Pola Metal Bagian 3 - Sagalana sejenna
Saatos litium, anu langkung seueur dianggo dina ékonomi modéren, sareng natrium sareng kalium, anu mangrupikeun unsur anu paling penting dina industri sareng dunya hirup, waktosna parantos sumping pikeun sésa-sésa unsur basa. Sateuacan urang rubidium, cesium jeung franc.
Tilu unsur anu terakhir pisan sami sareng anu sanés, sareng dina waktos anu sami gaduh sipat anu sami sareng kalium sareng ngabentuk subgroup anu disebut kalium. Kusabab anjeun ampir pasti moal tiasa ngadamel percobaan naon waé sareng rubidium sareng césium, anjeun kedah nyugemakeun diri anjeun kalayan inpormasi yén aranjeunna bereaksi sapertos kalium sareng yén sanyawana gaduh kaleyuran anu sami sareng sanyawana.
1. Bapa spéktroskopi: Robert Wilhelm Bunsen (1811-99) di kénca, Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) di katuhu.
Kamajuan awal dina spéktroskopi
Fenomena ngawarnaan seuneu sareng sanyawa unsur-unsur anu tangtu dipikanyaho sareng dianggo dina pembuatan kembang api lami sateuacan dileupaskeun kana kaayaan bébas. Dina awal abad XIX, para élmuwan nalungtik garis spéktral anu muncul dina cahya panonpoé sarta dipancarkeun ku sanyawa kimia dipanaskeun. Dina 1859, dua fisikawan Jerman - Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff - diwangun alat pikeun nguji cahaya dipancarkeun (1). The spéktroskop munggaran miboga desain basajan: eta diwangun ku prisma nu misahkeun cahaya kana garis spéktral jeung eyepiece kalawan lénsa pikeun observasi maranéhna (2). Mangpaat spéktroskop pikeun analisa kimia langsung diperhatoskeun: zat ngarecah jadi atom-atom dina suhu seuneu anu luhur, sareng garis-garis ieu ngan ukur ciri sorangan.
2. G. Kirchhoff dina spéktroskop
3. Sesium logam (http://images-of-elements.com)
Bunsen jeung Kirchhoff mimiti panalungtikan maranéhanana sarta sataun saterusna ngejat 44 ton cai mineral ti cinyusu di Durkheim. Garis-garis muncul dina spéktrum sédimén anu henteu tiasa dikaitkeun kana unsur naon waé anu dikenal dina waktos éta. Bunsen (anjeunna oge kimiawan a) ngasingkeun klorida unsur anyar tina sédimén, sarta méré ngaran kana logam anu dikandung dina eta. Ngaliwatan dumasar kana garis biru kuat dina spéktrum na (Latin = biru) (3).
Sababaraha bulan ka hareup, geus di 1861, élmuwan nalungtik spéktrum deposit uyah dina leuwih jéntré tur manggihan ayana unsur séjén di jerona. Aranjeunna tiasa ngasingkeun klorida sareng nangtukeun massa atomna. Kusabab garis beureum éta jelas katempo dina spéktrum, logam litium anyar ieu ngaranna rubid (tina basa Latin = beureum poék) (4). Kapanggihna dua unsur ngaliwatan analisis spéktral yakin kimiawan jeung fisikawan. Dina taun-taun saterusna, spéktroskopi jadi salah sahiji alat panalungtikan utama, sarta pamanggihan hujan turun kawas cornucopia a.
4. Logam rubidium (http://images-of-elements.com)
Rubid teu ngabentuk mineral sorangan, sarta cesium ngan hiji (5). Duanana unsur. Lapisan permukaan Bumi ngandung 0,029% rubidium (tempat ka-17 dina daptar kelimpahan unsur) sareng 0,0007% cesium (tempat ka-39). Éta sanés bioelemén, tapi sababaraha pepelakan sacara selektif nyimpen rubidium, sapertos bako sareng bit gula. Tina sudut pandang fisikokimia, duanana logam nyaéta "kalium dina stéroid": malah langkung lemes sareng fusible, sareng langkung réaktif (contona, aranjeunna hurung sacara spontan dina hawa, bahkan ngaréaksikeun sareng cai sareng ledakan).
через éta unsur paling "logam" (dina kimia, teu dina harti sapopoe kecap). Sakumaha didadarkeun di luhur, sipat sanyawa maranéhanana ogé sarupa jeung sanyawa kalium analog.
5 Pollucite Nyaéta Hiji-hijina Mineral Cesium (USGS)
rubidium logam sarta cesium diala ku cara ngurangan sanyawa maranéhanana jeung magnésium atawa kalsium dina vakum. Kusabab aranjeunna ngan diperlukeun pikeun ngahasilkeun jenis nu tangtu sél photovoltaic (cahaya kajadian gampang emits éléktron ti surfaces maranéhanana), produksi taunan rubidium jeung cesium aya dina urutan ratusan kilogram. Sanyawa maranéhanana ogé teu loba dipaké.
Salaku kalawan kalium, salah sahiji isotop rubidium nyaéta radioaktif. Rb-87 boga satengah umur 50 milyar taun, jadi radiasi pisan low. Isotop ieu dipaké pikeun titimangsa batu. Cesium teu boga isotop radioaktif alami, tapi CS-137 mangrupa salah sahiji produk fisi uranium dina réaktor nuklir. Ieu dipisahkeun tina rod suluh spent sabab isotop ieu dipaké salaku sumber g-radiasi, contona, pikeun ngancurkeun tumor cancerous.
Pikeun ngahargaan Perancis
6. Nu manggihan basa Perancis - Marguerite Perey (1909-75)
Mendeleev parantos ngaramalkeun ayana logam litium anu langkung beurat tibatan cesium sareng masihan nami anu tiasa dianggo. Kimiawan geus néangan éta dina mineral litium séjén sabab, kawas dulur maranéhanana, éta kudu aya. Sababaraha kali sigana eta kapanggih, sanajan hypothetically, tapi pernah materialized.
Dina awal 87s, janten jelas yén unsur 1914 éta radioaktif. Dina 227, fisikawan Austria éta deukeut manggihan. S. Meyer, W. Hess, sarta F. Panet niténan radiasi alfa lemah ti actinium-89 (salian partikel béta abundantly disékrésikeun). Kusabab jumlah atom actinium nyaéta 87, sareng émisi partikel alfa disababkeun ku "réduksi" unsur kana dua tempat dina tabel periodik, isotop kalayan nomer atom 223 sareng nomer massa XNUMX kedahna kitu, partikel alfa énérgi sarupa (rentang partikel dina hawa diukur proporsional énergi maranéhanana) ogé ngirimkeun kaluar isotop protactinium, élmuwan séjén geus ngusulkeun kontaminasi ubar.
Perang geura-giru peupeus kaluar jeung sagalana geus poho. Dina taun 30-an, akselerator partikel dirarancang sareng unsur-unsur jieunan anu munggaran dicandak, sapertos astatium anu ditunggu-tunggu kalayan nomer atom 85. Dina kasus unsur 87, tingkat téknologi waktos éta henteu kéngingkeun jumlah anu diperyogikeun. bahan pikeun sintésis. Fisikawan Perancis hasil teu disangka-sangka Marguerite Perey, murid Maria Sklodowska-Curie (6). Manehna, kawas Austrians saparapat abad ka tukang, diajar buruk tina actinium-227. Kamajuan téhnologis ngamungkinkeun pikeun ménta persiapan murni, sarta waktu ieu teu saurang ogé miboga mamang yén anjeunna geus tungtungna dicirikeun. Nu ngajajah ngaranna Perancis keur ngahargaan ka tanah air maranéhanana. Unsur 87 mangrupikeun anu terakhir kapanggih dina mineral, anu salajengna dicandak sacara artifisial.
Frans eta kabentuk dina cabang samping tina séri radioaktif, dina prosés kalayan efisiensi lemah sareng, komo deui, pisan pondok-cicing. Isotop pangkuatna kapanggih ku Ny. Perey, Fr-223, boga satengah hirup ngan leuwih 20 menit (hartina ngan 1/8 tina jumlah aslina tetep sanggeus sajam). Geus diitung yén sakabéh dunya ngan ngandung kira-kira 30 gram franc (kasaimbangan diadegkeun antara isotop buruk jeung isotop anyar kabentuk).
Sanaos bagian anu katingali tina sanyawa franc henteu dicandak, sipatna ditaliti, sareng kapanggih yén éta milik gugus basa. Contona, nalika perchlorate ditambahkeun kana leyuran ngandung ion franc jeung kalium, endapanana bakal radioaktif, teu solusi. Paripolah ieu ngabuktikeun yén FrClO4 rada leyur (précipitates kalawan KClO4), sarta sipat fransium sarua jeung kalium.
Perancis, kumaha anjeunna ...
… Lamun kuring bisa meunangkeun sampel eta katempo ku mata taranjang? Tangtosna, lemes sapertos lilin, sareng panginten ku warna emas (cesium di luhur éta lemes pisan sareng warna konéng). Ieu bakal ngalembereh dina 20-25 ° C sarta vaporize sabudeureun 650 ° C (estimasi dumasar kana data ti episode saméméhna). Salaku tambahan, éta bakal aktip pisan sacara kimiawi. Ku alatan éta, éta kedah disimpen tanpa aksés ka oksigén sareng Uap sareng dina wadah anu ngajaga tina radiasi. Ieu bakal perlu rusuh jeung percobaan, sabab dina sababaraha jam bakal aya praktis euweuh Perancis ditinggalkeun.
litium ngahormatan
Inget pseudo-halogén tina siklus halogén taun ka tukang? Ieu ion nu kalakuanana kawas anion kayaning Cl- atanapi henteu-. Ieu kalebet, contona, sianida CN- sarta mol SCN-, ngabentuk uyah jeung kaleyuran sarupa jeung golongan 17 anion.
Lituania ogé boga pengikut, nyaéta ion amonium NH. 4 + - produk tina disolusi amonia dina cai (solusina basa, sanajan leuwih lemah batan dina kasus hidroksida logam alkali) jeung réaksina jeung asam. Ion éta ogé ngaréaksikeun sareng logam alkali anu langkung beurat, sareng hubungan anu pangdeukeutna sareng kalium, contona, ukuranana sami sareng kation kalium sareng sering ngagentos K+ dina sanyawa alamna. Logam litium réaktif teuing pikeun diala ku éléktrolisis larutan cai uyah sareng hidroksida. Ngagunakeun éléktroda raksa, leyuran logam dina raksa (amalgam) dicandak. Ion amonium mirip pisan sareng logam alkali anu ogé ngabentuk amalgam.
Dina kursus sistematis analisis L.bahan ion magnésium anu panungtungan kapanggih. Alesanna nyaéta kaleyuran anu hadé pikeun klorida, sulfat sareng sulfida, anu hartosna aranjeunna henteu endapan dina pangaruh réagen anu saacanna ditambahkeun anu dianggo pikeun nangtukeun ayana logam anu langkung beurat dina sampel. Sanaos uyah amonium ogé leyur pisan, aranjeunna dideteksi dina awal analisa, sabab henteu tahan pemanasan sareng évaporasi solusi (aranjeunna gampang terurai kalayan sékrési amonia). Prosedur ieu meureun dipikawanoh ka dulur: leyuran tina basa kuat (NaOH atawa KOH) ditambahkeun kana sampel, nu ngabalukarkeun sékrési amonia.
Sam amonia Éta dideteksi ku bau atanapi ku cara nerapkeun sapotong kertas universal anu dibasahi ku cai kana beuheung tabung uji. gas NH3 leyur dina cai sarta ngajadikeun solusi basa jeung ngahurungkeun kertas biru.
7. Deteksi ion amonium: di kénca, jalur tés janten biru dina pangaruh amonia anu dileupaskeun, di katuhu, hasil positif tina tés Nessler
Nalika ngadeteksi amonia kalayan bau, anjeun kedah émut aturan pikeun ngagunakeun irung di laboratorium. Ku alatan éta, ulah condong kana wadah réaksi, ngarahkeun uap ka diri anjeun ku gerakan kipas leungeun anjeun sarta ulah inhale hawa "dada pinuh", tapi hayu ambu sanyawa ngahontal irung anjeun sorangan.
Leyuran uyah amonium sarua jeung sanyawa kalium analog, jadi bisa jadi pikabitaeun pikeun nyiapkeun amonium perchlorate NH.4ClO4 sarta sanyawa kompléks kalawan kobalt (pikeun detil, tingali episode saméméhna). Tapi, metodeu anu disayogikeun henteu cocog pikeun ngadeteksi jumlah amonia sareng ion amonium anu sakedik pisan dina sampel. Di laboratorium, réagen Nessler dianggo pikeun tujuan ieu, anu endapan atanapi robih warna sanajan ku ayana jejak NH3 (7).
Nanging, kuring nyarankeun pisan pikeun ngalakukeun tés anu cocog di bumi, sabab kedah nganggo sanyawa raksa beracun.
Antosan dugi anjeun aya di laboratorium profésional dina pangawasan profésional ti mentor a. Kimia matak pikabitaeun, tapi - pikeun anu henteu terang atanapi teu malire - tiasa bahaya.
Tempo ogé:
