Guinness Rekorlar Kitabı'ndan bir dizi kimyasal kayıt sunuyoruz.
Sürekli yeni maddeler keşfedildiği için bu seçim kalıcı değildir.

İnorganik maddeler için kimyasal kayıtlar

• Yerkabuğundaki en yaygın element oksijen O'dur. Ağırlık içeriği yer kabuğunun kütlesinin %49'udur.
• Yerkabuğundaki en nadir element astatin At'tır. Tüm yer kabuğundaki içeriği sadece 0.16 g'dır. Nadirlik açısından ikinci sırada Fr.
• Evrendeki en yaygın element hidrojen H'dir. Evrendeki tüm atomların yaklaşık %90'ı hidrojendir. Helyum He, evrende en bol bulunan ikinci maddedir.
• En güçlü kararlı oksitleyici ajan, bir kripton diflorür ve antimon pentaflorür kompleksidir. Güçlü oksitleyici etkisinden dolayı (hemen hemen tüm elementleri, atmosferik oksijeni oksitleyen dahil olmak üzere en yüksek oksidasyon durumlarına oksitler), elektrot potansiyelini ölçmek onun için çok zordur. Onunla oldukça yavaş reaksiyona giren tek çözücü susuz hidrojen florürdür.
• Dünya gezegenindeki en yoğun madde osmiyumdur. Osmiyumun yoğunluğu 22.587 g/cm3'tür.
• Lityum en hafif metaldir. Lityum yoğunluğu 0,543 g/cm3'tür.
• En yoğun bileşik ditungsten karbür W 2 C'dir. Ditungsten karbürün yoğunluğu 17.3 g/cm3'tür.
• Grafen aerojelleri şu anda en az yoğun katılardır. Hava boşluklarıyla dolu bir grafen ve nanotüp sistemidir. Bu aerojellerin en hafifi 0.00016 g/cm3 yoğunluğa sahiptir. Öncesi sağlam en düşük yoğunluklu - silikon aerojel (0,005 g / cm 3). Silikon aerojel, kuyruklu yıldız kuyruklarında bulunan mikrometeoritlerin toplanmasında kullanılır.
• En hafif gaz ve aynı zamanda en hafif ametal hidrojendir. 1 litre hidrojenin kütlesi sadece 0.08988 gramdır. Ek olarak, hidrojen aynı zamanda normal basınçta en eriyebilir metal olmayan maddedir (erime noktası -259.19 0 C'dir).
• En hafif sıvı sıvı hidrojendir. 1 litre sıvı hidrojenin kütlesi sadece 70 gramdır.
• Oda sıcaklığında en ağır inorganik gaz, tungsten heksaflorür WF 6'dır (kaynama noktası +17 0 C'dir). Gaz olarak tungsten heksaflorürün yoğunluğu 12.9 g/l'dir. Kaynama noktası 0 °C'nin altında olan gazlar arasında rekor, 25 0 С'de 9,9 g/l gaz yoğunluğu ile tellür heksaflorür TeF 6'ya aittir.
• Dünyanın en pahalı metali kaliforniyum Cf. 252 Cf izotopunun 1 gramının fiyatı 500 bin ABD dolarına ulaşıyor.
• Helyum He, kaynama noktası en düşük olan maddedir. Kaynama noktası -269 0 C'dir. Normal basınçta erime noktası olmayan tek madde helyumdur. Bile tamamen sıfır sıvı kalır ve sadece katı halde basınç altında (3 MPa) elde edilebilir.
• En ateşe dayanıklı metal ve en yüksek kaynama noktasına sahip madde tungsten W'dir. Tungstenin erime noktası +3420 0 C, kaynama noktası +5680 0 C'dir.
• En refrakter malzeme, hafniyum ve tantal karbürlerden oluşan bir alaşımdır (1:1) (erime noktası +4215 0 C)
• En eriyen metal cıvadır. Cıvanın erime noktası -38.87 0 C'dir. Cıva aynı zamanda en ağır sıvıdır, 25°C'deki yoğunluğu 13.536 g/cm3'tür.
• İridyum asitlere en dayanıklı metaldir. Şimdiye kadar, iridyumun içinde çözüleceği hiçbir asit veya bunların karışımı bilinmemektedir. Ancak oksitleyici maddelerle alkalilerde çözülebilir.
• En güçlü kararlı asit, hidrojen florür içinde bir antimon pentaflorür çözeltisidir.
• En sert metal krom Cr'dir.
• 25 0 C'de en yumuşak metal sezyumdur.
• En sert malzeme hala elmastır, ancak sertlikte ona yaklaşan yaklaşık bir düzine madde vardır (bor karbür ve nitrür, titanyum nitrür, vb.).
• Gümüş, oda sıcaklığında en iletken metaldir.
• 2.18 K'da sıvı helyumdaki en düşük ses hızı sadece 3.4 m/s'dir.
• Elmasta en yüksek ses hızı 18600 m/s'dir.
• En kısa yarı ömre sahip izotop, 4,4 10-22 saniyede bozunan (proton fırlatma) Li-5'tir. Bu kadar kısa bir yaşam süresi nedeniyle, tüm bilim adamları varlığının gerçeğini kabul etmez.
• Ölçülen en uzun yarı ömre sahip izotop, 2,2 x 1024 yıllık yarı ömre (çift β-çürüme) sahip Te-128'dir.
• Ksenon ve sezyum en fazla sayıda kararlı izotopa sahiptir (her biri 36).
• en kısa isimler kimyasal element bor ve iyot (her biri 3 harf) var.
• Bir kimyasal elementin en uzun isimleri (her biri on bir harf) protactinium Pa, rutherfordium Rf, darmstadtium Ds'dir.

Organikler için kimyasal kayıtlar

• Oda sıcaklığında en ağır organik gaz ve oda sıcaklığında en ağır gaz, N-(oktaflorobut-1-iliden)-O-triflorometilhidroksilamindir (b.p. +16 C). Gaz olarak yoğunluğu 12.9 g/l'dir. Kaynama noktası 0°C'nin altında olan gazlar arasında kayıt, 0°C'de 10.6 g/l gaz yoğunluğuna sahip perflorobütana aittir.
• En acı madde denatonyum sakarinattır. Denatonyum benzoat ile sakarinin sodyum tuzu kombinasyonu, önceki rekor sahibine (denatonyum benzoat) göre 5 kat daha acı bir madde verdi.
• En toksik olmayan organik madde metandır. Konsantrasyonundaki bir artışla, zehirlenme sonucu değil, oksijen eksikliği nedeniyle zehirlenme meydana gelir.
• Su için en güçlü adsorban, 1974 yılında bir nişasta türevi, akrilamid ve akrilik asitten elde edildi. Bu madde, kütlesi kendisinden 1300 kat daha büyük olan suyu tutabilir.
• Petrol ürünleri için en güçlü adsorban karbon aerojeldir. Bu maddenin 3.5 kg'ı 1 ton yağı emebilir.
• En pis kokulu bileşikler etil selenol ve butil merkaptandır - kokuları aynı anda çürüyen lahana, sarımsak, soğan ve kanalizasyon kokularının bir kombinasyonunu andırır.
• En tatlı madde N-((2,3-metilendioksifenilmetilamino)-(4-siyanofilimino)metil)aminoasetik asittir (lugduname). Bu madde, %2'lik bir sakaroz çözeltisinden 205.000 kat daha tatlıdır. Benzer bir tatlılığa sahip birkaç analogu var. Endüstriyel maddelerden en tatlısı, sakarozdan 3.500 ila 6.000 kat daha tatlı olan talindir (taumatin ve alüminyum tuzlarının bir kompleksi). Son zamanlarda neotame, sakarozdan 7000 kat daha yüksek bir tatlılıkla gıda endüstrisinde ortaya çıkmıştır.
• En yavaş enzim, nodül bakterileri tarafından atmosferik nitrojenin asimilasyonunu katalize eden nitrojenazdır. Bir nitrojen molekülünün 2 amonyum iyonuna dönüşümünün tam döngüsü bir buçuk saniye sürer.
• En yüksek nitrojen içeriğine sahip organik madde, %86,6 nitrojen içeren bis(diazotetrazolil)hidrazin C2H2N12 veya %93,3 nitrojen içeren tetraazidometan C(N3)4'tür (ikincisinin organik olarak kabul edilip edilmemesine bağlı olarak). Bu patlayıcılar darbe, sürtünme ve ısıya karşı son derece hassastır. İnorganik maddelerin kaydı kesinlikle gaz halindeki nitrojene ve bileşiklerin hidrazoik asit HN3'e aittir.
• En uzun kimyasal isim 1578 İngilizce karaktere sahiptir ve değiştirilmiş bir nükleotid dizisidir. Bu maddenin adı: Adenosen. N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)adenilil-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5 ')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3 '→5')-N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)guanilil-(3'→5')-N- -2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)guanilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil )sitidilil-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-4-deamino-4-( 2,4-dimetilfenoksi)-2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)guanilil-(3'→5')-4-deamino- 4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N --2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2'-0-(tetrahidrometoksipiranil)adenilil-(3'→5')-N--2'-0-( tetrahidro metoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)sitidilil-(3'→5')-N--2',3'-O-(metoksimetilen)-oktadecakis( 2-klorofenil)ester. 5'-.
• En uzun Kimyasal ad insan mitokondrilerinden izole edilmiş ve 16569 baz çiftinden oluşan DNA'ya sahiptir. Bu bileşiğin tam adı yaklaşık 207.000 karakter içerir.
• Sistemi en büyük sayı karışmaz sıvılar, karıştırıldıktan sonra tekrar bileşenlere ayrılan 5 sıvı içerir: mineral yağ, silikon yağı, su, benzil alkol ve N-perfloroetilperfloropiridin.
• Oda sıcaklığında en yoğun organik sıvı diiyodometandır. Yoğunluğu 3.3 g/cm3'tür.
• En refrakter bireysel organik maddeler, bazı aromatik bileşiklerdir. Yoğunlaştırılmışlardan tetrabenzheptasen (erime noktası +570 C), yoğun olmayanlardan p-septifenil (erime noktası +545 C). Kesin erime noktası ölçülmeyen organik bileşikler vardır, örneğin hekzabenzokoronen için erime noktasının 700 C'nin üzerinde olduğu belirtilir. Poliakrilonitrilin termal çapraz bağlama ürünü yaklaşık 1000 C sıcaklıkta ayrışır.
• En yüksek kaynama noktasına sahip organik madde heksatriyakonilsikloheksandır. +551°C'de kaynar.
• En uzun alkan, kontatriktan olmayan C390H782'dir. Polietilenin kristalleşmesini incelemek için özel olarak sentezlendi.
• En uzun protein kas proteini titindir. Uzunluğu, canlı organizmanın türüne ve lokalizasyonuna bağlıdır. Örneğin, fare titini 35213 amino asit kalıntısına (molekül ağırlığı 3.906.488 Da), insan titininin uzunluğu 33.423'e kadar amino asit kalıntısına (molekül ağırlığı 3.713.712 Da) sahiptir.
• En uzun genom, Paris japonica (Paris japonica) bitkisinin genomudur. 150.000.000.000 baz çifti içerir - insanlardan 50 kat daha fazla (3.200.000.000 baz çifti).
• En büyük molekül, ilk insan kromozomunun DNA'sıdır. Yaklaşık 10.000.000.000 atom içerir.
• bireysel patlayıcı en yüksek patlama hızına sahip olan 4,4'-dinitroazofuroxan'dır. Ölçülen patlama hızı 9700 m/s idi. Doğrulanmamış verilere göre, etil perklorat daha da yüksek bir patlama hızına sahiptir.
• En yüksek patlama ısısına sahip münferit patlayıcı, etilen glikol dinitrattır. Patlama ısısı 6606 kJ/kg'dır.
• En güçlü organik asit pentasiyanosiklopentadiendir.
• Belki de en güçlü baz 2-metilsiklopropenillityumdur. En güçlü noniyonik baz, oldukça karmaşık bir yapıya sahip olan fosfazendir.

Brown Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, güçlü bilgisayar modellerini kullanarak, herhangi bir erime noktasına sahip herhangi bir materyalden daha yüksek bir malzeme belirlediler. bilinen maddeler. Hesaplamalar, hafniyum, nitrojen ve karbondan yapılan bir malzemenin 4400 K'den fazla bir erime noktasına sahip olacağını gösteriyor. Bu, Güneş yüzeyindeki sıcaklığın yaklaşık üçte ikisi ve şimdiye kadar kaydedilen en yüksek erime noktasından 200 K daha yüksek. deney. .

Daha önce, hafniyum, tantal ve karbon (HF-Ta-C) elementlerinden yapılan bir maddenin rekor bir erime noktasına sahip olduğu deneysel olarak doğrulanmıştı.Fiziksel İnceleme B dergisinde sunulan hesaplamalar, belirli bir bileşim ile yapılmış bir malzemenin hafniyum, nitrojen ve karbon (HF-N-C) 4400 K'den fazla bir erime noktasına sahip olacaktır, bu da deneysel sonuçtan 200 K daha yüksektir. Yapılan hesaplamalar, malzemenin hafniyum, nitrojen ve karbondan oluşan optimal bileşiminin HfN 0.38 C 0.51 olduğunu göstermektedir. Araştırmacıların bir sonraki adımı, laboratuvarın bulgularını doğrulamak için materyali sentezlemek olacaktır.

Çalışmanın ortak yazarı Axel van de Walle, "Hesaplama yaklaşımının avantajı, düşük maliyetle birçok farklı kombinasyona bakabilmeniz ve laboratuvarda denemeye değer olanları bulabilmenizdir" dedi.

Araştırmacılar, erime noktasının modelleme yoluyla hesaplandığı bir hesaplama yöntemi kullandılar. fiziksel süreçlerüzerinde atom seviyesi, yasaya göre Kuantum mekaniği. Erime dinamiği nano ölçekte, yaklaşık 100 atomluk bloklar halinde incelenir. Araştırmacılar, erime noktası deneysel olarak belirlenmiş olan HF-Ta-C malzemesini analiz ederek başladılar. Simülasyonlar, bir malzemenin ısıya dayanma kabiliyetine katkıda bulunan bazı faktörleri açıklayabildi.

Çalışma, HF-Ta-C'nin yüksek bir füzyon ısısını (katıdan sıvıya geçtiğinde enerji açığa çıkar veya emilir) katı ve sıvı fazların entropisi arasındaki küçük bir farkla birleştirdiğini gösterdi.

Araştırmacılar daha sonra bu bulguları, bu tür gereksinimleri en iyi şekilde karşılayabilecek bileşikleri bulmak için kullandılar. Bir hafniyum, nitrojen ve karbon bileşiğinin benzer bir yapıya sahip olacağını buldular. Yüksek sıcaklık erime, ancak bir katı ile sıvının entropisi arasında daha küçük bir fark. Erime noktasını hesapladıklarında, HF-Ta-C deneyinde elde edilenden 200 K daha yüksek olduğu ortaya çıktı.

Ta-HF-C-N alaşımlarının erime noktaları. Dolu daireler, HF-C ve Hf-C-N sistemlerinde hesaplanan erime noktalarını gösterir ve açık daireler, karşılaştırma için Ta-HF-C sistemi için verileri gösterir.

Çalışma sonunda gaz türbini kaplamalarından yüksek hızlı uçak parçalarına kadar değişen uygulamalar için yeni yüksek kaliteli malzemelere işaret edebilir. Araştırmacılar, HfN 0.38 C 0.51'in bu yeni malzeme olup olmayacağı henüz net değil.

FİZİKSEL ÖZELLİKLER

biraz düşünün fiziksel özellikler maddeler: kümelenme durumu, erime ve kaynama noktaları, kristal yapı, elektiriksel iletkenlik.

Grafitteki karbon atomlarının düzeni oldukça farklıdır. Burada çok güçlü olmayan katmanlar oluştururlar. bağlı arkadaş Bir arkadaşıyla. Her katman, bir benzen halkasına benzer şekilde altıgen karbon atomu ile "kaplanmıştır". Katmanlar arasındaki yapışma oldukça zayıf olduğu için grafit yumuşaktır. Katmanlar kolayca birbirine kayar ve grafiti iyi bir yağlayıcı yapar. Aynı elementin grafit ve elmas gibi farklı kristal biçimlerine allotroplar denir.

Molekülleri kovalent veya iyonik bağlar yerine zayıf çekim kuvvetleriyle bir arada tutulan maddeler, nispeten düşük sıcaklıklarda, nadiren 400'ü aşan sıcaklıklarda erir.° C. Bu, organik bileşiklerin çoğunluğunun yanı sıra kovalent inorganik bileşiklerdir. Örnekler arasında su ve benzen bulunur: erime noktaları oda sıcaklığının oldukça altındadır.

Bildiğiniz gibi herhangi bir madde gaz, katı ve sıvı halde olabilir ve bir halden diğerine geçebilir. Suyu hatırlamak yeterlidir. Genellikle pozitif sıcaklıklarda sıvıdır, negatif sıcaklıklarda katıdır ve sıcaklıklarda buhara dönüşür, yani. içinde gaz hali. Maddenin katıdan katıya dönüşümü sıvı hal erime denir ve bu işlemin gerçekleştiği sıcaklık erime noktasıdır.

Erime işlemi nasıl gerçekleşir? Bir metali ele alırsak, yapısının birbirine göre belirli bir sırada yer aldığını ve küçük dalgalanmalar yaptığını göreceğiz. girişte dış enerji veya vücut ısıtıldığında atomların enerjisi artar ve daha büyük bir genlikle salınmaya başlarlar. Vücut sıcaklığı ve maddenin erime noktası eşit olduğunda metal yapının yok olma süreci yani erime süreci başlar.

Ancak erime sürecinin başlamış olması, kendi kendine devam edeceği anlamına gelmez. Bunu korumak için, kristal kafesin bağlarının yok edilmesi için harcanan ısıyı sürekli olarak sağlamak gerekir.

Her maddenin kendine has özellikleri vardır. Ve her metalin kendi erime noktası vardır. Kristal kafes ve maddenin bileşimi ile belirlenir. Bu sıcaklık bir, birkaç metalden oluşan alaşımlar için - diğeri. Örneğin, dökme demirin erime noktası 1100-1130 °C'dir. Böyle bir değer dağılımı, bu metaldeki safsızlıkların içeriğinin değişmesi ve ayrıca ısıtıldığında refrakter oksitlerin oluşması ile belirlenir. Dökme demirden daha yüksek bir erime noktasına sahiptirler.

Bakır için bu sıcaklık 1084°C, çinko için - 419°C'dir. Bakır ve çinko alaşımı olan pirincin erime noktası yaklaşık 1000°C'dir. Bu yaklaşık sıcaklık değeri, bileşenlerin yüzdesine bağlı olduğu gerçeğiyle belirlenir. Alaşımın bileşiminde daha fazla bakır varsa, bu, alaşımın erime noktasının daha yüksek olmasına, daha fazla çinko varsa daha düşük olmasına yol açacaktır.

Bir maddenin eridiği sıcaklığın sadece saflığına değil, aynı zamanda basınca da bağlı olduğuna dikkat edilmelidir. Artan basınçla artar ve azalan basınçla azalır.

Daha önce belirtildiği gibi, erime, sabit bir ısı kaynağı gerektirir. Uygulamada, maddenin sabit bir ısınması var gibi görünüyor, ancak sıcaklık sabit kalıyor. Ve ancak füzyon ısısı adı verilen belirli bir miktar ısı tüketildikten sonra, sıcaklıkta daha fazla artış başlayacak, ancak zaten

Metallerin eritilmesinde bir başka özellik daha vardır. Isı beslemesini durdurursanız, erime işlemi durur ve ters işlem başlar - sıvı metal katı hal. Bu işleme kristalizasyon denir. Bir sıvı metal soğuyup katı hale geçtiğinde, erimesi için harcanan ısının aynısı açığa çıkar.

Doğada, bilimde ve teknolojide erimenin rolü göz ardı edilemez. Bu işlem sayesinde ihtiyacımız olan özelliklerde metaller veya alaşımlar elde edebiliyoruz. Neredeyse tüm insan uygarlığı metal ve alaşımlarına ve dolayısıyla erime noktası gibi fiziksel sabitlere dayanmaktadır. Aslında metal tüketmeyen tek bir sektör yok.

Böylece erimeyi inceledik, neye bağlı olduğunu belirledik ve erime sürecini anlattık. Makale ayrıca metallerin kristalleşmesinin bir tanımını da vermektedir.