10 малоизвестных фактов об элементах периодической таблицы

You are currently viewing 10 малоизвестных фактов об элементах периодической таблицы
  • Post category:Наука

Если вы не ученый или химик, элементы, как правило, не являются неотъемлемой частью ваших повседневных дискуссий. Это мельчайшая, самая основная структура всей материи, но все же изучение ее может быть невероятно увлекательным.

Ниже ВсеЗнаешь.ру собрал список из 10 малоизвестных и невероятно интересных фактов об элементах периодической таблицы.

10 интересных фактов о химических элементах

1. Бранд Хенниг был немецким алхимиком, который в своем стремлении сделать золото использовал более 5500 литров человеческой мочи. Он несколько раз испарял, кипятил и перегонял жидкость, которая в конце концов начала светиться в темноте и загорелась. Из-за этой неудачной попытки сделать золото он открыл элемент фосфор

фосфор

2. Астат — самый редкий природный элемент на Земле, он настолько редок, что в любой момент времени на Земле содержится всего около 25 граммов. Период полураспада большинства его изотопов составляет всего секунду или меньше, что делает его чрезвычайно трудным для изучения. Даже его внешний вид точно неизвестен

Астат

Дмитрий Менделеев, русский химик, который в 1869 году организовал элементы в периодическую таблицу, которая используется до сих пор, предсказал свойства неизвестного элемента, который заполнит пустое место в периодической таблице для элемента № 85. Таким образом, существование элемента было предсказано еще в 1800-х годах, но на самом деле он был обнаружен 70 лет спустя. Менделеев назвал этот неизвестный элемент эка-йодом из-за его положения непосредственно под йодом в группе галогенных элементов.

Только факты

  • Атомный номер (количество протонов в ядре): 85
  • Атомный символ (в периодической таблице элементов): At
  • Атомный вес (средняя масса атома): 210
  • Плотность: приблизительно 7 грамм на кубический см
  • Фаза при комнатной температуре: твердая
  • Температура плавления: 301,8°C
  • Температура кипения: неизвестна
  • Количество естественных изотопов (атомы одного и того же элемента с разным числом нейтронов): не менее 30 радиоактивных изотопов
  • Наиболее распространенные изотопы: At-210 (незначительный процент естественного содержания), Am-211 (незначительный процент естественного содержания).

Кто знал?

  • По данным Лаборатории Джефферсона, астат назван в честь греческого слова «астатос», что означает «нестабильный».
  • По данным Chemicool, в любой момент времени в земной коре содержится всего около 25 граммов природного астата.
  • По данным Lenntech, астат является самым тяжелым из известных галогенов. Согласно Elemental Matter, галогенные элементы, включая астат, обладают сходными свойствами; они неметаллы, имеют низкие температуры плавления и кипения, хрупкие в твердом состоянии, плохие проводники тепла и электричества и являются двухатомными (их молекулы содержат два атома).
  • По данным Chemicool, астат наименее реакционноспособен и обладает наиболее металлическими свойствами среди всех элементов группы галогенов.
  • Согласно данным Лаборатории Джефферсона, изотоп астата с самым длительным периодом полураспада — астат-210 с периодом полураспада 8,1 часа.
  • Согласно статье Д. Скотта Уилбура 2013 года, опубликованной в Nature, многие физические свойства астата до сих пор неизвестны, в том числе его цвет. Основываясь на цветовых узорах, показанных другими членами семейства галогенов, считается, что астат темный, вероятно, близкий к черному.
  • По данным Lenntech, астат очень радиоактивен, но практически не оказывает никакого воздействия на здоровье или окружающую среду из-за его редкости и очень короткого периода полураспада. Хотя считается, что при контакте с ним астат накапливается в щитовидной железе подобно йоду.
Не пропустите:  Школьные истины о нашем мире, которые оказались и не истинами вовсе

3. Название элемента кобальт происходит от имени гоблина-обманщика из немецкого фольклора, «кобольда». Это так, потому что, когда горняки средневекового периода обнаружили кобальт, они пытались выплавить его, думая, что это серебро. И когда он выпустил ядовитые газы, они решили, что это гоблин подшутил над ними

Кобальт

Кобальт — это синий элемент переходного металла, который используется в магнитах, высокотехнологичных турбинах, а также в лечении рака.

Немецкие горняки где-то около 1500 г. н.э. были первыми, кто обнаружил кобальтовую руду недалеко от Саксонии. На первый взгляд материал напоминал серебро, но когда руду попытались переплавить, чтобы выделить драгоценный металл, она не пахла должным образом. Горняки остались с тем, что они считали бесполезным куском, а не с серебром. Кроме того, руда оказывала «вредное воздействие» на их здоровье — во время обработки ядовитые пары наполняли воздух, из-за чего горняки заболевали или даже умирали.

Поскольку горняки не были химиками, они понятия не имели, что происходит, и воспринимали вещество как дьявольское. Они даже полагали, что кобольд был ответственен за порчу находящегося поблизости серебра, или же он скрылся с ценным металлом в самой руде. Он был широко известен как «гоблин рудников».

В 1730-х годах шведский химик Георг Брандт исследовал это вещество, выделив его. Он использовал название горняков для недавно открытого элемента и назвал его «кобальт».

4. В Швеции есть небольшой город Иттербю, в честь которого названы четыре элемента таблицы Менделеева. Элементы Иттрий, Эрбий, Тербий, Иттербий. Есть также еще четыре элемента, открытие которых можно проследить до того же региона

Иттерби шахта

Причина номер один, по которой такие открытия были сосредоточены именно в этом регионе, заключается в типе элементов. Все они были редкоземельными элементами, которые смешиваются в земле почти неразличимо.

Это значительно упрощает поиск большего количества элементов в одном месте, где вы уже нашли один, а в Швеции много богатых месторождений редкоземельных элементов.

Другая причина заключается в том, что рудник Иттерби был впервые открыт для поиска минерального полевого шпата. Поскольку поиск этого минерала был задачей первостепенной важности, в регионе велась полноценная добыча полезных ископаемых.

Армейский лейтенант Карл Аррениус в 1787 году первым нашел в Иттербю тяжелую, странную, черную скалу, которую он назвал «иттрий». Остальные три редких элемента также были обнаружены в той же шахте, где Аррениус нашел иттрий.

Дополнительные четыре элемента, которые были получены из образцов, взятых из Иттерби, — это Тулий (Tm), Гадолиний (Gd), Скандий (Sc) и Гольмий (Ho).

Город является единственным богатейшим источником элементных открытий в мире.

5. Прометий (Pm) — это элемент, названный в честь греческого титана, который украл огонь у Зевса и подарил его человечеству. Это высокорадиоактивный, светящийся в темноте редкоземельный элемент, который встречается только в побочных продуктах реакций деления урана. Из-за этого факта он в основном используется для исследований

Прометий

Богуслав Браунер был первым, кто обнаружил возможность существования неизвестного элемента в 1902 году. В 1914 году Генри Мозли был британским ученым, который подтвердил рентгено-радиосигнатуру неизвестного элемента. Только в 1945 году он был впервые идентифицирован как отдельный элемент манхэттенскими исследователями, изучавшими топливо для атомной бомбы.

Не пропустите:  Сколько зубов у коровы?

Элемент довольно радиоактивен и излучает бета-излучение. Он выглядит серебристо-белым, а его соли светятся в темноте бледно-голубым или зеленым светом. Похоже, что в земной коре прометия нет, но он был обнаружен в спектре звезды, находящейся в 520 световых годах от созвездия Андромеды.

Возможно, когда-то он существовал в земной коре, хотя и распался по крайней мере 10 000 лет назад. Помимо исследований, он используется для получения света после поглощения люминофором и в качестве источника бета-излучения для толщиномеров.

6. Единственный элемент в периодической таблице, который не был впервые обнаружен на Земле, — это гелий. Его название происходит от греческого бога Солнца Гелиоса, потому что он был обнаружен при анализе солнечного спектра

трубка с гелием

Гелий (He) — инертный газ, не имеющий цвета и запаха и второй по распространенности элемент во Вселенной.

Французский астроном Пьер Янссен из Индии наблюдал за атмосферой Солнца, хромосферой, во время полного затмения 18 августа 1868 года. Он сообщил, что наблюдал странную желтую линию, но не смог определить ее источник. Несколько месяцев спустя британский астроном сэр Норман Локьер глубоко погрузился в этот вопрос и после наблюдения пришел к выводу, что линия является очертанием неизвестного элемента. Он назвал его «гелий» в честь греческого бога Солнца. Присутствие элемента на Земле и его атомный вес были обнаружены только в 1882 году шведскими химиками.

Даже если это второй по распространенности элемент во Вселенной, он составляет всего 0,0005% земной атмосферы. Катар является второй страной, производящей гелий, уступая только США, производящим 75% всего гелия, присутствующего на Земле.

Из-за своей сверхтекучести гелий очень полезен для ученых, чтобы выйти за пределы своих знаний о физике и химии.

7. При охлаждении на несколько градусов ниже температуры кипения гелий внезапно становится сверхтекучим и начинает делать то, чего не могут другие жидкости. Он может просачиваться сквозь трещины размером с молекулу, взбираться вверх и оставаться неподвижным, когда его контейнер вращается

гелий становится сверхтекучим
Жидкий гелий

Первые признаки странных свойств гелия были замечены в 1911 году. Ученые, открывшие, что гелий может превращаться в сверхтекучее состояние, в 1996 году получили Нобелевскую премию за свою работу. Однако это было лишь знакомство с сюрпризами, связанными с гелием. Недавние открытия выявили больше сложностей в этом замечательном элементе.

Когда изотоп гелий-3 охлаждается до 3,2° выше абсолютного нуля (-459,67 градусов по Фаренгейту или -273,15 градусов по Цельсию), он меняет свое состояние с газообразного на жидкое. При дальнейшем охлаждении примерно на одну тысячную градуса выше нуля она становится сверхтекучей, которая течет, не встречая никакого сопротивления со стороны своего окружения.

Было замечено, что если его направить в круговой канал, он просто будет продолжать течь по кругу вечно, не подвергаясь воздействию трения. Ученые объясняют такое поведение тем, что атомы гелия очень легкие и слабо притягиваются друг к другу.

8. Технеций (Tc) был первым элементом, полученным искусственно. Он был изготовлен в 1937 году компаниями Perrier и Segre в Италии. Его название происходит от греческого слова «технетос», что означает «искусственно». Он существует в органическом виде, но только в небольших концентрациях и в основном получается искусственным путем

Технеций

Хотя это ошибочное событие, об открытии элемента 43 впервые сообщили в 1925 году. После искусственного приготовления он был обнаружен в образцах молибдена. Это побудило ученых искать этот элемент в земном материале до 1962 года, когда они обнаружили его изотоп. В очень малых количествах именно технеций-99 был выделен и идентифицирован в африканских урановых рудах.

Не пропустите:  60+ самых распространенных заблуждений, ставшие современными «фактами»

Технеций (Tc) — радиоактивный переходный металл серебристо-серого цвета, медленно тускнеющий во влажном воздухе. С годами было произведено большое количество металла после того, как в 1962 году был обнаружен его изотоп.

Этот металл используется в качестве ингибитора коррозии стали, используется в трассирующих работах и ​​является хорошим сверхпроводником. Сообщается, что существует 22 изотопа искусственно полученного элемента, и все они радиоактивны. По этой же причине существует опасность загрязнения, и с элементом следует обращаться только в перчаточном ящике.

За исключением соляной кислоты, технеций растворяется только в азотной кислоте, царской водке и концентрированной серной кислоте.

9. Самый распространенный элемент во Вселенной — водород. Вторым по распространенности элементом является гелий, но его все же в 10 раз меньше, чем водорода. Кроме того, эти два элемента вместе составляют 99,9% известной материи во Вселенной

Самый распространенный элемент во Вселенной — водород

Чтобы понять, почему водород является самым распространенным элементом во Вселенной, нам нужно изучить основы химии. Он состоит всего из одного протона и одного электрона и является единственным элементом без нейтрона. Это делает его самым простым элементом, а также наиболее распространенным.

Интересно отметить, что кислород является третьим по распространенности элементом, но его в 1000 раз меньше, чем водорода во Вселенной. Исследователи говорят, что, как правило, чем выше атомный номер элемента, тем меньше его распространенность.

Однако водород может быть невероятно опасен, когда вступает в реакцию с кислородом. Кроме того, у нас есть водородные бомбы. Водородные бомбы похожи на атомные бомбы, потому что они используют комбинацию ядерного синтеза и деления, чтобы вызвать разрушение и выпустить радиацию и механические ударные волны после детонации.

10. Ключевым компонентом, составляющим большую часть жизни на Земле, является углерод, который также обладает способностью образовывать до 10 миллионов уникальных соединений. Если мы расположим атомы углерода одним образом, мы получим мягкий и податливый графит. В то же время, перераспределив атомы по-другому, можно создать самый твердый минерал в мире — алмаз

углерод

Углерод, шестой по распространенности элемент во Вселенной, образуется в недрах звезд. Изотоп углерода-12 составляет 99% всего углерода, присутствующего во Вселенной, и только 1% приходится на углерод-13 и углерод-14. Однако эти два типа углерода чрезвычайно важны для датирования органических объектов.

Ученые говорят, что он присутствует в большей части жизни на Земле из-за его динамической способности связываться со многими другими элементами. Мы уже нашли почти 10 миллионов углеродных соединений, из которых 95% имеют углерод в качестве ключевого элемента.

Первая идентификация и открытие этого элемента утеряны в истории, но говорят, что доисторические люди использовали его в качестве древесного угля. Теперь, в форме угля, это основной источник топлива на Земле, который обеспечивает 30% энергии во всем мире.