Необычные свойства химических элементов и их использование сообщение
Обновлено: 15.05.2024
Химические элементы – это основа всего окружающего мира, и каждый предмет в нашем окружении состоит из определенных соединений органического и неорганического типа.
Правда, некоторые из свойств отдельных элементов могут быть настолько поразительными, что используются совершенно непривычным способом.
Медь для медицины
Медь – это цветной металл, который входит в состав многих материалов. Однако человечество оценило не только антикоррозионные свойства меди, но и совершенно неожиданные возможности химического элемента. Медь может заживлять раны, дезинфицирует и лечит различные ранения. При этом действие меди заключается не просто в очищении раны от инфекции. Ее молекулы проникают внутрь клеточной структуры бактерии и разрушают жизненно важные процессы, уничтожая организм изнутри.
Фосфор в военных целях
Фосфор используется в производстве спичек и удобрений, но этим область применения элемента не ограничивается. В военных целях фосфор используется для создания оружия массового поражения. Фосфорные бомбы широко использовались во Вьетнаме и оказались настолько смертоносными, что в некоторых странах запрещены законом.
Вольфрам вместо золота
Вольфрам чаще используется в мошеннических целях, где прекрасно заменяет собой золото. Плотность этого элемента практически совпадает с плотностью золота и при проведении некоторых тестов может легко ввести в заблуждение даже опытных экспертов. Конечно, вольфрам не может полностью заменить благородное золото, но он довольно часто используется в качестве его аналога.
Цезий в часах
Химический элемент цезий редко используется в повседневной жизни, но он стал основным материалом для создания сверхточных атомных часов. В систему стандартов международного значения внесен временной промежуток перехода электромагнитного излучения между атомами цезия в качестве точного показателя продолжительности одной секунды.
Ксенон для анестезии
Ксенон стал повсеместно использоваться в качестве анестезирующего средства. В отличие от других анестетиков, ксенон мягче воздействует на организм человека, и такое погружение в сон обладает меньшим количеством вредных последствий. К тому же, этот газ менее вреден для самой атмосферы, и его использование не вредит экологии.
Висмут для нормализации работы желудка
Висмут с древнейших времен использовался в качестве лекарства от несварения желудка, и до сих пор этот химический элемент можно найти в домашней аптечке у любого, кто страдает от болей и резей в животе.
Сера в виноделии
Неприятный запах серы обладает отличным антимикробным воздействием и традиционно использовался для сохранения вина. Бочки с благородным напитком окуривали серными свечами, которые уничтожали бактерии и микробы. Использовать серу начали много веков тому назад, и таким нехитрым образом надолго сохраняли вкус и запах вина.
Существует 118 химических элементов, которые представляют собой газы, жидкости и твёрдые тела. С одними из них мы никогда не столкнёмся в жизни из-за того, что они редко встречаются или крайне опасны. Другие настолько распространены, что мы едва задумываемся о них. Тем не менее некоторые элементы обладают гораздо более причудливыми качествами, чем большинство людей может себе представить.
10. Фтор
Фтор в воде и зубной пасте – это то, что все воспринимают как само собой разумеющееся. В старом добром фторе нет ничего плохого, не так ли? Да, если только вы не верите в теории заговора. И отчасти это связано с природой фтора. Это самый реактивный элемент в периодической таблице, и он может быть опасным. Подвергните большинство металлов и даже воду воздействию газообразного фтора, и в результате вы получите чрезвычайно яркое пламя.Есть только четыре элемента, с которыми фтор не вступает в серьёзную реакцию. Смешайте его с водородом, и вы получите плавиковую кислоту, которую трудно хранить, поскольку, в отличие от других кислот, она разъедает стекло. Фтор даже может повреждать алмазы.
Вы не найдёте фтор в чистом виде в природе, потому что он со всем вступает в реакцию. Его необходимо очищать от других соединений. Пожалуй, одна из самых странных особенностей фтора заключается в том, насколько он распространён на Земле. Это 13-й по распространённости элемент в земной коре, но крайне редкий во Вселенной в целом: он образуется в звёздах в количестве 400 частей на миллиард.
9. Магний
При участии магния протекает около 300 биохимических реакций в нашем организме. Кровь, кости, нервная система, сердце и иммунитет – все они нуждаются в магнии. Даже растения не могут обходиться без этого элемента. Магний является ядром каждой молекулы хлорофилла, которая обеспечивает фотосинтез в растениях. Круто, не правда ли?Магний довольно легко горит в воздухе. Добавьте пламя, и он вспыхнет. Если огонь выйдет из-под контроля и вы попытаетесь потушить его водой, вы пожалеете об этом. Магний вступит в реакцию с водой, в результате чего образуется газообразный водород, который заставит гореть его ещё сильнее. Даже при отсутствии кислорода магний будет продолжать гореть. Ваша единственная надежда потушить его – это засыпать песком.
8. Фосфор
7. Галлий
И хотя при комнатной температуре галлий выглядит как металл серебристого цвета, люди давно знают, что он по твёрдости напоминает шоколад. Нагрейте его немного – до температуры чуть ниже 30 градусов по Цельсию, и он расплавится. Температура вашего тела составляет около 37 градусов, поэтому, оказавшись на вашей ладони, галлий тут же расплавится. На YouTube можно найти видеоролики, герои которых помешивают горячую жидкость галлиевыми ложками, и они тут же плавятся.Несмотря на низкую температуру плавления, галлий закипает при 2229 градусах. Именно по этой причине его применяют при изготовлении высокотемпературных термометров. Это один из тех необычных элементов, который не имеет никакого смысла для биологии вообще. Ни животная, ни растительная жизнь в нём не нуждается. Тем не менее, он может пригодиться в борьбе с определёнными видами рака.
6. Криптон
Криптон – газ, который не имеет ничего общего с Суперменом. Это очень хитрый элемент, который современный мир, как бы удивительно это ни звучало, использует для шпионажа.Криптон присутствует в атмосфере. Период его полураспада составляет около 10,7 лет. В начале гонки ядерных вооружений мы узнали очень важный факт о криптоне. Он связан с отходами ядерных реакторов.
В начале 2000-х годов американское правительство использовало криптон, чтобы выяснить, что Северная Корея разрабатывала ядерное оружие. Оно прибегло к той же самой технике после Второй мировой войны. Подсчитав количество криптона, произведённого в пределах США, американцы измерили мировые уровни содержания криптона в атмосфере и определили, что его было слишком много. Это позволило им понять, что СССР занимается разработкой ядерного оружия, и даже дало им приблизительное представление о том, насколько успешно они это делают.
5. Висмут
4. Иридий
Одна из причин, по которым золото и платина издавна ценятся, заключается в том, что они очень устойчивы к коррозии. В то время как медь и железо со временем выцветают, золото и платина могут сохранять свой блеск в течение длительного времени. Вам нужно потрудиться, чтобы разрушить эти металлы, но это вполне возможно. Бросьте их в кипящую азотную [HNO3] или соляную [HCl] кислоту, и понаблюдайте, что будет. Сделайте то же самое с иридием, и что произойдёт? Ничего.Иридий – один из самых редких элементов в мире, но он также наиболее устойчив к коррозии. Почти ничто не может разъесть его. Вещи, которые превратили бы другие металлы в кучу пузырящейся слизи, стекают с иридия, как с гуся вода.
Отчасти это связано с его невероятной плотностью. После осмия, это самый плотный элемент из всех существующих. Но поскольку мы можем производить его всего несколько тонн в год, это чрезвычайно редкий металл.
3. Кюрий
Названный в честь Марии Кюри, кюрий очень радиоактивен. Если выключить свет, кюрий будет светиться фиолетовым. Он вскипятит воду, если вы попытаетесь его погрузить в неё. Он производит альфа -, бета- и гамма-излучение, что делает его реальной угрозой для окружающих. По этой причине его редко производят намеренно, а если и производят, то только в лабораторных условиях.Вы можете получить кюрий, смешав плутоний и уран в ядерном реакторе. Так что это вряд ли происходит по ошибке. Существует около 20 изотопов кюрия, некоторые из них имеют период полураспада в несколько миллионов лет. Это буквально самый радиоактивный элемент, который известен науке на данный момент.
2. Сурьма
Немногие элементы могут похвастаться такой же историей, как сурьма. Сурьма сегодня используется при производстве электроники и аккумуляторов. В прошлом из неё делали косметику. Но у сурьмы также было ещё одно необычное применение – в качестве слабительного, причём многоразового.В Средние века люди винили дисбаланс во многих проблемах со здоровьем. Слишком большое количество крови или слизи считалось причиной множества проблем. Если вы плохо себя чувствовали, вам нужно было провести чистку с помощью сурьмы.
Человеческий организм не любит сурьму, потому что она довольно токсична. Это делает сурьму весьма эффективной в плане очищения, поскольку кишечник постарается как можно быстрее вывести её.
Поскольку сурьма – это металл, она выходит с другой стороны этого мистического квеста относительно невредимой. Люди того времени, будучи бережливыми, очищали вышедшую из кишечника сурьму, чтобы потом использовать её снова. Говорят, что одной таблеткой пользовалась вся семья, и она передавалась из поколения в поколение.
1. Коперниций
Коперниций был впервые получен в 1996 году. Его период полураспада составляет около 29 секунд. Ему доводилось когда-либо существовать лишь в невероятно малых количествах. Считается, но не подтверждено, что это металл. Также он может быть либо газом, либо летучей жидкостью при комнатной температуре. Это очень странная особенность как для одного элемента.Когда учёные впервые получили коперниций, они воздействовали на свинец-208 ядрами цинка-70. В результате получился один атом коперниция. Вот почему мы не знаем, металл это или газ при комнатной температуре. Трудно судить по одному атому, который, вдобавок ко всему, почти сразу же распался.
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.
На сегодняшний день известно 118 различных химических элементов. Бытует мнение, что основная масса этих элементов имеет узкую сферу применения (к примеру, кислород нужен для дыхания, золото используется для ювелирных изделий и в качестве материала для электрических контактов и т. д.). На самом же деле, некоторые элементы могут быть использованы альтернативным и зачастую совершенно неожиданным и любопытны образом.
1. Медь
Давным-давно, еще до того, как люди начали развивать науку, они знали: медь может убить то, что может убить человека. В древнеегипетских текстах нашли свидетельства того, что медь использовалась для очистки ран, стерилизации воды и лечения множества других заболеваний, таких как ожоги, головная боль и язвы.
Современные исследователи обнаружили, что медь действительно убивает бактерии, причем очень необычным образом. Когда бактерия вступает в контакт с поверхностью меди, ионы меди проникают через стенки клеток бактерии и нарушают в них ряд процессов, в результате чего бактерия гибнет.
2. Фосфор
Как это ни парадоксально, но о фосфоре неизвестно почти ничего. Он используется при изготовлении спичек и удобрений, но. это и все, что знает среднестатистический человек. Военные, однако, считают, что полный потенциал этого элемента не был раскрыт. Так называемый белый фосфор, который использовался во Вьетнаме, смертелен - он быстро окисляется и воспламеняется, горит до полного выгорания, вызывая тяжелейшие ожоги, а также ядовит.
Применение фосфора в оружии является предметом споров и интенсивных дискуссий: некоторые считают, что он должен быть классифицирован как химическое оружие и запрещен.
3. Мышьяк
Мир в течение последнего века узнал о токсичных свойствах мышьяка, хотя раньше он использовался в побелке и отравлял все в домах. Однако, сегодня мышьяк получил второй шанс: новое исследование показало, что изотоп мышьяка-74 может быть использован для обнаружения опухолей.
4. Вольфрам
Плотность вольфрама — 19,25 г / см3, а плотность золота 19,3 г / см3. Из-за подобной близости плотностей, вольфрам при поверхностых тестах может быть почти неотличим от золота. Буквально совсем недавно, в 2010 году один из банков в Германии был введен в заблуждение, когда ему сдали в качестве золота позолоченные вольфрамовые стержни.
5. Галлий
Галлий — химический элемент, который плавится в даже в руке. Так что же элемент с температурой плавления эскимо может сделать с нейтрино, одним из наименее понятных аспектов Вселенной. Ученые уже давно пытались понять, как можно обнаружить нейтрино, которые ведут себя подобно электронам, но не имеют заряда.
Исследователи, изучающие нейтрино, заполнили бак 101 тоннами галлий-трихлорид хлористоводородной кислоты (эта смесь содержала 30 тонн галлия) и при распаде галлия, который превращался в германий, наконец сумели обнаружить нейтрино (по крайней мере, они так считают).
6. Цезий
Атомные часы являются наиболее точными часами на планете. А работают подобные хронометры на цезии. С 1967 года согласно международной системе единиц СИ одна секунда приравнивается к 9 192 631 770 периодам электромагнитного излучения, возникающего при переходе между двумя уровнями основного состояния атома цезия-133. Т.е., другими словами, именно атом цезия-133 считается стандартом при измерении времени.
7. Ксенон
Ксенон - благородный газ, который можно найти в атмосфере Земли. Оказывается, этот газ действительно можно использовать в качестве анестезирующего средства , поскольку он является антагонистом рецептора NMDA. Также при использовании ксенона существует меньший риск гипоксии, чем при использовании других анестетиков, поскольку он не нейротоксичен. Еще одним плюсом ксенона является то, что он безвреден для атмосферы.
8. Висмут
9. Цинк
На самом деле, люди ежедневно используют много цинка — в качестве пищевой добавки и даже в солнцезащитном лосьоне. Есть множество способов применения этого элемента, и ученые нашли еще один - цинк может быть лекарством от простуды. Ацетат цинка или глюконат цинка, при приеме в виде пастилки или в виде назального геля, может облегчить симптомы простуды.
Что интересно, ученые не знают как это работает, но фактом является то, что цинк может быть лекарством для насморка, а также при чихании, кашле и т. д.
10. Сера
Диоксид серы является едким газом, который обладает антимикробными свойствами. Он убивает любого рода дрожжи , которые могут образоваться в бочке и превратить вино в уксус.
Читайте также: