Metal Pattern Bahin 3 - Tanan pa

Human sa lithium, nga mas gigamit sa modernong ekonomiya, ug sodium ug potassium, nga mao ang sa taliwala sa mga labing importante nga mga elemento sa industriya ug sa buhi nga kalibutan, ang panahon miabut na alang sa uban nga mga alkaline nga mga elemento. Sa atong atubangan mao ang rubidium, cesium ug franc.

Ang katapusan nga tulo nga mga elemento parehas kaayo sa usag usa, ug sa parehas nga oras adunay parehas nga mga kabtangan nga adunay potassium ug kauban kini usa ka subgroup nga gitawag nga potassium. Tungod kay hapit ka sigurado nga dili makahimo sa bisan unsang mga eksperimento sa rubidium ug cesium, kinahanglan nimo nga kontento ang imong kaugalingon sa kasayuran nga sila molihok sama sa potassium ug nga ang ilang mga compound adunay parehas nga solubility sa mga compound niini.

1. Mga amahan sa spectroscopy: Robert Wilhelm Bunsen (1811-99) sa wala, Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) sa tuo

Sayo nga pag-uswag sa spectroscopy

Ang panghitabo sa pagkolor sa siga sa mga compound sa pipila nga mga elemento nahibal-an ug gigamit sa paghimo sa mga pabuto sa wala pa kini gipagawas sa usa ka libre nga estado. Sa sayong bahin sa ikanapulog-siyam nga siglo, gitun-an sa mga siyentista ang mga spectral nga linya nga makita sa kahayag sa Adlaw ug gibuga sa gipainit nga kemikal nga mga compound. Niadtong 1859, duha ka German physicist - Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff – nagtukod ug kahimanan para sa pagsulay sa gipagawas nga kahayag (1). Ang unang spectroscope adunay yano nga disenyo: kini naglangkob sa usa ka prisma nga nagbahin sa kahayag ngadto sa spectral nga mga linya ug eyepiece nga adunay lente alang sa ilang obserbasyon (2). Ang kapuslanan sa spectroscope alang sa kemikal nga pag-analisa namatikdan dayon: ang substansiya mabungkag ngadto sa mga atomo sa taas nga temperatura sa siga, ug kini nga mga linya nagpagawas sa mga kinaiya lamang sa ilang kaugalingon.

2. G. Kirchhoff sa spectroscope

3. Metallic cesium (http://images-of-elements.com)

Gisugdan ni Bunsen ug Kirchhoff ang ilang panukiduki ug paglabay sa usa ka tuig ilang gi-alisngaw ang 44 ka toneladang mineral nga tubig gikan sa tubod sa Durkheim. Ang mga linya mitungha sa sediment spectrum nga dili mapasangil sa bisan unsang elemento nga nailhan niadtong panahona. Si Bunsen (siya usab usa ka chemist) naglain sa chloride sa usa ka bag-ong elemento gikan sa sediment, ug naghatag sa ngalan sa metal nga anaa niini. PINAAGI base sa lig-on nga asul nga mga linya sa iyang spectrum (Latin = asul) (3).

Paglabay sa pipila ka bulan, niadtong 1861, gisusi sa mga siyentista ang spectrum sa deposito sa asin sa mas detalyado ug nadiskobrehan ang presensya sa laing elemento niini. Nahimo nila nga ihimulag ang chloride niini ug matino ang atomic mass niini. Tungod kay ang pula nga mga linya klaro nga makita sa spectrum, ang bag-ong lithium metal ginganlan rubid (gikan sa Latin = itom nga pula) (4). Ang pagkadiskobre sa duha ka elemento pinaagi sa spectral analysis nakapakombinsir sa mga chemist ug physicist. Sa misunod nga mga tuig, ang spectroscopy nahimong usa sa mga nag-unang himan sa panukiduki, ug ang mga nadiskobrehan nag-ulan sama sa usa ka cornucopia.

4. Metal rubidium (http://images-of-elements.com)

Rubid wala kini nagporma sa kaugalingon nga mga mineral, ug ang cesium usa lamang (5). Ang duha ka elemento. Ang ibabaw nga layer sa Yuta adunay 0,029% rubidium (ika-17 nga dapit sa listahan sa mga elemento nga abundance) ug 0,0007% cesium (ika-39 nga dapit). Dili kini mga bioelement, apan ang pipila ka mga tanum pili nga nagtipig sa rubidium, sama sa tabako ug mga sugar beet. Gikan sa usa ka physicochemical nga punto sa panglantaw, ang duha ka mga metal mao ang "potassium sa mga steroid": bisan pa humok ug fusible, ug mas reaktibo (pananglitan, sila nagdilaab sa hangin, ug bisan sa reaksiyon sa tubig sa usa ka pagbuto).

pinaagi sa kini ang labing "metal" nga elemento (sa kemikal, dili sa kolokyal nga diwa sa pulong). Sama sa nahisgutan sa ibabaw, ang mga kabtangan sa ilang mga compound parehas usab sa parehas nga mga compound sa potassium.

5. Ang pollucite mao lamang ang cesium mineral (USGS)

metal nga rubidium ug cesium makuha pinaagi sa pagkunhod sa ilang mga compounds sa magnesium o calcium sa usa ka vacuum. Tungod kay kini gikinahanglan lamang sa paghimo sa pipila ka mga matang sa solar nga mga selula (insidente kahayag dali nga mopagawas electron gikan sa ilang mga nawong), ang tinuig nga produksyon sa rubidium ug cesium anaa sa han-ay sa gatusan ka kilo. Ang ilang mga compound dili usab kaylap nga gigamit.

Sama sa potassium, usa sa mga isotopes sa rubidium kay radioactive. Ang Rb-87 adunay katunga sa kinabuhi nga 50 bilyon ka tuig, busa ang radiation gamay ra kaayo. Kini nga isotope gigamit sa pagpetsa sa mga bato. Ang Cesium walay natural nga radioactive isotopes, apan CS-137 usa sa mga produkto sa fission sa uranium sa mga nukleyar nga reaktor. Nahimulag kini sa gigasto nga mga sugnod tungod kay kini nga isotope gigamit ingon usa ka gigikanan sa g-radiation, pananglitan, aron malaglag ang mga kanser nga tumor.

Sa pagpasidungog sa France

6. Tigdiskobre sa pinulongang Pranses - Marguerite Perey (1909-75)

Gipanglantawan na ni Mendeleev ang paglungtad sa lithium metal nga mas bug-at pa kay sa cesium ug gihatagan kini ug ngalan sa pagtrabaho. Gipangita kini sa mga chemist sa ubang mga lithium nga mineral tungod kay, sama sa ilang paryente, kinahanglan kini didto. Daghang mga higayon nga kini daw nadiskobrehan, bisan tuod hypothetically, apan wala gayud mahitabo.

Sa sayong bahin sa 87, nahimong tin-aw nga ang elemento 1914 kay radioactive. Sa 227, ang Austrian physicist hapit na madiskobrehan. S. Meyer, W. Hess, ug F. Panet nakaobserbar sa usa ka huyang nga alpha emission gikan sa actinium-89 pagpangandam (dugang sa abundantly secreted beta particles). Tungod kay ang atomic nga numero sa actinium mao ang 87, ug ang pagbuga sa usa ka alpha nga partikulo tungod sa "pagkunhod" sa elemento sa duha ka mga lugar sa periodic table, ang isotope nga adunay atomic number 223 ug mass number XNUMX kinahanglan nga, bisan pa, Ang mga partikulo sa alpha nga parehas nga kusog (ang sakup sa mga partikulo sa hangin gisukod nga proporsyonal sa ilang kusog) nagpadala usab usa ka isotope sa protactinium, gisugyot sa ubang mga siyentipiko nga kontaminasyon sa tambal.

Sa wala madugay mibuto ang gubat ug ang tanan nakalimtan. Sa 30s, ang mga particle accelerators gidisenyo ug ang unang artipisyal nga mga elemento nakuha, sama sa dugay nang gipaabot nga astatium nga adunay atomic nga numero 85. Sa kaso sa elemento 87, ang lebel sa teknolohiya niadtong panahona wala magtugot sa pagkuha sa gikinahanglan nga gidaghanon sa materyal alang sa synthesis. Ang Pranses nga pisiko milampos sa wala damha Marguerite Perey, estudyante ni Maria Sklodowska-Curie (6). Siya, sama sa mga Austrian usa ka quarter sa usa ka siglo ang milabay, nagtuon sa pagkadunot sa actinium-227. Ang pag-uswag sa teknolohiya nagpaposible nga makakuha og usa ka putli nga pagpangandam, ug niining higayona walay usa nga nagduhaduha nga kini sa katapusan nailhan na. Ginganlan siya sa eksplorador Pransiya sa pagpasidungog sa ilang yutang natawhan. Ang Elemento 87 mao ang katapusan nga nadiskobrehan sa mga mineral, ang mga sunod nakuha nga artipisyal.

Frans kini naporma sa kilid nga sanga sa radioactive serye, sa usa ka proseso uban sa ubos nga efficiency ug, dugang pa, mao ang kaayo mubo-nabuhi. Ang pinakalig-on nga isotope nga nadiskobrehan ni Mrs. Perey, Fr-223, adunay katunga sa kinabuhi nga kapin sa 20 minutos (nagpasabot nga 1/8 na lang sa orihinal nga kantidad ang nahibilin human sa usa ka oras). Gibanabana nga ang tibuok globo adunay sulod lamang nga mga 30 gramos nga franc (usa ka ekwilibriyo ang natukod tali sa nagkadunot nga isotope ug sa bag-ong naporma nga isotope).

Bisan kung ang makita nga bahin sa mga compound sa franc wala makuha, ang mga kabtangan niini gitun-an, ug nahibal-an nga kini nahisakop sa alkaline nga grupo. Pananglitan, kung ang perchlorate idugang sa usa ka solusyon nga adunay franc ug potassium ions, ang precipitate mahimong radioactive, dili ang solusyon. Kini nga pamatasan nagpamatuod nga ang FrClO₄ gamay nga matunaw (nag-ulan nga adunay KClO₄), ug ang mga kabtangan sa francium susama sa potassium.

France, unsaon man niya...

… Kung makakuha kog sample niini nga makita sa mata? Siyempre, humok sama sa talo, ug tingali adunay usa ka bulawan nga kolor (ang cesium sa ibabaw niini humok kaayo ug dalag nga kolor). Kini matunaw sa 20-25°C ug moalisngaw sa palibot sa 650°C (pagbanabana base sa datos gikan sa miaging yugto). Dugang pa, kini mahimong aktibo kaayo sa kemikal. Busa, kini kinahanglan nga tipigan nga walay access sa oxygen ug kaumog ug sa usa ka sudlanan nga nanalipod batok sa radiation. Kinahanglan nga magdali sa mga eksperimento, tungod kay sa pipila ka mga oras halos wala nay French nga nahabilin.

Honorary lithium

Hinumdomi ang mga pseudo-halogen gikan sa siklo sa halogen sa miaging tuig? Kini ang mga ion nga naggawi sama sa mga anion sama sa Cl^- o dili^-. Naglakip kini, pananglitan, cyanide CN^- ug SCN moles^-, nga nagporma ug mga asin nga may solubility nga susama nianang sa grupo 17 anion.

Ang mga Lithuanians usab adunay usa ka sumusunod, nga mao ang ammonium ion NH. ₄ ⁺ - usa ka produkto sa pagkatunaw sa ammonia sa tubig (usa ka alkaline nga solusyon, bisan kung mas huyang kaysa sa kaso sa alkali metal hydroxides) ug ang reaksyon niini sa mga asido. Ang ion nag-react sa susama sa mas bug-at nga alkali nga mga metal, ug ang iyang pinakasuod nga affinity mao ang potassium, pananglitan kini susama sa gidak-on sa potassium cation ug kasagaran mopuli sa K+ sa iyang natural nga mga compound. Ang mga metal nga lithium sobra ka reaktibo nga mahimo pinaagi sa electrolysis sa mga tubigon nga solusyon sa mga asin ug hydroxides. Gamit ang mercury electrode, makuha ang solusyon sa metal sa mercury (amalgam). Ang ammonium ion susama kaayo sa alkali nga mga metal nga nagporma usab kini og amalgam.

Sa sistematikong kurso sa pagtuki sa L.magnesium ion nga mga materyales mao ang katapusan nga nadiskobrehan. Ang rason mao ang maayo nga solubility sa ilang mga chlorides, sulfates ug sulfide, nga nagpasabot nga sila dili precipitate sa ilalum sa aksyon sa kaniadto gidugang reagents nga gigamit sa pagtino sa presensya sa mas bug-at nga mga metal sa sample. Bisan kung ang mga asin sa ammonium labi ka matunaw, kini nakit-an sa sinugdanan sa pag-analisar, tungod kay dili sila makasugakod sa pagpainit ug pag-alisngaw sa mga solusyon (kini dali nga madunot sa pagpagawas sa ammonia). Ang pamaagi tingali nahibal-an sa tanan: usa ka solusyon sa usa ka lig-on nga base (NaOH o KOH) gidugang sa sample, nga hinungdan sa pagpagawas sa ammonia.

Sam amonya mamatikdan kini pinaagi sa pagpanimaho o pinaagi sa pagbutang sa usa ka unibersal nga piraso sa papel nga gibasa sa tubig sa liog sa usa ka test tube. NH nga gas₃ matunaw sa tubig ug himoong alkaline ang solusyon ug himoong asul ang papel.

7. Detection sa ammonium ions: sa wala ang test strip nahimong asul ubos sa impluwensya sa gipagawas nga ammonia, sa tuo - usa ka positibo nga resulta sa Nessler test

Kung nakit-an ang ammonia sa tabang sa baho, kinahanglan nimong hinumdoman ang mga lagda sa paggamit sa ilong sa laboratoryo. Busa, ayaw pagsandig sa reaksyon nga sudlanan, idirekta ang mga alisngaw sa imong kaugalingon gamit ang paglihok sa fan sa imong kamot ug ayaw paghawa ang hangin nga "bug-os nga dughan", apan tugoti ang kahumot sa compound nga makaabot sa imong ilong sa iyang kaugalingon.

Ang solubility sa ammonium salts susama nianang sa susama nga potassium compounds, mao nga mahimong madanihon ang pag-andam sa ammonium perchlorate NH.₄ClO₄ ug usa ka komplikado nga compound nga adunay cobalt (alang sa mga detalye, tan-awa ang miaging yugto). Bisan pa, ang mga pamaagi nga gipresentar dili angay alang sa pag-ila sa gamay kaayo nga kantidad sa ammonia ug ammonium ion sa usa ka sample. Sa mga laboratoryo, ang reagent ni Nessler gigamit alang niini nga katuyoan, nga nag-agay o nagbag-o sa kolor bisan kung adunay mga pagsubay sa NH₃ (7).

Bisan pa, kusganon kong gitambagan nga dili maghimo usa ka angay nga pagsulay sa balay, tungod kay kinahanglan nga mogamit mga makahilo nga mercury compound.

Paghulat hangtod naa ka sa usa ka propesyonal nga laboratoryo sa ilawom sa propesyonal nga pagdumala sa usa ka magtutudlo. Ang chemistry makaiikag, apan - alang niadtong wala mahibalo niini o walay pagtagad - kini mahimong delikado.

Tan-awa usab: