Открытие редких химических элементов доклад

Обновлено: 08.07.2024

История открытия химических элементов и изучение их соединений занимает важнейшее место в истории химии. Действительно, открытие новых элементов на каждом историческом этапе тесно связано с успехами и достижениями теоретической и экспериментальной химии и особенно с появлением новых методов исследования. С другой стороны, состояние и развитие химических знаний в те или иные исторические эпохи определялись, помимо потребностей производства и самой науки, кругом используемых веществ и составляющих их элементов.

Содержание

Введение.
Основные этапы открытий химических элементов.
Принципы наименования химических элементов.
Краткая история открытия некоторых основных химических элементов.
Азот
Водород
Кислород
Углерод
Заключение.
Список используемой литературы.

Работа состоит из 1 файл

Открытие химических элементов.doc

Введение.
Основные этапы открытий химических элементов.
Принципы наименования химических элементов.
Краткая история открытия некоторых основных химических элементов.

Азот

Водород
Кислород
Углерод

Заключение.

Список используемой литературы.

Развитие химии во второй половине XIX в. проходило под знаменем атомно-молекулярного учения. Огромную, ни с чем не сравнимую роль в истории открытия новых элементов сыграл периодический закон Д. И. Менделеева, ставший путеводной звездой при поисках и исследованиях новых элементов.

Основные этапы открытий химических элементов.

Рассматривая в хронологическом порядке историю открытия всех известных в настоящее время элементов, можно заметить, что подавляющее большинство их открыто за последние 200 лет. На протяжении нескольких предшествующих тысячелетий развития химии были известны лишь немногие элементарные вещества. Да и то до конца XVIII в., до возникновения антифлогистической химии, их считали не элементами, а сложными веществами.

Таким образом, исторически правильно основные этапы открытия элементов наметить лишь на фоне общего процесса развития химии (и вообще науки и техники) и прежде всего в тесной связи с появлением и внедрением в практику новых методов исследования.

Под открытием элемента следует понимать не только получение (выделение) в свободном состоянии простого тела, но и установление существование его в каких-либо соединениях химическим или физическим путем. Естественно, что это определение применимо лишь к открытию элементов начиная со второй половины XVIII в. Оно не может быть распространено на более ранние этапы, когда соединения, содержащие ещё неизвестные элементы, не могли быть изучены с точки зрения их состава. Например, древнеегипетские ремесленники хорошо знали и широко пользовались многими соединениями – содой, поваренной солью, квасцами и т. д., не подозревая наличия в составе этих соединений тех или иных элементов. Поэтому нельзя говорить об открытии алюминия в древности, несмотря на знакомство древних с алюминиевыми квасцами.

С этой точки зрения возможно наметить следующие хронологические этапы открытия элементов:

Принципы наименования химических элементов.

В наши дни все элементы носят международные латинизированные названия. Правда, существуют традиционные названия некоторых, обычно известных с глубокой древности элементов, применяемые в отдельных странах. Происхождение этих названий весьма различно. Некоторые из них тесно связаны с историей, в частности со способом открытия того или иного элемента. Иногда же в названиях нашли отражение первые впечатления автора открытия о важнейших свойствах нового элемента или даже его чувства – патриотические, сугубо личные, честолюбивые и т. п.

Большая часть названий элементов предложена авторами открытий – учеными разных стран – немедленно же после установления факта существования нового элемента и первоначального изучения его свойств. Многие из таких первоначальных названий, не удержавшиеся до наших дней, некоторое время фигурировали в литературе. Затем их изменяли оп той или иной причине: с целью унификации, по желанию отдельных ученых (например, Берцелиуса), а в последние десятилетия – по решению Международной комиссии по атомным весам. В результате этого известно много названий элементов – отвергнутых и устаревших, но отражающих в себе историю открытия и изучения свойств элементов.

Большая часть интернациональных латинизированных названий элементов происходит от древнегреческих, латинских и скандинавских слов. Остальные названия имеют основой немецкие, английские, французские, русские, датские, итальянские, финские и испанские корни. Несколько названий – смешанного происхождения и, наконец, шесть названий взяты из древних языков (помимо латинского и греческого).

Итак, переходим к общему обзору названий элементов по группам и соответственно времени их открытия.

Укажем здесь на некоторые общие тенденции в названиях металлов в древности. Прежде всего можно отчетливо проследить связь названий с небесными и космическими явлениями. Хорошо известно, например, что все семь металлов древности у александрийских, арабских и западноевропейских алхимиков назывались по именам планет. Золото с древнейших времен называли солнцем, серебро – луной. Названия других металлов время от времени изменялись, как это видно из следующей таблицы:

Ориген (II в.)		Олимпиодор (VI в.)		Стефанос Александрийский (VII в.)
Свинец	Сатурн	Свинец	Сатурн	Свинец	Сатурн
Олово	Венера	Олово	Меркурий	Олово	Юпитер
Бронза	Юпитер	Электрон	Юпитер	Ртуть	Меркурий
Железо	Меркурий	Железо	Марс	Железо	Марс
Медь	Марс	Медь	Венера	Медь	Венера
Серебро	Луна	Серебро	Луна	Серебро	Луна
Золото	Солнце	Золото	Солнце	Золото	Солнце

Эти названия, как и соответствующие им символические обозначения, восходят в глубокой древности. Партингтон показал, что названия Солнце, Луна, Венера употреблялись вавилонянами ещё в 1600-1400 гг. до н. э. У алхимиков Западной Европы сложилась уже прочная традиция называть и обозначать металлы по планетам. Золото (Солнце) имело символ , серебро (Луна) – , железо (Марс) – , медь (Венера) – , ртуть (Меркурий) – ,олово (Юпитер) – ,свинец (Сатурн) – . Кроме того, существовали обозначения серы – , сурьмы (антимония) – и др.

Другой тенденцией следует считать создание названий по функциональному признаку, т. е. по главной функции, которая выполняется изделиями из соответствующего металла. Такая взаимосвязь хорошо прослеживается на примере славянского названия железа. Весьма вероятно, что названия олова и свинца у славян произведены по функциональному признаку.

В названиях элементов, открытых или выделенных в метеллургических процессах в алхимический и иатрохимический периоды, явно проявляется влияние, с одной стороны, специального языка горняков и металлургов того периода (висмут, платина или серебрец, никель, кобальт), а с другой – открытий новых элементов давно известных соединениях или веществ со свойствами, подобными свойствам вновь открываемых элементов (мышьяк, сурьма, цинк, фосфор). Таким образом, в обоих случаях новые названия отражают влияние языка ремесленников и технологов-металлургов, что связано с довольно быстрым развитием горной и металлургической техники в том периоде.

Элементы побочной подгруппы 3-ей группы и семейство, состоящих из 14 F-элементов с порядковыми номерами от 58 до 71, весьма близки к друг другу по своим химическим и физико-химическим свойствам. Эти элементы называют лантаноидами, иногда их вместе с элементами побочной подгруппы 3-ей группы называют редкоземельными металлами.

Церий, Cerium, Се (58)

Открытие церия (англ. Cerium, франц. Cerium, нем. Сег) является начальным звеном длинной цепи исследований редкоземельных элементов цериевой группы (стр. 30). Цериевую землю открыли в 1803 г. одновременно и независимо друг от друга Клапрот в Германии и Берцелиус и Гизингер в Швеции. Задолго до этого открытия на медном и висмутовом рудниках Бастнес в Швеции был найден тяжелый минерал. Его изучением занялся Кронштедт и, сочтя его трудно восстановимой железной рудой с примесью вольфрама (тунгстена), назвал тунгстеном (тяжелый камень из Бастнеса). Затем этот красноватый тунгстен исследовали Шееле и Элюайр и не нашли в нем вольфрама. В 1803 г. Клапрот, получивший в свое распоряжение образец минерала, заподозрил присутствие в нем какого-то неизвестного простого тела. При действии на освобожденный от железа желтый раствор минерала аммиаком получался осадок, прокалив который Клапрот получил коричневый порошок - окись новой земли. Он предложил назвать ее охроитом (ochroit) от греч.желтовато-коричневый. В действительности же окись церия имеет белый цвет, и лишь ее перекисное соединение обладает оранжево-коричневым цветом. Вероятно, Клапрот работал с загрязненной цериевой землей, и ее окраска объяснялась примесью других редких земель, в частности празеодима, имеющего коричневую окраску. Одновременно с Клапротом анализом минерала занимался Берцелиус, в то время молодой врач гидропат, совладелец фабрики минеральных вод, основанной бароном Гизингером. Однако и тогда Берцелиус интересовался химией и совместно с Гизингером производил химические исследования. Оба они - заинтересовались загадочным "тяжелым шпатом" и по внешнему виду приняли его за разновидность гадолинита, содержащего медь, висмут и сернистое соединение молибдена. Растворив минерал в кислоте и, отделив кремнезем и железо, они получили белый осадок, который после прокаливания стал коричневым, хотя и не содержал железа. В результате тщательных операций им удалось получить окисел неизвестного металла в количестве 50% веса минерала. Они решили назвать металл, содержащийся в этом окисле, церием (Cerium) по имени малой планеты Цереры - первой из малых планет открытой в 1801г.; минерал, из которого была получена новая земля, был наименован церитом. Клапрот через несколько лет (1807) оспаривал название "церий", указывая, что оно может привести к недоразумениям, так как почти одинаково с лат. cera, означающим воск. Он предлагал назвать новый металл церерием (Cererium), а минерал цереритом. Многие химики приняли эти названия. Однако в своем учебнике химии Берцелиус указал, что такое изменение названия нецелесообразно, так как слово "церерий" трудное, неудобное для произношения. В середине прошлого столетия название церий стало общепринятым. Металлический церий был получен в чистом виде спустя 74 года (1875) после открытия элемента. В русской литературе употребляются оба названия и, кроме того, в более ранних сочинениях встречаются: церь (Захаров, 1810), церин (Страхов, 1825), цер, цериум (Двигубский, 1828). После появления учебника Гесса (1833) название "церий" утвердилось.

Празеодим, Рrаsеоdymium, Рr (59)

Открытие празеодима (англ. Ргаsеоdymium, франц. Praseodyme, нем. Praseodym) тесно связано с открытием неодима. В 1841 г. Мозандер разделил лантановую землю на две. Одна из них получила старое название "лантана", другая, близкий по свойствам близнец лантаны, "дидимия" (от греч. - близнец). Несколько десятилетий предполагаемый элемент этой земли - дидимий - фигурировал в перечнях и таблицах элементов. В 1879 г. Лекок де Буабодран выделил из дидимии новую землю самарию, а три года спустя Ауэр фон Вельсбах разделил оставшуюся дидимию еще на две земли. При этом он получил две группы соединений; в одну из них входили соли, окрашенные в зеленый цвет и окисел бледно-зеленого цвета, в другую - соли, окрашенные в цвета от розового до фиолетово-красного, и окисел серо- синего цвета. Исходя из этого, Вельсбах сообщил об открытии им двух новых элементов. Дающий соли зеленого цвета он назвал празеодимом (празеодидимом) от греч. - светло-зеленый, как лук, и старого названия земли "дидимия". Таким образом, празеодим можно перевести как "светло-зеленый дидим". Элемент второй земли был назван неодимом.

Неодим, Nеоdymium, Nd (60)

Неодим (англ. Neodymium, франц. Neodyme, нем. Neodym) впервые был получен при разложении мнимого элемента дидимия (Didymium). В 1841 г. Мозандер разделил лантановую землю на две; одна из них сохранила старое название "лантан", вторая была названа дидимия (от греч. - парный, близнец). Уже в то время подозревали, что дидимия представляет собой смесь неизвестных земель, и действительно, в 1879 г. Лекок де Буабоцран выделил из нее землю, которую назвал самария.

Спустя три года Ауэр фон Вельсбах разделил оставшуюся дидимию еще на две новые земли, элементы которых наименовал празеодимом и неодимом. Название неодим произведено от слова "дидимия" и греч. приставки "нео" (новый).

Прометий, Promethium, Pm (61)

Самарий, Samarium, Sm (62)

Европий, Europium, Еu (63)

Открытие европия связано с ранними спектроскопическими работами Крукса и Лекока де Буабодрана. В 1886 г. Крукс, исследуя спектр фосфоресценции минерала самарскита, обнаружил полосу в области длины волн 609 А. Эту же полосу он наблюдал при анализе смеси иттербиевой и самариевой земель. Крукс не дал названия подозревавшемуся элементу и временно обозначил его индексом Я . В 1892 г. Лекок де Буабодран получил от Клеве 3 г очищенной самариевой земли и произвел ее дробную кристаллизацию. Спектроскопировав полученные фракции, он обнаружил ряд новых линий и обозначил предполагаемый новый элемент индексами Z(эпсилон), и Z(дзетта). Четыре года спустя Демарсэ в результате длительной кропотливой работы по выделению из самариевой земли искомого элемента отчетливо увидел спектроскопическую полосу неизвестной земли; он дал ей индекс "E". Позднее было доказано, что Z(эпсилон), и Z(дзетта) Лекок де Буабодрана, "E" Демарсэ и аномальные полосы спектра, наблюдавшиеся Круксом, относятся к одному и тому же элементу, названному Демарсэ в 1901 г. европием (Europium) в честь континента Европы.

Гадолиний, Gadolinium, Gd (64)

В 1794 г. профессор химии и минералогии в университете Або (Финляндия) Гадолин, исследуя минерал, найденный близ местечка Иттерби в трех милях от Стокгольма, открыл в нем неизвестную землю (окисел). Несколько лет спустя Экеберг повторно исследовал эту землю и, установив наличие в ней бериллия, назвал его иттриевой (Yttria). Мазандер показал, что иттриевая земля состоит из двух земель, которые он назвал тербиевой (Terbia) и эрбиевой (Erbia). Далее Мариньяк в тербиевой земле, выделенной из минерала самарскита, обнаружил еще одну землю - самариевую (Samaria). В 1879 г. эту же землю выделил из дидимия и новой земли, обозначенной им индексом "аlfa", Лекок де Буабодран и с согласия Мариньяка назвал последнюю гадолиниевой землей в честь Гадолина - первого исследователя минерала иттербита. Элемент, содержащийся в гадолиниевой земле (Gadolinia), получил название гадолиний (Gadolinium); в чистом виде он получен в 1896 г.

Тербий, Terbium, Тb (65)

История открытия этого элемента довольно запутана. Она начинается с черного минерала, найденного в 1788 г. близ деревни Иттерби в Швеции и получившего название гадолинита. В 1797 г. Экеберг, вновь, после Гадолина исследовавший гадолинит, выделил из него редкие земли, принятые им за одну, получившую название иттрия. 45 лет спустя, в 1843 г., Мозандер разложил иттриевую землю на три особые земли - иттрию, тербию и эрбию; все эти слова произведены от названия деревни Иттерби путем деления его на слоги (итт, ерб, терб), что символизировало разделение минерала на три части. Тербиевая земля, т.е. окись тербия, представляла собой самое слабое основание среди трех земель; ее соли оказались окрашенными в розовый цвет. В 1860 г. шведский химик Берлин, Работавший с иттриевой землей Экеберга, спутал тербию и эрбию: розовые соли он приписал эрбиевой земле, а тербию Мозандера называл эрбией. Это поставило под сомнение результаты разложения иттрии Мозандером. Дело осложнилось еще и тем, что авторитетные химики частично подтвердили выводы Берлина. Например, Бунзен нашел в иттриевой земле Экеберга лишь иттрий и эрбий Берлина с розовыми солями; Клеве пришел к тому же результату. Таким образом, существование тербиевой земли стало сомнительным. Дальнейшие исследования иттриевой земли оказались связанными с множеством ошибочных выводов. Так, Смит в 70-х годах выделил из иттрии землю, будто бы содержащую новый элемент, который он назвал мозандрием. Позже Лекок де Буабодран нашел в мозандрии тербий, гадолиний и самарий. Мариньяк, повторивший его исследования, пришел к выводу, что мозандрий является окисью тербия. Делафонтен, правильно отстаивавший существование особой тербиевой земли, в свою очередь открыл в ней два несуществующих элемента: филиппий (между тербием и иттрием) и деципий. Но ошибка Делафонтена сыграла и положительную роль. Продолжив его исследования, Мариньяк с помощью спектрального анализа выделил из тербиевой земли гадолиний. Все эти земли, однако, были нечистыми, и исследования их приводили к противоречивым результатам. Так, в 1886 г. Лекок де Буабодран, исследуя спектры флюоресценции редких земель, пришел к выводу, что существует не один тербий, а целая группа тербинов; эти тербины затем оказались смесями редкоземельных элементов. Вся эта путаница хорошо иллюстрируется определением атомного веса тербия. Для него в период с 1864 по 1905 г. получено девять значений - от 113 до 163,1. Окончательную ясность в вопрос о существовании тербия внесли работы Урбэна, доказавшего в 1906 г., что именно к этому элементу относятся розовая окраска солей (работы Мозандера), спектр поглощения и спектр обращения, установленные Лекок де Буабодраном, мнимые элементы ионий, инкогниций и "Г", найденные Демарсе по ультрафиолетовой фосфоресценции и искровому спектру (1900). Точное определение атомного веса тербия (159,2) тоже сделано Урбэном.

Диспрозий, Dysprosium, Dy (66)

В 1843 г. швед Мозандер показал, что иттриевая земля представляет собой комплекс целого ряда земель. Во второй половине XIX в. из иттрии было выделено 11 редких земель; последняя из них открыта в 1886 г. Лекоком де Буабодраном при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли. Новая земля названа диспрозия, а содержащийся в ней элемент - диспрозием (Dysprosum). Это название французский ученый произвел от греч.- труднодоступный из-за тех трудностей, которые он должен был преодолеть при выделении новой земли. В 1906 г. Урбэн получил диспрозий в чистом виде.

Гольмий, Holmium, Но (67)

Элемент открыт в 1878 - 1879 гг. швейцарским химиком Сорэ, который, исследуя старую эрбиевую землю (эрбию), обнаружил раздвоение спектральных линий. Сорэ обозначил новый элемент индексом Х. Вскоре (1879) шведский химик Клеве выделил из "прежней эрбиевой земли" некоторое количество солей элемента, окрашенных в оранжевый цвет; они оказались солями элемента Х. Несмотря на то, что Клеве не смог охарактеризовать новый элемент более подробно, чем это сделал Сорэ, он предложил назвать новую землю гольмией (holmia), а элемент - гольмием (Holmium) в честь столицы Швеции Стокгольма, носившего в старину латинское название Гольмия (Holmia); около Стокгольма были найдены редкоземельные минералы, которые исследовал Клеве.

Эрбий, Erbium, Еr (68)

Эрбий найден впервые в черном минерале, извлеченном из каменоломни близ Иттерби. История его открытия уже излагалась. Здесь мы напомним лишь то, что название "эрбия" появилось впервые в 1743 г., когда Мозандеру удалось разложить иттриевую землю а три земли - иттрию, тербию и эрбию. Затем прошло 36 лет, прежде чем из эрбиевой земли удалось выделить индивидуальный окисел нового элемента эрбия. Это слово произведено от названия деревни Иттерби, разделенного на слоги.

Тулий, Thulium, Тm (69)

Открытие тулия (тулиевой земли), как и многих других элементов, относится ко времени, когда арсенал средств исследования редких земель обогатился методом спектрального анализа. Предыстория открытия тулия такова. В конце XVIII в. Экеберг выделил из гадолинита землю иттрию, которая считалась чистым окислом иттрия до тех пор, пока Мозандер не разделил ее на три земли - иттрию, тербию и эрбию. В 1878 г. Мариньяк выделил из тербиевой земли Мозандера две земли, названные эрбией и иттербией. На этом исследование смеси земель не остановилось. Уже в следующем году Клеве разделил эрбию Мариньяка на три земли - эрбию, гольмию (оказавшуюся смесью) и тулию. Он попросил у Нильсона (открывшего скандий) остаток от экстракции скандия и иттербия, полагая, что этот препарат представляет собой сравнительно чистый раствор солей эрбия. Однако после сотни раз повторяемых операций осаждения и растворения препарата в эрбии все еще содержалась какая-то примесь: атомный вес эрбия в различных фракциях был неодинаковым. Kлеве обратился к профессору физики Упсальского университета Талену с просьбой исследовать спектры поглощения этих фракций и сравнить их со спектрами образцов эрбия, иттербия и иттрия. Тален обнаружил в эрбиевой фракции линии, принадлежащие эрбию и гольмию; третий спектр указывал на присутствие нового элемента. Так был открыт тулий, названный Клеве в честь древнего (времен римской империи) названия Скандинавии - Туле (Thule). Затем Клеве переработал 11 кг гадолинита, выделил окись тулия и исследовал его соли, окрашенные в бледно-зеленый цвет. Чистая окись тулия получена, однако, лишь в 1911 г. Насколько трудно было определить тулий и тем более, химически выделить его чистый окисел, свидетельствуют такие, например, факты. Мастер спектроскопического исследования Лекок де Буабодран полагал, что существуют два тулия, а крупнейший исследователь редких земель Ауэр фон Вельсбах заявил о том, что он установил наличие даже трех тулиев.

За период с древних времен и по сегодняшний день открыто 118 химических элементов. Из этого числа 94 элемента обнаружены в природе.
Другие же 24 – были получены в результате ядерных реакций. Первые 112 и 117 элементы имеют постоянные названия, а остальные – временные. На сегодняшний день нет элементов, которые могут быть открыты таким путем, т.к. после 100 номера элементы открыты путем синтезирования, такие элементы либо сразу распадаются, либо через некоторое время их невозможно сохранить.

Содержание

Введение .
Таблица динамики открытия химических элементов…………
История открытия химических элементов…………………………..
Приобретение названий химических элементов………………..
Гистограмма динамики открытия химических элементов….
Открытие химического элемента Рутений…………………………..
Список литературы……………………………………………………………….

Прикрепленные файлы: 1 файл

istoria_otkrytia_khimicheskikh_elementov.docx

Таблица динамики открытия химических элементов…………

История открытия химических элементов…………………………..

Приобретение названий химических элементов………………..

Гистограмма динамики открытия химических элементов….

Открытие химического элемента Рутений…………………………..

За период с древних времен и по сегодняшний день открыто 118 химических элементов. Из этого числа 94 элемента обнаружены в природе.

Другие же 24 – были получены в результате ядерных реакций. Первые 112 и 117 элементы имеют постоянные названия, а остальные – временные. На сегодняшний день нет элементов, которые могут быть открыты таким путем, т.к. после 100 номера элементы открыты путем синтезирования, такие элементы либо сразу распадаются, либо через некоторое время их невозможно сохранить.

Ниже рассмотрим историю открытия химических элементов, ознакомимся с динамикой открытий этих элементов.

Динамика открытия химических элементов.

Открытые элементы и их число (…)

Общее число элементов к концу периода

Элементы древности (до 1450г.)

Cu, Ag, Au, Hg, C, S, Fe (7)

Время развития алхимии (1450- 1750)

Zn, Sn , Pb, P, As, Sb, Bi, Pt, Co (9)

Te, Cr, Mo, W, U, Be, Sr, Ti, Zr, Y (10)

Li, B, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Se, Nb, Rh, Pd, Cd, I, Ce, Ta, Os, Ir (18)

V, Th, Br, Tb, La, Ru (7)

Rb, In, Cs, Tl, Ga (5)

Ne, He, Ar, Sc, Ge, Kr, Xe, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Ho, Tm, Tb, Po, Rn, Ra, Ac (19)

Eu, Lu, Pa, Hf, Re (5)

At, Np, Fr, Pu, Am, Cm, Bk, Cf (8)

Fm, Es, Md, Lr, Rf, Db , Ku, Ns (8)

История открытия химических элементов.

Древнейший период (от V тысячелетия до н.э. и до 1450 г. н.э.).

К этому продолжительному периоду относится с7 металлов древности - золото, серебро, медь, свинец, олово, железо и ртуть. Кроме в древности были известны- сера и углерод, которые встречались в природе в свободном состоянии.

1450 – 1750гг. – время развития алхимии.

В это время развивалась наука алхимия от которой была основана наука химия. Главная цель алхимиков - поиски философского камня, способного превращать неблагородные металлы в золото и серебро. Философский камень должен был, кроме того, обеспечивать вечную молодость, излечивать все болезни и т.д.

1751г. - начало научной осознанной деятельности химиков. Разработка аналитических операций с мерой и весом, начало записи химических реакций.

В этот период с помощью качественного и весового количественного анализов был открыт ряд элементов,: магний, кальций (установление различия извести и магнезии), марганец, барий (барит), молибден, вольфрам, теллур, уран (окисел), цирконий (земля), стронций (земля), титан (окисел), хром, бериллий (окисел), иттрий (земля), тантал (земля), церий (земля), фтор (плавиковая кислота), палладий, родий, осмий и иридий.

В этот период была составлена первая в истории химии "Таблица простых тел" , составленная А.Лавуазье в 1787 г. Все простые вещества были разделены на четыре группы:

I. Простые вещества, представленные во всех трех царствах природы, которые можно рассматривать как элементы тел: 1) свет, 2) теплород, 3) кислород, 4) азот, 5) водород.

II. Простые неметаллические вещества, окисляющиеся и дающие кислоты: 1) сурьма, 2) фосфор, 3) уголь, 4) радикал муриевой кислоты, 5) радикал плавиковой кислоты, 6) радикал борной кислоты.

III. Простые металлические вещества, окисляемые и дающие кислоты: 1) сурьма, 2) серебро, 3) мышьяк, 4) висмут, 5) кобальт, 6) медь, 7) олово, 8) железо, 9) марганец, 10) ртуть, 11) молибден, 12) никель, 13) золото, 14) платина, 15) свинец, 16) вольфрам, 17) цинк. IV. Простые вещества, солеобразующие и землистые: 1) известь (известковая земля), 2) магнезия (основание сульфата магния), 3) барит (тяжелая земля), 4) глинозем (глина, квасцовая земля), 5) кремнезем (кремнистая земля)".

Эта таблица легла в основу химической номенклатуры, разработанной Лавуазье. Д.Дальтон ввел в науку важнейшую количественную характеристику атомов химических элементов - относительный вес атомов или атомный вес.

В это время в результате усовершенствования методов количественного анализа и разработки систематического хода качественного анализа были открыты бор, литий, кадмий, селен, кремний, бром, алюминий, иод, торий, ванадий, лантан (земля), эрбий (земля), тербий (земля), рутений, ниобий.

Спектральный анализ — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др.

В зависимости от целей анализа и типов спектров выделяют несколько методов спектрального анализа. Атомный и молекулярный спектральные анализы позволяют определять элементный и молекулярный состав вещества, соответственно. В эмиссионном и абсорбционном методах состав определяется по спектрам испускания и поглощения.

Масс-спектрометрический анализ осуществляется по спектрам масс атомарных или молекулярных ионов и позволяет определять изотопный состав объекта.

Вскоре выяснялось, что одна из самых отчётливых линий всегда появляется в присутствии натрия.

В 1859 году Г. Кирхгоф и Р. Бунзен после серии экспериментов заключили: каждый химический элемент имеет свой неповторимый линейчатый спектр, и по спектру небесных светил можно сделать выводы о составе их вещества. С этого момента в науке появился спектральный анализ, мощный метод дистанционного определения химического состава.

Для проверки метода в 1868 году Парижская академия наук организовала экспедицию в Индию, где предстояло полное солнечное затмение. Там учёные обнаружили: все тёмные линии в момент затмения, когда спектр излучения сменил спектр поглощения солнечной короны, стали, как и было предсказано, яркими на тёмном фоне.

Природа каждой из линий, их связь с химическими элементами выяснялись постепенно. В 1860 году Кирхгоф и Бунзен при помощи спектрального анализа открыли цезий, а в 1861 году — рубидий. А гелий был открыт на Солнце на 27 лет ранее, чем на Земле (1868 и 1895 годы соответственно).

В 60-х гг. XIX века ученые перешли к сопоставлению между собой уже самих групп химически сходных элементов. Так, профессор Парижской горной школы А.Шанкуртуа (1820-1886) расположил все химические элементы на поверхности цилиндра в порядке возрастания их атомных весов так, чтобы получилась "винтовая линия". При таком расположении сходные элементы часто попадали на одну и ту же вертикальную линию.

Ньюлендс использовал нумерацию, чтобы подчеркнуть, что через каждые семь элементов свойства химических элементов повторяются. При обсуждении в Лондонском химическом обществе в 1866 г. новой статьи Ньюлендса (ее к публикации не рекомендовали) профессор Дж.Фостер с сарказмом спросил: "Не пробовали ли Вы расположить элементы в алфавитном порядке их названий и не заметили ли при таком расположении каких-либо новых закономерностей?"

В 1868 г. английский химик У.Олдинг (1829-1921) предложил таблицу, которая, по мнению автора, демонстрировала закономерную взаимосвязь между всеми элементами.

В 1864 г. немецкий профессор Л.Майер (1830-1895) составил таблицу из 44 химических элементов (из 63 известных).

Оценивая этот период, Д.И.Менделеев писал "Нет ни одного сколько-нибудь общего закона природы, который бы основался сразу, всегда его утверждению предшествует много предчувствий, а признание закона наступает не тогда, когда он вполне осознан во всем его значении, а лишь по утверждении его следствий опытами, которые естествоиспытатели должны признавать высшею инстанциею своих соображений и мнений".

В 1868 г. Д.И.Менделеев начал работать над курсом "Основы химии". Для наиболее логичного расположения материала необходимо было как-то расклассифицировать 63 химических элемента. Первый вариат Периодической системы химических элементов был предложен Д.И.Менделеевым в марте 1869 г.

Методы спектрального анализа и исследование радиоактивности позволили открыть: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Nd, Sm, Pr, Gd, Py, Ho, Tm, Yb, Po, Ra, Th, Sc, Ac.

Последние природные эл-ты: Hf, Re. Эти элементы не только редкоземельные, но и рассеянные. Встречаются только в виде редких изоморфных примесей. Так же были синтезированы элементы Pa, Eu, Lu.

Ядерный синтез химических элементов: At, Np, Pu, Cm, Am, Bk, Cf, Fr. Они не образуют собственных минералов.

Элементы, которые существовали на Земле, но израсходовались в результате Ra-распада в ранние периоды развития планеты (Fm, Es, Md, Lr, Rf, Db).

Открыты элементы от №106 по №111. Это Sg, Bh, Ms, Mt, Ds, Rg.

Открыты элементы с №112 по №117, последним утвержденным элементом является элемент №117. – 2013гг. Это Cn, Uut, Fl, Uup, Lv, Uus.

Какой самый интересный и сумасшедший элемент в периодической таблице химических элементов?

Почти любой элемент в периодической таблице Менделеева удивителен и имеет долю сумасшествия. Сера, похоже, не принадлежит к сумасшедшему клубу. Но тем не менее факты о ней удивительно интересны.

Учтите, что вода – это H₂0. Это необходимо для жизни. Она не пахнет. Это жидкость.

Цезий как эталон самого точного времени в мире

Цезий – прекрасный пример управляемого хаоса. Этот элемент известен как радиоактивный отход от ядерных взрывов. Цезий является одним из пяти элементов, которые находятся в жидком состоянии при комнатной температуре.

Но самое удивительное изменение состояния цезия происходит, когда вы помещаете его в воду. Вот что при этом происходит:

Также у цезия электронные переходы настолько точны, что он стал использоваться в качестве основного стандарта для определения самого точного в мире времени.

Так, секунда – это время, равное 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Цезий применяется в атомных часах. Вот как они выглядят:

Эти атомные часы настолько точны, что не потеряют ни секунды за 20 миллионов лет. Это безумие, как такой нестабильный элемент может быть использован, чтобы стать нашим точным определением времени.

Олово – элемент, который совершает самоубийство!

Олово (Sn) – это 50-й элемент периодической таблицы Менделеева.

Олово издавна известно человечеству. Так, есть доказательства, что человек знал об олове уже в IV тысячелетии до нашей эры. Этот металл был очень дорог и мало кому доступен. Именно поэтому изделия из него редко встречаются среди римских и греческих древних находок. Примечательно, что об олове даже есть информация в Библии (Четвертой Книге Моисея).

Примечательно, что вокруг олова в нашем мире есть множество интересных легенд. Одна из самых интересных – это легенда о том, как свойства олова сыграли с Наполеоном Бонапартом злую шутку.

Легенда гласит, что это необычное химическое поведение олова способствовало падению императора Наполеона Бонапарта. В те времена олово использовалось для изготовления пуговиц и других застежек солдатской формы. Пока армия французов шла в сторону России, с пуговицами солдат было все порядке. Но все изменилось, когда солдаты ступили на российскую землю, где свирепствовали морозы.

Вот тут-то и началась метаморфоза с оловянными пуговицами, которые начали разрушаться, в результате чего форма не могла согреть солдат. В действительности же олову требуется несколько месяцев, чтобы буквально уничтожить себя, преобразовавшись в другую форму. Но, с другой стороны, когда французы вторглись в Россию, температура была ниже минус 30 ° C.

Так что, как полагают некоторые историки и химики, это и послужило сильным толчком для перехода оловянных пуговиц в порошкообразную форму. Правда, все это исторически не подтверждено. А согласитесь, легенда хорошая. Ведь один факт, что легендарный Наполеон потерпел крах своей армии на территории России из-за проблем с форменным обмундированием и виной всему химические свойства олова… Звучит красиво!

Если вам интересно, вот видео, которое показывает переход олова из его бета-формы в альфа-форму:

Висмут

Обычно это выглядит так:

Но при правильных условиях это может выглядеть так:

Некоторые другие интересные факты о висмуте:

Висмут (висмут-209, самый распространенный изотоп) радиоактивен, но имеет один из самых длинных периодов полураспада из когда-либо измеренных. Его период полураспада составляет 1,9×10 ^ 19 лет, или примерно в миллиард раз дольше, чем существует Вселенная.
Висмут — самый сильный природный диамагнитный металл из известных. Диамагнитные материалы при воздействии магнитного поля создают в ответ отталкивающее поле. Итак, с некоторыми сильными магнитами вы можете заставить висмут подниматься.
Висмут обладает необычайно низкой токсичностью для тяжелых металлов. Его соседи по периодической диаграмме – полоний, сурьма и свинец – довольно токсичны, но висмут относительно безвреден. Из-за этого висмут исследуется как альтернатива свинцу для некоторых применений.
Большинство людей употребляют висмут в своей жизни. Активным ингредиентом пепто-висмола является субсалицилат висмута.

Франций

Франций ОЧЕНЬ реактивный и имеет атомный номер 87.

Франций очень реакционноспособный и радиоактивный элемент. Поскольку период его полураспада составляет 22 минуты, он очень реактивный.

Фактически это никогда не проверялось из-за рисков, которые это несет. Тем не менее ученые сделали копию того, на что это было бы похоже, если бы вы уронили его в воду.

Посмотрите, к чему это привело бы:

Вот некоторые фотографии, на которых тестировался франций (но только с небольшим количеством)

Наконец, вот так выглядит франций.

Московий

Предполагается, что московий – непереходный металл, похожий на висмут. Плотность его ожидается на уровне 13,5 г/см 3 , что выше плотности свинца и несколько меньше плотности ртути. Расчетная температура плавления московия ожидается около 400 °C, то есть он должен быть несколько менее легкоплавким, чем висмут.

Галлий

Галлий был предсказан Дмитрием Менделеевым до его открытия. При создании периодической таблицы химических элементов Менделеев на основе ранеее открытого периодического закона оставил в таблице вакантные места для третьей группы неизвестных элементов.

Галлий же был открыт, выделен и изучен в виде простого вещества французским химиком Полем Эмилем Лекоком де Буабодраном. Это произошло 20 сентября 1875 года.

Этот элемент является постпереходным металлом, перекрывающим промежуток между переходными металлами и металлоидами, и поэтому имеет тенденцию быть мягче с низкой электропроводностью, чем переходные металлы.

Галлий имеет температуру плавления в 29,7 ° С, в то время как его температура кипения находится на уровне около 2204 ° С, что делает этот металл элементом с самым высоким соотношением температуры кипения и температуры плавления.

Он менее токсичен, чем ртуть, поэтому является более экологически чистым выбором для высокотемпературного термометра.

Жидкий галлий расширяется на 3,1 процента при затвердевании.

Жидкий галлий очень легко охлаждается.

Водород

Многие химические элементы каждый по-своему удивителен и уникален. Например, уран способен к массовому разрушению, цезий (читайте о нем выше) имеет крутой эффект взрыва при контакте с водой, а галлий обладает очень низкой температурой плавления и не такой вредный, как ртуть.

Но это всего лишь цветочки по сравнению с настоящим безумным элементом периодической таблицы Менделеева. Один элемент намного, намного более удивительный, чем любой в этой таблице, – речь идет о невероятном водороде. Вот лишь некоторые из уникальных свойств водорода.

Это основной компонент звезд во Вселенной – солнечных гигантских огненных шаров с невероятным количеством энергии. Вы только вдумайтесь: 0,0000066% энергии нашего Солнца питает всю Землю.

Водород стоит за созданием всех других элементов. Этот элемент самый распространенный во Вселенной. От всей барионной массы водород во Вселенной составляет 75 процентов. Звезды чаще всего состоят из водородной плазмы. По сути, без водорода не было бы ничего.

Вы наверняка еще со школы помните, что водород является компонентом воды. А вода именно та вещь, из чего состоят практически большинство всех живых существ на нашей планете.

Также некоторые спирты в значительной степени зависят от водорода. Да-да, речь идет о знакомом нам этаноле (алкоголе), который может затуманить нам мозг на какой-нибудь вечеринке.

На самом деле есть безумное количество вещей, за которыми стоит водород. Включая каждого из нас. То есть без водорода не было бы и нас.

Хотите узнать, на что способен чистый водород? Тогда посмотрите на аварию дирижабля Гинденбург. Это была настоящая трагедия, виной которой был безумный водород.

Водород особняком стоит в периодической таблице химических элементов. Он изолирован от любого другого элемента и является единственным элементом, который не имеет ни одного нейтрона.

Если вы хотите игрушку, тогда используйте галлий. Это очень весело. Но если вы хотите почувствовать вкус настоящего безумия, ни один элемент не может быть более безумным, чем всем знакомый водород. Да, для всех нас водород – знакомый всем элемент, но это не меняет его свойства.

Читайте также: