară unică, care se află în stări diferite, apărând cu combinații de patru elemente sau elemente: pământ, apă, aer și foc. Elementul pământ poate fi în stare uscată și rece, elementul apă poate fi în stare rece și umedă etc. Aristotel a adăugat mai târziu o cincime celor patru elemente - eter, din care, după cum credea el, cerurile, stelele și planetele constau. În opinia sa, toate cele șase metale s-au format din mercur prin adăugarea unuia sau altui element - pământ, apă, aer sau foc.

Primul metal al omului

Știți care a fost primul metal pe care l-a întâlnit o persoană în epoca de piatră? Ce se poate obține de la mercur la aur?

Se crede că aurul și fierul au fost primele metale cunoscute de om în epoca de piatră. Aurul apare în natură în starea sa nativă, în timp ce fierul era un metal care „cădea din cer”, fier meteoric. În Egiptul antic, fierul era numit „be-nipet”, ceea ce însemna în traducere literala"metal ceresc" Trei milenii î.Hr., șapte metale erau deja cunoscute omenirii, numite „cele șapte metale ale antichității”: aur Au, fier Fe, argint Ag, cupru Cu, plumb Pb, staniu Sn și mercur Hg.

În secolul al IV-lea. î.Hr e. în India și Egipt, mercurul Hg și sulful S erau, conform ideilor străvechi, ca o „pereche părinte” care dădea naștere tuturor metalelor și mineralelor. Mercur a fost văzut ca un simbol al metalității, ca „sufletul metalului” și „rădăcina tuturor substanțelor”. Prin urmare, mercurul era numit la acea vreme mercur cu numele celei mai apropiate planete de Soare - aurul - Mercur. De aici și numele compușilor complecși ai mercurului - mercurați (de exemplu, tetraiodomercuratul de potasiu K 2 ).

Deja în secolul nostru, a devenit clar că mercurul natural și mercurul obținut din mineralul cinabru, sulfura de mercur HgS, conține întotdeauna un amestec de aur în cantități mai mari sau mai mici. Mercurul formează o serie de compuși cu aur: Au 3 Hg, Au 2 Hg, AuHg 2 etc. Unii dintre acești compuși sunt capabili să treacă împreună cu mercurul în vapori și apoi în condensatul acestuia. Prin urmare, mercurul nu este eliberat din impuritatea aurului nici după distilare repetată. Numai cu o descărcare electrică lungă în vapori de mercur poate fi izolată un strat negru de aur fin divizat pe pereții tubului de reacție. Acest fenomen a fost motivul renașterii cu 60-70 de ani în urmă a vechii versiuni alchimice a posibilității de a transforma mercurul în aur. Din păcate, aurul era doar o impuritate în mercur. Aurul Au în cantități extrem de mici poate fi obținut din mercur Hg numai în reacții nucleare. De exemplu, de la izotopul radioactiv mercur-197 într-o reacție nucleară

197 80 Hg(K, e, γ) → 197 79 Au,

în care, ca urmare a captării unui electron de către nucleu (K-capture), unul dintre protonii nucleului se transformă într-un neutron n° cu emisia unui foton γ:

p + + e = n° + γ.

Număr ordinal sau atomic?

Numărul de serie și numărul atomic al unui element chimic sunt sinonime, concepte care coincid. În sistemul periodic al lui Mendeleev, elementele sunt aranjate în ordinea crescătoare a numerelor lor, începând cu hidrogenul H, numărul ordinal sau atomic, care este egal cu unu. Numărul elementului egal cu taxa nucleele atomilor săi în unități de sarcină electrică elementară sau numărul de protoni din nucleu, iar pentru un atom neutru - numărul de electroni din acesta.

Termenul „număr atomic” a fost introdus pentru prima dată de chimistul englez Newlands în 1875 fără niciun simțul fizic. Acest termen nu a avut inițial nimic de-a face cu sistemul periodic al lui Mendeleev. Termenul „număr atomic al unui element” a fost introdus de către fizicianul englez Ernst Rutherford în 1913 în locul termenului „număr atomic al unui element” și l-a implementat în mod persistent. Deoarece Sistemul Periodic al lui Mendeleev este un sistem de elemente chimice, și nu de atomi care le alcătuiesc, termenul „număr de serie al elementului” este în prezent preferat.

Dacă simbolul elementului este E, atunci numărul de serie al elementului Z este indicat printr-un indice în stânga simbolului, iar numărul de masă A sau numărul de nucleoni din nucleele elementului este indicat prin un superscript la stânga, de exemplu A Z E. Pentru izotopul de aur-197, desemnarea va fi: 197 79 Au, unde 197 este numărul de masă A, 79 este numărul de serie Z.

Elementele chimice „se stinge”?

Toate substanțele Pământului au fost formate în principal din atomi stabili de elemente chimice. Dar, pe lângă ele, există cantități extrem de mici de elemente radioactive în scoarța terestră, hidrosferă și atmosferă, cum ar fi franciu Fr, actiniu Ac, tehnețiu Tc, radon Rn, astatin At, poloniu Po ​​și altele, care sunt clasificate ca „disparute”. " elemente. În primele etape ale formării Pământului, au fost multe dintre ele, dar din cauza dezintegrarii radioactive, s-au transformat treptat în atomi stabili ai elementelor care există în prezent. În special, tehnețiul, un element al Grupului VIIB al Tabelului Periodic, care a existat cu aproximativ 4 miliarde de ani în urmă, a dispărut ca urmare a dezintegrarii radioactive: Tc-99 (e) Ru-99. Urmele de tehnețiu găsite în unele minerale de ordinul a 10 -9 g/kg sunt rezultatul descompunerii radioactive a uraniului U și impactului neutronilor cosmici n° asupra mineralelor care conțin molibden Mo, niobiu Nb și reniu Re.

Al lor ultimele zile atomii de potasiu-40, uraniu-235, actiniu-235, astatin-211 și alte câteva elemente radioactive supraviețuiesc în epoca modernă.

În special, s-a calculat că în fiecare kilogram de uraniu, după 100 de milioane de ani, se formează 13 g de plumb Pb și 2 g de heliu He. Și în 4 miliarde de ani nu va mai rămâne uraniu pe Pământ. În fostele zăcăminte ale mineralelor sale se vor găsi doar compuși de plumb, iar atmosfera va deveni mai bogată în heliu.

Ce este în atmosfera lui Venus, pământ și Marte?

Atmosfera lui Venus și Marte conține în principal carbon sub formă de dioxid de CO 2 , în timp ce atmosfera Pământului conține azot N 2 . În atmosfera lui Venus, pe lângă dioxidul de carbon, există și cantități mici de azot și argon Ar. În atmosfera marțiană, după dioxidul de carbon, dioxidul de sulf este cel mai abundent. SO2 şi azot. Pe lângă azot, atmosfera Pământului conține oxigen O 2 și cantități foarte mici de argon și dioxid de carbon. Se crede că atmosfera Pământului, la începutul evoluției sale, era formată din dioxid de carbon, iar apoi a devenit azot-oxigen. Aproape tot argonul din atmosfera Pământului s-a format ca urmare a dezintegrarii radioactive a nucleelor ​​elementului chimic potasiu-40.

„Materie prime” pentru formarea elementelor

Stelele sunt un amestec hidrogen-heliu. Nu este acest amestec principala „materie primă” pentru formarea altor elemente chimice?

Toate elementele chimice au fost formate din nucleele de hidrogen H, care, împreună cu heliul He, este partea principală a materiei cosmice. Elementele chimice rămase pot fi considerate ca o mică impuritate. Majoritatea stelelor, inclusiv Soarele nostru, sunt un amestec de hidrogen-heliu. Numai în stele, numite „pitice albe”, ca urmare a reacțiilor nucleare, hidrogenul a fost complet „ars” și în schimb au apărut elemente mai grele.

„Arderea” hidrogenului cu transformarea lui în heliu are loc în principal în apropierea centrului stelei, unde temperatura este mai ridicată. În acest caz, miezul stelei se contractă, iar coaja se extinde. Temperatura de suprafață a stelei scade și aceasta devine o „gigant roșie”. În nucleul „ars” și foarte comprimat, încep reacțiile nucleare, ducând la formarea de noi elemente chimice. În primul rând, cu participarea nucleelor ​​de beriliu Be, se formează atomi de carbon C:

8 4 Fi + 4 2 El → 12 6 C.

Noile nuclee de elemente ușoare servesc drept material de pornire pentru formarea ulterioară a tuturor nucleelor ​​grele în procesele de captare a neutronilor. De exemplu, formarea nucleelor ​​de azot N are loc în timpul captării neutronilor de către n° nuclee de carbon cu ejectarea electronilor e - : 12 6 C + 1 0 n = 13 6 C = 13 7 N + e - .

Sursele de neutroni care funcționează continuu sunt reacții nucleare de tipul:

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

Unele elemente chimice par să fi fost formate prin intermediul particulelor nucleare accelerate de variabile câmpuri electromagneticeîn atmosferele stelelor.

Elemente din univers

Pe Pământ, în abundență descrescătoare, elementele chimice alcătuiesc o serie: O, Si, A1, Fe, Ca, ..., H (locul 9), ..., C (locul 13), ..., He ( locul 78). Prevalența elementelor în Univers scade în seria: H>He>O>C>Ne>N>Si>S>…

În spațiu s-a detectat prezența amoniacului NH 3 , a apei H 2 O, a acidului cianhidric HCN, a metanolului CH 3 OH, a acidului formic HCOOH și chiar a aminoacizilor. Printre meteoriții care cad pe Pământ se numără așa-numitele condrite carbonice, care includ de la 0,5 la 7,0% compuși organici. În special, 18 aminoacizi diferiți au fost găsiți în meteoritul Murchison (Australia, 1969). Prin urmare, se crede că formarea de compuși organici și anorganici este un proces cosmic larg răspândit.

triadele Döbereiner

Johann-Wolfgang Döbereiner (1780-1849), un chimist-tehnolog german, a primit educația chimică în timp ce lucra ca farmacist asistent într-un număr de orașe germane. A devenit apoi proprietarul unei mici fabrici de droguri, dar a dat rapid faliment. După ce a acumulat capital, Döbereiner a achiziționat din nou o fabrică de albire a țesăturilor cu clor, dar în 1808 întreprinderea a dat faliment. A fost salvat din sărăcie de un prieten și patron, poet și filozof I.-V. Goethe, care în acea vreme conducea guvernul unuia dintre ducatele de manie. Goethe l-a invitat pe Döbereiner să ocupe funcția de profesor de chimie și farmacie la Universitatea din Jena. În 1817, Döbereiner a descoperit că unele elemente cu proprietăți chimice comune pot fi aranjate în ordinea crescătoare a maselor lor atomice, astfel încât masa atomică a mediei celor trei elemente să fie aproximativ egală cu media aritmetică a sumei maselor atomice ale celor vecine. elemente (regula triadelor). El a numit astfel de familii de elemente triade. Döbereiner a realizat patru triade din elementele cunoscute la acea vreme: litiu Li - sodiu Na - potasiu K; calciu Ca - stronţiu Sr - bariu Ba; sulf S - seleniu Se - teluriu Te; clor Cl - brom Br - iod I.

Lucrarea lui Döbereiner a servit drept început al creării viitorului Sistem periodic, deși legătura reciprocă a triadelor a rămas nedescoperită până la Mendeleev. Regula triadelor a fost folosită de Mendeleev pentru a clasifica elementele chimice.

Mendeleev și Meyer

Până acum, într-o serie de țări străine prioritateadescoperirea Legii periodice de către Mendeleev şi exageratăRolul lui Meyer în această descoperire. Descoperitorii lui Periodicale legii se numesc Meyer si Mendeleev.

Lothar-Julius Meyer (1830-1895) - profesor german de chimie, membru corespondent al Academiei de Științe din Berlin, membru corespondent străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg din 1890, s-a ocupat de probleme de fiziologie, istoria teoriilor chimice și parțial chimie fizică.

La un moment dat a încercat să aranjeze elementele chimice în ordinea crescătoare a stărilor lor de oxidare. În 1864, în cartea „Teorii moderne ale chimiei”, Meyer a propus aranjarea elementelor în grupuri, dar nu a mers mai departe de această propunere și nu a dezvăluit conceptul de „grup de elemente”. Abia în 1870, după publicarea Legii periodice de către Mendeleev, a apărut articolul lui Meyer, în care considera sistem comun elemente chimice, aranjandu-le în masă atomică ascendentă, ceea ce Newlands a făcut înaintea lui.

Meyer însuși a recunoscut prioritatea lui Mendeleev în descoperirea Legii Periodice. Într-unul dintre articolele sale publicate după 1870, el a scris: „În 1869, înainte de a-mi exprima gândurile despre periodicitatea proprietăților elementelor, a apărut un rezumat al articolului lui Mendeleev...” despre sistemul periodic și legea periodică, care a făcut posibilă prezicerea proprietăţilor şi mai mult.elemente chimice nedescoperite.

Cu toate acestea, mai târziu, în 1880, Meyer a publicat un articol în care susținea prioritatea descoperirii Legii Periodice. Mendeleev, cu această ocazie, a scris că „... Lothar Meyer nu s-a referit la legea periodică înaintea mea, dar după mine nu i-a adăugat nimic nou”. Trebuie adăugat că Meyer a considerat multă vreme proprietatea principală substanțe simple starea de oxidare, nu masa atomică.

Mai usor decat hidrogenul?

Mendeleev credea că două elemente chimice, nedescoperite încă în natură, ar putea fi mai ușoare decât hidrogenul H: elementul x, pe care l-a numit Newtoniu, și elementul y, căruia i-a numit coronium. Pentru newtoniu, Mendeleev a introdus o perioadă zero în sistemul său și a plasat elementul coronium în I-a perioadă la hidrogen. Ambele elemente, în opinia sa, ar trebui să fie în grupa zero a sistemului periodic.

Mendeleev credea că newtoniul este nu numai cel mai ușor, ci și cel mai inert element chimic din punct de vedere chimic, care are cea mai mare putere de penetrare. După Mendeleev, cercetătorii individuali au încercat să prezinte neutronul neutru al particulei nucleare nr. ca un astfel de element chimic. Acum știm că în Tabelul Periodic al Elementelor nu pot exista elemente chimice mai ușoare decât hidrogenul.

Fenomenul pozitroniului

Se obțin atomi de pozitronu, simbol chimic Ps, și atomi de muonium, simbol chimic Mu. Atomii de pozitroniu nu au deloc nucleu. Ele constau dintr-un electron e - și un pozitron e + care se mișcă în jurul unui centru geometric.

Durata de viață a pozitroniului este scurtă, doar 10-b s. Un electron și un pozitron se ciocnesc mai devreme sau mai târziu și dispar, transformându-se în fotoni, cuante de energie. Positroniul poate participa la diferite reacții chimice. Reface cationii de fier Fe 3+ la Fe 2+: Ps + Fe 3+ \u003d Fe 2+ + e +,

înlocuiește iodul în molecula sa: Ps + I 2 = PsI + I,

se poate atasa de un atom de hidrogen: Ps + H = PsH.

Ultimul compus nu este o moleculă diatomică, ci un atom în care doi electroni e - și un pozitron e + se află în câmpul de acțiune al protonului p +.

Atomi sintetizați constând dintr-un muon Mu + încărcat pozitiv și un electron, numiți atomi de muonium. Acești atomi seamănă cu atomii de hidrogen, doar că în locul unui proton din nucleu există un muon cu o masă în repaus de 200 de ori mai mare decât masa unui electron. Muoniul, ca și pozitroniul, este instabil și există timp de aproximativ 10 s. Positroniul și muoniul nu aparțin atomilor elementelor chimice din Tabelul periodic al lui Mendeleev.

Care este cel mai amuzant nume pentru un element chimic?

Probabil că toată lumea va fi de acord că acesta este numele elementului numărul 33 - arsen, simbol As. Numele rusesc provine de la cuvântul „șoarece”. Preparatele otrăvitoare de arsenic erau folosite în vremurile vechi pentru a extermina șoarecii și șobolanii. Nu trebuie gândit că nume rusesc acest articol este cumva excepțional. Sârbii și croații numesc elementul nr. 33 „mishomor”, azerii și uzbecii îl numesc „margumush”: „mush” este un șoarece, iar „mar” înseamnă a ucide. Iar numele arab „arsa naki” înseamnă „otravă care pătrunde profund”. Acest cuvânt este în consonanță cu numele latin al elementului nr. 33 - „ar-senicum” și cu cel grecesc - „arsenicon”. Este curios că cuvântul „Arsen” în greacă înseamnă „curajos, puternic”. Prin urmare, în secolul al XIX-lea. s-a emis ipoteza că nume rusesc Elementul nu provine din cuvântul „șoarece”, ci din cuvântul „soț”, ca și cum termenul „muzhyak” ar exista în Rusia în vremuri străvechi și abia mai târziu a „renascut” în numele de arsenic.

chimisti impresionabili

Ce se reflectă mai mult în denumirile elementelor chimice: culoarea substanțelor simple, mirosul sau gustul lor?

Judecând după numele elementelor chimice descoperite de chimiști, cei din urmă au fost cel mai impresionați de culoarea substanțelor simple și de culoare linii spectraleîn spectrele de emisie ale compuşilor elementelor noi. Deci, clorul Cl în traducere din cuvântul grecesc „chloros” înseamnă galben-verde. Iod I-am primit numele de la culoarea vaporilor săi. Tradus din greacă, „iodes” înseamnă violet. Sulful solid S 8 a primit un nume derivat din vechiul cuvânt indian „sira” - o culoare galben deschis. Numele elementului de rodiu Rh provine de la cuvântul grecesc „rhodon” – trandafir, după culoarea roz a unui număr de compuși de rodiu, iar iridiu Ir – de la cuvântul grecesc „iris” – curcubeu, datorită varietății de culori ale săruri de iridiu. Elementul crom Cr și-a primit numele de la cuvântul grecesc „chroma” - culoare, culoare. Sărurile de crom sunt aproape întotdeauna colorate.

După invenția spectroscopului, a devenit posibilă stabilirea prezenței unui element printr-un set de linii colorate în spectrul de emisie al compușilor săi. Elementul taliu Tl este numit după linia verde strălucitoare la 535 nm. Cuvântul grecesc „tal” înseamnă o ramură tânără verde. Elementul rubidiu Rb a fost numit după două linii roșii închise la 780 și 795 nm în spectrul sărurilor sale. Cuvântul latin „rubidus” înseamnă roșu închis. Denumirea elementului cesiu Cs provine de la cuvântul „cesium”, care printre vechii romani însemna culoarea albastră a părții superioare a „boltei cerului”. În spectrul de emisie al sărurilor de cesiu s-au găsit două linii albastre cu o lungime de undă de 455 și 459 nm. Numele elementului indiu nr. 49, simbolul In, a primit culoarea liniei albastre din spectrul de emisie al sărurilor sale, care are o lungime de undă de 451 nm, a cărei culoare era foarte asemănătoare cu culoarea străvechiului indigo albastru. .

Doar două elemente sunt numite după mirosul substanțelor lor simple: brom Br, cuvântul grecesc „bromos” înseamnă miros, și elementul osmium Os, cuvântul grecesc „osme” înseamnă miros. Tetroxidul de osmiu OsO 4 are un miros înțepător. Niciun element chimic nu este numit în funcție de gustul unei substanțe simple.

Denumiri adecvate ale izotopilor

Izotopii tuturor elementelor chimice, cu excepția izotopilor hidrogenului, nu au denumiri. Pentru izotopii de hidrogen A Z H, sunt acceptate următoarele denumiri: 1 1 H - protium 2 1 H \u003d D - deuteriu, 3 1 H \u003d T - tritiu. Doar al patrulea izotop: 4 1 H, necunoscut în natură, nu a primit un nume și un simbol special.

Nucleele primilor trei izotopi au și denumiri speciale: proton p +, deuteron dși triton t. Tritiul, spre deosebire de protiu și deuteriu, este radioactiv, emite raze β moi cu un timp de înjumătățire de 12,3 ani, transformându-se în atomi de heliu 3 2 He. În apa obișnuită, există un atom de tritiu la fiecare 10 18 atomi de protiu. Aceasta înseamnă că în întreaga hidrosferă a Pământului nu există mai mult de 100 kg de tritiu.

Tritiul terestru este de origine cosmică: neutronii spațiali transformă atomii de azot în atomi de carbon și tritiu:

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

Tritiul artificial este produs în reactoarele nucleare prin interacțiunea atomilor de litiu Li cu neutronii: 6 3 Li + 1 0 n = 7 3 Li = 4 2 He + T.

radioactiv natural

Acestea sunt potasiu K și rubidiu Rb, care creează radiația de fond în care omenirea a trăit de milenii.

Elementul K (numărul atomic 19), care apare în mod natural într-o cantitate semnificativă (2,5%), are trei izotopi: 39 K (93,26%), 41 K (6,73%), 40 K (0,01%). Doar ultimul izotop este radioactiv. Jumătate din atomii izotopului se descompun în 1,3∙109 ani. Acest timp se numește timp de înjumătățire:

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

În timpul dezintegrarii nucleului de 40 K, în 88% din cazuri, se emite un electron e și se formează izotopul de calciu 40 20 Ca, iar în 12% electronul este captat de nucleu de la nivelul energetic inferior (K-capture). ) și apare izotopul de argon 40 18 Ar. Când un electron este captat de nucleu, protonul nucleului se transformă într-un neutron, în urma căruia numărul atomic al elementului scade cu unu, adică nucleul de potasiu se transformă într-un nucleu de argon. În fiecare an, din 1 g de potasiu se formează aproximativ 4∙10 -12 ml de argon, care intră în atmosferă. Cu miliarde de ani în urmă, izotopul de 40 K a fost unul dintre principalii generatori de căldură din scoarța terestră. Era mult atunci, cam 2%.

Elementul Rb împrăștiat în natură (numărul de ordine 37) se găsește în toate mineralele și apele care conțin potasiu. Rubidiul este o umbră de potasiu. Are doi izotopi: 85 Rb (72,2%) și 87 Rb (27,8%). Ultimul izotop este radioactiv: 87 37 Rb = 87 38 Sr + e -

Timpul de înjumătățire al acestui izotop este de 5∙1010 ani. S-a descoperit că 1% din tot stronțiul terestru Sr s-a format ca urmare a dezintegrarii a 87 de nuclee Rb, care, apropo, a ajutat la stabilirea faptului că Pământul „trăiește în lume” de aproximativ 4,5 miliarde de ani.

Numele elementelor - de la numele mineralelor

Astfel, elementul zirconiu Zr a fost numit după mineralul zircon ZrSiO 4 , ortosilicat de zirconiu. În literatura chimică rusă până la începutul secolului al XX-lea. elementul Zr a fost numit zircon și zircon.

Elementul beriliu Be și-a luat numele de la numele mineralului beril din compoziția Be 3 Al 2 (Si 6 O 18). O varietate prețioasă de beril este un smarald cunoscut de toată lumea, deși puțini l-au văzut și l-au văzut. Numele elementului de mangan Mn provine de la cuvântul german „manganerd” - minereu de mangan.

Elementul bor B este numit după mineralul borax, al cărui nume latin este borax.

Elementul sodiu Na și-a luat numele de la cuvântul arab „natrun”, adică sodă, carbonat de sodiu Na 2 CO 3, în timp ce elementul litiu Li a fost numit folosind cuvântul grecesc „lithos”, care înseamnă piatră. Din vechile denumiri ale substanțelor găsite în natură provin denumirile elementelor potasiu K și calciu Ca. Primul este derivat din denumirea arabă pentru potasiu, carbonat de potasiu K 2 CO 3 - "al-kali", iar al doilea - de la numele latin pentru var, carbonat de calciu CaCO 3 - "calx".

"fosfor bolognez"

În 1602, cizmarul și alchimistul bolognez V. Casciarolo a găsit în munții din apropierea orașului Bologna (Italia) o piatră cenușie foarte grea, densă. Alchimistul bănuia prezența aurului în el. Pentru a o evidenția, a calcinat piatra împreună cu cărbune și ulei de uscare. Spre surprinderea lui Casciarolo, produsul de reacție răcit a început să strălucească roșu în întuneric. Alchimistul i-a dat pietrei găsite numele „lapis solaris” - o piatră a soarelui. Vestea pietrei luminoase a făcut furori printre alchimiști. Piatra a început să fie numită „Bologna gem”, „Bologna fosfor”.

Ulterior, s-a dovedit că Casciarolo a găsit mineralul barit, sau sulfatul de bariu, BaSO4. Când BaSO4 interacționează cu cărbunele, se formează sulfură de bariu BaS:

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

care are capacitatea de a străluci după ce este ținut la soare. Fosforescența este inerentă nu în sulfura de bariu în sine, ci în amestecul acesteia cu sulfurile altor metale.

În 1774, chimistul suedez Scheele și prietenul său Johan-Gotlieb Gan (1745-1818), un chimist și mineralog suedez, au descoperit că piatra găsită de alchimist conținea un nou element chimic, pe care l-au numit barit, care înseamnă „greu”. în greacă.”. Cu toate acestea, chimiștii suedezi nu au descoperit un element nou, ci oxidul său BaO. În secolul 19 denumirea de barita a rămas cu mineralul, iar noul element a fost numit bariu. Pentru prima dată, bariul sub formă de metal a fost obținut abia în 1808 de către chimistul englez Davy prin electroliza hidroxidului de bariu umezit Ba(OH) 2 .

Bariul este foarte activ din punct de vedere chimic. Se aprinde cu ușurință spontan în aer, devenind flacăra verde și interacționează puternic cu apa. Prin urmare, trebuie depozitat sub un strat de kerosen anhidru.

Exasilicon sau germaniu?

Scrisoarea lui Mendeleev către profesorul german de chimie Winkler, care a descoperit noul element germaniu, conținea următoarele cuvinte: „Tu ești părintele descoperirii, tu singur ai dreptul să dai un nume descendenților tăi”.

În sistemul periodic de elemente din grupa IVA, între siliciu Si și staniu Sn, a existat o celulă goală a unui element necunoscut, căruia Mendeleev i-a dat numele temporar „ecasilicon”. Clemens-Alexander Winkler (1838-1904), analizând rarul mineral argirodit găsit recent în Saxonia, a descoperit în 1886 prezența unui nou element în acesta. Winkler a izolat elementul ca o substanță simplă și a obținut sărurile acestuia. El a numit elementul descoperit de germaniu Ge în onoarea patriei sale. Acest nume a provocat obiecții puternice din partea unor chimiști. Unii au început să-l acuze pe Winkler de naționalism, alții că i-au acordat prioritate lui Mendeleev, care a prezis existența acestui element. Atunci Winklerul nedumerit a apelat la Mendeleev pentru sfat. Mendeleev l-a susținut puternic pe Winkler.

Ulterior, a fost stabilită compoziția mineralului argirodit. S-a dovedit a fi dublă sulfură de argint și germaniu 4Ag 2 S∙GeS 2 .

Pentru a obține germaniu, Winkler a calcinat mai întâi mineralul în aer; în timp ce sulfurile au fost transformate în oxizi de argint și germaniu Ag 2 O și GeO 2 . Apoi a tratat amestecul de oxizi cu o soluție apoasă de amoniac NH 3, care a transferat numai oxid de diziln în soluție sub formă de hidroxid de argint diamina: Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O \u003d 2OH.

Restul (și era dioxid de germaniu) Winkler a filtrat și încălzit în atmosferă de hidrogen: GeO 2 + 2H 2 = Ge + 2H 2 O.

Cel mai prost nume vreodată

Acesta este azotul - elementul numărul 7 (simbol N). Numele i-a fost dat elementului de chimistul francez Lavoisier, care l-a derivat din cuvintele grecești „alpha” - negație și „zoe” - viață: „a-zoos” înseamnă „fără viață”, „nerespirabil”. Lavoisier știa că cuvântul „azot” era folosit chiar și de alchimiști, punând acestui cuvânt un cu totul alt sens, corespunzând mai mult „forței vitale” care vindecă bolnavii și face pe cel urât frumos. În mitologia biblică era folosit și cuvântul „azot”, adică începutul și sfârșitul tuturor lucrurilor, esența vieții, primul și ultimul act. Astfel, s-a dovedit că azotul era în același timp un element „fără viață” și „vindecător”, „afirmarea vieții” și „negarea vieții”. Numele nefericit al elementului a dus la încercări de a-i da un nume diferit. Așa a apărut al doilea nume de azot - „azot” și „azot”, adică „născând salitrul”, nitrat de potasiu KNO 3.

Diferitele nume ale elementului au determinat apariția diferitelor denumiri ale compușilor săi: acidul azotic HNO 3 - derivat din cuvântul „azot”, iar numele sărurilor sale - „nitrați” - a fost format din cuvântul „azot”.

Cocoșul și Franța

Galiul a fost descoperit în 1875 de chimistul francez Paul-Emile Lecocq de Boisbaudran (1838-1912), membru al Academiei de Științe din Paris și se crede că i-a dat un nume în onoarea patriei sale, Franța. Numele latin al Franței este Galia. Dar în numele elementului există un indiciu al numelui lui de Boisbaudran însuși. Cuvântul latin „gallus” înseamnă cocoș, iar în franceză cocoșul este „le coc” – un nume identic cu cel al descoperitorului. Ce a vrut să spună de Boisbaudran când a numit elementul: el însuși sau țara lui? Acest lucru, aparent, nu se va afla niciodată.

Una dintre caracteristicile metalului galiu este punctul său de topire neobișnuit de scăzut - aproximativ 30 ° C. O bucată de galiu se transformă într-un lichid deja în palma omului. El rămâne înăuntru stare lichidaîntr-un domeniu foarte larg de temperatură: galiul fierbe la 2200 ° C.

Muddler bismut

Știați că originea denumirii elementului Nr. 83 bismut Bi este interpretată în moduri diferite?

Unii cred că cuvântul „bismut” este de origine germanică veche. Cuvântul german „bismut” înseamnă „metal alb”. Alții susțin că numele elementului provine din două cuvinte germane: „weise” - luncă și „muthen” - mine, deoarece în germană Saxonia bismutul a fost extras de mult timp în minele situate în pajiștile districtului Schneeberg.

Există o altă versiune: numele elementului provine de la cuvântul arab „bi ismid”, care înseamnă „posesor al proprietăților antimoniului”. Bismutul seamănă în multe privințe cu antimoniul, omologul său din grupul VA al Tabelului Periodic. Până în secolul al XVIII-lea bismutul a fost confundat nu numai cu antimoniul, ci și cu plumbul și staniul. Abia în prima jumătate a secolului al XVIII-lea. doi chimiști: suedezul Bergman și germanul Johann-Heinrich Pott (1692-1777) - au caracterizat bismutul ca o substanță simplă care diferă prin proprietățile sale de antimoniu, staniu și plumb. În Rusia, bismutul a fost numit pentru o lungă perioadă de timp fie „nimfă”, apoi „glaura”, apoi „demogorgon”, apoi „staniu vitros”.

Bismutul este ultimul element chimic din Tabelul Periodic care nu are radioactivitate naturală și cel mai diamagnetic metal, respingând cu forță egală de la ambii poli ai unui magnet permanent.

Episcop și arsenic

Nu cunoaștem numele descoperitorilor carbonului și sulfului, cele șapte metale ale antichității.

Manuscrisele și cărțile bisericești ne-au adus numele unui om care a primit pentru prima dată în 1250 elementul chimic arsenic Ca sub formă de substanță simplă. Se crede că a fost un călugăr german, filozoful Albert von Bolstedt (1193-1280), supranumit Albert cel Mare, „medicul universal”, care era un alchimist convins. Papa l-a făcut episcop, dar doi ani mai târziu von Bolstedt a abandonat această demnitate pentru a practica alchimia. Doar una dintre lucrările sale, Cartea Mică a Alchimiei, a supraviețuit până în vremea noastră. Bolstedt a obținut arsenul din sulfurile sale naturale: orpiment As 2 S 3 și realgar As 4 S 4 .

Arsenicul era cunoscut în cele mai vechi timpuri. Se crede că, chiar înainte de von Bolstedt, alchimiștii arabi au obținut arsenic prin încălzirea oxidului său cu cărbune:

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

Cu toate acestea, nu există surse scrise care să menționeze acest lucru.

„Antimoniu” - metal antimonastic

Vorbim despre un metal alb-argintiu, ușor de abrazat în pulbere și numit antimoniu Sb. Sulfura de antimoniu neagră Sb 2 S 3 , sau „strălucirea de antimoniu”, era cunoscută în vremuri străvechi. Arheologii au descoperit că deja în Babilon 3000 î.Hr. e. vasele erau făcute din antimoniu. În 1604, călugărul-alchimistul Vasily Valentin a fost primul care a descris în cartea sa „Carul de triumf al antimoniului” producția de antimoniu din compușii acestuia. Mai întâi a prăjit sulfură de antimoniu și a colectat trioxidul volatil:

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

apoi trioxidul de dizantimoniu Sb 2 O 3 a fost amestecat cu cărbune și calcinat:

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

Vasily Valentin a folosit compuși de antimoniu „pentru a curăța corpul uman de principiile dăunătoare”. El a testat efectul „medicamentelor” sale asupra călugărilor din ordinul benedictin, iar unii dintre călugări, după ce au luat drogul lui Valentin, au murit în agonie. De aici a venit un alt nume pentru antimoniu - „antimoniu”, care însemna „antimonastic”. În special, ca emetic, Valentine a folosit vin învechit de ceva timp în boluri cu antimoniu. Din antimoniu, a pregătit „pastile eterne”, care, după ce treceau prin tractul alimentar al călugărilor, erau din nou folosite pentru „vindecare”.

Se crede că diferite persoane se ascund sub pseudonimul „Vasily Valentin”. În listele călugărilor din ordinul benedictin, fratele Vasily Valentine nu a fost niciodată trecut.

Antimoniu și cosmetice

Numele rusesc pentru elementul nr. 51 antimoniu (simbol Sb) provine din cuvântul turc „syurme”, care se traduce prin „frecare”, „înnegrirea sprâncenelor”. Până în secolul al XIX-lea. în Rusia, a existat o expresie „la sprâncene îmbufnate”, deși erau „antimoniu” în nici un caz întotdeauna cu compuși de antimoniu. Doar unul dintre compușii de antimoniu - sulfura de antimoniu neagră Sb 2 S 3 - a fost folosit ca colorant pentru sprâncene și gene. Interesant este că în cărțile medievale, antimoniul era desemnat prin figura unui lup cu gura deschisă. Probabil, un astfel de simbol „prădător” i-a fost dat elementului deoarece antimoniul dizolvă („devorează”) multe metale în timpul topirii, formând aliaje cu acestea.

"Purtător de lumină"

„Gura lui uriașă... strălucea cu o flacără albăstruie, ochii sălbatici adânci erau înconjurați de cercuri de foc. Am atins acest cap luminos și, luând mâna, am văzut că și degetele mele străluceau în întuneric. Fosfor, am spus. (A. Conan Doyle. „Hound of the Baskervilles”)

În 1669, soldatul alchimist Honnig Brand (1630-1710) în căutarea „pietrei filozofale” a preluat evaporarea urinei umane. A adunat aproximativ o tonă de urină din barăcile soldaților și a evaporat-o până a primit o cantitate mică de lichid greu și roșu. Brand a încălzit acest lichid până s-a transformat complet într-un reziduu solid. Apoi a amestecat reziduul cu cărbune și a început să se aprindă. Curând, Brand a observat apariția de praf alb în vas, care strălucea puternic în întuneric. Așadar, pentru prima dată a fost obținută o nouă substanță simplă - fosforul alb P 4.

Numele „fosfor” în greacă înseamnă „purtător de lumină”. Urina conţine ortofosfat de sodiu Na 3 PO 4 , uree (NH 2 ) 2 CO şi acid uric H 4 N 4 C 5 O 3 . Ultimele două substanțe, atunci când sunt calcinate, se descompun în carbon, dioxidul său și apă, amoniac NH 3 și azot. Carbonul reduce ortofosfatul de sodiu la fosfor vaporos P 2:

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

Când vaporii de fosfor se condensează, se formează fosfor alb, a cărui oxidare lentă în aer determină o strălucire verzuie asociată cu eliberarea de energie luminoasă.

Până în 1737, obținerea fosforului alb a rămas secretul alchimiștilor, care credeau că au descoperit „piatra filosofală”. Au încercat să transforme metalele în aur cu ajutorul fosforului, dar au observat doar fulgerări și explozii ale acestei substanțe, au primit arsuri și alte răni. Fosforul nu și-a dezvăluit secretele. Doar lucrarea lui Liebig a dezvăluit secretul fosforului. Compușii săi de oxigen - fosfații - au devenit indispensabili pentru creșterea randamentelor culturilor, fosforul s-a dovedit a fi un element al vieții umane.

zeița primăverii și elementul frumuseții

„Eram un măgar adevărat care trecea cu vederea un nou element din minereu, iar Berzelius avea dreptate când râdea de cât de fără succes și de slab, fără perseverență, am bătut în palatul zeiței Vanadis.” (Din o scrisoare a chimistului german Wöhler, 1831)

La începutul anului 1830, Wöhler a supus analizei un mineral necunoscut adus lui din Mexic. El a descoperit prezența unui nou element chimic în mineral. Din cauza bolii, Wöhler a fost nevoit să întrerupă studiul mineralului. El a trimis o mostră din mineral și rezultatele unei analize neterminate prietenului său, chimistul suedez Berzelius, notând semnele unui nou element cu semn de întrebare.

La sfârşitul anului 1830, Nils-Gabriel Sefström (1787-1845), profesor la Institutul de Mine din Stockholm, a descoperit în zgura obţinută la topirea fierului din minereu de fier, un nou element chimic numit vanadiu după zeița veche nordică a frumuseții Vanadis. Elementului i s-a atribuit simbolul V.

Când Berzelius a efectuat o analiză completă a mineralului trimis de Wöhler, s-a dovedit că elementul necunoscut marcat cu un semn de întrebare era vanadiul. Descrierea proprietăților vanadiului publicată de Sefström a coincis cu proprietățile elementului necunoscut înregistrate în jurnalul de laborator de Wöhler. Berzelius i-a raportat lui Wöhler acest lucru: „Odată, când Vanadis se odihnea, cineva a bătut la ușa ei. Zeița obosită a decis să aștepte să vadă dacă ciocănitul se va repeta din nou, dar nu a existat nicio repetare. Curiozitatea a luat-o mai bine, iar zeița, alergând spre fereastră, l-a văzut pe Friedrich Wöhler îndepărtându-se de ușa ei în gând. După un timp, a fost din nou deranjată de o bătaie în uşă, care s-a repetat cu insistenţă până când a deschis uşa. Niels Sefström stătea la uşă. S-au îndrăgostit și au avut în curând un fiu, pe care l-au numit Vanadius.

De fapt, vanadiul a fost descoperit chiar mai devreme, în 1801 de mineralogul mexican Andreas-Manuel del Rio (1764-1849) în același mineral pe care l-a analizat Wöhler. Rio a primit chiar oxizi și săruri ale unui element chimic necunoscut lui, pe care l-a numit erythronium, care înseamnă roșu în greacă. Sărurile de eritroniu au devenit roșii atunci când sunt încălzite și expuse la acizi. Cu toate acestea, del Rio s-a îndoit de corectitudinea analizelor sale și a concluzionat că eritroniul nu era un element chimic nou, ci oxidul de crom. În 1831, Wöhler a demonstrat că eritroniul și vanadiul sunt unul și același element chimic. Cu toate acestea, prioritatea descoperirii vanadiului a rămas lui Sefström. Mineralul trimis lui Wöhler și analizat pentru prima dată de del Rio a fost numit vanadinită. Compoziția sa este Pb5(VO4)3Cl. Este clorură de ortovanadat de pentalead.

Vanadiul metalic a fost obținut abia în 1869 de chimistul englez, președintele Societății Chimice din Londra Henry Enfield Roscoe (1833-1915) prin acțiunea hidrogenului asupra triclorurii de vanadiu încălzită VC1 3: 2VC1 3 + 3H 2 = 2V + 6HC1.

În forma sa pură, vanadiul este un metal maleabil, de o ori și jumătate mai ușor decât fierul, care se topește la 1900 ° C.

Medicină misterioasă

Medicul german Rolov a auditat odată farmaciile din Hildesheimer și a găsit într-una dintre ele oxid de zinc ZnO nu culoare alba, dar maro pal. Bănuind că preparatul conține arsenic As, Rolov l-a analizat. El a transformat oxidul de zinc în clorură prin acțiunea acidului clorhidric HCl: ZnO + 2HC1 \u003d ZnCl 2 + H 2O,

și apoi hidrogen sulfurat H 2 S a trecut prin soluția rezultată de clorură de zinc ZnCl 2:

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

Rolov a văzut formarea nu de sulfură de zinc albă ZnS, ci a unui precipitat galben pal. Culoarea galbenă este caracteristică sulfurei de arsen As 2 S 3 . Vânzarea oxidului de zinc a fost interzisă. Proprietarul fabricii care producea acest medicament a protestat împotriva deciziei lui Rolov și a trimis mostre de produse inspectorului general al farmaciilor din provincia Hanovra, profesor de chimie Friedrich Stromeyer (1776-1835). După o analiză completă a oxidului de zinc în 1817, Strohmeyer a descoperit un nou element în el, pe care l-a numit cadmiu (simbol Cd).

Cuvântul „cadmiu”, conform uneia dintre legende, provine de la numele fenicianului Cadmus, care se presupune că a fost primul care a găsit minereu de zinc și și-a descoperit capacitatea de a da cuprului o culoare aurie atunci când este topit. Amintiți-vă că un aliaj de cupru și zinc - alamă - are această culoare. Potrivit unei alte legende, eroul mitologiei grecești antice, Cadmus, l-a învins pe Dragon și a construit în posesiunile sale cetatea Cadmeus, în jurul căreia a crescut apoi orașul Teba cu șapte porți.

Rolov a fost aproape de a descoperi un nou element. Culoarea galbenă a sulfurei de zinc pe care a izolat-o nu a fost cauzată de prezența sulfurei de arsen, așa cum credea el, ci de amestecul de sulfură a noului element chimic cadmiu CdS, care are și culoarea galbenă. Nuanța maro a oxidului de zinc apare întotdeauna atunci când această substanță este contaminată cu un amestec de oxid de cadmiu CdO. Rolov a încercat să conteste prioritatea lui Stromeyer în descoperirea cadmiului, dar afirmațiile sale au fost respinse de chimiștii ai vremii.

Care element nu are loc în tabelul periodic?

Acesta este elementul argon Ar, cel mai comun element de pe Pământ din grupul gazelor nobile (inerte). În atmosfera pământului, conținutul de argon ajunge la 1,3%.

Prezența unui gaz necunoscut în aer a fost stabilită pentru prima dată de chimistul englez Cavendish. El a îndepărtat chimic tot azotul și tot oxigenul dintr-un vas cu aer, iar gazul rămas nu a putut fi legat de niciun element chimic. Ce fel de gaz era, Cavendish nu a putut afla.

În 1892, directorul Laboratorului Cavendish din Cambridge, fizicianul John-William Strutt, Lord Rayleigh (1842-1919) a descoperit din nou prezența unui gaz necunoscut în azotul din aer: azotul din aer era mai greu decât azotul. eliberat din compușii săi. Chimistul englez Ramsay, după ce a citit mesajul lui Rayleigh, a îndepărtat oxigenul din aer trecându-l în mod repetat peste cupru fierbinte: 2Cu + O 2 = 2CuO.

Ramsay a forțat azotul rămas să treacă de mai multe ori peste așchii de magneziu încălzit: 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2.

Deoarece azotul reacţionează cu magneziul Mg pentru a forma nitrură de Mg 3 N 2, după această reacţie nici un gaz nu ar trebui să rămână în volumul de aer preluat. Cu toate acestea, din 100 de litri de azot atmosferic, Ramsay a lăsat 921 ml dintr-un gaz necunoscut, mai inert decât azotul. În 1894, Rayleigh și Ramsay au făcut un anunț public despre descoperirea unui nou gaz în aer, un nou element chimic. Elementului i s-a dat numele de argon, care în greacă înseamnă inactiv, leneș.

Secretul lui Rayleigh și Ramsay

Milionarul american Godkins a lăsat un testament, conform căruia a fost stabilit un premiu de 10.000 de dolari pentru cele mai importante descoperiri legate de cercetarea atmosferică. Testamentul spunea că publicațiile anterioare trebuie excluse, iar manuscrisul descoperirii într-un singur exemplar urma să fie prezentat comisiei de premiu,

Prin urmare, Rayleigh și Ramsay au încercat să stabilească cu exactitate natura argonului. Se temeau că acest gaz nu este un element nou, ci una dintre modificările azotului.

Cel mai rar și mai greu gaz radioactiv

Acest gaz este radon Rn, care face parte din grupul VIIIA de gaze nobile (inerte) din Tabelul Periodic al Elementelor Chimice. Radonul este un gaz incolor, din care un litru are o masă de 10 g. La -62 ° C și presiune atmosferică se transformă într-un lichid incolor care are fluorescență cu lumină albastră sau violetă strălucitoare. În jurul valorii de -71 0 C, radonul devine o substanță solidă, opacă, care emite o strălucire albastră. Radonul este un gaz otrăvitor, în plus, este periculos datorită radioactivității sale. Acest element a fost descoperit pentru prima dată de fizicianul englez E. Rutherford în 1900, care l-a numit emanație (derivată din cuvânt latin"expirare"). În cursul unuia dintre experimente, Rutherford a luat o parte din aer dintr-o eprubetă care conținea bromură de radiu RaBr 2 și a examinat-o. Rezultatul a fost neașteptat: aerul a emis particule α. Aerul conținea un amestec de gaz radon, format în timpul descompunerii radioactive a radiului Ra. S-a constatat că într-o fiolă etanșată cu radiu se formează 0,65 mm 3 de radon la 1 g de radiu, iar apoi cantitatea acestuia nu crește. Formarea radonului intră în echilibru cu dezintegrarea radioactivă a radiului.

Denumirea „radon” a fost dată gazului de către fizicianul englez Dorn în 1900. Cuvântul „radon” este derivat din cuvântul „radiu”. Radonul se formează în timpul dezintegrarii radioactive nu numai a radiului, ci și a uraniului U, toriu Th, actiniu Ac și a altor elemente radioactive. Prin urmare, radonul a fost numit anterior toron, actinon și niton.

Radonul se găsește în concentrații mici în toate apele minerale. Unele dintre ele se numesc radon.

celula solara

Ce element chimic a fost descoperit mai întâi pe Soare și abia apoi pe Pământ?

Acest element a fost heliul He, un gaz rar și difuz, din punct de vedere chimic cea mai inertă substanță, un gaz al doilea ca luminozitate după hidrogen, cel mai bun conductor de electricitate dintre gaze.

În 1868, astronomul francez Jules Jansen și astronomul englez Norman Lockyer au observat o eclipsă de soare: Jean-sen în India și Lockyer în Anglia. Folosind un spectroscop, au detectat simultan o linie galbenă strălucitoare în spectrul coroanei solare, a cărei poziție nu a coincis cu poziția liniei galbene în spectrul sodiului. Jansen și Lockyer și-au dat seama că această linie aparține unui element nou. Scrisorile lor de descoperire au fost citite una după alta la o reuniune a Academiei de Științe din Paris. Lockyer a sugerat ca noul element să fie numit heliu. Helios în greacă înseamnă Soare.

resentimentele lui Rayleigh

„Vreau să mă întorc de la chimie la fizică. O persoană de clasa a doua, se pare, își cunoaște mai bine locul. Care este motivul acestor cuvinte amare ale lui Lord Rayleigh, unul dintre descoperitorii argonului?

Rayleigh și Ramsay, după descoperirea unui nou element chimic argon Ar, au fost supuși unor critici nerezonabile din partea unui număr de chimiști care nu puteau să creadă că argonul este cu adevărat un nou element chimic, un gaz monoatomic cu o masă atomică relativă de 40, mai mare. decât masa atomică a elementului care îl urmărește.potasiu K. Între elementul clor Cl și potasiu K pentru argon nu era loc în sistemul Periodic. Chiar și Mendeleev a spus că masa atomică relativă a argonului nu poate fi conciliată cu clasificarea periodică, că, aparent, argonul este o formă alotropă de azot, azot triatomic stabil N 3 . Chimistul francez Berthelot a raportat că mostrele de argon trimise lui de Ramsay au interacționat cu vaporii de benzen. Ramsay a încercat să repete experimentele lui Berthelot, dar fără rezultat. Desigur, Rayleigh nu putea fi de acord cu afirmația lui Mendeleev și cu raportul lui Berthelot. De aici vine afirmația de mai sus.

Halogeni, sare sau halogeni?

În 1811, editorul unui jurnal german de chimie, I.K. Schweiger (1779-1857) a propus să numească elementul clor un halogen, derivând acest cuvânt din cuvintele grecești „sare” și „nasc”, deoarece se cunoștea combinația clorului cu sodiu - sare comună NaCl. Pentru compușii clorului cu nemetale, Schweiger a propus denumirea comună de halogenuri, care în limba greacă însemna „asemănător cu sarea”.

Cu mâna ușoară a lui Schweiger, fluor F, brom Br și iod am început să fiu numit și halogeni în Europa, iar acest nume s-a transformat într-un nume de grup. În Rusia, academicianul german Ivanovich Hess (1812-1850), unul dintre fondatorii termochimiei, a introdus în 1831 în locul cuvântului „halogeni” traducerea sa în limba rusă - „sare” -.

Numele de grup al elementelor de la fluor la iod „sare” a fost păstrat în Rusia până în 1870. Dar în paralel cu cuvântul „sare” au început să folosească, din motive necunoscute, cuvântul complet lipsit de sens „halogeni” ca sinonim pentru aceasta. cuvânt, uitând că în traducere acest cuvânt înseamnă „asemănător pentru sare”. Este clorul sau bromul similar cu sarea? Cu toate acestea, acest cuvânt „gunoi” este încă folosit.

Din 1957, Comisia de Nomenclatură IUPAC a atribuit un singur nume de grup elementelor Grupului VIIA al Sistemului Periodic - halogeni.

„gaz necurat”

Pentru prima dată, azotul a fost obținut aproape simultan de doi chimiști: suedezul Scheele și englezul Cavendish în 1772, trecând aer prin cărbune încins și apoi printr-o soluție apoasă de hidroxid de sodiu NaOH: C + O 2 \u003d CO 2, NaOH + CO 2 \u003d NaHCO 3.

Cărbunele a legat oxigenul din aer la dioxidul de carbon CO 2 , care a fost absorbit de soluția de hidroxid de sodiu pentru a forma bicarbonat de sodiu NaHCO 3 . În gazul rămas, s-a stins o torță aprinsă; era azot, care nu a luat parte la reacțiile de mai sus.

Ambii chimiști nu au publicat rezultatele cercetării lor în timp util. În același 1772, chimistul, botanistul și medicul scoțian Daniel Rutherford (1749-1819) a scris în disertația sa „Despre așa-numitul aer fix și mofitic” despre producția și unele proprietăți ale azotului. Cuvântul „mofit” însemna „răsfățat”. Rutherford a fost creditat cu descoperirea azotului.

În Rusia, niciun element nu a avut în secolele XVIII-XIX. denumiri atât de numeroase precum azotul: gaz impur, gaz sufocant, septon, aer motic, aer combustibil, nitrat, putrefactiv, gaz mortal, azot, aer stricat etc. În același timp, s-a folosit și denumirea de azot, care s-a fixat treptat. în literatura chimică.

Element triplu deschis

Oxigenul a fost obținut mai întâi de mulți chimiști, neștiind cu adevărat ce fel de gaz era. Cui i s-a atribuit prioritatea descoperirii sale?

Chimiștii au întâlnit oxigen de mult timp, dar nu au reușit să stabilească natura gazului. Se crede că alchimistul-tehnolog olandez Cornelius-Jacobson Drebbel (1572-1633) a fost primul care a primit oxigen prin încălzirea azotatului de potasiu: 2KNO 3 \u003d 2KNO 2 (l.) + O 2

Drebbel a descoperit că în oxigen, pe care l-a numit „aer”, un cărbune mocnit se aprinde, iar o persoană respiră calm. În 1615, a construit primul submarin, l-a umplut cu oxigen și, împreună cu doisprezece oameni, l-a coborât pe fundul Tamisei, lângă Londra, timp de trei ore. Se crede că în submarin se afla și regele James I al Angliei.În 1665, asistentul lui Boyle, fizicianul englez Robert Hooke (1635-1703), a scris în cartea sa Micrografie că aerul constă dintr-un gaz care se află în salpetru (nitrat de potasiu). KNO 3) și o cantitate mare de gaz inert. Mai târziu, în 1678, chimistul danez Ole Borch a stabilit din nou că atunci când salitrul este încălzit, este de fapt eliberat un gaz, în care arde cărbunele strălucitor. În 1721, preotul Stephen Gales (1667-1761), repetând experiența lui Bopxa, a colectat acest gaz peste apă, dar l-a confundat cu aer purificat. În 1772, Scheele a izolat oxigenul folosind reacția interacțiunii dioxidului de mangan MnO 2 cu acidul sulfuric: 2MnO 2 + 2H 2 SO 4 \u003d 2MnSO 4 + 2H 2 O + O 2.

Gazul rezultat, Scheele numit „aer de foc”. Doi ani mai târziu, preotul englez Priestley, neștiind nimic despre munca predecesorilor săi, a descoperit din nou oxigenul prin încălzirea oxidului de mercur: 2HgO = 2Hg + O 2 .

O așchie mocnitoare a fulgerat puternic în gazul rezultat, un fir de fier a ars, împrăștiind scântei. Gazul rezultat, Priestley a numit „aer deflogistic”. Prioritatea descoperirii oxigenului a fost atribuită lui Scheele și Priestley.

În același 1774, Lavoisier, în timp ce efectua experimente cu încălzirea oxidului de mercur și arderea fosforului, a ajuns la concluzia că în aer există un gaz care susține arderea. La început l-a numit „gaz vital”, dar mai târziu i-a dat gazului denumirea de „principiu de formare a acidului” sau „oxigen”. Numele de familie din Rusia sa transformat treptat în cuvintele „oxigen” și „acid”. Doar primul cuvânt a fost fixat în literatura chimică.

gaz galben-verde

Chimistul suedez Scheele a descris unul dintre experimentele sale efectuate în 1774 astfel: „Am pus într-o retortă un amestec de magnezie neagră cu acid muriic, de gâtul căreia i-am atașat o bula fără aer și l-am așezat pe o baie de nisip. Bula era umplută cu gaz, care a vopsit-o în galben... Gazul avea o culoare galben-verde și un miros înțepător.”

Gazul obţinut de Scheele este clorul C1 2 . Scheele a fost descoperitorul elementului chimic clor.

Magnezia neagră este un mineral piroluzit MnO 2, a cărui denumire chimică este dioxid de mangan. „Acidul muric” la acea vreme se numea acid clorhidric HCI. Reacția raportată de Scheele este acum înregistrată după cum urmează:

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

Scheele a numit gazul rezultat „acid muriic deflogistic”. Abia în 1812 chimistul francez Gay-Lussac a dat acest gaz nume modern- clor, care în greacă înseamnă galben-verde.

în Rusia în secolul al XIX-lea. clorul era denumit în toate felurile: ser fiziologic, salin, clor, peroxid de sare gazoasă, acid clorhidric inflamabil etc.

Element descoperit de student?

Se crede că bromul - singurul nemetal lichid - a fost obținut pentru prima dată în 1825 de către un student la Universitatea din Heidelberg din Germania, Karl Lewig (1803-1890), care a lucrat sub îndrumarea chimistului Leopold Gmelin (1788-). 1853). Sub acțiunea clorului asupra apei unuia dintre izvoarele minerale, Levig a primit un lichid galben. A extras cu eter etilic (C 2 H 5) 2 O substanța care a dat lichidului o culoare galbenă, a îndepărtat eterul și a izolat. substanță lichidă culoare roșie-maro cu miros neplăcut ascuțit. Supraveghetorul lui l-a sfătuit să obțină mai mult din noua substanță. În timp ce studentul pregătea o cantitate suficientă dintr-o substanță necunoscută pentru cercetare, Antoine-Jerome Balard (1802-1876), un asistent de laborator de douăzeci și patru de ani al profesorului de chimie J. Angad, a raportat că a primit un nou substanță simplă. Balard a studiat saramurele mame din mlaștinile sărate de sud ale Franței. În timpul unuia dintre experimente, când a acționat asupra saramurului cu clor, a observat apariția unei culori galbene foarte intense. Balar a constatat că a fost cauzată de reacția interacțiunii bromurii de sodiu conținute în saramură cu clorul: 2NaBr + C1 2 = Br 2 + 2NaCl.

După câțiva ani de muncă intensă, Balar a izolat cantitatea necesară dintr-un lichid maro închis, pe care l-a numit murid. La sfatul lui Angad, el și-a transferat munca la Academia de Științe din Paris, unde doi profesori de chimie, Gay-Lussac și Tenard, au fost încredințați cu verificarea acesteia. Ei au confirmat descoperirea unei noi substanțe simple de către Balar, dar au găsit numele nereușit și și-au propus propriul lor - „brom”, care în greacă însemna fetid.

În același an, 1326, chimistul german Liebig a obținut și un lichid maro, dar l-a confundat cu monoclorură de iod IC1. O lună mai târziu, Liebig a aflat despre descoperirea lui Balar și, la fel ca studentul Lewis, a fost teribil de supărat. Mai târziu, Liebig a spus cu o causticitate nedreaptă că nu Balar a descoperit bromul, ci bromul l-a descoperit pe Balar. Dar, din acel moment, Liebig a jurat să tragă concluzii fără date experimentale suficiente.

halogen solid

„În lichiorul-mamă a leșiei obținute din alge, există o cantitate destul de mare de o substanță neobișnuită și curioasă... Noua substanță se transformă, atunci când este încălzită, în vapori de o magnifică culoare violetă.” (Din un articol al chimistului francez Courtois)

Această substanță a fost iod I 2 . În 1811, chimistul și farmacistul francez Bernard Courtois (1777-1838), studiind compoziția cenușii de alge marine, a observat că cazanul de cupru în care se evaporau soluțiile de cenușă a fost distrus prea repede. Courtois a început să investigheze proprietățile unor astfel de soluții și odată a descoperit că atunci când se adaugă acid sulfuric H 2 SO 4, se eliberează vapori violet dintr-o substanță necunoscută:

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

Courtois și-a publicat observațiile, dar nu a stabilit natura substanței pe care a izolat-o. Abia în 1813, un alt chimist francez Gay-Lussac a demonstrat că substanța lui Courtois este asemănătoare cu clorul și aparține grupului de halogeni. I-a dat numele de „iod”, care în greacă înseamnă violet, albastru închis. Gay-Lussac a sintetizat ulterior mulți derivați de iod: hidrogen iod HI, monoclorură de iod ICl, diiod pentoxid I 2 O 5 , hidrogen trioxoiodat HIO 3 etc.

Analog instabil al iodului

Posibilitatea existenței elementului nr. 85 a fost prezisă de Mendeleev, care i-a dat numele „ekaiod”. Elementul s-a dovedit a fi evaziv. În anii 30-40 ai secolului nostru au apărut mai multe relatări despre descoperirea acestui element, dar de fiecare dată descoperirile s-au dovedit a fi false. Prin urmare, un nume de element a fost înlocuit cu altul. Era „dakin” - de la numele străvechii țări a dacilor, contemporani ai goților în Europa medievală; apoi „alabamy” - după numele statului Alabama din SUA; apoi „Helvetius” - în cinstea numelui antic al Elveției; apoi „leptin” – tradus din greacă – slab, tremurător.

Astatina a fost descoperită abia în 1940 de către fizicianul italian Emilio-Gino Segre (n. 1905) împreună cu fizicienii americani D. Corson (n. 1914) și C. McKenzie (n. 1912). Au folosit o reacție nucleară pentru a obține astatin, în care nucleele de bismut Bi au fost bombardate cu nuclee de heliu He: 209 83 Bi + 4 2 He = 211 85 At + 2(1 0 n).

Elementul nr. 85 și-a primit numele mai târziu, în 1947. Tradus din greacă, „astatos” înseamnă instabil. Cel mai lung izotop al astatinului are un timp de înjumătățire de doar 8,3 ore.

În scoarța terestră în fiecare acest moment timpul nu este mai mare de 30 g de astatin. Se formează prin descompunerea radioactivă a poloniului Po, uraniului U și toriului Th. Prin mijloace chimice, astatina naturală a fost izolată de radiochimiștii americani E. Hyde și A. Ghiorso din produsele dezintegrarii radioactive a atomilor rarului element alcalin franciu Fr.

„Masuria” este o greșeală

„În timpul războiului, V. Noddak a fost numit de autoritățile ocupante ca profesor de chimie anorganică la Strasbourg. Când chimiștii francezi s-au întors în 1945, au găsit simbolul "Ma"" într-un "prim-plan al Tabelului periodic pictat pe peretele auditoriului principal de chimie". (Din memoriile lui Panet, 1947)

Vorbim despre un fals descoperit de chimiștii germani, soții Noddak, element pe care l-au numit masuriu, simbolul „Ma”. Ei credeau că au descoperit elementul 43, ecamarganezul, a cărui existență fusese prezisă de Mendeleev. Chiar înainte de Noddacks, în 1908, chimistul japonez M. Ogawa a raportat că a reușit să descopere elementul nr. 43 în mineralul molibdenit MoS 2 , sulfura de molibden, pe care l-a numit nipponium. Câțiva ani mai târziu, s-a dovedit că Ogawa a descoperit nu un element nou, ci unul dintre elementele cunoscute.

În 1925, Noddack și Berg i-au informat pe chimiștii europeni că au descoperit elementul 43 în platina nativă a Uralului. S-au grăbit să numească elementul Masurium Ma. (Reamintim că, în 1914, armata rusă a generalului Samsonov a fost complet învinsă și înconjurată în zona mlaștinilor din Masuria.)

În ciuda faptului că Noddacks nu au reușit niciodată să ofere dovezi solide pentru această descoperire, nu au avut niciodată îndoieli cu privire la corectitudinea lor. Chiar și în 1969, Ida Noddack și-a exprimat speranța că descoperirea masuriei ar putea fi încă confirmată.

Notă: Friedrich-Adolf Panet (1887-1958) - chimist german, director al Institutului de Chimie Max Planck din Mainz. Walter-Karl-Friedrich Noddack (1893-1960) - fizician chimist german, director al Institutului de Geochimie din Bamberg. Ida Noddak-Take (1896-1978) - chimist fizician german, soția lui Walter.

Cum a fost descoperit elementul #43?

În 1937, fizicianul american Ernst Lawrence (1901-1958) a expus pentru o lungă perioadă de timp o placă de molibden la ciclotronul de la Universitatea din California din Berkeley. Molibdenul Mo este vecinul elementului nr. 43 din sistemul periodic. Ca urmare a iradierii a avut loc o reacție nucleară: A 42 Mo + 2 1 H = A + 1 43 Tc + 1 0 n.

Lawrence a dat placa iradiată foarte radioactivă chimistului italian Carlo Perrier (1886-1948) și fizicianului Segre (vezi 4.40) pentru studii suplimentare. Perrier și Segre au descoperit aproximativ 10~10 g de atomi dintr-un nou element chimic într-o placă de molibden.Au numit elementul tehnețiu Tc, care în greacă înseamnă artificial. S-a dovedit că toți izotopii de tehnețiu sunt radioactivi.

În 1940, Segre și asistentul său, Wu Jian-hsiung, au descoperit că izotopul tehnețiu-99 era prezent în produsele de fisiune ai uraniului ca urmare a iradierii cu neutroni.

Practic nu există Tc în scoarța terestră și, prin urmare, căutarea Noddacks a fost inutilă. Tehnețiul este prezent în cantități extrem de mici doar în produsele de descompunere radioactivă a altor elemente. Astfel, în fisiunea spontană a uraniului-238 se formează aproximativ 6% din Tc-99. De aici rezultă că doar 1,5 kg de Tc se află în grosimea de 20 de kilometri a scoarței terestre. Principala sursă de obținere a Tc sunt elementele termice ale centralelor nucleare. Cu o „ardere” de 50% a 1 kg de uraniu-235, se formează aproximativ 0,6% din Tc-99. La primirea a 10 kg de plutoniu Pu într-un reactor nuclear, apar 140 g de Tc. Prin urmare, reactoarele nucleare au devenit „fabrici” pentru producția de tehnețiu.

Cine a descoperit reniul?

În 1846, chimistul anorganic Joseph Rudolfovich Hermann (1805-1879) a raportat despre descoperirea sa a unui element numit ilmeniu în mineralul ilmenit (Fe, Ti) O 3 , trioxid de titan-fier. Herman a dat o serie de dovezi ale naturii individuale a noului ilmeniu metalic izolat de el. Cu toate acestea, toate au fost respinse de chimistul german G. Rose și de chimistul elvețian Charles Galissard de Marignac (1817-1894).

Treizeci de ani mai târziu, S. F. Kern a anunțat descoperirea în platină naturală, adusă din insula Borneo, a unui nou element chimic numit devium. Davy era similar în proprietăți cu elementul prezis de Mendeleev nr. 75. Unii chimiști au reprodus experimentele lui Kern și, practic, le-au confirmat.

Kern a trimis metalul deviium pe care l-a izolat la Academia de Științe din Paris. Experimentele lui Kern au fost reproduse de chimistul englez W. R. Hodgkinson și de unii chimiști germani. Cu toate acestea, Kern nu a primit niciun răspuns de la Academia de Științe din Paris și nu a luptat pentru prioritatea descoperirii sale.

Noddack, asistentul său de laborator Ida Tax, care mai târziu a devenit soția lui Noddack, și O. Berg, spectroscopist la Siemens și Halske, neștiind nimic despre munca lui Hermann și Kern, au descoperit din nou elementul nr. 75 în 1928 în mineralul molibdenit ( disulfură de molibden MoS2), eliberând aproximativ 120 mg din noul metal. Prioritatea descoperirii acestui element a rămas la Noddacks și Berg, care l-au numit reniu în onoarea provinciei Rin, locul de naștere al lui I. Take.

Soții Noddack și Berg au trebuit să demonstreze în mod repetat că au descoperit cu adevărat un nou element chimic. Ei s-au grăbit în mod clar să numească data descoperirii lor (1925) și să arate că au găsit elementul nr. 75 în platina nativă din Ural și în mineralul columbit, oxidul dublu de niobiu Nb, tantal Ta, fier Fe și mangan Mn, compoziție ( Fe, Mn) (Nb, Ta)206.

Chimistul rus Orest Evgenievich Zvyagintsev (1898-1967) în același 1925, după o analiză amănunțită a platinei native, nu a descoperit niciun element nou. Noddacks și-au recunoscut ulterior greșelile. Încercările chimistului german W. Prandtl de a reproduce experimentele soților Noddack și Berg privind detectarea reniului în mineralul columbit au fost, de asemenea, fără succes. Data descoperirii reniului s-a dovedit a fi falsă. În perioada 1925-1927. Noddacks nu au reușit să izoleze reniul nici de platină, nici de columbit. Abia în 1928, după cum sa menționat mai sus, au reușit să izoleze reniul din molibdenit. Complet independent de Noddacks și Berg, în 1925, reniul a fost descoperit de chimiștii cehi I. Druce, J. Geyrovsky și V. Doleyzhek, care au murit în 1945 într-un lagăr de concentrare din Terezin, precum și de chimistul englez F. Loring , care a murit în 1944. în timpul unui raid aerian al bombardierelor germane asupra Londrei. I. Druce și F. Loring au descoperit elementul nr. 75 în mineralul piroluzit MnO 2, iar J. Geyrovsky și W. Doleyzhek - în alți compuși de mangan.

Aparent, prioritatea în descoperirea reniului nu ar trebui să aparțină doar chimiștilor germani. A fost împărtășită pe bună dreptate de chimiștii ruși, cehi și englezi. Reniul a fost ultimul element chimic stabil găsit în natură.

Înșelatorul „Nikolaus”

De ce elementul nichel a primit un nume atât de ciudat?

„Nikkel” este un cuvânt murdar în limba metalurgiștilor germani. S-a format din cuvântul „Nikolaus”, care a fost numit oameni cu două fețe, mocasini și înșelatori.

Nichelul face parte din mineralul de nichelină NiAs, arseniura de nichel, care are o culoare roșu-cupru. Mineralul seamănă aspectși culoarea cuprului nativ și a unor minereuri de cupru precum cuprita Cu 2 O. Metalurgiștii din Saxonia luau nichelină pentru minereu de cupru și, în mod natural, nu puteau topi cupru din acesta. Ei credeau că piticul Old Nick le-a strecurat în mod deliberat acest mineral. Prin urmare, la sfârșitul secolului al XVII-lea. nichelina minerală era numită „kupfer-nichel”, ceea ce însemna – „minereul diavolului”.

În 1751, nichelina a fost investigată de chimistul analitic suedez Aklsel-Frederik Kronstedt (1722-1765). A obținut oxidul de nichel verde NiO din mineral, iar apoi, reducând oxidul cu hidrogen H 2, a izolat nichelul sub formă de metal:

NiO + H2 \u003d Ni + H2O.

Astfel, a fost descoperit un nou element chimic nichel Ni, în numele căruia s-a păstrat înjurăturile metalurgiștilor germani. Cronstedt a murit fără să aștepte recunoașterea descoperirii sale. în Rusia la începutul secolului al XIX-lea. elementul numărul 28 a fost numit „nikolan” și „nicol”.

Elf regină și titan

În 1791, preotul englez William Gregor (1761-1817) a găsit nisip negru ciudat, cu un luciu metalic, lângă parohia sa din Cornwall. După cum sa dovedit mai târziu, a fost mineralul ilmenit (Fe,Ti)O 3 , trioxid de titan-fier.

Gregor era un chimist amator și s-a apucat imediat de studiul nisipului neobișnuit. Mai întâi, l-a tratat cu acid clorhidric HC1 și a găsit prezența fierului în soluția rezultată sub formă de diclorură FeCl 2:

(Fe,Ti)O3 + 2HC1 = FeCl2 + TiO2 + H2O.

Gregor a acționat asupra reziduului de culoare roșu-brun TiO 2 cu acid sulfuric concentrat încălzit H 2 SO 4 și a obținut o soluție dintr-o substanță:

TiO2 + H2SO4 \u003d TiO (SO4) + H2O.

A considerat că a descoperit un nou element chimic, pe care l-a numit menakanit după satul Menakan, lângă care s-a găsit mineralul. Gregor a susținut că în ultima reacție a obținut sulfat de menakanit. De fapt, sulfatul de oxotitan TiO (SO4) a fost în soluție.

În 1795, chimistul analitic german Klaproth a decis să investigheze compoziția unei pietre prețioase cunoscută sub numele de „scorul roșu maghiar”. Klaproth a descoperit că piatra era un oxid al unui element necunoscut, căruia i-a dat numele de „titan” în onoarea Titaniei, regina elfilor, spiritelor naturii, creaturi de aer ușor în formă umană, binevoitoare față de oameni. Klaproth nu a putut izola un nou element din oxid. Prioritatea descoperirii titanului i-a fost atribuită lui Klaproth, deși el, ca și Gregor, nu a evidențiat un element nou sub forma unei substanțe simple.

Titanul metalic a fost obținut pentru prima dată abia în 1825 de către chimistul suedez Berzelius prin reducerea hexafluorotitanatului de potasiu K 2 sintetizat de acesta din „scorul roșu maghiar” cu Na de sodiu: K 2 + 4Na = Ti + 4NaF + 2KF.

Metal numit după Rusia

„... În timp ce studiam platina pentru a izola din ea metalele descoperite anterior de britanici, am dat peste un alt metal nou, pe care l-am numit știrea planetei Vesta.” (Din o scrisoare de la Snyadetsky, 1808)

Endrzej Sniadecki (1768-1838) - chimist și doctor polonez din Wilno - a analizat aproximativ 400 g de minereu de platină adus din America de Sud, și a constatat că pe lângă platină Pt, paladiu Pd, rodiu Rh, iridiu Ir și osmiu Os, minereul conținea un alt metal, mai ușor decât platina, dar la fel de refractar și inert chimic. Noul metal a interacționat doar cu „vodca regală”. Snyadetsky a numit-o „știri” după asteroidul Vesta, care la acea vreme era considerat și o nouă planetă. Snyadetsky și-a publicat descoperirea într-o serie de reviste, în special în Memoriile Academiei de Științe din Sankt Petersburg în 1810. Niciunul dintre chimiștii ruși nu și-a exprimat îndoieli cu privire la descoperirea lui Snyadetsky, dar nici nu l-a susținut. Chimiștii francezi nu au găsit mesajul în mostrele din același minereu. Snyadetsky nu a răspuns criticilor lor, iar descoperirea a fost lăsată în uitare.

În 1844, Klaus, profesor de chimie la Universitatea din Kazan, care studia minereul de platină din Ural și deșeurile de platină de la Monetăria din Sankt Petersburg, a izolat din nou metalul descoperit mai devreme de Snyadetsky și i-a dat numele de „ruteniu” Ru (din latină veche). cuvântul „Rutenia” - Rusia). Klaus a avut o discuție amplă cu criticii descoperirii sale, în primul rând cu chimiștii francezi și Berzelius. În cele din urmă, a demonstrat că metalul pe care l-a izolat era într-adevăr un nou element chimic. Prioritatea în descoperirea ruteniului a rămas lui Klaus.

„Pluran” sau „Pauline”?

Klaus a folosit denumirea de „ruteniu” pentru elementul chimic descoperit de el, propus încă din 1828 de Ozanne. Gottfried Ozann (1796-1866), un profesor german de chimie și fizică, a lucrat la un moment dat la Universitatea din Tartu (Estonia), unde a studiat minereul de platină din Ural și, după cum credea, a descoperit trei noi metale în el, pe care l-a numit ruteniu, pluran (din cuvintele „platină” și „Ural”) și un polinom (din cuvântul grecesc „polios” - gri). Chimistul suedez Berzelius, după ce a verificat analizele lui Ozanne, le-a recunoscut ca fiind eronate. Ozann a fost de acord cu opinia lui Berzelius și nu a repetat analizele. Cu toate acestea, după ce a aflat despre descoperirea ruteniului, Osann a revendicat prioritatea, crezând că elementul descoperit de Klaus era „pluranul” pe care nu reușise să-l izoleze. Dar Klaus i-a explicat lui Ozanne că pluranul nu era un metal nou, ci oxidul de ruteniu Ru 2 O 3 contaminat cu diverse impurități. Nu au mai existat obiecții din partea Ozanne.

Cel mai greu și „mirosat” metal

Chimiștii francezi Louis-Nicolas Vauquelin (1763-1829) și Fourcroix au observat de mai multe ori că atunci când un amestec de HNO3 nitric și acizi clorhidric HCI este expus la platină naturală, se eliberează fum negru. Ei au decis că au descoperit un nou element chimic și i-au dat numele „pten”, care în greacă înseamnă înaripat, zburător. Curând, în 1804, profesorul englez de chimie Smithson Tennant (1761-1815) a reușit să separe „ptenul” în două metale diferite. El a numit unul iridiu Ir - pentru varietatea de culori ale sărurilor sale, iar celălalt - osmiu Os, deoarece tetroxidul său OsO 4, care era eliberat atunci când un amestec de acizi acționa asupra metalului, avea un miros iritant, asemănător cu mirosurile. de clor și ridiche putredă în același timp. Pulberea de osmiu, oxidată în aer la OsO4, emite, de asemenea, o „aromă”. Vaporii de OsO 4 sunt otrăvitori și afectează ochii și plămânii.

Chimistul rus Klaus, în timp ce lucra cu deșeuri de platină, a respirat adesea aer care conținea OsO4. Și-a rănit plămânii și a trebuit să fie tratat în sud.

Dintre toate substanțele simple, osmiul metalic are cea mai mare densitate, egală cu 22,5 g / cm 3 - de două ori mai mare decât plumbul. Osmiul are o duritate și o refractare foarte mare: punctul său de topire este de aproximativ 3000 ° C. La 25 ° C, fluorul „omnivor” F 2 nu afectează osmiul, dar în vaporii de sulf S, pulberea de osmiu se aprinde ca un chibrit, transformându-se în sulfură OsS 2.

Metal - „mâncător de tablă”

Cuvântul „tungsten” a existat cu mult înainte de descoperirea acestui metal. Chiar și medicul și metalurgistul german Georgius Agricola (1494-1555) a numit unele minerale wolfram. Cuvântul „tungsten” avea multe nuanțe de înțeles; aceasta, în special, însemna atât „salivă de lup”, cât și „spumă de lup”, adică spumă la gura unui lup furios. Metalurgiști secolele XIV-XVI. a observat că în timpul topirii staniului, amestecul unor minerale provoacă pierderi semnificative ale metalului, transferându-l în „spumă” - în zgură. O impuritate dăunătoare a fost mineralul wolframite (Mn, Fe)WO 4, asemănător ca aspect cu minereul de staniu - casiteritul (dioxid de staniu SnO 2). Metalurgiștii medievali au numit wolframite „tungsten” și au spus că „fură tablă și o devorează precum un lup mănâncă o oaie”.

Pentru prima dată, wolfram a fost obținut de către chimiștii spanioli frații de Eluyar în 1783. Chiar mai devreme, în 1781, chimistul suedez Scheele a izolat trioxidul de wolfram WO 3 dintr-un mineral din compoziția CaWO 4, numit mai târziu „scheelite”. Prin urmare, la un moment dat tungstenul a fost numit sheelium.

În Anglia, SUA și Franța, wolfram este numit diferit - tungsten, care înseamnă „piatră grea” în suedeză. în Rusia în secolul al XIX-lea. wolfram se numea ciulin. Punctul de topire al wolframului este de aproximativ 3400 ° C.

„Aur paradoxal”

În secolul al XVIII-lea. în Transilvania (România) și Tirol (Germania) au găsit un nou minereu cenușiu purtător de aur, numit „alb”, sau „aur paradoxal”. În 1782, inginerul minier și directorul de minerit, Ferenc-Jozef Müller (1740-1825), a examinat acest minereu și a izolat din el o substanță fragilă, asemănătoare antimoniului, alb-argintiu, cu un luciu metalic, despre care el o credea nouă. metal necunoscut. Pentru a-și verifica descoperirea, el a trimis o probă din metal chimistului analitic suedez Bergman, care la acea vreme era grav bolnav. Cu toate acestea, Bergman a analizat proba trimisă și a reușit doar să stabilească că diferă ca proprietăți chimice de antimoniu. După moartea lui Bergman, nimeni nu a devenit interesat de noul metal; devenit baron von Reichenstein, descoperitorul său a uitat și el de el.

În 1786, profesorul maghiar de chimie Kitaibel, neștiind nimic despre cercetările lui Müller și Bergman, a izolat din nou aurul și ceva metal nou dintr-un minereu similar. El nu și-a publicat cercetările, dar chimistul analitic german Klaproth a aflat cumva despre ele. El a efectuat studii detaliate despre „aurul paradoxal” și în 1798 a făcut un raport către Academia de Științe din Berlin despre descoperirea unui nou element, telurul Te, numit după planeta noastră Pământ. „Tellus” este numele latin al zeiței romane antice, mama Pământului. Aurul „paradoxal” s-a dovedit a fi telurura de aur AuTe 2.

„Argintul” din lut

— Domnule profesor, am înțeles! - cu un asemenea strigăt, un tânăr inginer Hall a alergat la chimistul american Yvette în 1886, ținând pe palma întinsă douăsprezece bile mici de aluminiu - primul aluminiu obținut prin metoda electrochimică.

Prioritatea descoperirii aluminiului Al, care la un moment dat a fost numit „argint din lut”, îi aparține fizicianului danez Hans-Christian Oersted (1777-1851), cunoscut în special pentru lucrările sale despre electromagnetism. Pentru a obține aluminiu, Oersted a încălzit clorură de aluminiu anhidru cu amalgam de sodiu (o soluție de sodiu în mercur):

AlCI3 + 3Na(Hg) = A1 + 3NaCI + Hg.

El a tratat produsele de reacție cu apă pentru a dizolva clorură de sodiu NaCl și a îndepărtat mercurul din reziduul care conținea amalgam de aluminiu prin încălzire. Deci, în 1825, aluminiul a fost obținut pentru prima dată. Denumirea de aluminiu a fost dată noului metal de chimistul englez Davy. „Alumen” în latină înseamnă alaun - sulfat de potasiu-aluminiu, cunoscut din cele mai vechi timpuri și având compoziția KA1 (SO 4) 2 ∙12H 2 O.

În 1827, chimistul german Wöhler a reușit, de asemenea, să izoleze aluminiul folosind reacția de reducere a hexafluoraluminatului de sodiu cu potasiu metal:

Na3 + 3K = Al + 3NaF + 3KF.

În acest caz, aluminiul este ușor separat de fluorurile de potasiu KF și NaF de sodiu, care sunt ușor solubile în apă. Toate acestea au fost metode de laborator pentru obținerea unor cantități foarte mici de aluminiu.

În 1845, doi chimiști, independent unul de celălalt - germanul Bunsen și francezul Henri-Étienne Saint-Clair-Deville (1818-1881) - au dezvoltat prima metodă industrială de producere a aluminiului, bazată pe reducerea unei topituri de tetracloroaluminat de sodiu Na cu sodiu: Na + 3Na = Al + 4NaCl.

La Expoziția Mondială de la Paris din 1855 a fost demonstrat argintul lui Deville - un lingot de aluminiu la un preț de 2400 de mărci pe 1 kg. Aluminiul costă mai mult decât aurul și argintul.

Napoleon al III-lea (nepotul lui Napoleon I), după ce a aflat despre aluminiu, a decis să furnizeze soldaților săi pieptar și căști din acest metal. Din ordinul său, Saint-Clair-Deville i s-au alocat fonduri mari pentru a obține cantitatea necesară de aluminiu. Cu toate acestea, Napoleon al III-lea a trebuit să-și limiteze dorința la a face cuirase de aluminiu doar pentru un grup mic de gărzi personale. Metoda Saint-Clair-Deville era încă la scară de laborator.

Metoda industrială modernă de obținere a aluminiului, bazată pe electroliza unei topituri de Na 3, a fost dezvoltată de tinerii ingineri francezul Paul Héroux (1863-1914) și americanul Charles Hall (1863-1914). Ei au descoperit aproape simultan că metahidroxidul de aluminiu AlO(OH) se dizolvă bine în topitura de Na3. O topitură a acestei compoziții s-a dovedit a fi cel mai bun electrolit pentru producția electrochimică a aluminiului și este încă folosit în toate fabricile de aluminiu.

în Rusia în secolul al XIX-lea. aluminiul a fost numit diferit: argilă, argilă, alumină, alaun, alaun. Până la începutul secolului XX. a mai rămas un singur nume - aluminiu.

Anunțul ciudat al lui Woollaston. Chimistul Chenevix fiasco

În 1803, într-unul din ziarele londoneze a apărut un anunț ciudat, care anunța că în magazinul comerciantului de minerale Forster se putea cumpăra un nou metal, paladiu, despre care niciun chimist din lume nu auzise încă. Chimistul Richard Chenewix a cumpărat un mic lingou din acest metal pentru a ridiculiza public un fals chimist anonim care ar fi descoperit un nou metal după ce l-a analizat. Chenevix le-a spus curând tuturor că paladiul nu este un element chimic nou, ci doar un aliaj de platină Pt și mercur Hg. Cu toate acestea, alți chimiști analitici nu au găsit nici platină, nici mercur în metalul achiziționat de la Forster. Chenevix înțepat, justificându-se, a susținut că, în aliaj, platina este atât de ferm legată de mercur, încât este aproape imposibil să le separe.

Dar în 1804, la o întâlnire a Societății Regale din Londra, secretarul acesteia, și apoi președintele, celebrul chimist și medic William Hyde Woollaston (1766-1828), a raportat că atunci când a analizat platina, a descoperit un nou element chimic în ea. , după care l-a numit paladiu Pd numit după asteroidul recent descoperit Pallas în sistemul solar. Woollaston a recunoscut că a primit noul metal și l-a oferit spre vânzare lui Forster pentru a vedea cum ar reacționa chimiștii la descoperirea lui și dacă ar putea confirma acest lucru. După această declarație a lui Woollaston, șocat de eșec, Chenevix a abandonat toate orele de chimie.

Paladiul are o capacitate uimitoare de a dizolva hidrogenul H 2 . O soluție apoasă de clorură de paladiu PdCl 2 sub acțiunea monoxidului de carbon CO eliberează paladiu fin dispersat: PdCl 2 + CO + H 2 O \u003d Pd + CO 2 + 2HC1.

Una dintre lantanide

Elementul chimic samariu, simbolul Sm, a fost descoperit în 1879 de chimistul francez Lecocq de Boisbaudran în samarskitul mineral Ural folosind analiza spectrală pentru două linii albastre noi în spectru, având o lungime de undă de 442 și 443 nm. El a numit noul element samariu, astfel încât toată lumea să-și amintească mineralul în care a fost descoperit. Samarskitul mineral a fost găsit de inginerul minier rus Vasily Efgrafovich Samarsky în munții Ilmensky din Uralii de Sud. Mineralul de o frumoasă culoare neagră catifelată are o compoziție complexă, este radioactiv, conține până la 17% uraniu. Mineralul a fost numit după Samarsky, așa că putem presupune că nu numai mineralul, ci și elementul samarium poartă numele de Samarsky.

Drumul greu către Promethium

Promethium Pm, elementul nr. 61, aparține familiei lantanidelor. Încercările de a-l găsi în natură au fost făcute în mod repetat. În 1926 fizicienilor americani Harris, Gonkins și Inkma au efectuat ceea ce au crezut că este izolarea unei sări a acestui element din compușii de neodim Nd și samariu Sm. Ei au dat elementului lor numele ilinium. În același an, chimiștii italieni Rolla și Brunetti au încercat, după 3000 de recristalizare a sărurilor de neodim și praseodim Pr, să obțină un compus pur al elementului nr. 61. Erau atât de încrezători în rezultatele lor încât au numit acest element Florența. Cu toate acestea, ilinium și florence s-au dovedit a fi elemente descoperite în mod fals.

Până în 1938, a devenit clar că elementul 61 era radioactiv și greu de găsit în natură. Anul acesta, fizicienii americani Poole și Quill au decis să sintetizeze atomii elementului nr. 61 bombardând o placă de neodim sau samariu cu atomi de deuteriu. Au cedat auto-amăgirii și au decis că au obținut cu adevărat atomii unui nou element, pe care s-au grăbit să-l numească cicloniu. Această denumire a elementului nr. 61 a fost păstrată în literatura chimică până în 1951.

Elementul nr. 61 a fost descoperit abia în 1947 de radiochimiștii americani Jacob Marinsky (n. 1918), Lawrence Glendenin (n. 1918) și Charles Coryell (n. 1920). I-au izotopit izotopii de produsele de fisiune ai uraniului. Soția lui Coriella a sugerat ca noul element să fie numit prometiu, dar numele lui Prometeu este un erou mitic Grecia antică. În 1948, Marinsky și colegii săi au reușit să obțină 3 mg de prometiu.

Descoperitorii promethiumului și-au explicat astfel numele: „Acest nume nu numai că simbolizează modul dramatic de obținere a unui nou element în cantități apreciabile ca urmare a stăpânirii energiei fisiunii nucleare de către oameni, dar avertizează și omenirea împotriva pericolului iminent - vulturi de război.”

În onoarea planetei Uranus

În minele de argint din Munții Metaliferi Boemi se găseau adesea pietre grele, cu o strălucire rășinoasă. Nici argintul, nici plumbul nu puteau fi topit din aceste pietre. Prin urmare, au primit numele de blende de rășină.

Era un mineral radioactiv, numit mai târziu minereu de rășină de uraniu, smoală de uraniu. Acesta conținea octoxid de triuraniu U 3 O 8 . În 1789, chimistul german Klaproth, în timp ce reducea mineralul cu cărbune, a obținut o masă sinterizată neagră, intercalate cu granule mici asemănătoare metalului. El a numit aceste cereale pe nume uraniu recent planetă deschisă Uranus și credeau că au descoperit un nou element chimic. Klaproth a murit fără să știe că a primit nu metalul, ci dioxidul său UO 2 . De mai bine de treizeci de ani, dioxidul de uraniu a fost confundat cu un metal. Abia în 1841 chimistul organic francez Eugene Melchior Peligot (1811-1890) a obţinut uraniu metalic prin reducerea tetraclorurii de uraniu UC1 4 cu potasiu K: UC1 4 + 4K = U + 4KC1.

Interacțiunea dintre UC14 încălzit și potasiu a fost atât de violentă încât creuzetul de platină în care a avut loc reacția a devenit alb fierbinte.

Uraniul s-a dovedit a fi un metal alb-argintiu foarte activ, ușor de oxidat în aer. Deja cu o încălzire ușoară, se aprinde, aruncând scântei, în timp ce se transformă în U 3 O 8.

În 1912, în timpul săpăturilor ruinelor antice romane de lângă Napoli, a fost descoperit un mozaic de sticlă de o culoare verzuie pal, de o frumusețe uimitoare. Analiza a arătat că sticla este radioactivă și conține uraniu. Evident, vechii romani erau familiarizați cu mineralele uraniu și le foloseau pentru a colora sticla, neștiind nimic despre radioactivitatea lor.

Cine are prioritate?

În 1957, Institutul Nobel de Fizică din Stockholm a raportat că angajații săi folosesc o reacție nucleară: 244 96 Cm + 13 6 C = 253 102 Oe + 2(1 0 n)

cu participarea nucleelor ​​de curiu Cm și carbon, au primit, după cum li se părea, un nou element nr. 102. Fizicienii suedezi s-au grăbit să numească acest element Nobel în onoarea lui Nobel, care a fondat Fondul Premiului Nobel. Cu toate acestea, descoperirea lor nu a fost confirmată ulterior nici de ei înșiși, nici de alți fizicieni ai lumii.

În 1963, fizicienii sovietici de la Laboratorul de Reacții Nucleare, condus de academicianul Georgy Nikolaevich Flerov (1913-1990), au obținut efectiv elementul nr. 102 într-o reacție nucleară care implică uraniu-238 și neon-22 și l-au numit Joliotium Jl în onoarea lui. fizicianul francez Frederic Joliot - Curie: 238 92 U + 22 10 Ne = 256 102 Jl + 4(1 0 n).

Rezultatele fizicienilor sovietici au fost confirmate de fizicienii din alte țări. Din „nobelium”, după cum au spus mai târziu, a rămas doar simbolul No, „know”, adică „nu” în engleză. Cu toate acestea, oamenii de știință străini nu au vrut să schimbe numele elementului. Mai mult, fizicianul american Ghiorso a scris într-o scrisoare către Flerov pe 21 martie 1967: „În final, am ajuns la concluzia că cea mai simplă soluție la problema numelui elementului ar fi să lăsăm această problemă în pace”.

În 1961, fizicienii americani din Berkeley au raportat sinteza atomilor elementului nr. 103 folosind o reacție nucleară care implică nuclee de californiu Cf și bor B:

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

Reacția nu a fost sigură, deoarece atomii Cf și B reprezentau izotopi diferiți, iar identificarea chimică a nucleelor ​​rezultate nu a putut fi efectuată. Cu toate acestea, fizicienii americani au informat pe scară largă întreaga lume despre „descoperirea” lor și au numit elementul nr. 103 lawrenium Lr. Fizicienii sovietici au respins rapid această „descoperire”, care a fost confirmată de studii repetate ale fizicienilor americani înșiși.

În 1965, grupul de fizicieni a lui Flerov a sintetizat de fapt atomii elementului nr. 103 pentru prima dată folosind o reacție nucleară: 243 95 Am + 18 8 C = 256 103 Rf + 5(1 0 n),

în care atomii de americiu Am-243 au fost bombardați cu atomi de oxigen-18. Rezultatele lor au fost confirmate de fizicieni din alte țări. Grupul de fizicieni al lui Flerov a numit elementul 103 rutherfordium Rf în onoarea fizicianului englez Rutherford. Prin urmare, autorii acestei lucrări se consideră pe bună dreptate descoperitorii elementului nr. 103. Ei insistă pe bună dreptate asupra eliminării denumirii americane „lawrencium” din acest element, asupra nerecunoașterii acestui nume și asupra utilizării unui singur nume. în toată literatura tehnică și educațională – rutherfordium.

De ce este Ytterby faimos?

În 1787, într-o carieră abandonată din orașul Ytterby de pe mica insulă Ruslagen de lângă Stockholm, locotenentul armatei suedeze Karl Arrhenius a găsit un mineral negru, strălucitor, care semăna cu cărbunele și l-a numit itterbit. Chimistul finlandez Johan Gadolin (1760-1852) a descoperit în acest mineral oxidul unui nou element chimic, numit mai târziu ytriu Y. După această descoperire, mineralul a fost redenumit din „itterbit” în „gadolinit”.

În 1843, chimistul și chirurgul suedez Carl-Gustav Mosander (1797-1858) a descoperit că oxidul de ytriu izolat din itterbit nu este pur și conține încă doi oxizi de elemente noi - terbiu Tb și erbiu Er. Ambele nume sunt, de asemenea, derivate din „Ytterby”.

În 1878, chimistul elvețian de Marignac a descoperit în oxidul de erbiu un amestec al unui nou element chimic, itterbiul Yb, al cărui nume este din nou derivat din cuvântul „Ytterby”. Un an mai târziu, chimistul suedez Kleve a găsit o altă impuritate în același oxid de erbiu - un nou element chimic, tuliul Tm. În același an, a fost descoperit al treilea amestec al unui alt element nou, scandiu Sc, în oxidul de erbiu, a cărui existență a fost prezisă de Mendeleev și i s-a dat numele de „ekabor”. Descoperirea lui Sc aparține chimistului suedez Lars-Frederik Nilsson (1840-1899). Elementul și-a primit numele în onoarea Scandinaviei.

În 1907, în același itterbit mineral, chimistul francez Georges Urbain (1872-1938), pictor, muzician și sculptor, a descoperit un alt element - lutețiul Lu. Elementul și-a primit deja numele în onoarea Parisului, al cărui vechi nume latin este Lutetia.

Astfel, Y, Tb, Er, Yb, Sc, Tm și Lu au fost descoperite în mineralul itterbit-halodinit. Orașul Ytterby este imortalizat în numele a patru elemente chimice: ytriu, terbiu, erbiu și iterbiu.

Eroarea marelui chimist

„... Nu sunt deloc înclinat... să recunosc nici măcar convertibilitatea ipotetică a elementelor unele în altele și nu văd nicio posibilitate de proveniență a... substanțelor radioactive din uraniu”. (Mendeleev)

Până la sfârșitul vieții sale, Mendeleev nu a recunoscut posibilitatea transformării unor elemente în altele ca urmare a dezintegrarii lor radioactive, deși cunoștea faptele de încredere ale unei astfel de transformări obținute de contemporanii săi.

Mendeleev a respins atât teoria disocierii electrolitice, cât și teoria electronică a structurii atomului. El a fost întotdeauna ostil încercărilor de a conecta câmpul fenomenelor electrice cu câmpul fenomene chimice. Mendeleev era ferm convins de imuabilitatea atomilor și credea că interconvertibilitatea elementelor submina Legea periodică pe care o descoperise.

Mendeleev este grozav, dar afirmațiile lui nu sunt dogme, nu adevărul suprem. Nimeni nu este imun la greșeli, iar Mendeleev nu le-a trecut.

Termenii „valență” și „stare de oxidare” sunt sinonimi?

Unii chimiști confundă adesea doi termeni complet diferiți: valență și stare de oxidare. Valență - capacitatea unui atom al unui element de a forma un anumit număr de legături chimice cu atomii din jur dintr-un anumit compus. O măsură cantitativă a valenței este numărul de legături chimice covalente formate de un atom. Starea de oxidare a unui atom al unui element este sarcina formală dobândită de acest atom într-un compus dat dacă toate perechile de electroni ale legăturilor sale chimice au fost deplasate către atomi mai electronegativi. Într-o moleculă, suma algebrică a stărilor de oxidare ale atomilor, ținând cont de numărul acestora, este zero.

De exemplu, în acidul azotic HNO3, valența atomului de azot este de patru, iar starea de oxidare este + V. Atomul de azot poate elibera doar trei electroni nepereche situati pe orbital p-atomic, și o singură pereche de electroni s. În molecula de monoxid de carbon CO, starea de oxidare a atomului de carbon este + II, iar valența este de trei - atomul de carbon are trei legături chimice cu atomul de oxigen.

Nuclid, nucleon, izotop

Izotopii includ diferite tipuri de nuclee ale aceluiași element chimic - un element cu același număr de serie - care diferă prin numărul de neutroni.

Un nucleon este o particulă nucleară, ale cărei două stări sunt protonul p + și neutronul n 0, interacționând în nucleu între ele prin schimbul de mezoni π, pioni având o masă de 270 de ori mai mare decât masa unui electron. De exemplu, atomul de bor 10 5 B are zece nucleoni: cinci protoni și cinci neutroni.

Nuclizii sunt nuclee care diferă atât prin numărul de neutroni, cât și prin numărul de protoni. Nuclizii sunt tipuri specifice de nuclee de diferite elemente. Un nuclid este nucleul izotopului de plumb 207 82 Pb cu 82 de protoni și 125 de neutroni, nucleul izotopului de oxigen 16 8 O cu 8 protoni. Trei nuclee diferite ale atomului de carbon 12 6 C, 13 6 C și 14 6 C conțin 12, 13 și 14 nucleoni. Aceste nuclee se numesc izotopi sau nuclizi izotopici. Fiecare izotop este un nuclid, nucleul atomilor unui element cu un anumit număr de neutroni și protoni.

Un singur izotop?

Există 21 de elemente în natură care au un singur izotop stabil. Astfel de elemente sunt numite izotopic pure. Printre acestea se numără beriliul Be, fluor F, sodiu Na, aluminiu A1, fosfor P, iod I, aurul Au, bismut Bi, toriu Th etc. Elementul staniu Sn are cel mai mare număr de izotopi (zece).

Particulă invizibilă și evazivă, dar tangibilă

Toți fizicienii sunt siguri de existența celor mai mulți particule elementareîn nucleele atomilor - cuarcuri situate în interiorul protonilor, neutronilor și altor particule de nuclee. Până acum, nu a fost posibilă izolarea quarcilor într-o formă liberă, quarcul rămâne evaziv.

Quarci - universali " material de construcții» particulele nucleului care interacționează puternic. Toate substanțele din jurul nostru pot fi create din trei „cărămizi”: un electron, un cuarc și un antiquarc, iar ca „ciment” vom avea nevoie de încă trei particule fără masă - un foton, un gluon și un graviton. Fotonii leagă electronii de nucleul unui atom, gluonii lipesc quarcul și antiquarcul din nucleu, iar gravitonii „cimentează” obiectele spațiale: planete, stele și galaxii.

De exemplu, un proton este format din trei quarci. Când oricare doi quarci interacționează, unul dintre ei emite un gluon, celălalt îl absoarbe. Quarcii și gluonii poartă un „cleitor” special - o încărcătură de culoare care nu are nimic de-a face cu incarcare electrica. Gluonii sunt particule uimitoare. Au proprietatea de autodistrugere și auto-reproducere: un gluon poate emite și absorbi gluoni.

Interesant este că efectul gluonilor asupra quarcilor crește pe măsură ce aceștia se îndepărtează de quarcii care le dau naștere. Quarcii sunt legați cel mai slab de gluoni atunci când sunt apropiați. Dacă quarkurile încearcă să se depărteze, atunci câmpul de gluoni care îi trage împreună crește imediat. Cu alte cuvinte, quarcii nu devin liberi în afara protonilor și neutronilor nucleului, ci, dimpotrivă, adânc în interiorul acestor particule. Acest lucru, aparent, explică imposibilitatea separării quarcilor, eliminând oricare dintre ei din nucleul unui atom.

O particulă care pătrunde în pământ și în soare

O astfel de particulă este un neutrin (simbol υ, greacă, litera „nu”) - o particulă stabilă care nu are nici masă, nici încărcătură, care posedă viteza luminii. Pentru a o deosebi de neutronul greu, care, de asemenea, nu are nicio sarcină, fizicianul italian Enrico Fermi (1901-1954) a numit această particulă „neutrin” ca fiind ceva extrem de mic, neutru.

În dezintegrarea radioactivă a nucleelor ​​atomice, pozitronul e + ejectat este întotdeauna însoțit de un neutrin υ e, iar electronul ejectat e - este însoțit de un geamăn neutrin, numit antineutrin υ e. Antineutrinul diferă de neutrin numai în natura mișcării sale - este înșurubat în direcția zborului ca un tirbușon.

Apariția neutrinilor și a antineutrinilor din nucleele în descompunere este asociată cu reacții nucleare: n 0 → p + + e - + υ e; și p + → n 0 + e + + υ e.

Neutrinii și antineutrinii nu sunt conținute în nucleu, ci se formează în momentul în care un pozitron sau un electron părăsește acesta.

Întreaga scoarță terestră, din cauza dezintegrarii radioactive a atomilor, emite 2∙10 26 antineutrini pe secundă, care pătrund în Pământ și în oamenii care locuiesc pe acesta, fără a le provoca vreun rău. În fiecare secundă, 1750 de antineutrini zboară prin corpul uman. Neutrinii și antineutrinii nu interacționează cu materia și, prin urmare, nu zăbovesc în ea. Pe Soarele nostru, ca urmare a „arderii” nucleare a atomilor de hidrogen, împreună cu pozitronii, se nasc 2∙10 38 de neutrini pe secundă, căzând pe Pământ. În orice parte a Universului există fluxuri uriașe de neutrini și antineutrini, există și „stele neutrini”.