Менделеева таблица co: Таблица менделеева — Электронный учебник K-tree

Селфи на фоне Таблицы Менделеева

«Периодическая таблица – это одно из величайших достижений в науке во все времена», — заявил президент Академии наук Франции Пьер Корволь на открытии Международного года Периодической таблицы химических элементов. В Москве и в Париже дали старт длинной череде мероприятий, смысл которых очень прост – напомнить человечеству, чем оно обязано Дмитрию Менделееву, открывшему 150 лет назад Периодический закон.

«ООН намеревается таким образом донести мысль о том, как химия способна в современном мире способствовать устойчивому развитию и выдвинуть решения для вызовов планетарного масштаба в таких разных областях, как энергия, образование, сельское хозяйство или здравоохранение», — пишет портал physicsworld.com.

Любопытно, что нынешний год также провозглашен Годом Леонардо в честь 500-летия со дня смерти великого флорентийца. Если иметь в виду широту научных интересов и вклад в различные области знаний, Менделеев – это и есть русский Леонардо.

Эсперанто для ученых

«Мы, ученые, высоко ценим Периодическую таблицу, потому что она представляет собой общий язык, на котором мы все говорим», — подчеркнул Нобелевский лауреат по химии 2016 г. голландец Бен Феринга. Как известно, самого Менделеева трижды выдвигали на Нобелевскую премию, но он так и не получил ее.

Первый квартал иннограда Сколково носит имя Дмитрия Менделеева. Фото: Sk.ru

В Москве на заседании комитета по проведению Международного года Периодической таблицы химических элементов глава Российской академии наук Александр Сергеев сказал: «Мы в РАН считаем, что есть три основные цели, которые страна наша должна решить в этот год. Первое, чтобы Периодическую таблицу химических элементов все стали называть таблицей Менделеева, чтобы мы получили, наконец, Нобелевскую премию в этом году, и третье — чтобы мы выиграли олимпиаду по химии в Париже», — заявил он.

«Периодическая таблица есть попытка познать природу всех вещей», — сформулировала свое отношение к открытию Менделеева генеральный секретарь ЮНЕСКО, выступая в Париже в штаб-квартире этой организации Одри Азуле. Министр науки и высшего образования РФ Михаил Котюков там же выразил мнение, что наследие Менделеева принадлежит всему человечеству. С чем участники торжественного собрания вполне согласились.

Помимо того, что Менделеев открыл Периодический закон, выходец из Тобольской губернии, 17-й сын в семье, конструировал летательные аппараты (его называют изобретателем аэростата) и занимался кораблестроением, в том числе, принимал участие в строительстве первого в мире арктического ледокола «Ермак». К числу его изобретений относят бездымный порох и нефтепровод, а на досуге ученый занимался тем, что делал чемоданы, которые сегодня назвали бы «дизайнерскими».

«Мы, ученые, высоко ценим Периодическую таблицу, потому что она представляет собой общий язык, на котором мы все говорим»

При этом сам Дмитрий Менделеев считал своей главной заслугой не Периодический закон, а введенный в России таможенный тариф, необходимость которого он сформулировал в книге «Разумный тариф». «Какой я химик, я — политэконом; что там «Основы» [химии], вот «Толковый тариф» — это другое дело», — писал он.

 

И был великий эконом

«Если говорить о широте его научных интересов, то Менделеев по большому счету был не только великим химиком, но и выдающимся экономистом, выстраивавшим тесную связь между наукой и индустрией», — считает вице-президент Фонда «Сколков» по науке и образованию Николай Суетин. – И это один из важных уроков, которые представляет для «Сколково» наследие Менделеева.

Я бы назвал его научно-экономическим гением страны. Прежде всего, он был практикующим ученым, который не сидел в башне из слоновой кости и использовал научные достижения в реальной жизни». Да и вообще был очень «приземленным» ( в лучшем смысле этого слова) человеком.

Как раз в этом и заключается смысл деятельности «Сколково». Неслучайно, первый квартал иннограда назван именем Менделеева, а фасады его зданий стилизованы под Периодическую таблицу.

Самый известный пример – когда он буквально в течение нескольких месяцев оптимизировал технологию производства керосина в Баку. «Злые языки» говорят, что это в итоге и поссорило его с семейством Нобилей, которые активно там работали, и как следствие – закрыло ему путь к Нобелевской премии.

Вице-президент Фонда «Сколково» по науке и образованию Николай Суетин: «Я бы назвал Менделеева научно-экономическим гением страны». Фото: Sk.ru

Или взять введение по инициативе Менделеева таможенного тарифа. «В России все очень гордились строительством железных дорог, но при этом все железо закупали за рубежом за золото; благодаря строительству российских железных дорог в Германии металлургия получила дополнительное развитие, — напоминает вице-президент «Сколково». Благодаря введению таможенных тарифов начали развивать собственную металлургию. То же самое – с угольной промышленностью. За что ни возьмись, Менделеев всегда делал упор на связь между наукой и экономикой».

Сама история создания Периодического закона преподносит нам еще один урок, продолжает Николай Суетин: «Почему вообще появилась таблица Менделеева? В 1869 году, к тому моменту, когда Менделеев создал Периодическую таблицу, было известно только 60 элементов, причем массы ряда элементов были определены неправильно, а о существовании атома не догадывались. Не было никакой квантовой механики. Были некие вещества, которые считались фундаментальными, и из них, как полагали, состояла вся природа. 

«Если говорить о широте его научных интересов, то Менделеев по большому счету был не только великим химиком, но и выдающимся экономистом, выстраивавшим тесную связь между наукой и индустрией»

Менделеев сформулировал свой закон, когда писал учебник «Основы химии». Он обнаружил, что если элементы выстроить по увеличению их веса, то возникает некая периодичность, которую можно представить в виде таблицы с заполненными и пустующими клетками. В ней по горизонтали выстроены элементы по возрастанию их массы, а по вертикали – с одинаковыми химическими свойствами. Были какие-то элементы, масса которых не соответствовала закономерности, в следствие чего ее впоследствии скорректировали. И были дырки, где элементов не было, но было ясно, что они должны там быть, и эти элементы потом нашли. В том числе, три – еще при жизни самого Менделеева. Т.е.

многие элементы были открыты потому, что они были предсказаны Таблицей Менделеева, и их искали целенаправленно, хотя в природе они встречаются редко.

Вот так написание учебника, т.е. образовательная деятельность, дала выдающийся научный результат. Соединение науки и образования всегда важно, и это один из главных уроков, которые дает нам Менделеев», — считает Н.Суетин. 

Сегодня в Таблице Менделеева почти в два раза больше элементов, чем 150 лет назад. Фото: Sk.ru

Судьба некоторых изобретений Менделеева тоже представляет собой определенный урок для дня сегодняшнего. Состав и метод производства бездымного пороха, разработанный Менделеевым, был запатентован не в России, а в Америке, вследствие чего Россия закупала «менделеевский порох» из-за океана. Что еще раз подчеркивает важность международной защиты, создаваемой интеллектуальной собственности.

В юбилейный год не принято вспоминать о проблемах, но Дмитрий Менделеев не был принят в Императорскую академию наук, хотя был членом множества зарубежных. Более того, когда из-за нарушения властями академических свобод ученый покинул петербургский университет, коллеги не стали его удерживать, хотя студенты и выходили на акции протеста.

«Есть такая беда: во все времена в стране было что-то неладное с признанием собственных гениев, — говорит Николай Суетин. – «Нет пророка в своем отечестве»: на Нобелевскую премию Менделеева выдвигали иностранцы, а члены Императорской академии наук при тайном голосовании неоднократно отвергали его кандидатуру. Хотя к Менделееву с очень большим уважением относились промышленники, и предприниматели, да и многие члены правительства, министры».

Тусовка длиною в год

По прошествии 150 лет Менделееву с лихвой воздают должное и на Родине, и далеко за ее пределами.

«Периодическая таблица есть попытка познать природу всех вещей»

Портал physicsworld.com в репортаже из штаб-квартиры ЮНЕСКО обращает внимание на то, что старт международного года в ЮНЕСКО был обставлен как веселая тусовка. В зале звучали музыкальные интерлюдии в исполнении знаменитой пианистки Миры Евтич. В кулуарах посетители толпились в молекулярном баре, выстраиваясь в очередь за мороженым, приготовленным с помощью жидкого азота. Можно было даже сделать селфи в интерьерах воссозданного для этой цели в Париже кабинета Менделеева.

Месседж вполне прозрачен: перефразируя Пушкина, быть можно важным в науке человеком и при этом делать селфи с Менделеевым. И, конечно, это нетривиальный способ популяризации науки. 

Фото: Sk.ru.

В России наука также нуждается в творческой популяризации, и «Сколтех, как никто другой, сейчас выполняет эту роль», — считает вице-президент Фонда «Сколково» по науке и образованию. Именно здесь выпустили первый сборник комиксов, основанных на реальных научных исследованиях российских ученых. Научно-просветительский проект Сколтеха «Это точно. Чертова дюжина комиксов о науке и ученых» отмечен дипломом в специальной номинации «Прорыв года» V Всероссийской премии «За верность науке».  

«Сколтех проникся идеей, что науку надо популяризировать, — утверждает Николай Суетин. — Благодаря академику Александру Кулешову профессора активно участвуют в «Сириусах», других научно-популярных мероприятиях для детей. На мой взгляд, лучший популяризатор науки в России сейчас – профессор Сколтеха Константин Северинов: никто лучше него не рассказывает о том, что такое генетика, редактирование генома».

В этом смысле стартовавший в феврале Международный год Периодической таблицы химических элементов дает хороший шанс для популяризации наследия Менделеева, о котором миллениалы знают по преимуществу то единственное, чего он никогда не делал: да, Менделеев не изобретал водку.

IV группа главная подгруппа периодической таблицы Менделеева (углерод, кремний)

К элементам главной подгруппы IV группы относятся

Углерод С

Кремний Si

Германий Ge

Олово Sn

Свинец Pb

Общая характеристика элементов 4 группы главной подгруппы

От С к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение:

  • атомного радиуса,
  • металлических, основных, восстановительных свойств,

Уменьшается

  • электроотрицательность,
  • энергия ионизация,
  • сродство к электрону.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, все они содержат 4 электрона на внешнем слое ns2np2:

С2s22p2

Si – 3s23p2

Ge – 4s24p2

Sn5s25p2

Pb6s26p2

Углерод и кремний

Нахождение в природе углерода и кремния

Углерод в природе распространен и в виде простых веществ (алмаз, графит), и в виде сложных соединений (органические вещества — нефть, природные газ, каменный уголь, карбонаты).

Кремний — второй по распространенности элемент на Земле после кислорода. Чаще всего в природе кремний встречается в виде соединений на основе SiO2 (речной и кварцевый песок, кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты), силикатов и алюмосиликатов.

Углерод

Химические свойства углерода

Качественные реакции

  • Обнаружить карбонат-ионы CO32- — можно при помощи взаимодействия солей-карбонатов с сильными кислотами. При этом выделяется углекислый газ — газ без цвета и запаха, не поддерживающий горение:

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

  • Качественная реакция на углекислый газ CO2– помутнение известковой воды при пропускании через нее углекислого газа:

CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

При дальнейшем пропускании углекислого газа осадок CaCO3 растворяется:

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2

  • Углекислый газ СО2 не поддерживает горение.
  • Угарный газ CO горит голубым пламенем.

Взаимодействие углерода с простыми веществами

С кислородом

Горит в недостатке кислорода с образованием угарного газа:

2C + O2 = 2CO

в избытке кислорода – с образованием углекислого газа:

C + O2 = CO2

С галогенами (F, Cl, Br, I)

Углерод реагирует со фтором при нагревании до 900ºС с образованием фторида углерода (IV):

C + 2F2 → CF4

Раскаленный углерод реагирует с другими галогенами:

C + 2Cl2→ CCl4

С водородом

При нагревании в присутствии катализатора (Ni) углерод взаимодействует с водородом с образованием метана:

С + 2Н2 → СН4

С серой

При сильном нагревании углерод взаимодействует с серой с образованием сероуглерода:

C + 2S → CS2

С азотом

С азотом углерод реагирует при действии электрического разряда, образуя дициан:

2С  + N2  →  N≡C–C≡N

С углеродом

При нагревании около 2000оС кремний вступает в реакцию с углеродом с образованием карбида кремния (карборунда):

C + Si → SiC

С фосфором

Не взаимодействует

С металлами

В реакциях с активными металлами углерод выступает в качестве окислителя, образуя карбиды:

4C + 3Al → Al4C3

2C + Ca → CaC2

Взаимодействие со сложными веществами

С водой

При пропускании водяных паров через раскаленный уголь образуется оксид углерода (II) и водород:

C + H2O = CO + H2

С кислотами

Углерод как восстановитель взаимодействует с кислотами-окислителями:

С концентрированной азотной кислотой

3C + 4HNO3 = 3CO2+ 4NO + 2H2O

C концентрированной серной кислотой:

С+2H2SO4=CO2 +2SO2 +2Н2О

С солями

В расплавах KNO3 и NaNO3 измельченный уголь интенсивно сгорает:

5С + 4KNO3 = 2К2СO3 + ЗСO2↑+ 2N2

С оксидами

Углерод взаимодействует с многими основными и амфотерными оксидами, с образованием металла и угарного газа:

C + 2ZnO → 2Zn + CO

4С + Fe3O4 → 3Fe + 4CO

Получение металлов из оксидов с помощью углерода и его соединений называют пирометаллургией.

При взаимодействии углерода с оксидами активных металлов образуются карбиды:

3С + СаО → СаС2 + СО

9С + 2Al2O3 → Al4C3 + 6CO

Кремний

Способы получения кремния

В промышленности основным сырьем для получения кремния служит кремнезем (диоксид кремния):

  • Восстановление SiO2 углеродом в электропечах при температуре 1800ºС:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

Таким способом получают технический кремний.

  • Особо чистый кремний из технического продукта получают следующим образом:

Si + Cl2 = SiCl4

SiCl4 + 2H2 = Si + 4HCl

или:

Si + 2Mg = Mg2Si

Mg2Si + 4HCl = SiH4 + 2MgCl2

SiH4 → Si + 2H2

В лаборатории кремний можно получить:

  • при прокаливании смеси металлического магния с мелко измельченным кремнеземом:

SiO2 + 2Mg → Si + 2MgO

  • восстановление кремния из его оксида алюминием:

3SiO2 + 4Al → 3Si + 2Al2O3

Химические свойства кремния

Качественные реакции

Качественная реакция на силикат-ионы SiO32- — взаимодействие солей-силикатов с сильными кислотами.

При этом выделяется белый гелеобразный осадок:

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl

Взаимодействие кремния с простыми веществами

С кислородом

Взаимодействует с кислородом при температуре более 400°С с образованием диоксида кремния:

Si + O2 → SiO2

С галогенами (F, Cl, Br, I)

При обычных условиях кремний реагирует только со фтором с образованием фторида кремния (IV):

Si + 2F2 → SiF4

С остальными галогенами реакция идет при нагревании до 300-500ºС:

Si + 2Cl2 → SiCl4

Si + 2Br2 → SiBr4

С водородом

Не взаимодействует

С серой

При температуре выше 600°С кремний взаимодействует с серой с образованием сульфида кремния:

Si + 2S → SiS2

С азотом

С азотом кремний реагирует в очень жестких условиях:

3Si + 2N2→ Si3N4

С углеродом

При нагревании около 2000оС кремний вступает в реакцию с углеродом с образованием карбида кремния (карборунда):

C + Si → SiC

С фосфором

Не взаимодействует

С металлами

В реакциях с активными металлами кремний выступает в качестве окислителя, образуя силициды:

2Ca + Si → Ca2Si

Si + 2Mg → Mg2Si

Взаимодействие кремния со сложными веществами

С водой

Непосредственно с водой не взаимодействует, однако аморфный кремний реагирует с перегретым водяным паром при температуре 400-500°С:

Si + 2H2O = SiO2 + 2H2

С кислотами

  • Кремний не взаимодействует с водными растворами кислот.
  • Аморфный кремний растворяется в плавиковой кислоте с образованием гексафторкремниевой кислоты:

Si + 6HF → H2[SiF6] + 2H2

  • При обработке кремния безводным HF комплекс не образуется:

Si(тв.) + 4HF(г.) = SiF4 + 2H2

  • Кремний растворяется в смеси концентрированных азотной и плавиковой кислот (травление кремния кислотами):

3Si + 4HNO3+ 12HF → 3SiF4 + 4NO + 8H2O

С водными растворами щелочей

В водных растворах щелочей при нагревании выше 60ºС кремний растворяется с образованием солей силикатов (травление щелочами):

Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2

С оксидами

При восстановлении SiO2 кремнием при температурах свыше 1200 ºC образуется оксид кремния (II) — SiO.

Si+SiO2 = 2SiO

Si + SiO2 = SiO

Как легко определять свойства элементов и их соединений — Российская газета

Не так уж часто удается написать заметку о том, что не просто войдет в школьные учебники будущего, а станет одной из базовых картинок-иллюстраций. Химики из Сколковского института науки и технологий Артем Оганов и Захед Алахъяри придумали и рассчитали, как расположить химические элементы в порядке постепенного изменения их химических свойств. Такая последовательность удобнее, чем таблица Менделеева, для предсказания твердости, стабильности, намагниченности и других свойств элементов и их соединений. О том, как было сделано и что значит это отрытые, «Коту» рассказал профессор Сколтеха Артем Оганов.

Артем Оганов — кристаллограф-теоретик, создатель ряда новых материалов, а главное, методов, которые позволяют открывать новые материалы. Решил считавшуюся нерешаемой задачу предсказания кристаллической структуры вещества на основе его химического состава. Создал программу USPEX, способную предсказывать устойчивые химические соединения по набору исходных элементов. Один из самых цитируемых в мире ученых.

Я хорошо помню, как мне пришло в голову решение этой задачи. Мы с семьей садились в самолет. У меня четверо детей, и все они расположились у меня на голове и прочих частях тела и к тому же продолжали непрерывно двигаться. Опытные родители знают, что сопротивляться этому бессмысленно, а беспокоиться неразумно. Поэтому мой мозг перестал метаться, анализируя внешние сигналы, и застыл, сфокусировавшись в одной точке. Точка эта оказалась на спинке впередистоящего кресла. Там-то и начал проступать основной график будущей работы. Я вдруг увидел, что элементы таблицы Менделеева не размазаны равномерно в пространстве своих свойств, а, как звезды в Галактике, расположены более-менее на плоскости.

Эта проблема волновала меня последние 15 лет. В 1984 году британский физик Дэвид Петтифор опубликовал работу, в которой ввел понятие менделеевских чисел, — с их помощью он сгруппировал элементы в порядке изменения их химических свойств. В таблице Менделеева свойства элементов меняются скачками. Так, после самого химически активного неметалла фтора идет инертный неон, а сразу за ним — активнейший металл натрий. Можно ли найти вариант, при котором рядом бы стояли похожие по свойствам элементы?

Петтифор предложил решение — выстроил элементы в некоторой последовательности, приписав им некие числа Менделеева. Но как приписал, не объяснил. И тем более не объяснил, какой у них физический смысл. Эти числа не расчет, а произвол, хотя и основанный на наблюдениях за свойствами бинарных соединений — веществ, состоящих из двух разных атомов. Скажем, если NaCl и KCl похожи, то и натрий с калием должны стоять рядом. Все это время ученые модифицировали и улучшали менделеевские числа, но что это такое, так никто и не объяснил.

У химических элементов есть разные характеристики, которые влияют на их свойства. Прежде всего размер атома (его радиус), валентность, поляризуемость*, электроотрицательность**. Но валентность — параметр непостоянный, у разных элементов могут быть разные валентности, а мы неоднократно открывали химические соединения, которые с точки зрения привычных представлений о валентности не могли бы существовать. Но существуют. Поляризуемость очень сильно коррелирует с электроотрицательностью.

*Поляризуемость — способность атома или молекулы становиться электрически полярными во внешнем электромагнитном поле. Поляризуемость показывает, насколько легко может возникнуть заряженная частица (ион) или новая химическая связь.

**Электроотрицательность — способность атома оттягивать электроны других атомов в химических соединениях. Самая высокая степень электроотрицательности у галогенов и сильных окислителей (F, O, N, Cl), низкая — у активных металлов (Li, Na, K).

Получается, что для определения фундаментальных свойств атомов можно использовать только атомный радиус и электроотрицательность. И если по оси Х — радиус, а по оси Y — электроотрицательность, мы получаем плоскость, на которой сильно вытянутым облаком располагаются элементы. Внутри этого облака, воспользовавшись несложным математическим приемом, можно провести линию, вдоль которой элементы встанут в порядке максимально плавного изменения свойств.

Так мы открыли физический и химический смысл менделеевских чисел: это наилучшее представление всех химических свойств атома одним числом. Но мы предложили не только объяснение, но и улучшенную версию чисел Менделеева, в которой нет места субъективности — только расчеты на основе фундаментальных характеристик атомов. Мы назвали это «Универсальной последовательностью элементов», по-английски Universal Sequence Of Elements, сокращенно USE. И действительно, наша последовательность удобна в применении: она предсказывает свойства химических соединений лучше, чем петтифоровские менделеевские числа и их позднейшие модификации.

Если расположить элементы на осях, то на плоскости будут бинарные соединения — молекулы и кристаллы, состоящие из двух типов атомов. Мы обнаружили, что на этом поле — его можно назвать химическим пространством — возникают области соединений с близкими свойствами, например твердостью кристаллов, магнетизмом, энергией связи. Известно, например, что алмаз, состоящий только из углерода, — самый твердый из кристаллов. А как искать другие твердые вещества? По соседству с алмазом в его химическом пространстве.

Улучшенные менделеевские числа помогут находить новые соединения с полезными свойствами и смогут прояснить некоторые вопросы, связанные с привычной таблицей Менделеева. Например, уже сейчас можно ставить точку в споре, где должен находиться водород: над литием или над фтором. Согласно менделеевским числам, водород ближе к галогенам, чем к щелочным металлам.

Ссылка: Zahed Allahyari and Artem R. Oganov, Nonempirical Definition of the Mendeleev Numbers: Organizing the Chemical Space: J. Phys. Chem. C 2020, 124, 43, 23867-23878.

Универсальная последовательность элементов (USE)

Журнал «Кот Шрёдингера»

Как вычисляются числа Менделеева

Универсальная последовательность элементов определяется их проекцией на линию, обозначенную синим цветом. Журнал «Кот Шрёдингера»

Углерод, подготовка к ЕГЭ по химии

Углерод

Углерод — неметаллический элемент IV группы периодической таблицы Д. И. Менделеева, является важнейшей частью всех органических веществ в природе.

Общая характеристика элементов IVa группы

От C к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Из элементов IVа группы углерод и кремний относятся к неметаллам, германий, олово и свинец — металлы.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns2np2:

  • C — 2s22p2
  • Si — 3s23p2
  • Ge — 4s24p2
  • Sn — 5s25p2
  • Pb — 6s26p2
Природные соединения

В природе углерод встречается в виде следующих соединений:

  • Аллотропных модификаций — графит, алмаз, фуллерен
  • MgCO3 — магнезит
  • CaCO3 — кальцит (мел, мрамор)
  • CaCO3*MgCO3 — доломит
Получение

Углерод получают в ходе пиролиза углеводородов (пиролиз — нагревание без доступа кислорода). Также применяется получение углеродистых соединений: древесины и каменного угля.

C2H6 → (t) C + H2 (пиролиз этана)

Химические свойства
  • Реакции с неметаллами
  • При нагревании углерод реагирует со многими неметаллами: водородом, кислородом, фтором.

    C + H2 → (t) CH4 (метан)

    2С + O2 → (t) 2CO (угарный газ — продукт неполного окисления углерода, образуется при недостатке кислорода)

    С + O2 → (t) CO2 (углекислый газ — продукт полного окисления углерода, образуется при достаточном количестве кислорода)

    С + F2 → (t) CF4

  • Реакции с металлами
  • При нагревании углерод реагирует с металлами, проявляя свои окислительные свойства. Напомню, что металлы могут принимать только положительные степени окисления.

    Ca + C → CaC2 (карбид кальция, СО углерода = -1)

    Al + C → Al4C3 (карбид алюминий, СО углерода -4)

    Очевидно, что степень окисления углерода в соединении с различными металлами может отличаться.

  • Восстановительные свойства
  • Углерод — хороший восстановитель. С помощью него металлургическая промышленность справляется с задачей получения чистых металлов из их оксидов:

    Fe2O3 + C → Fe + CO2

    ZnO + C → Zn + CO

    FeO + C → Fe + CO

    Углерод восстанавливает не только металлы из их оксидов, но и неметаллы подобным образом:

    SiO2 + C → (t) Si + CO

    Может восстановить и собственный оксид:

    CO2 + C → CO

  • Реакция с водой
  • Известная реакция взаимодействия угля с водяным паром, называемая также газификацией угля, торфа, сланца — крайне важна в промышленности:

    C + H2O → CO↑ + H2

  • Реакции с кислотами
  • В реакциях с кислотами углерод проявляет себя как восстановитель:

    C + HNO3(конц. ) → (t) CO2 + NO2 + H2O

    C + HNO3 → CO2 + NO + H2O

    C + H2SO4(конц.) → CO2 + SO2 + H2O

Оксид углерода II — СO

Оксид углерода II — продукт неполного окисления углерода. Несолеобразующий оксид. Это чрезвычайно опасное вещество часто образуется при пожарах в замкнутых помещениях, при прогревании машины в гараже.

Растворяясь в крови угарный газ (имеющий в 300 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) легко выигрывает конкуренцию у кислорода и занимает его место в эритроцитах. Отравление угарным газом нередко заканчивается летальным исходом.

Получение

В промышленности угарный газ получают восстановлением оксида углерода IV или газификацией угля (t = 1000 °С).

CO2 + C → (t) CO

C + H2O → (t) CO + H2

В лаборатории угарный газ получают при разложении муравьиной кислоты в присутствии серной:

HCOOH → (H2SO4) CO + H2O

Химические свойства

Полностью окисляется до углекислого газа в реакции с кислородом, восстанавливает оксиды металлов.

CO + O2 → CO2

Fe2O3 + CO → Fe + CO2

FeO + CO → Fe + CO2

Образование карбонилов — чрезвычайно токсичных веществ.

Fe + CO → (t) Fe(CO)5

Оксид углерода IV — CO
2

Продукт полного окисления углерода. Относится к кислотным оксидам, соответствует угольной кислоте H2CO3. Бесцветный газ, без запаха.

Получение

В промышленности углекислый газ получают при разложении известняка, в ходе производства алкоголя, при спиртовом брожении глюкозы.

CaCO3 → (t) CaO + CO2

C6H12O6 → C2H5OH + CO2

В лабораторных условиях используют реакцию мела (мрамора) с соляной кислотой.

CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Углекислый газ образуется при горении органических веществ:

C3H8 + O2 → CO2 + H2O

Химические свойства

  • Реакция с водой
  • В результате реакции с водой образуется нестойкая угольная кислота, которая сразу же распадается на воду и углекислый газ.

    CO2 + H2O ⇄ H2CO3

  • Реакции с основными оксидами и основаниями
  • В ходе реакций с основаниями и основными оксидами углекислый газ образует соли угольной кислоты: средние — карбонаты (при избытке основания), кислые — гидрокарбонаты (при избытке кислотного оксида).

    2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O (соотношение основание — кислотный оксид 2:1)

    KOH + CO2 → KHCO3 (соотношение основание — кислотный оксид 1:1)

    Na2O + CO2 → Na2CO3

  • Окислительные свойства
  • При нагревании способен окислять металлы до их оксидов.

    Zn + CO2 → (t) ZnO + CO

Угольная кислота

Слабая двухосновная кислота, существующая только в растворах, разлагается на воду и углекислый газ.

Химические свойства

  • Качественная реакция
  • Определить наличие карбонат-иона можно с помощью кислоты: такая реакция сопровождается «закипанием» — появлением пузырьков бесцветного газа без запаха.

    MgCO3 + HCl → MgCl2 + CO2↑ + H2O

    Я не раз встречал описание реакций, связанных с этой кислотой, которое заслуживает нашего внимания. В задании было сказано, что при добавлении к раствору гидроксида кальция углекислого газа осадок появлялся, при дальнейшем пропускании углекислого газа — помутнение исчезало.

    Это можно легко объяснить, вспомнив про способность угольной кислоты образовывать кислые соли, которые растворимы.

    Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 (осадок выпадает)

    CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 (осадок растворяется)

  • Средние и кислые соли
  • Чтобы сделать из средней соли (карбоната) — кислую соль (гидрокарбонат) нужно добавить угольную кислоту. Однако написать ее формулу H2CO3 — ошибка. Ее следует записать в виде воды и углекислого газа.

    Li2CO3 + CO2 + H2O → LiHCO3 (средняя соль + кислота = кислая соль)

    Чтобы вернуть среднюю соль, следует добавить к кислой соли щелочь.

    LiHCO3 + LiOH → Li2CO3 + H2O

  • Нагревание солей угольной кислоты
  • При нагревании карбонаты распадаются на соответствующий оксид металла и углекислый газ, гидрокарбонаты — на карбонат металла, углекислый газ и воду.

    MgCO3 → (t) MgO + CO2

    KHCO3 → (t) K2CO3 + CO2↑ + H2O

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Кобальт

Кобальт
Атомный номер 27
Внешний вид простого вещества
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
58,9332 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 125 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
758,1 (7,86) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Ar] 3d7 4s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 116 пм
Радиус иона (+3e) 63 (+2e) 72 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,88
Электродный потенциал 0
Степени окисления 3, 2, 0, -1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 8,9 г/см³
Молярная теплоёмкость 24,8[1]Дж/(K·моль)
Теплопроводность 100 Вт/(м·K)
Температура плавления 1 768 K
Теплота плавления 15,48 кДж/моль
Температура кипения 3143 K
Теплота испарения 389,1 кДж/моль
Молярный объём 6,7 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=2,505 c=4,089 Å
Отношение c/a 1,632
Температура Дебая 385 K
Co 27
58,9332
[Ar]3d74s2
Кобальт

Кобальт — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 27. Обозначается символом Co (лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт (CAS-номер: 7440-48-4) — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Co с кубической гранецентрированной решёткой, температура перехода α↔β 427 °C.

Схема атома кобальта

Название химического элемента кобальт происходит от нем. Kobold — домовой, гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа. Вероятно, имя злого духа восходит к греческому «кобалос» — дым. Этим же словом греки называли лживых людей. В 1735 году шведский минералог Георг Бранд сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который и назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

Нахождение в природе

Массовая доля кобальта в земной коре 4·10−3%. Кобальт входит в состав минералов: каролит CuCo2S4, линнеит Co3S4, кобальтин CoAsS, сферокобальтит CoCO3, смальтит CoAs2 и других. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Кобальту сопутствуют железо, никель, марганец и медь. Содержание в морской воде приблизительно (1,7)·10−10%.

Получение

Кобальт получают в основном из никелевых руд, обрабатывая их растворами серной кислоты или аммиака. Также используется методы пирометаллургии. Для отделения от близкого по свойствам никеля используется хлор, хлорат кобальта (Co(ClO3)2) выпадает в осадок, а соединения никеля остаются в растворе.

 

Кобальт имеет только один стабильный изотоп — 59Co (изотопная распространённость 100[2] %). Известны еще 22 радиоактивных изотопа кобальта.

Физические свойства

Кобальт — твердый металл, существующий в двух модификациях. При температурах от комнатной до 427 °C устойчива α-модификация. При температурах от 427 °C до температуры плавления (1494 °C) устойчива β-модификация кобальта (решетка кубическая гранецентрированная). Кобальт — ферромагнетик, точка Кюри 1121 °C.

Желтоватый оттенок ему придает тонкий слой оксидов.

Химические свойства

Оксиды

  • На воздухе кобальт окисляется при температуре выше 300 °C.
  • Устойчивый при комнатной температуре оксид кобальта состоит из смеси оксидов CoO и Co2O3, поэтому в справочниках можно встретить брутто формулу Co3O4.
  • При высоких температурах можно получить α-форму или β-форму оксида CoO
  • Все оксиды кобальта восстанавливаются водородом. Со3О4 + 4Н2 → 3Со + 4Н2О.
  • Оксид кобальта (II) можно получить, прокаливая соединения кобальта (II), например: 2Со(ОН)2 + O2 → Co2O3 + Н2O.

Другие соединения

  • При нагревании, кобальт реагирует с галогенами, причём соединения кобальта (III) образуются только с фтором. Co + 3F → CoF3, но, Co + 2Cl → CoCl2
  • С серой кобальт образует 2 различных модификации CoS. Серебристо-серую α-форму (при сплавлении порошков) и черную β-форму (выпадает в осадок из растворов).
  • При нагревании CoS в атмосфере сероводорода получается сложный сульфид Со9S8
  • С другими окисляющими элементами, такими как углерод, фосфор, азот, селен, кремний, бор. кобальт тоже образует сложные соединения, являющиеся смесями где присутствует кобальт со степенями окисления 1, 2, 3.
  • Кобальт способен растворять водород, не образуя химических соединений. Косвенным путем синтезированы два стехиометрических гидрида кобальта СоН2 и СоН.
  • Растворы солей кобальта CoSO4, CoCl2, Со(NO3)2 придают воде бледно-розовую окраску. Растворы солей кобальта в спиртах темно-синие. Многие соли кобальта нерастворимы.
  • Кобальт создаёт комплексные соединения. Чаще всего на основе аммиака.

Наиболее устойчивыми комплексами являются лутеосоли [Co(NH3)6]3+ желтого цвета и розеосоли [Co(NH3)5H2O]3+ красного или розового цвета.

Применение

  • Легирование кобальтом стали повышает её жаропрочность, улучшает механические свойства. Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающий инструмент: свёрла, резцы, и.т.п.
  • Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также сердечниках электромоторов и трансформаторов.
  • Для изготовления постоянных магнитов иногда применяется сплав, содержащий около 50 % кобальта, а также ванадий или хром.
  • Кобальт применяется как катализатор химических реакций.
  • Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов.
  • Силицид кобальта отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.
  • Радиоактивный кобальт-60 (период полураспада 5,271 года) применяется в гамма-дефектоскопии и медицине.
  • 60Со используется в качестве топлива в радиоизотопных источниках энергии.

Биологическая роль

Кобальт, один из микроэлементов, жизненно важных организму. Он входит в состав витамина В12 (кобаламин). Кобальт задействован при кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях. Потребность человека в кобальте 0,007-0,015 мг, ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы человека. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз.

Токсикология

Избыток кобальта для человека вреден.

ПДК пыли кобальта в воздухе 0,5 мг/м³, в питьевой воде допустимое содержание солей кобальта 0,01 мг/л.

Токсическая доза (LD50 для крыс) — 50 мг. Особенно токсичны пары октакарбонила кобальта Со2(СО)8.

химический элемент Кобальт Cobaltum — «Химическая продукция»

Что такое

Кобальт, cobaltum, характеристики, свойства

Кобальт — это химический элемент Co — химический элемент с атомным номером 27. Принадлежит к 9-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 58,933194(4) а. е. м.. Обозначается символом Co (от лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Co с кубической гранецентрированной решёткой, температура перехода α↔β 427 °C.

Кобальт класс химических элементов

Элемент Co — относится к группе, классу хим элементов (Принадлежит к 9-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в четвёртом периоде таблицы)

Элемент Co свойство химического элемента Кобальт Cobaltum

Основные характеристики и свойства элемента Co…, его параметры.

формула химического элемента Кобальт Cobaltum

Химическая формула Кобальта:

Атомы Кобальт Cobaltum химических элементов

Атомы Cobaltum хим. элемента

Cobaltum Кобальт ядро строение

Строение ядра химического элемента Cobaltum — Co,

История открытия Кобальт Cobaltum

Открытие элемента Cobaltum — Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности. Синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Древнего Египта. Так, в гробнице Тутанхамона нашли много осколков синего кобальтового стекла; неизвестно, было ли приготовление стёкол и красок сознательным или случайным.

Первое приготовление синих красок относится к 1800 году.

Кобальт Cobaltum происхождение названия

Откуда произошло название Cobaltum Название «кобальт» происходит от нем. Kobold — домовой, гном. При обжиге содержащих мышьяк кобальтовых минералов выделяется летучий ядовитый оксид мышьяка. Руда, содержащая эти минералы, получила у горняков имя горного духа Кобольда. Древние норвежцы приписывали отравления плавильщиков при переплавке серебра проделкам этого злого духа.

В этом происхождение названия кобальта схоже с происхождением названия никеля.

В 1735 году шведский минералог Георг Брандт сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который и назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.

Распространённость Кобальт Cobaltum

Как любой хим. элемент имеет свою распространенность в природе, Co …

Получение Кобальт Cobaltum

Cobaltum — получение элемента

Физические свойства Кобальт Cobaltum

Основные свойства Cobaltum

Изотопы Cobaltum Кобальт

Наличие и определение изотопов Cobaltum

Co свойства изотопов Кобальт Cobaltum

Химические свойства Кобальт Cobaltum

Определение химических свойств Cobaltum

Применение кобальта

  • Специальные сплавы и стали — главное применение кобальта.
    • Легирование стали кобальтом повышает её твердость, износо- и жаростойкость. Из кобальтовых сталей создают обрабатывающий инструмент: свёрла, резцы, и т. п.
    • Сплавы кобальта и хрома получили собственное название стеллит. Они обладают высокой твёрдостью и износостойкостью. Также благодаря коррозионной стойкости и биологической нейтральности некоторые стеллиты применяются в протезировании (см. Виталлиум (англ.)русск.).
    • Некоторые сплавы кобальта, например, с самарием или эрбием, проявляют высокую остаточную намагниченность, то есть они пригодны для изготовления мощных жаростойких постоянных магнитов (см. Самариево-кобальтовый магнит (англ.)русск.). Также в качестве магнитов используют сплавы на основе железа и алюминия с кобальтом, например альнико.
    • Кобальт применяется при изготовлении химически стойких сплавов.
  • Кобальт и его соединения применяются в никель-кадмиевых и некоторых конструкциях литий-ионных аккумуляторов.
  • Соединения кобальта широко применяются для получения ряда красок и при окраске стекла и керамики. Например, тенарова синь.
  • Кобальт применяется как катализатор химических реакций в нефтехимии, промышленности полимеров и других процессах.
  • Силицид кобальта — отличный термоэлектрический материал, он позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД.
  • Искусственный изотоп кобальт-60 широко применяется как источник жёсткого гамма-излучения для стерилизации, в медицине в гамма-ножах, гамма-дефектоскопии, облучении продуктов питания и т. п.

Меры предосторожности Кобальт Cobaltum

Внимание! Внимательно ознакомьтесь с мерами безопасности при работе с Cobaltum

Стоимость Кобальт Cobaltum

Рыночная стоимость Co, цена Кобальт Cobaltum

Примечания

Список примечаний и ссылок на различные материалы про хим. элемент Co

Углекислый газ предложили не хранить, а перерабатывать в топливо и спирты

Исследователи из Нидерландов предложили простой как всё гениальное способ, как спасти планету от глобального потепления, а также извлечь из этого промышленную выгоду. Весь секрет в новом методе переработки углекислого газа, из которого можно будет получить много различных веществ – от спиртов до топлива.

Учёные из Нидерландов предложили использовать процесс электровосстановления CO2 для производства широкого спектра полезных продуктов буквально из воздуха. Авторы уверены: их технология будет иметь огромное значение для экологии планеты, ведь тогда выбросы углекислого газа сократятся в разы, да ещё и пойдут, что называется, на благое дело.

Эта мысль может показаться утопичной, однако команда из Делфтского технического университета так не считает. Руководитель исследовательской группы Мин Ма (Ming Ma) поясняет: улавливание и использование углерода принесло бы больше пользы, чем широко распространённое сегодня улавливание и хранение углерода. Последний процесс включает в себя выделение CO2 из промышленных и энергетических источников, транспортировку к месту хранения и долгосрочную изоляцию. Предполагается, что такая стратегия помогает бороться с глобальным потеплением, а также загрязнением окружающей среды.

Однако улавливание и использование углерода имеет гораздо большие перспективы. Оно подразумевает электрохимическое восстановление CO2 до различных веществ (от спиртов до топлива).

По словам учёных, диоксид углерода (CO2) можно превратить в монооксид углерода (CO, он же угарный газ), метан (CH4), этилен (C2H4) и даже жидкие продукты, такие как муравьиная кислота (HCOOH), метанол (CH3OH) и этанол (C2H5OH).

Углеводороды с высокой плотностью энергии можно использовать в качестве топлива, а также в качестве исходного сырья в процессе Фишера-Тропша. Это химическая реакция, которая применяется в промышленности для превращения монооксида углерода (CO) и водорода (H2) в различные жидкие углеводороды, такие как метанол или синтетическое топливо (например, дизельное).

Мин Ма и его коллеги исследовали процессы, которые происходят на наноуровне, когда в процессе электровосстановления CO2 участвуют различные металлы. Например, использование медных нанопроволок приводит к получению углеводородов, а нанопористое серебро помогает получать монооксид углерода (CO).

Самое важное: этот процесс можно контролировать и регулировать, изменяя длину нанопроволок и электрический потенциал. Таким образом можно производить любой продукт на основе углерода или его комбинаций с другими веществами в любом желаемом соотношении.

Кстати, если использовать в этом процессе металлические сплавы, можно добиться любопытных результатов. Например, при смеси платины (которая является катализатором горения водорода) и золота (которое диктует образование СО) можно в относительно больших количествах получать муравьиную кислоту (HCOOH). Последняя может найти применение в топливных элементах.

Команда планирует продолжить свою работу, в частности, учёные займутся улучшением своих технологий. Они хотят сделать процессы более избирательными и точными, а также разработать способы их масштабирования.

Тем временем экологи продолжают борьбу с выбросами CO2. Например, в Исландии парниковые газы «упаковывают» под землёй, а в Швейцарии создали установку, которая «поедает» углекислый газ.

Список элементов периодической таблицы

-272 30 6 5 1
Список элементов периодической таблицы, отсортированный по → Атомный номер
* А. вес Имя Сим. М. П.
(°С)
лет назад
(°С)
Плотность*
(г/см 3 )
Земля
(%)*
Группа* Электрон конфиг.
1 1.008 водорода Н -259 -253 0,09 0,14 1 1s 1
2 4,003 Гелий Он -269 0.18 0.18 18 1S 2
3 3 6941 Литий LI LI 180 1 347 0.53 1 [He] 2s 1
4 9.012 Бериллий Be 1,278 По 2970 1,85 2 [He] 2s 2
5 10,811 бора В 2300 2550 2,34 13 [He] 2s 2 2p 1
6 12. 011 углерода C 3500 4827 2,26 0,09 14 [He] 2s 2 2p 2
7 14,007 азота Н -210 -196 1,25 15 [Он] 2s 2 2p 3
8 15,999 Кислород O -218 — 183 1.43 46,71 16 [Он] 2s 2 2p 4
9 18.998 Фтор F -220 -188 1,70 0,03 17 17 [он] 2S 2 2P 5
10 20.180 Neon NE -241 -246 -246 0,90 18 [он] 2s 2 2p 6
11 22. 990 натрия Na 98 883 0,97 2,75 1 [Ne] 3s 1
12 24.305 магния Мг 639 1,090 1.74 2.08 2 [NE] 3S 2
13 13 26.982 Алюминий AL 660 2 467 2.70 8,07 13 [Н] 3s 2 3p 1
14 28,086 кремния Si 1410 2355 2,33 27,69 14 [Н] 3s 2 3p 2
15 30,974 Фосфор P 44 280 1,82 0,13 15 [Ne] 3s 2 3p 3
16 32. 065 Сера S 113 445 2,07 0,05 16 [Ne] 3s 2 3p 4
17 35,453 хлора Cl -101 -35 3,21 0,05 17 [Ne] 3s 2 3p 5
18 39.948 Аргон Ар -189 -186 1.78 18 [Н] 3s 2 3p 6
19 39,098 Калий К 64 774 0,86 2,58 1 [Ar] 4s 1
20 40,078 Кальций Ca 839 1484 1,55 3,65 2 [Ar] 4s 2
21 44.956 скандия Sc 1,539 По 2832 2,99 3 [Ar] 3d 1 4s 2
22 47. 867 Титановые Ti 1,660 3287 4,54 0,62 4 [Ar] 3d 2 4s 2
23 50.942 Ванадий V +1890 3380 6 .11 5 [Ar] 3d 3 4s 2
24 51.996 Хром Cr 1,857 2672 7,19 0,04 6 [Ar] 3d 5 4s 1
25 54,938 Марганец Mn 1245 тысячу девятьсот шестьдесят два 7,43 0,09 7 [Ar] 3d 5 4s 2
26 55.845 Железо Fe тысячи пятьсот тридцать пять 2750 7,87 5,05 8 [Ar] 3d 6 4s 2
27 58,933 кобальтовых Co тысяча четыреста девяносто пять 2870 8,90 9 [Ar] 3d 7 4s 2
28 58. 693 никель Ni +1453 +2732 8 .90 0,02 10 [Ar] 3d 8 4s 2
29 63.546 Медь Cu 1 083 2567 8,96 11 [Ar] 3D 10 4S 1
65.390 Zin Zn 420 420 9004 7.13 12 [AR] 3D 10 4S 2
31 69.723 Галлий Ga 30 2403 5,91 13 [Ar] 3d 10 4s 2 4p 1
32 72,640 германиевые Ge 937 2830 5,32 14 [Ar] 3d 10 4s 2 4p 2
33 74,922 Мышьяк В 81 613 5. 72 15 [Ar] 3d 10 4s 2 4p 3
34 78.960 Selenium Se 217 685 4,79 16 [Ar] 3d 10 2 4s 4p 4
35 79.904 бромом белорусских рублей -7 59 3,12 17 [Ar ] 3d 10 4s 2 4p 5
36 83.800 криптон Kr -157 -153 3,75 18 [Ar] 3d 10 2 4s 4p
37 85,468 Рубидий руб 39 688 1,63 1 [Kr] 5s 1
38 87,620 Стронций Sr 769 +1384 2 . 54 2 [Kr] 5s 2
39 88.906 иттрия Да 1 523 3337 4,47 3 [Kr] 4d 1 5s 2
40 91.224 цирконий Zr тысячу восемьсот пятьдесят-два 4377 6,51 0,03 4 [Kr] 4d 2 5s 2
41 92.906 Ниобий Nb 2468 4,927 8,57 5 [Kr] 4d 4 5s 1
42 95.940 Молибден Мо 2,617 4612 10,22 6 [Kr] 4d 5 5s 1
43 * 98,000 технеция Тс 2200 4877 11 . 50 7 [Kr] 4d 5 5s 2
44 101.070 Рутений Ru 2250 3900 12,37 8 [Kr ] 4d 7 5s 1
45 102.906 родия Rh 1966 3727 12,41 9 [Kr] 4d 8 5s 1
46 106.420 Палладий Pd +1552 2927 12,02 10 [Kr] 4d 10
47 107,868 Серебро Ag 962 2212 10.50 10.50 11 [KR] 4D 10 5s 1
48 112.411 CD CD 321 765 8. 65 12 [Kr] 4d 10 5s 2
49 114.818 индий В 157 2000 7,31 13 [Kr ] 4d 10 5s 2 5p 1
50 118.710 Олово Sn 232 2270 7,31 14 [Kr] 4d 10 5s 2 5p 2
51 121.760 Сурьма Sb 630 1750 6,68 15 [Kr] 4d 10 5s 2 5p 3
52 127,600 Теллур Te 449 990 6,24 16 [Kr] 4d 10 5s 2 5p 4
53 126.905 Йод Я 114 184 4. 93 17 [Kr] 4d 10 5s 2 5p
54 131.293 Xenon Xe -112 -108 5.90 18 [Kr] 4d 10 5s 2 5p 6
55 132.906 радиоцезия Cs 29 678 1,87 1 [ Xe] 6s 1
56 137.327 Барий Ba 725 1140 3,59 0,05 2 [Xe] 6s 2
57 138.906 лантана Ла 920 3469 6,15 3 [Xe] 5d 1 6s 2
58 140,116 церий Се 795 3257 6. 77 101 [Xe] 4f 1 5d 1 6s 2
59 140.908 празеодима Пр 935 3127 6,77 101 [Xe] 4f 3 6s 2
60 144.240 неодима Nd 1010 3127 7,01 101 [Xe] 4f 4 6s 2
61 * 145.000 Прометий Рт 1100 3000 7,30 101 [Xe] 4f 5 6s 2
62 150.360 самария Sm +1072 1900 7,52 101 [Xe] 4f 6 6s 2
63 151,964 европия Eu 822 тысячу пятьсот девяносто-семь 5. 24 101 [Xe] 4f 7 6s 2
64 157.250 гадолиния Б 1311 3233 7,90 101 [Xe ] 4f 7 5d 1 6s 2
65 158.925 Тербия Тб 1360 3041 8,23 101 [Xe] 4f 9 6s 2
66 162.500 Диспрозия Dy 1412 2562 8,55 101 [Xe] 4f 10 6s 2
67 164.930 гольмий Хо 1470 2720 8,80 101 [Xe] 4f 11 6s 2
68 167,259 Эрбиевый Er 1 522 2510 9. 07 101 [Xe] 4f 12 6s 2
69 168.934 Thulium Тт 1545 1727 9,32 101 [Xe ] 4f 13 6s 2
70 173.040 иттербия Yb 824 +1466 6,90 101 [Xe] 4f 14 6s 2
71 174.967 Лютеций Лу 1656 3315 9,84 101 [Xe] 4f 14 5d 1 6s 2
72 178,490 гафния гафний 2150 5,400 13,31 4 [Xe] 4f 14 5d 2 6s 2
73 180.948 Танталовые Ta 2996 5 425 16. 65 5 [Xe] 4f 14 5d 3 6s 2
74 183,840 Вольфрам Вт 3410 5,660 19.35 6 [Xe] 4f 14 5d 4 6s 2
75 186.207 рений Re 3180 5627 21,04 7 [Xe] 4f 14 5d 5 6s 2
76 190.230 осмий Ос 3045 5027 22,60 8 [Xe] 4f 14 5d 6 6s 2
77 192,217 Iridium Ir 2410 4527 22,40 9 [Xe] 4f 14 5d 7 6s 2
78 195. 078 Платиновые Pt 1772 3 827 21.45 10 [Xe] 4f 14 5d 9 6s 1
79 196,967 Золото Au 1064 2807 19,32 11 [Xe] 4f 14 5d 10 6s
80 200.590 Mercury Hg -39 357 13,55 12 [Xe ] 4f 14 5d 10 6s 2
81 204.383 таллия Тл 303 1457 11,85 13 [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1
82 207,200 Свинец Pb 327 1740 11,35 14 [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2
83 208. 980 Висмут Би 271 1560 9,75 15 [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 3
84 * 209.000 полоний По 254 962 9,30 16 [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
85 * 210.000 Астат В 302 337 0,00 17 [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5
86 * 222.000 Радон Rn -71 -62 9,73 18 [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6
87 * 223.000 Франций Fr 27 677 0,00 1 [Rn] 7s 1
88 * 226,000 Радий Ра 700 1,737 5. 50 5.50 2 [RN] 7S 2
89 * * 227.000 Actinium AC 1 050 3200 10.07 3 [Rn] 6d 1 7s 2
90 232.038 ториевой ЧТ 1750 4790 11,72 102 [Rn ] 6d 2 7s 2
91 231.036 протактиния Па 1568 0 15,40 102 [Rn] 5f 2 6d 1 7s 2
92 238.029 Уран U +1132 3818 18,95 102 [Rn] 5f 3 6d 1 7s 2
93 * 237,000 Neptunium NP 640 6402 3,902 20. 209 102 [RN] 5F [RN] 5F 4 6D 1 7S 2
94 * 244.000 Плутоний Pu 640 3235 19,84 102 [Rn] 5f 6 7s 2
95 * 243,000 Америций Am 994 2607 13,67 102 [Rn] 5f 7 7s 2
96 * 247,000 Curium Cm 1340 0 13.50 102
97 * 247,000 Берклий Бк 986 0 14,78 102
98 * 251,000 Калифорний Cf 900 0 15,10 102
99 * 252,000 эйнштейния Эс 860 0 0. 00 102
100 * 257,000 Фермий Fm +1527 0 0,00 102
101 * 258,000 Mendelevium MD MD 0 0 0.00 102
102
102 * 259.000 Nobelium 827 0 0.00 102
103 * 262,000 Лоуренсий Lr 1627 0 0,00 102
104 * 261,000 Rutherfordium RF 0 0 0.00 4
105 * * 262.000 Dubnium DB 0 0 0. 00 5
106 * 266,000 сиборгия Sg 0 0 0,00 6
107 * 264,000 BOHRIUI BH BH 0 0 0.00 7
108 * * 277.000 Hassium HS 0 0 0.00 8 8
109 * 268.000 Meitnerium M Meitnerium MT 0 0 0.00 9 9
No А. вес Имя Сим. М.П. лет назад Плотность* Земля* Группа* Электронная конфигурация
Сноски:
  • Плотность элементов с температурой кипения ниже 0°C указана в г/л. В отсортированном списке эти элементы показаны перед другими элементами с температурой кипения >0°C.
  • Средние значения состава земной коры взяты из отчета Ф. В. Кларка и Х. С. Вашингтона, 1924 г. Элементный состав пород земной коры различается в разных местах (см. статью).
  • Группа : В периодической таблице есть только 18 групп, которые составляют столбцы таблицы. Лантаноиды и актиноиды пронумерованы как 101 и 102, чтобы разделить их при сортировке по группам.
  • Элементы, отмеченные звездочкой (во 2-м столбце), не имеют стабильных нуклидов. Для этих элементов указанное значение веса представляет собой массовое число самого долгоживущего изотопа элемента.
  • Год открытия элементов см. в списке с названиями на английском и иврите.
Сокращения и определения:

№ — Атомный номер; А. вес — атомный вес; член парламента — Температура плавления; Б.П. — Температура кипения

Атомный номер: Количество протонов в атоме. Каждый элемент однозначно определяется своим атомным номером.

Атомная масса: Масса атома в первую очередь определяется количеством протонов и нейтронов в его ядре. Атомная масса измеряется в единицах атомной массы (а.е.м.), которые масштабируются по отношению к углероду, 12 C, который считается стандартным элементом с атомной массой 12. Этот изотоп углерода имеет 6 протонов и 6 нейтронов. Таким образом, каждый протон и каждый нейтрон имеют массу около 1 а.е.м.

Изотоп: Атомы одного и того же элемента с одинаковым атомным номером, но с разным числом нейтронов.Изотоп элемента определяется суммой количества протонов и нейтронов в его ядре. Элементы имеют более одного изотопа с различным количеством нейтронов. Например, два распространенных изотопа углерода, 12 C и 13 C, имеют 6 и 7 нейтронов соответственно. Содержание каждого изотопа зависит от источника материалов. Относительное содержание изотопов в природе см. в справочнике по атомным весам и изотопным составам.

Атомный вес: Значения атомного веса представляют собой средневзвешенных масс всех встречающихся в природе изотопов элемента.Показанные здесь значения основаны на определениях Комиссии IUPAC (Pure Appl. Chem. 73:667-683, 2001). Элементы, отмеченные звездочкой, не имеют стабильных нуклидов. Для этих элементов значение веса представляет собой массовое число самого долгоживущего изотопа элемента.

Электронная конфигурация: См. следующую страницу для объяснения электронной конфигурации атомов.

Другие ресурсы, связанные с периодической таблицей

Ссылка на страницу

Химический справочник Израиля.(2022, 06 февраля). «Сортируемый список элементов Периодической таблицы». Получено с https://www.science.co.il/elements/

Электронная конфигурация атомов

Электронная конфигурация атомов

Электронная конфигурация атома описывает распределение его электронов на атомных орбиталях, упорядоченных по энергетическим уровням орбиталей. Самая простая конфигурация для водорода: 1s 1 . Верхний индекс показывает, что на 1s-орбитали находится один электрон.

В периодической таблице после гелия (He) электронная конфигурация каждого элемента показана в сокращенной форме, которая начинается с предшествующего ему символа инертного газа. Например, сокращенная конфигурация для неона: [He] 2s 2 2p 6 . Конфигурация для гелия [He] равна 1s 2 .

Таким образом, подстановка конфига He дает полный конфиг Neon: 1s 2 2s 2 2p 6

Например, для калия (K) (атомный номер 19) предшествующим инертным газом является аргон (Ar) (атомный номер 18).Таким образом, для калия показана конфигурация [Ar]4s 1 (см. таблицу ниже).

Атом калия (К) имеет 19 электронов. Полная электронная конфигурация калия (K): 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 .
Сокращенная форма — [Ar]4s 1 — означает электронную конфигурацию аргона (Ar), плюс один электрон на 4s-орбитали. Аргон имеет 18 электронов. Одна дополнительная электронная конфигурация завершает картину для 19 электронов калия.

Обратите внимание, что в электронной конфигурации как K, так и Ca орбиталь 4s заполняется до орбитали 3d. Причина этого в том, что энергетический уровень орбитали 4s немного ниже, чем у орбитали 3d. Следовательно, орбиталь 4s заполнена электронами раньше, чем орбиталь 3d.

Энергетические уровни и подуровни
Основной энергетический уровень
Квантовый номер: n
Доступные подуровни
Квантовый номер: l
1
2
3
4
5 0 2 6
0
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f 5g
6s 6p 6d 6f 6g 6h

Начиная со скандия (Sc, атомный номер 21), 3d-орбиталь имеет более низкую энергию, чем 4s. Таким образом, электронная конфигурация Sc имеет вид [Ar] 3d 1 4s 2 . Для объяснения этих аспектов см. ссылку Schwarz, указанную ниже.

В таблице ниже показаны полные формы электронных конфигураций благородных газов.

Электронные конфигурации благородных газов
А. вес Имя Символ Группа Электронная конфигурация
2 4.003 Гелий Он 18 1s 2
10 20.180 Неоновые Ne 18 1s 2 2s 2 6
18 39,948 Аргон Ar 18 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
36 83.800 Криптон Кр 18 18 1S 2 2S 2 2P 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6
54 131. 293 XENON XE XE 18 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4D 10 5S 2 5p 6
86 222.000 RADON RN RN 18 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 3D 10 4S 2 4P 6 4D 10 5S 2 5s 2 5p 6 5f 14 5d 10 6s 2 6P 6

Собели и определения:

№- Атомный номер: Количество протонов в атоме. Каждый элемент однозначно определяется своим атомным номером.

Атомная масса: Масса атома в первую очередь определяется количеством протонов и нейтронов в его ядре. Атомная масса измеряется в единицах атомной массы (а.е.м.), которые масштабируются по отношению к углероду, 12 C, который считается стандартным элементом с атомной массой 12. Этот изотоп углерода имеет 6 протонов и 6 нейтронов. Таким образом, каждый протон и каждый нейтрон имеют массу около 1 а.е.м.

Артикул

Шварц Э. В. Полная история электронных конфигураций переходных элементов. Журнал химического образования (2010) 87 (4) 444-448. https://doi.org/10.1021/ed8001286

См. также: Орбитрон: Галерея атомных орбиталей и несколько молекулярных орбиталей

Кобальт — информация об элементе, свойства и использование

Стенограмма:

Химия в ее стихии: кобальт

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Привет — красота, синее стекло, B12 и лучшие магниты, которые можно купить за деньги. Так почему же элемент этой недели назван в честь гоблина?

Sarah Staniland

Я всегда нахожу трудным вопрос «Какой твой любимый элемент». Есть несколько лидеров по совершенно разным причинам; тем не менее, всегда главным претендентом должен быть кобальт, потому что он выделяется несколькими важными чертами характера: кобальт обладает удивительной красотой и силой, а также отличным сотрудничеством.Все вместе очень полезный металл.

Еще до того, как я задумался о химии цвета, я полюбил синее стекло, которое коллекционирую до сих пор. Только изучив химию переходных металлов, я понял, что этот красивый синий цвет исходит от кобальта. Хлорид кобальта на самом деле.

Однако, что касается цвета, у кобальта есть еще несколько нюансов, кроме этого замечательного синего. Кобальт также может окрашивать стекло в зеленый цвет, в то время как гидратированная форма хлорида кобальта имеет красивый темно-розовый цвет.Как вы можете себе представить, это изменение цвета из-за присутствия воды очень полезно, а хлорид кобальта является идеальным индикатором влажности.

Множество прекрасных цветов, которые дает кобальт, никогда не были для меня более распространенными, чем когда я отправился в район добычи кобальта под названием Коппербелт в Замбии. В этом районе возвышаются огромные разноцветные залежи кобальтовых минералов, а берега плотин и ручьев окрашены в темно-розовый цвет с серебристо-голубыми прожилками.

Кобальт не встречается в чистом виде в природе, но встречается в минералах серы и обычно связан с другими переходными металлами.Как можно, наверное, догадаться из названия региона в Замбии — Медный пояс, кобальт добывается как вторичный продукт по отношению к меди, преобладающей в рудах этого региона. Из-за этого кобальт обычно извлекают из отходов первичного извлечения металла.

Однако эти горячие точки добычи не единственные места на Земле, где можно найти высокие концентрации кобальта. Огромный запас нескольких переходных металлов (включая кобальт) можно найти в странных конкрециях на дне самых глубоких океанов.Конкреции представляют собой марганцевые минералы, на формирование которых уходят миллионы лет, и в этой форме присутствует много тонн кобальта.

Таким образом, вы можете видеть, что кобальт никогда не встречается сам по себе, а всегда связан с другими переходными металлами в их рудах, в основном с медью и никелем. Фактически металлический кобальт не был выделен и очищен до 1735 г. шведским ученым Г. Брандтом.

Кобальт также иногда можно найти в смешанных мышьяковых рудах, и именно связь кобальта с мышьяком дала ему название.Слово кобальт происходит от немецкого «Кобольдс», что означает гоблин или нарушитель спокойствия. Его так называли в этом раннем горнодобывающем регионе, потому что его было очень трудно плавить без окисления, и при плавке выделялись связанные пары мышьяка, что приводило к довольно неприятным или даже смертельным условиям обработки для рабочего. Во всем обвинили кобольдов, и название прижилось.

За исключением горнорудного района, кобальт не очень распространен, лишь в следовых количествах в земной коре (примерно в 2500 раз меньше, чем железа).Тем не менее, это металл, который необходим для жизни в следовых количествах. Кобальт — это металл в центре витамина B 12 , который помогает регулировать развитие клеток и, следовательно, ДНК и выработку энергии в организме.

Кобальт был известен и использовался людьми из-за его красивой окраски и свойств пигмента еще в 2500 г. до н.э. К этому времени относятся египетские кобальтово-синие краски и прусские ожерелья из оксида кобальта, а кобальтовое стекло было найдено в греческой вазе, датируемой 100 г. до н.э.Кобальт также использовался для окрашивания стекла во времена китайской династии Тан с 618 года нашей эры. На самом деле вплоть до начала 20 века люди действительно использовали кобальт только из-за его красивого цвета.

Однако кобальт — это не просто красивое лицо. Кобальт — блестящий очень твердый серебристый металл, принадлежащий к группе, называемой «переходными металлами». Это один из трех ферромагнитных переходных элементов наряду с железом и никелем. Как металл он очень механически тверд и прочен, имеет очень высокую температуру плавления (отсюда и проблемы с плавлением), а также остается магнитным при самой высокой температуре из всех магнитных элементов.

Когда кобальт соединяется с другими металлами, его прочность позволяет создавать ряд суперсплавов. В частности, очень высокая температура плавления и механическая прочность кобальта при высоких температурах позволили ему широко использоваться в так называемых «суперсплавах». Это сплавы, сохраняющие механическую прочность при высоких температурах. Благодаря своим впечатляющим свойствам кобальт является важным компонентом износостойких и коррозионностойких сплавов. А кобальтовые сплавы и покрытия можно увидеть повсюду: от сверл до пил, от авиационных турбин до костных протезов.

Тот факт, что кобальт обладает магнитными свойствами, также был использован в японском изобретении кобальтомагнетической стали, где добавление кобальта в сталь значительно увеличивает магнитную твердость. Всего через несколько лет после этого, в 1930-х годах, были изобретены магниты Alnico, которые, как следует из названия, состоят из алюминия, никеля и кобальта.

Тот факт, что кобальт сохраняет свой магнетизм до высоких температур, также является очень благоприятной чертой, когда добавление кобальта в магнитный материал может улучшить его свойства при высоких температурах.Совсем недавно создание редкоземельных магнитов дало нам гораздо более сильные и твердые постоянные магниты, чем магниты Alnico. Один из таких магнитных материалов, самарий-кобальт, сохраняет свой магнетизм до 800°C. Поскольку он магнитно и механически тверд до очень высоких температур, он нашел применение в высокоскоростных двигателях и турбомашинах. В последнее время кобальт широко используется в новых батареях, магнитных частицах для записи и хранения информации на магнитных лентах и ​​жестких дисках.

Так кобальт; дарит радость разнообразием красивых цветов, но при этом обладает сверхпрочностью, твердостью и магнетизмом. Кобальт никогда не бывает один, он встречается в руде в сочетании с различными металлами и обладает лучшими механическими свойствами, когда его смешивают с другими.

Крис Смит

Подчеркивая, конечно, важность командной работы. Это была Сара Станиланд с историей о Кобальте, она работает в Университете Лидса. На следующей неделе настанет очередь вещей, благодаря которым перья для ручек Parker так красиво пишут, но если вы еще не слышали об этом, то, вероятно, вы попали в хорошую компанию.

Джонатан Стид

Остановите пресловутого «обывателя» и спросите его, что такое рутений, и, скорее всего, он не сможет вам ответить. По сравнению с «более сексуальными элементами», которые известны всем, как углерод и кислород, рутений, честно говоря, немного неясен. На самом деле, даже если бы ваш прохожий был в лабораторном халате и шел по улице очень близко к химическому факультету университета, он все равно мог бы немного не знать об этом таинственном металле. Однако так было не всегда.

Крис Смит

И вы можете услышать, как рутений стал популярным благодаря Джонатану Стиду в программе «Химия в ее элементах» на следующей неделе. Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(акция)

(окончание акции)

Interactive Periodic Table of Elements

Щелочные металлы

Щелочные металлы образуют группу I периодической таблицы. Их название относится к щелочным веществам, которые образуются при взаимодействии этих элементов с водой.Наиболее распространенными из этих элементов являются натрий и калий. Рубидий, литий и цезий встречаются реже, составляя по порядку 0,03, 0,007 и 0,0007% земной коры.

Эти элементы очень реакционноспособны и обычно встречаются в природе уже в сочетании с другими элементами. Они имеют серебристый блеск, высокую пластичность и являются отличными проводниками электричества и тепла. Щелочные металлы имеют низкие температуры плавления, от 28,5° до 179°С.

Щелочноземельные металлы

Щелочноземельные металлы образуют группу 2 периодической таблицы.За исключением радия, все элементы этой группы используются в коммерческих целях. Магний и кальций являются двумя из шести наиболее распространенных элементов на Земле и необходимы для некоторых геологических и биологических процессов.

Эти элементы имеют блестящий серо-белый цвет. Они являются хорошими проводниками электричества и имеют более высокие температуры плавления и кипения, чем щелочные металлы. Температура плавления колеблется от 650° до 1287°C, а точка кипения колеблется от 1090° до 2471°C.

Постпереходные металлы

Постпереходные металлы обычно считаются элементами групп 13, 14 и 15.Все классификации включают элементы галлий, индий, олово, таллий, свинец и висмут. Однако, в зависимости от того, как определяется «постпереходный период», эта категория может содержать от шести до 22 элементов.

Постпереходные металлы имеют много общего с металлами, включая ковкость, пластичность и проводимость тепла и электричества, но обычно они мягче и имеют более низкие температуры плавления и кипения, чем переходные металлы. Они имеют низкую механическую прочность, образуют ковалентные связи и проявляют кислотно-щелочной амфотеризм.

Лантаниды

Лантаниды составляют 15 металлических химических элементов с атомными номерами от 57 до 71. Названные лантанидами, потому что они химически подобны лантану, эти элементы и актиноиды образуют категорию редкоземельных элементов. Несмотря на это прозвище, эти химические вещества довольно распространены в земной коре. Например, церий является 25-м наиболее распространенным элементом.

Лантаниды быстро окисляются во влажном воздухе, быстро растворяются в кислотах и ​​медленно реагируют с кислородом при комнатной температуре.Эти элементы используются в сверхпроводниках и компонентах гибридных автомобилей, прежде всего в качестве магнитов и аккумуляторов. Они также используются в производстве специального стекла.

Актиниды

15 металлических элементов с атомными номерами от 89 до 104, от актиния до лоуренция, называются актинидами. Все эти элементы радиоактивны, относительно нестабильны и выделяют энергию в виде радиоактивного распада. Однако они могут образовывать стабильные комплексы с лигандами, такими как хлорид, сульфат, карбонат и ацетат.

Их радиоактивность, токсичность, пирофорность и ядерная критичность делают актиниды опасными в обращении. Уран и плутоний использовались на атомных электростанциях и в атомном оружии. Некоторые актиниды встречаются в природе в морской воде или минералах, но актиниды с атомными номерами от 95 до 104 созданы человеком с помощью ускорителей частиц.

Галогены

Галогены — это неметаллические элементы, находящиеся в 17-й группе периодической таблицы: фтор, хлор, бром, йод и астат.Это единственная группа, элементы которой при комнатной температуре включают твердые, жидкие и газообразные формы вещества. Когда галогены реагируют с металлами, они производят ряд полезных солей, включая фторид кальция, хлорид натрия, бромид серебра и йодид калия.

Поскольку галогенам не хватает одного электрона до полной оболочки, они могут сочетаться со многими различными элементами. Они очень реактивны и могут быть смертельными в концентрированных количествах. В коммерческих целях галогены используются в дезинфицирующих средствах, осветительных приборах и компонентах лекарств.

Благородные газы

Благородные газы образуют группу 18 для первых шести периодов периодической таблицы. Они бесцветны, не имеют запаха, вкуса и негорючи. Первоначально считалось, что их атомы не могут связываться с другими элементами или образовывать химические соединения, но с тех пор это было опровергнуто.

Некоторые из этих газов считаются очень распространенными на Земле, и все они присутствуют в земной атмосфере. Кроме гелия и радона благородные газы можно извлекать из воздуха сжижением и фракционной перегонкой. Гелий получают из скважин природного газа, а радон является продуктом радиоактивного распада.

Группы

Когда Дмитрий Менделеев создавал периодическую таблицу в конце 19 века, он группировал элементы по атомному весу. При группировке по весу поведение элементов, по-видимому, происходило через регулярные интервалы или периоды. Столбцы современной периодической таблицы представляют собой группы элементов, а строки представляют собой периоды. Группы пронумерованы от 1 до 18. Можно ожидать, что элементы в одной группе будут вести себя одинаково, потому что у них одинаковое количество электронов на внешней оболочке.

Периоды

Хотя элементы в одном ряду или периоде имеют общее количество электронных оболочек, свойства элементов более тесно связаны с группой (вертикальными столбцами), к которой они принадлежат.

кобальт | Использование, свойства и факты

кобальт (Co) , химический элемент, ферромагнитный металл группы 9 (VIIIb) периодической таблицы, используемый в основном для жаропрочных и магнитных сплавов.

Металл был выделен (ок.1735) шведским химиком Георгом Брандтом, хотя соединения кобальта веками использовались для придания синего цвета глазури и керамике. Кобальт был обнаружен в египетских статуэтках и персидских бусинах для ожерелий 3-го тысячелетия до н. (1368–1644). Название кобольд было впервые применено (16 век) к рудам, которые, как считалось, содержали медь, но в конечном итоге оказалось, что это ядовитые кобальтовые руды, содержащие мышьяк.В конце концов Брандт определил (1742 г.), что синий цвет этих руд обусловлен присутствием кобальта.

Викторина Британника

Тест на 118 названий и символов периодической таблицы

Периодическая таблица состоит из 118 элементов. Насколько хорошо вы знаете их символы? В этом тесте вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

Element Properties
0 Атомный номер 27 0
атомный вес 58.

4

Point плавления 1,495 ° C (2,723 ° F)
температура кипения 2,870 ° C ( 5,198 ° F)
плотность 8,9 грамм / см 3 при 20 ° C (68 ° F)
состояния окисления +2, +3
Электронная конфигурация [AR ]3 d 7 4 s 2

Распространение, свойства и использование

Кобальт, хотя и широко распространен, составляет только 0.001 процент земной коры. Он содержится в небольших количествах в земном и метеоритном самородном никелевом железе, на Солнце и в атмосферах звезд, а в сочетании с другими элементами в природных водах, в железомарганцевых корках на глубинах океанов, в почвах, в растениях и животных, в минералы, такие как кобальтит, линнеит, скуттерудит, смальтит, гетерогенит и эритрит. У животных кобальт является микроэлементом, необходимым для питания жвачных животных (крупного рогатого скота, овец) и для созревания эритроцитов человека в форме витамина B 12 , единственного известного витамина, содержащего такой тяжелый элемент.

эритрит; скуттерудит

Эритрит из Марокко (вверху) на скуттерудите (внизу) с кобальтовой рудой.

Предоставлено Полевым музеем естественной истории, Чикаго, фотография, John H. Gerard/Encyclopædia Britannica, Inc.

За некоторыми исключениями, кобальтовая руда обычно не добывается из-за содержания кобальта. Скорее, его часто извлекают как побочный продукт добычи руд железа, никеля, меди, серебра, марганца, цинка и мышьяка, которые содержат следы кобальта. Для концентрирования и извлечения кобальта из этих руд требуется сложная переработка.Ко второму десятилетию 21 века Демократическая Республика Конго (ДРК), Китай, Канада и Россия были ведущими мировыми производителями добываемого кобальта. Однако крупнейшим производителем рафинированного кобальта был Китай, который импортировал огромные дополнительные объемы полезных ископаемых кобальта из ДРК. (Для получения дополнительной информации о добыче, переработке и извлечении кобальта, см. обработка кобальта.)

Полированный кобальт серебристо-белого цвета со слабым голубоватым оттенком. Известны два аллотропа: гексагональная плотноупакованная структура, стабильная ниже 417 ° C (783 ° F), и гранецентрированная кубическая, стабильная при высоких температурах.Он является ферромагнитным при температуре до 1121 ° C (2050 ° F, самая высокая известная точка Кюри для любого металла или сплава) и может найти применение там, где необходимы магнитные свойства при повышенных температурах.

Кобальт — один из трех металлов, обладающих ферромагнитными свойствами при комнатной температуре. Он медленно растворяется в разбавленных минеральных кислотах, не соединяется непосредственно ни с водородом, ни с азотом, но при нагревании соединяется с углеродом, фосфором или серой. Кобальт также подвергается воздействию кислорода и водяного пара при повышенных температурах, в результате чего образуется оксид кобальта CoO (с металлом в состоянии +2).

Природный кобальт представляет собой полностью стабильный изотоп кобальт-59, из которого методом нейтронного облучения в ядерном реакторе производится самый долгоживущий искусственный радиоактивный изотоп кобальт-60 (период полураспада 5,3 года). Гамма-излучение кобальта-60 использовалось вместо рентгеновского или альфа-излучения радия при проверке промышленных материалов для выявления внутренней структуры, дефектов или посторонних предметов. Он также использовался в терапии рака, в исследованиях по стерилизации, а также в биологии и промышленности в качестве радиоактивного индикатора.

Большая часть производимого кобальта используется для специальных сплавов. Относительно большой процент мирового производства приходится на магнитные сплавы, такие как Alnicos для постоянных магнитов. Значительные количества используются для сплавов, которые сохраняют свои свойства при высоких температурах, и суперсплавов, которые используются вблизи их точек плавления (где стали стали бы слишком мягкими). Кобальт также используется для твердосплавных сплавов, инструментальных сталей, сплавов с низким коэффициентом расширения (для уплотнений стекло-металл) и сплавов с постоянным модулем (упругих) (для прецизионных пружин).Кобальт является наиболее подходящей матрицей для цементированных карбидов.

Мелкодисперсный кобальт самовозгорается. Более крупные куски относительно инертны на воздухе, но при температуре выше 300 ° C (570 ° F) происходит интенсивное окисление.

В своих соединениях кобальт почти всегда проявляет степень окисления +2 или +3, хотя известны состояния +4, +1, 0 и -1. Соединения, в которых кобальт проявляет степень окисления +2 (Co 2+ , ион стабилен в воде), называются кобальтовыми, а те, в которых кобальт проявляет степень окисления +3 (Co 3+ ), называются кобальтовыми. .

Как Co 2+ , так и Co 3+ образуют многочисленные координационные соединения или комплексы. Co 3+ образует больше известных комплексных ионов, чем любой другой металл, кроме платины. Координационное число комплексов обычно равно шести.

Кобальт образует с кислородом два четко определенных бинарных соединения: оксид кобальта, CoO, и текстроксид трикобальта, или оксид кобальта-кобальта, Co 3 O 4 . Последний содержит кобальт как в +2, так и в +3 степени окисления и составляет до 40% товарного оксида кобальта, используемого в производстве керамики, стекла и эмали, а также в приготовлении катализаторов и порошка металлического кобальта.

Одной из наиболее важных солей кобальта является сульфат CoSO 4 , который используется в гальваностегии, при приготовлении осушителей и для подкормки пастбищ в сельском хозяйстве. Другие соли кобальта находят широкое применение в производстве катализаторов, осушителей, порошков металлического кобальта и других солей. Хлорид кобальта (CoCl 2 ∙ 6H 2 O в коммерческой форме), твердое вещество розового цвета, которое при обезвоживании становится синим, используется при приготовлении катализатора и в качестве индикатора влажности. Фосфат кобальта, Co 3 (PO 4 ) 2 ∙8H 2 O, используется для росписи фарфора и окрашивания стекла.

Недавно эта статья была изменена и обновлена ​​Эриком Грегерсеном.

Периодическая таблица элементов

Периодическая таблица элементов

ЭЛЕМЕНТЫ В ОДНОЙ КОЛОННЕ (ГРУППЕ) ИМЕЮТ ПОДХОДНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Название каждого элемента (выделено коричневым цветом) сопровождается его химическим символом (красным цветом)
, а также его атомным номером Z и его наиболее распространенным (или наиболее стабильный) массовый номер A .

Z = атомный номер = количество протонов в ядре = количество электронов, вращающихся вокруг ядра;
A = массовое число = количество протонов и нейтронов в наиболее распространенном (или наиболее стабильном) ядре.

9291 90 037

Группа I

GROUP II A

G RUP III B

GROUP IV B

Группа V B

Группа VI B

Группа VII B

г Rououp VIII

группа IV A

Group V A

Group Vi A

Группа Vii A

Группа 0

Гидрон
H
Z = 1, A = 1
-> -> -> — >       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —> —>        ->       —>       —>       — ->       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>         Гелий 4=
He
Литий
LI
Z = 3, A = 6
берил
BE BE
Z = 4, A = 10
-> -> -> — ->       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —> —>      -> -> -> Boron
B
Z = 5, A = 11
Углерода
C
Z = 6, A = 12
азот
N
Z = 7, A = 14
Oxygen 9004 O
Z = 8, A = 16
фтор
F
Z = 9, A = 19
Neon
ne
9 3560 Z = 10, A = 20
натрий
NA
Z = 11, A = 23
Magnesium
MG
Z = 12, A = 24
— >       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —>       —> —>        -> -> -> -> -> -> алюминий
Z = 13, A = 27
SILICON
SI
Z = 14, A = 28
PHOSPHORUS
P
Z = 15, A = 31
SERLFUR
S
Z = 16, A = 32
Хлор
кл
Z = 17, A = 35. 5
Аргон
Ar
Z=18, A=40
Калий
K
919,560 Z=
Кальций
Ca
Z=20, A=40
Скандий
Sc
Z=21, A=45
Титан
Ti
Z=22, A=48
Ванадий
Va
Z=23, A=51
Хром
Cr
Z=24, A=52
Марганец
Mn
Z=25, A=55
Железо
Fe
Z=26, A=56
Кобальт
Co
Z=27, A=59
Никель
Ni
Z=28, A=59
Медь
Cu
Z=29, A=63.5
Цинк
Цинк
Z=30, A=65
Галлий
Ga
Z=31, A=70
Германий
Ge
Z=32, A=73
Мышьяк
As
Z=33, A=75
Селен
Se
Z=34, A=79
Бром
Br
Z=35, A=80
Криптон
Kr
Z=36, A=84
Рубидий
Rb
Z=85,6 20 935. 5
Стронций
Sr
Z=38, A=88
Иттрий
Y
Z=39, A=89
Цирконий
Zr
Z=40, A=91
Ниобий
Nb
Z=41, A=93
Молибден
Mo
Z=42, A=96
Технеций
Tc
Z=43, A=97
Рутений
Ru
Z=44, A=101
Родий
Rh
Z=45, A=103
Палладий
Pd
Z=46, A=106
Серебро
Ag
Z=47, A=108
Кадмий
Cd
Z=48, A=112
Индий
In
Z=49, A=115
Олово
Sn
Z=50, A=119
Сурьма
Sb
Z=51, A=122
Теллур
Te
Z=52, A=128
Йод
I
Z=53, A=127
Ксенон
Xe
Z=54, A=131
Цезий
Cs
Z=535,
935, 935, 935
Барий
Ba
Z=56, A=137
Лантан
La
Z=57, A=139
Лантаниды Серия

Z=57-71
Гафний
Hf
Z=72, A=178. 5
Тантал
Ta
Z=73, A=181
Вольфрам
Вт
Z=74, A=184
Рений
Re
Z=75, A=186
Осмий
Os
Z=76, A=190
Иридий
Ir
Z=77, A=192
Платина
Pt
Z=78, A=195
Золото
Au
Z=79, A=197
Mercury
Hg
Z=80, A=201
Таллий
Tl
Z=81, A=204
Свинец
Pb
Z=82, A=207
Висмут
Bi
Z=83, A=209
Полоний
Po
Z=84, A=209
Астатин
At
Z=85, A=210
Радон
Рн
Z=86, А=222
Франций
Fr
Z=87, A=223
Радий
Ra
Z=88, A=226
Актиний
Ac
Z=89, A=227
Актинид Серия

Z=89-103
Резерфордий
Rf
Z=104, A=261
Дубний
Db
Z=105, A=262
Сиборгиум
Sg
Z=106, A=263
Борий
Bh
Z=107, A=262
Хассиум
Hs
Z=108, A=265
Мейтнерий
Mt
Z=109, A=266
Дармштадтий
Ds
Z=110
Рентгений
Rg
Z=111
Копернициум
Cn
Z=112
Нигоний
Nh
Z=113
Флеровиум
Fl
Z=114
Московиум
Mc
Z=115
Ливермориум
Lv
Z=116
Теннессин
Ц
Z=117
Оганесон
Ог
Z=118

Группа I

Группа II

G Роап III B

Группа IV б

группы V б

группы VI б

Группа VII B

г ROUP VIII

Group I B

Group IV A

Group V A

9

Group VI A

Группа VII

0 Группа 0 9
9466
Lanthanum
La
Z = 57, A = 139
Церий
Ce
Z=58, A=140
Празеодим
Pr
Z=59, A=141
Неодим
Nd
Z=60, A=144
Прометий
Pm
Z=61, A=145
Самарий
Sm
Z=62, A=150
Европий
Eu
Z=63, A=152
Гадолиний
Gd
Z=64, A=157
Тербий
Tb
Z=65, A=159
Диспрозий
Dy
Z=66, A=162. 5
Гольмий
Ho
Z=67, A=165
Эрбий
Er
Z=68, A=167
Тулий
Tm
Z=69, A=169
Иттербий
Yb
Z=70, A=173
Лютеций
Lu
Z=71, A=175
Вернуться на
Периодические
Таблица
Actinide Series (радиоактивные редкоземельные элементы)
Actinium
AC
Z = 89, A = 227
Торий
Th
Z=90, A=232
Протактиний
Па
Z=91, A=231
Уран
U
Z=92, A=238
Нептуний
Np
Z=93, A=237
Плутоний
Pu
Z=94, A=244
Америций
Am
Z=95, A=243
Curium
Cm
Z=96, A=247
Berkelium
Bk
Z=97, A=247
Калифорния
Cf
Z=98, A=251
Эйнштейний
Es
Z=99, A=254
Фермиум
Fm
Z=100, A=257
Менделевий
Md
Z=101, A=256
Нобелий

Z=102, A=254
Лоуренсиум
Lr
Z=103, A=256
Возврат к
Периодическая
Таблица

[Подкаталог урана] [Подкаталог плутония]

[ПОЛНЫЙ КАТАЛОГ]

почта на
[email protected] сеть












 
С 27 марта 1996 г. было совершено более
100 000 внешних посещений веб-сайта ЦКСР, плюс

(сброс счетчика 3 июня 1998 г. в полночь)

Быстрая периодическая таблица

Быстрая периодическая таблица
Использование периодической таблицы
  • Перекрутите элемент, чтобы увидеть его данные.
  • Нажимайте на вкладки под таблицей, чтобы просмотреть дополнительные данные, информацию об использовании и прочее.
  • Нажмите на элемент, чтобы увидеть отдельную страницу со всеми его данными

О PT

В этой периодической таблице используются файлы данных и dhtml, а не отдельные страницы html. Это означает, что информация доступна мгновенно (отсюда и наше утверждение о ее быстроте). После загрузки файлов данных больше не нужно ждать! Если вы не хотите.. .

Версия для печати

Существует версия таблицы Менделеева в формате pdf, которую можно скачать и распечатать. Перейдите по этой ссылке.

Графики

  • Используйте приведенные ниже ссылки, чтобы увидеть пробелы этих наборов данных в периодической таблице.
||Научный дом|| ||Скачать периодическую таблицу|| ||Графики|| ||Данные элемента||

Самый распространенный природный изотоп:

.

Плотность (г/см 3 ):

Температура плавления (К):

Точка кипения (К):

Атомный номер, Z:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *