Népszerű kémiai elemek könyvtára
A nagy Clarks szabálya
A kémiai elemek viselkedésének minden jellemzőjét végső soron egy periodikus törvény határozza meg. Vajon az időszakos táblázatok világosabbá válnak, mint két számsorozat egyszerű összehasonlítása, az elemek felfedezésének sorrendje és a földkéregben való előfordulásuk közötti kapcsolat?
Kezdjük az asztal kezdetétől az Ia csoporttal. Az alkálifémek közül a nátriumot és a káliumot egyidejűleg felfedezték, a harmadik a lítium, a cézium a negyedik, a rubídium az ötödik, Franciaország pedig a hatodik. De a klark szekvenciája: nátrium, kálium, rubídium, lítium, cézium, france. A csoport pontos megrendelésének egyetlen jogsértője a rubídium. Nem túl komoly, hiszen hiányzó két elem várakozás nélkül, mindazonáltal a leggyakoribb alkálifémek és a legkevésbé közönséges "villák" közé került.
Ellenőrizzük a IIa csoportot. A felfedezések sorrendje: kalcium, magnézium, bárium, stroncium, berillium, radium. A clark szekvenciája: kalcium, magnézium, bárium, stroncium, berillium, radium. A levelezés teljes.
IIIa. Csoport. Ugyanaz a kép, mint az első csoportban - van egy kisebb bűnelkövető - gallium.
De a IVa csoport megkezdi a rendetlenséget. Az ókorban felfedezett összes elem - szén, ón, ólom - az asztalhoz fordult.
A Va csoportban a középkorból ismert arzén, antimon, bizmut nem követte.
Érdekes helyzet a VIa csoportban. Az egyetlen ősi eleme ennek a csoportnak, a kénnek, természetesen, az érthetetlen hagyományt követve, kiderült, hogy a törvénysértő, az oxigén miatt az első helyet foglalja el. És a szelén a "második osztály" jogsértőjévé vált, hasonlóan a rubídiumhoz és a galliumhoz.
A VIIa. Csoportban a kis elkövetők - szelén, rubídium, galliummal elválasztott bróm sorsa.
A VIIIa csoportban a relatív rend. Először felfedezték a Héliumot; bár a föld légkörében kevesebb, mint az argon és a neon, de a Napon, ahol a héliumot felfedezték, sokkal nagyobb, mint más nemesgázok. Sokan megsértik a neon sorrendjét - elvben ugyanaz, mint a rubídium és hasonló másodlagos elkövetők csoportjaikban.
Mozgassunk a főcsoportokból az oldalsó csoportokba.
A 16. csoportban, amelyet teljesen ősi elemek képviselnek - réz, ezüst, arany, ahogy az elvárható, egy teljes rendetlenség.
A 116-os csoportban a clarks sorrendje nem tartja be az õsi higanyot.
De minden további "b" csoport viszonylag jól viselkedik: csak két kivétel van - króm és platina. Persze, ha nem a lantanidról és az aktinidről beszélsz, akkor különleges helyet foglalsz az időszakos asztalnál. Azonban a lantanoidok általában nem is olyan rosszul viselkednek: az elsőt a leggyakoribb cérium, az utolsó - rövid életű forgalomhium fedezte fel. És az aktinidák is - fedezték fel a leggyakoribb urán és a tórium, majd egy széles mérlegelési, aktínium és protaktínium, és csak ezután mesterséges transzurán elemek.
Tehát az időszakos rendszer csoportjai elemeinek felfedezésének rendje általában megfelel az elemek előfordulásának. Ez a minta többé-kevésbé a már ismert 107 elem közül 94-nek van kitéve. Csak 13 elem képez kivételt.
Az elemek megnyitásának sorrendje (a baloldali szám) és a sorrend csökkenő sorrendben (a jobb oldalon lévő szám). Nemesgázok esetén a levegőben lévő tartalom sorrendje csökkenő sorrendben jelenik meg
A "széles hát"
A kivételek kivizsgálása előtt forduljunk a kiskorú elkövetőkhöz. Itt vannak az elemek, amely, a szabály a nagy Clark, még mutatott némi fegyelem hiánya: rubídium, gallium, szelén, bróm, neon, tórium, túlium, szamárium, gadolínium, diszprozimmal. Mindegyik "későn volt a munkájukért" - kiderült, hogy valamivel később, mint amire számítottak, a Clark által ítélték meg. Rubídiumot kellett nyitni az emberek előtt lítium és cézium, és nem utánuk, gallium - tallium és indium, szelén - a tellúr stb.
Nézzük meg a késedelem okait. Emlékezzünk például a rubídium felfedezésének történetére. Az ásványvizek német üdülőhelyen rubidium volt sokkal több, mint a cézium, de Bunsen és Kirchhoff fedezték cézium és rubídium újabb egy évre sikerült elrejteni a frakció a kálium. Késő volt, mert túlságosan hasonló volt a sokkal gyakoribb káliumhoz.
Ez volt az oka annak, hogy okozta a többi kisebb megsértését? Ő a leginkább! A Rubidium a kálium, a gallium - alumínium, szelén - ként, közvetlenül a kén után található ... Mindegyik sokkal szélesebb és nagyon hasonló tulajdonságú elemek mögött rejtőzik.
Tevékenységszabály
Önmagában az a tény, hogy a 13 elemet, kereken megtagadta az engedelmességet a szabály a nagy Clark, 12 nyíltak az ókorban és a középkorban, azt sugallja, nem véletlen jellegét ezek a kivételek. Mivel volt mennyiségi gyújtáskimaradás, feltételezhető, hogy a minőségi tényező megzavarja a felfedezések történetét.
Az elem legáltalánosabb minőségi jellemzője talán a vegyi aktivitás. Igaz, kémiai tevékenység - a koncepció némileg homályos, mert a különböző anyagokkal kapcsolatban egy adott egyszerű anyag kémiai aktivitása különböző lehet. És mégis, az intuitív ötlet, hogy egyes elemek aktívabbak, és mások általában kevésbé helyesek: inert gázok és nemesfémek vannak, és mindenevő fluorid van.
De a fémek aktivitásának mértéke a sorozatok feszültségének kezdete: arany, platina, ezüst, higany, réz, ólom, ón ...
De nem ezekkel az elemekkel és szinte azonos sorrendben kezdődik a fémek felfedezése? Az ősi és középkori elemek tiszteletben tartásának fő szabályszerűsége nyilvánvaló: az első olyan fémeket fedezték fel, amelyek rendelkeznek a legalacsonyabb kémiai aktivitással. Érthető: minél aktívabb a fém, annál erősebb a többi anyaghoz kötődve, annál nehezebb elpusztítani ezt a kötést, és szabadon elkülöníteni a fémet.
Amitől és attól függ, hogy mennyire és milyen módon függ az elemek felfedezésének rendjétől, a cikkben olvasható. És az ábra azt mutatja, hogy a felfedezés mértéke függ a tudomány és a technológia legfontosabb eredményeitől, ami a kutatókat az elemek felderítésére és izolálására szolgáló új módszerekre fókuszálta. Ez a kapcsolat ciklikus. Az utolsó ciklusok különösen egyértelműek. A felfedezések teljes hiánya a XIX. Század hatodik évtizedében. a rendelkezésre álló módszerek lehetőségeinek teljes kimerülésével magyarázható - segítségük révén lehetetlen volt felfedezni a rejtett ritka és szétszórt elemeket. A találmány szerint 1859-ben, a spektroszkópban és az időszakos törvények és radioaktivitás felfedezésével a találmány szerint a felfedezés sebessége még nagyobb lett. Azonban a 20. század elején. szinte minden, a bolygónkban meglévő elem már jelentős mennyiségben volt nyitva, és újabb recesszió kezdődött; csak akkor emelték fel, ha lehetséges volt megtalálni a mesterséges magok szintézisét
A higany és a platina kisebb rendű zavarai valószínűleg saját magyarázattal rendelkeznek. Nézzük meg őket.
Ami a higanyt illeti, akkor a magyarázat a felszínen van. Az ókorban az új anyag felfedezése nemcsak azt jelentette, hanem felfedezte, hanem az ügyre is. És először is alkalmazhatsz szilárd fémeket. Nyilvánvaló, hogy a higany - az egyetlen folyékony fém - a keményfémek felfedező sorához vezetett, amelyből szerszámokat és díszeket lehet készíteni. És csak sokkal később, amikor az emberek megtanulták használni a folyékony fémolvadékokat, ott volt a higany esetében is.
És mi a helyzet a platinával? Először is, a földrajz: ellentétben az ókorban felfedezett más elemekkel, észrevehető klaszterei csak Amerikában és Észak-Ázsiában találhatók meg. Ezenkívül a platina sorsa nem tükröződhet tüdõképességében: az arany 1063-ban olvad, réz 1083-as, és platina 1773 ° C-on. Természetesen az emberek először az alacsony olvadáspontú fémekhez alkalmazkodtak.
A platina mellett földrajz végzetes szerepet játszott a króm sorsában is. Krokoit, amelyben - a 15 éves késéssel - Voklen krómot talált, amelyet a civilizáció korai fejlett központjaitól távol eső régiókban találtak.
Eddig megpróbáltuk megérteni az elkövetőket - a fémeket, de még mindig meg kell magyaráznunk az okokat a két nemfém - a szén és a kén egyértelmű megsértése miatt. Talán az a tény, hogy a szén és a kén az egyetlen szilárd nemfém, amely a föld felszínén natív formában (tehát a legkevésbé aktív) található? Az összes szilárd nemfém közül az első az első, először megnyitották ...
By the way, a harmadik a szilárd nemfémeket fedezték fel foszfor - a második leggyakoribb. Úgy tűnik, ez azt jelzi, hogy a középkorban a prevalencia jelentősége a felfedezési folyamatban nőtt. Ugyanez igaz a négy középkori fém felfedezésének kölcsönös sorrendjében: a cink, az arzén, az antimon és a bizmut, szigorúan összhangban vannak a clarkukkal. Azért történt, mert felfedezésük akkor is megtörtént, amikor a kis kémiai tevékenység megszűnt a felfedezés lehetőségének feltétlen feltétele volt, amikor a kémiai arzenál sokkal erősebb lett, mint az ókorban?