Pàtran meatailt Pàirt 3 - A h-uile càil eile
Às deidh lithium, a tha air a chleachdadh barrachd is barrachd ann an eaconamaidh an latha an-diugh, agus sodium agus potasium, a tha am measg nan eileamaidean as cudromaiche ann an gnìomhachas agus an saoghal beò, tha an ùine air tighinn airson a 'chòrr de na h-eileamaidean alcaileach. Air thoiseach oirnn tha rubidium, cesium agus franc.
Tha na trì eileamaidean mu dheireadh glè choltach ri chèile, agus aig an aon àm tha feartan co-chosmhail aca ri potasium agus còmhla ris tha fo-bhuidheann ris an canar potasium. Leis nach bi e comasach dhut deuchainnean sam bith a dhèanamh le rubidium agus cesium, feumaidh tu a bhith riaraichte leis an fhiosrachadh gu bheil iad ag ath-fhreagairt mar potasium agus gu bheil an aon solubility aig na todhar aca ris na todhar aca.
1. Athraichean speactroscopaidh: Robert Wilhelm Bunsen (1811-99) air an taobh chlì, Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) air an làimh dheis
Adhartasan tràth ann an spectroscopy
Bha fios air an iongantas mu bhith a’ dathadh an lasair le todhar de eileamaidean sònraichte agus chaidh a chleachdadh ann a bhith a’ dèanamh cleasan-teine fada mus deach an leigeil ma sgaoil don stàit shaor. Aig toiseach an naoidheamh linn deug, rinn luchd-saidheans sgrùdadh air na loidhnichean speurail a tha a’ nochdadh ann an solas na grèine agus air an leigeil ma sgaoil le todhar ceimigeach teasachaidh. Ann an 1859, dà eòlaiche fiosaig Gearmailteach - Raibeart Bunsen i Gustav Kirchhoff - thog e inneal airson deuchainn a dhèanamh air an t-solas a chaidh a leigeil a-mach (1). Bha dealbhadh sìmplidh aig a’ chiad spectroscope: b’ e priosam a bh’ ann a bha a’ sgaradh solas gu loidhnichean speactra agus sùilean le lionsa airson an amharc (2). Chaidh mothachadh sa bhad air cho feumail sa bha an speactrosgop airson mion-sgrùdadh ceimigeach: bidh an stuth a’ briseadh a-steach do dadaman aig teòthachd àrd an lasair, agus bidh na loidhnichean a-mach a tha àbhaisteach dhaibh fhèin a-mhàin.
2. G. Kirchhoff aig an spectroscope
3. Meatailt cesium (http://images-of-elements.com)
Thòisich Bunsen agus Kirchhoff an rannsachadh aca agus bliadhna an dèidh sin dh'fhuadaich iad 44 tunna de dh'uisge mèinnearach bho fhuaran ann an Durkheim. Nochd loidhnichean anns an speactram grùid nach b 'urrainnear a thoirt air sgàth rud sam bith a bha aithnichte aig an àm sin. Chuir Bunsen (b’ e ceimigear a bh’ ann cuideachd) an clorid de eileamaid ùr bhon ghrùid, agus thug e an t-ainm don mheatailt a bha na bhroinn. A THOIR stèidhichte air na loidhnichean gorm làidir san speactram aige (Laideann = gorm) (3).
Beagan mhìosan an dèidh sin, mar-thà ann an 1861, rinn luchd-saidheans sgrùdadh nas mionaidiche air an speactram de thasgadh salainn agus lorg iad gu robh eileamaid eile ann. B’ urrainn dhaibh a chlorid a sgaradh agus a mhais atamach a dhearbhadh. Leis gu robh loidhnichean dearga rim faicinn gu soilleir anns an speactram, chaidh an lithium metal ùr ainmeachadh rubid (bhon Laideann = dorcha dearg) (4). Le bhith a’ lorg dà eileamaid tro mhion-sgrùdadh speactram bha ceimigearan agus fiosaig cinnteach. Sna bliadhnaichean às dèidh sin, thàinig speactroscopaidh gu bhith mar aon de na prìomh innealan rannsachaidh, agus thàinig uisge a-mach mar cornucopia.
4. Rubidium meatailt (http://images-of-elements.com)
Rubha chan eil e na mhèinnirean fhèin, agus chan eil ann an cesium ach aon (5). An dà eileamaid. Ann an còmhdach uachdar na Talmhainn tha 0,029% rubidium (17mh àite anns an liosta de pailteas eileamaideach) agus 0,0007% cesium (39mh àite). Chan e bith-eileamaidean a th’ annta, ach bidh cuid de lusan a’ stòradh rubidium gu roghnach, leithid tombaca agus beets siùcair. Bho shealladh fiosaig, tha an dà mheatailt mar “potasium air steroids”: eadhon nas buige agus nas so-ruigsinneach, agus eadhon nas reactive (mar eisimpleir, bidh iad a’ lasadh gu sporsail san adhar, agus eadhon ag ath-fhreagairt le uisge le spreadhadh).
через is e an eileamaid as “meatailt” a th’ ann (anns a’ cheimigeach, chan ann ann an ciall colloquial an fhacail). Mar a chaidh ainmeachadh gu h-àrd, tha feartan an coimeasgaidhean cuideachd coltach ris an fheadhainn aig coimeasgaidhean potasium.
5 Is e truailleadh an aon mhèinnear cesium (USGS)
rubidium meatailteach agus gheibhear cesium le bhith a 'lùghdachadh an coimeasgaidhean le magnesium no calcium ann am falamh. Leis nach eil feum orra ach airson seòrsachan sònraichte de cheallan grèine a thoirt gu buil (bidh solas tachartais gu furasta a’ sgaoileadh dealanan bhon uachdar aca), tha cinneasachadh bliadhnail rubidium agus cesium timcheall air ceudan cileagram. Chan eil na todhar aca cuideachd air an cleachdadh gu farsaing.
Mar le potasium, Tha aon de na isotopan de rubidium rèidio-beò. Tha leth-bheatha aig Rb-87 de 50 billean bliadhna, agus mar sin tha an rèididheachd glè ìosal. Tha an isotope seo air a chleachdadh gus ceann-latha a thoirt do chreagan. Chan eil isotopan rèidio-beò a tha a 'nochdadh gu nàdarra aig Cesium, ach CS-137 Is e seo aon de na toraidhean sìolachaidh uranium ann an reactaran niùclasach. Tha e air a sgaradh bho shlatan connaidh caithte oir chaidh an isotope seo a chleachdadh mar stòr g-rèididheachd, mar eisimpleir, gus tumors aillse a sgrios.
Mar urram don Fhraing
6. Lorg na Frangaich - Marguerite Perey (1909-75)
Bha Mendeleev air a bhith an dùil mar-thà gum biodh lithium meatailt nas truime na cesium agus thug e ainm obrach dha. Tha ceimigearan air coimhead air a shon ann am mèinnean lithium eile oir, mar an càirdeas aca, bu chòir dha a bhith ann. Iomadh uair bha e coltach gun deach a lorg, ged a bha e beachd-bharail, ach nach deach a thoirt gu buil.
Tràth anns na 87n, thàinig e am follais gun robh an eileamaid 1914 rèidio-beò. Ann an 227, bha fiosaig às an Ostair faisg air faighinn a-mach. Chunnaic S. Meyer, W. Hess, agus F. Panet rèididheachd alpha lag bho actinium-89 (a bharrachd air mìrean beta a bha gu math dìomhair). Leis gur e an àireamh atamach de actinium 87, agus gu bheil sgaoileadh alpha particle mar thoradh air “lùghdachadh” na h-eileamaid gu dà àite anns a’ chlàr ràitheil, bu chòir gum biodh an isotope le àireamh atamach 223 agus àireamh tomad XNUMX, ge-tà, air a bhith ann. Bidh alpha gràineanan de lùth coltach ris (tha an raon de ghràineanan ann an èadhar air a thomhas a rèir an lùth aca) cuideachd a’ cur a-mach isotope de protactinium, tha luchd-saidheans eile air moladh gun tèid an droga a thruailleadh.
Thòisich cogadh gu luath agus chaidh a h-uile càil a dhìochuimhneachadh. Anns na 30n, chaidh luathaichean gràin a dhealbhadh agus chaidh na ciad eileamaidean fuadain fhaighinn, leithid an astatium ris an robh dùil o chionn fhada le àireamh atamach 85. A thaobh eileamaid 87, cha do leig ìre teicneòlais na h-ùine sin an ìre riatanach de stuthan airson synthesis. Shoirbhich le fiosaig Frangach gun dùil Marguerite Perey, oileanach Maria Sklodowska-Curie (6). Rinn i, mar na h-Ostairich cairteal de cheud bliadhna air ais, sgrùdadh air crìonadh actinium-227. Rinn adhartas teicneòlach air ullachadh fìor ullachadh fhaighinn, agus an turas seo cha robh teagamh sam bith ann gun deach a chomharrachadh mu dheireadh. Thug an rannsachair ainm air Fraingis mar urram don dùthaich dhùthchais aca. B’ e eileamaid 87 am fear mu dheireadh a chaidh a lorg ann am mèinnirean, chaidh feadhainn às deidh sin fhaighinn gu saor-thoileach.
Frans tha e air a chruthachadh ann am meur taobh an t-sreath rèidio-beò, ann am pròiseas le èifeachdas ìosal agus, a bharrachd air sin, tha e glè ghoirid. Tha leth-bheatha beagan a bharrachd air 223 mionaid aig an isotope as làidire a lorg Mrs. Perey, Fr-20 (a’ ciallachadh nach eil ach 1/8 den t-suim thùsail air fhàgail às deidh uair a thìde). Thathas air a thomhas nach eil anns a’ chruinne gu lèir ach mu 30 gram de franc (tha cothromachadh air a stèidheachadh eadar an isotope a tha a’ crìonadh agus an isotope a tha air ùr chruthachadh).
Ged nach deach am pàirt faicsinneach de na todhar franc fhaighinn, chaidh na feartan aige a sgrùdadh, agus chaidh a lorg gur ann leis a’ bhuidheann alcaileach a tha e. Mar eisimpleir, nuair a thèid perchlorate a chur ri fuasgladh anns a bheil franc agus ionsan potasium, bidh an t-sruth rèidio-beò, chan e am fuasgladh. Tha an giùlan seo a 'dearbhadh gu bheil FrClO4 beagan solubhail (sileadh le KClO4), agus tha feartan francium coltach ris an fheadhainn aig potasium.
An Fhraing, ciamar a bhiodh e ...
… nam faigheadh mi sampall dheth ri fhaicinn don t-sùil rùisgte? Gu dearbh, bog mar chèir, agus is dòcha le dath òir (tha an cesium os a chionn gu math bog agus dath buidhe). Bhiodh e a’ leaghadh aig 20-25 ° C agus a’ gluasad timcheall air 650 ° C (tuairmse stèidhichte air dàta bhon phrògram roimhe). A bharrachd air an sin, bhiodh e gu math gnìomhach gu ceimigeach. Mar sin, bu chòir a stòradh gun ruigsinneachd air ocsaidean agus taiseachd agus ann an soitheach a dhìonas an aghaidh rèididheachd. Bhiodh e riatanach cabhag a dhèanamh leis na deuchainnean, oir ann am beagan uairean a thìde cha mhòr nach biodh Frangais air fhàgail.
lithium urramach
Cuimhnich na pseudo-halogens bho chearcall halogen an-uiridh? Is iad seo ianan a bhios gan giùlan fhèin mar anionan leithid Cl- no chan eil-. Tha iad sin a’ toirt a-steach, mar eisimpleir, cyanides CN- agus mòlan SCN-, a 'cruthachadh salainn le solubility coltach ris an fheadhainn ann am buidheann 17 anion.
Tha neach-leantainn aig Liotuàinich cuideachd, is e sin an ion ammonium NH. 4 + - toradh de sgaoileadh ammonia ann an uisge (tha am fuasgladh alcaileach, ged a tha e nas laige na ann an cùis alkali metal hydroxides) agus an ath-bhualadh aige le searbhagan. Bidh an ian mar an ceudna ag ath-fhreagairt leis na meatailtean alkali as truime, agus tha an dàimh as dlùithe aige ri potasium, mar eisimpleir, tha e coltach ann am meud ris a’ chatachadh potaisium agus gu tric bidh e a’ dol an àite K+ anns na todhar nàdarra aige. Tha meatailtean lithium ro reactive airson faighinn tro electrolysis de fhuasglaidhean uisgeach de shalainn agus de hydroxides. A’ cleachdadh dealan mercury, gheibhear fuasgladh meatailt ann an airgead-beò (amalgam). Tha an ian ammonium cho coltach ri meatailtean alcaileach is gu bheil e cuideachd na amalgam.
Ann an cùrsa eagarach an sgrùdaidh air L.stuthan magnesium ion iad an fheadhainn mu dheireadh a chaidh a lorg. Is e an adhbhar an solubility math de na clorides, sulfates agus sulfides aca, a tha a’ ciallachadh nach bi iad a ’sileadh fo ghnìomhachd ath-bheachdan a chaidh a chur ris roimhe a thathas a’ cleachdadh gus faighinn a-mach gu bheil meatailtean nas truime anns an sampall. Ged a tha salainn ammonium cuideachd gu math so-sgaoilte, lorgar iad aig fìor thoiseach an sgrùdaidh, leis nach eil iad a ’seasamh an aghaidh teasachadh agus falmhachadh fhuasglaidhean (bidh iad a’ lobhadh gu math furasta le bhith a ’leigeil a-mach ammonia). Is dòcha gu bheil a h-uile duine eòlach air a 'mhodh-obrachaidh: tha fuasgladh de bhunait làidir (NaOH no KOH) air a chur ris an sampall, a tha ag adhbhrachadh sgaoileadh ammonia.
Sam ammonia tha e air a lorg le fàileadh no le bhith a’ cur a-steach pìos pàipear uile-choitcheann air a ghluasad le uisge gu amhach an tiùb deuchainn. NH gas3 a’ leaghadh ann an uisge agus a’ dèanamh am fuasgladh alcaileach agus a’ tionndadh am pàipear gorm.
7. Lorg ions ammonium: air an taobh chlì, tha an stiall deuchainn a 'tionndadh gorm fo ghnìomh ammonia a chaidh a leigeil ma sgaoil, air an làimh dheis, toradh dearbhach de dheuchainn Nessler
Nuair a bhios tu a 'lorg ammonia le cuideachadh bho fhàileadh, bu chòir dhut cuimhneachadh air na riaghailtean airson a bhith a' cleachdadh an t-sròin san obair-lann. Mar sin, na lean thairis air an t-soitheach ath-bhualadh, stiùir na bhalbhaichean a dh’ ionnsaigh thu fhèin le gluasad fan de do làmh agus na cuir a-steach an “làn bhroilleach” èadhair, ach leig le aroma an t-saimeant do shròn a ruighinn leis fhèin.
Tha sùbailteachd salainn ammonium coltach ri coimeasgaidhean potasium coimeasach, agus mar sin dh'fhaodadh gum bi e tàmailteach ammonium perchlorate NH ullachadh.4ClO4 agus todhar iom-fhillte le cobalt (airson mion-fhiosrachadh, faic am prògram roimhe). Ach, chan eil na dòighean a tha air an taisbeanadh freagarrach airson a bhith a’ lorg meud glè bheag de ianan ammonia agus ammonium ann an sampall. Ann an deuchainn-lannan, thathas a’ cleachdadh inneal Nessler airson an adhbhair seo, a bhios a ’sileadh no ag atharrachadh dath eadhon nuair a tha comharran NH ann.3 (7).
Ach, tha mi a 'moladh gu làidir gun a bhith a' dèanamh deuchainn iomchaidh aig an taigh, oir tha e riatanach coimeasgaidhean mercury puinnseanta a chleachdadh.
Fuirich gus am bi thu ann an obair-lann proifeasanta fo stiùireadh proifeasanta comhairliche. Tha ceimigeachd inntinneach, ach - dhaibhsan nach eil eòlach air no a tha mì-chùramach - faodaidh e a bhith cunnartach.
Faic cuideachd:
