Jakaus

Jaksollisen taulukon nimi. Mitä ovat kemialliset alkuaineet? Kemiallisten alkuaineiden järjestelmä ja ominaisuudet

Meitä ympäröi paljon erilaisia asioita ja esineitä, eläviä ja elottomia luonnonkappaleita. Ja niillä kaikilla on oma koostumus, rakenne, ominaisuudet. Monimutkaisimmat biologiset prosessit tapahtuvat elävissä olennoissa. kemialliset reaktiot, mukana elämän prosesseja. Elottomat kappaleet suorittavat erilaisia tehtäviä luonnossa ja biomassaelämässä, ja niillä on monimutkainen molekyyli- ja atomikoostumus.

Mutta kaikki yhdessä planeetan esineillä on yleinen ominaisuus: Ne koostuvat monista pienistä rakennehiukkasista, joita kutsutaan atomeiksi kemiallisia alkuaineita. Niin pieniä, ettei niitä voi nähdä paljaalla silmällä. Mitä ovat kemialliset alkuaineet? Mitä ominaisuuksia niillä on ja mistä tiesit niiden olemassaolosta? Yritetään selvittää se.

Kemiallisten alkuaineiden käsite

Yleisesti hyväksytyn käsityksen mukaan kemialliset alkuaineet ovat vain graafinen esitys atomeista. Hiukkaset, jotka muodostavat kaiken, mitä universumissa on. Eli seuraava vastaus voidaan antaa kysymykseen "mitä ovat kemialliset alkuaineet". Nämä ovat monimutkaisia pieniä rakenteita, atomien kaikkien isotooppien kokoelmia yhdistettyinä yleinen nimi, joilla on oma graafinen merkintä (symboli).

Tähän mennessä tiedetään, että 118 alkuainetta on löydetty sekä luonnollisesti että synteettisesti ydinreaktioiden ja muiden atomien ytimien kautta. Jokaisella niistä on joukko ominaisuuksia, oma sijaintinsa yhteinen järjestelmä, löytöhistoria ja nimi, ja sillä on myös tietty rooli luonnossa ja elävien olentojen elämässä. Kemian tiede tutkii näitä ominaisuuksia. Kemialliset alkuaineet ovat perusta molekyylien, yksinkertaisten ja monimutkaisten yhdisteiden ja siten kemiallisten vuorovaikutusten rakentamiselle.

Löytöjen historia

Ymmärrys siitä, mitä kemialliset alkuaineet ovat, tuli vasta 1600-luvulla Boylen työn ansiosta. Hän puhui ensimmäisenä tästä käsitteestä ja antoi sille seuraavan määritelmän. Nämä ovat jakamattomia pieniä yksinkertaisia aineita, joista kaikki ympärillä oleva koostuu, mukaan lukien kaikki monimutkaiset.

Ennen tätä työtä alkemistien hallitsevia näkemyksiä olivat ne, jotka tunnustivat teorian neljästä elementistä - Empidokles ja Aristoteles, sekä ne, jotka löysivät "palavat periaatteet" (rikki) ja "metalliset periaatteet" (elohopea).

Melkein koko 1700-luvun täysin virheellinen teoria flogistonista oli laajalle levinnyt. Kuitenkin jo tämän jakson lopussa Antoine Laurent Lavoisier osoittaa, että se on kestämätön. Hän toistaa Boylen sanamuodon, mutta samalla täydentää sitä ensimmäisellä yrityksellä systematisoida kaikki tuolloin tunnetut alkuaineet jakamalla ne neljään ryhmään: metallit, radikaalit, maametallit, ei-metallit.

Seuraava iso askel kemiallisten alkuaineiden ymmärtämisessä tulee Daltonilta. Häntä pidetään atomimassan löytäjänä. Tämän perusteella hän jakaa osan tunnetuista kemiallisista alkuaineista atomimassan kasvujärjestykseen.

Tieteen ja tekniikan tasaisesti intensiivinen kehitys antaa meille mahdollisuuden tehdä useita löytöjä uusista elementeistä luonnollisten kappaleiden koostumuksessa. Siksi vuoteen 1869 mennessä - D.I. Mendelejevin suuren luomisen aikaan - tiede sai tietää 63 elementin olemassaolosta. Venäläisen tiedemiehen työstä tuli ensimmäinen täydellinen ja ikuisesti vakiintunut näiden hiukkasten luokittelu.

Kemiallisten alkuaineiden rakennetta ei tuolloin selvitetty. Uskottiin, että atomi oli jakamaton, että se oli pienin yksikkö. Radioaktiivisuusilmiön löytämisen myötä todistettiin, että se on jaettu rakenteellisiin osiin. Lähes jokainen on olemassa useiden luonnollisten isotooppien muodossa (samankaltaisia hiukkasia, mutta eri neutronirakenteiden määrällä, mikä muuttuu atomimassa). Näin ollen viime vuosisadan puoliväliin mennessä oli mahdollista saavuttaa järjestys kemiallisen alkuaineen käsitteen määrittelyssä.

Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden järjestelmä

Tiedemies perusti sen atomimassaeroon ja onnistui järjestämään nerokkaasti kaikki tunnetut kemialliset alkuaineet kasvavaan järjestykseen. Kuitenkin kaikki sen syvyys ja nerokkuus tieteellinen ajattelu ja ennakointi oli, että Mendelejev jätti järjestelmäänsä tyhjiä tiloja, avoimia soluja vielä tuntemattomille elementeille, jotka tiedemiehen mukaan löydettäisiin tulevaisuudessa.

Ja kaikki meni juuri niin kuin hän sanoi. Mendelejevin kemialliset alkuaineet täyttivät kaikki tyhjät solut ajan myötä. Jokainen tiedemiehen ennustama rakennelma löydettiin. Ja nyt voimme turvallisesti sanoa, että kemiallisten alkuaineiden järjestelmää edustaa 118 yksikköä. Totta, kolmea viimeistä löytöä ei ole vielä vahvistettu virallisesti.

Itse kemiallisten alkuaineiden järjestelmä esitetään graafisesti taulukossa, jossa alkuaineet on järjestetty ominaisuuksiensa hierarkian, ydinvarausten ja atomiensa elektronisten kuorien rakenteellisten ominaisuuksien mukaan. Joten, on jaksoja (7 kpl) - vaakasuorat rivit, ryhmät (8 kpl) - pystysuorat, alaryhmät (pää- ja toissijaiset kussakin ryhmässä). Useimmiten kaksi riviä perheitä sijoitetaan erikseen pöydän alempiin kerroksiin - lantanidit ja aktinidit.

Alkuaineen atomimassa koostuu protoneista ja neutroneista, joiden yhdistelmää kutsutaan "massaluvuksi". Protonien lukumäärä määritetään hyvin yksinkertaisesti - se on yhtä suuri kuin järjestelmän elementin atominumero. Ja koska atomi kokonaisuudessaan on sähköisesti neutraali järjestelmä, eli sillä ei ole lainkaan varausta, negatiivisten elektronien lukumäärä on aina yhtä suuri kuin positiivisten protonihiukkasten lukumäärä.

Siten kemiallisen alkuaineen ominaisuudet voidaan antaa sen sijainnilla jaksollisessa taulukossa. Loppujen lopuksi melkein kaikki on kuvattu solussa: sarjanumero, joka tarkoittaa elektroneja ja protoneja, atomimassa (tietyn alkuaineen kaikkien olemassa olevien isotooppien keskiarvo). Voit nähdä millä ajanjaksolla rakenne sijaitsee (tämä tarkoittaa, että elektronit sijaitsevat niin monella kerroksella). On myös mahdollista ennustaa negatiivisten hiukkasten lukumäärä pääalaryhmien elementtien viimeisellä energiatasolla - se on yhtä suuri kuin sen ryhmän lukumäärä, jossa elementti sijaitsee.

Neutronien lukumäärä voidaan laskea vähentämällä protonit massaluvusta eli atomiluvusta. Siten on mahdollista saada ja koota koko elektronigraafinen kaava jokaiselle kemialliselle elementille, joka heijastaa tarkasti sen rakennetta ja näyttää mahdolliset ja ilmenevät ominaisuudet.

Alkuaineiden jakautuminen luonnossa

Kokonainen tiede tutkii tätä asiaa - kosmokemiaa. Tiedot osoittavat, että elementtien jakautuminen planeetallamme noudattaa samoja kaavoja maailmankaikkeudessa. Kevyiden, raskaiden ja keskikokoisten atomien ytimien päälähde ovat tähtien sisällä tapahtuvat ydinreaktiot - nukleosynteesi. Näiden prosessien ansiosta universumi ja ulkoavaruus tarjosivat planeetallemme kaikki saatavilla olevat kemialliset alkuaineet.

Yhteensä 118 tunnettua edustajaa luonnossa luonnollisia lähteitä Ihmiset ovat löytäneet niistä 89. Nämä ovat perusatomeja, yleisimpiä. Kemiallisia alkuaineita syntetisoitiin myös keinotekoisesti pommittamalla ytimiä neutroneilla (laboratorionukleosynteesi).

Useimmat ovat elementtien, kuten typen, hapen ja vedyn, yksinkertaisia aineita. Hiili sisältyy kaikkiin eloperäinen aine, mikä tarkoittaa, että sillä on myös johtava asema.

Luokittelu atomien elektronisen rakenteen mukaan

Yksi järjestelmän kaikkien kemiallisten alkuaineiden yleisimmistä luokitteluista on niiden jakautuminen niiden elektronisen rakenteen perusteella. Sen perusteella, kuinka monta energiatasoa atomin kuoressa on ja mikä niistä sisältää viimeiset valenssielektronit, voidaan erottaa neljä alkuaineryhmää.

S-elementtejä

Nämä ovat niitä, joissa s-orbitaali täytetään viimeisenä. Tämä perhe sisältää elementtejä pääalaryhmän ensimmäisestä ryhmästä (tai Vain yksi elektroni ulkotasolla määrittää näiden edustajien samanlaiset ominaisuudet vahvoina pelkistysaineina.

P-elementit

Vain 30 kpl. Valenssielektronit sijaitsevat p-alatasolla. Nämä ovat elementit, jotka muodostavat pääalaryhmät kolmannesta kahdeksaan ryhmään, jotka kuuluvat ajanjaksoihin 3,4,5,6. Niiden joukossa ominaisuuksia ovat sekä metallit että tyypilliset ei-metalliset elementit.

d-elementit ja f-elementit

Nämä ovat siirtymämetalleja 4.–7. pääjaksolta. Elementtejä on yhteensä 32. Yksinkertaisilla aineilla voi olla sekä happamia että emäksisiä ominaisuuksia (hapettavia ja pelkistäviä). Myös amfoteerinen, eli kaksois.

F-perheeseen kuuluvat lantanidit ja aktinidit, joissa viimeiset elektronit sijaitsevat f-orbitaaleissa.

Alkuaineiden muodostamat aineet: yksinkertainen

Myös kaikki kemiallisten alkuaineiden luokat voivat esiintyä yksinkertaisten tai monimutkaisten yhdisteiden muodossa. Näin ollen yksinkertaisina pidetään niitä, jotka on muodostettu samasta rakenteesta erilaisia määriä. Esimerkiksi 02 on happi tai dihappi ja 03 on otsonia. Tätä ilmiötä kutsutaan allotropiaksi.

Yksinkertaiset kemialliset alkuaineet, jotka muodostavat samannimisen yhdisteitä, ovat ominaisia jokaiselle edustajalle jaksollinen järjestelmä. Mutta kaikki eivät ole ominaisuuksiltaan samanlaisia. Joten on olemassa yksinkertaisia aineita, metalleja ja ei-metalleja. Ensimmäiset muodostavat pääalaryhmät 1-3 ryhmällä ja kaikki taulukon toissijaiset alaryhmät. Epämetallit muodostavat ryhmien 4-7 pääalaryhmät. Kahdeksas pääelementti sisältää erikoiselementtejä - jalo- tai inerttejä kaasuja.

Kaikista tähän mennessä löydetyistä yksinkertaisista alkuaineista tavallisissa olosuhteissa tunnetaan 11 kaasua, 2 nestemäistä ainetta (bromi ja elohopea) ja kaikki loput ovat kiinteitä aineita.

Monimutkaiset liitännät

Näitä ovat kaikki, mikä koostuu kahdesta tai useammasta kemiallisesta alkuaineesta. Esimerkkejä on paljon, koska kemialliset yhdisteet yli 2 miljoonaa tunnetaan! Nämä ovat suoloja, oksideja, emäksiä ja happoja, monimutkaisia yhdisteitä, kaikkia orgaanisia aineita.

Luonnossa on monia toistuvia sekvenssejä:

Vuodenajat;
Kellonajat;
viikonpäivät…

1800-luvun puolivälissä D.I Mendelejev huomasi sen Kemialliset ominaisuudet elementeillä on myös tietty järjestys (he sanovat, että tämä idea tuli hänelle unessa). Tiedemiehen upeiden unelmien tulos oli kemiallisten elementtien jaksollinen järjestelmä, jossa D.I. Mendelejev järjesti kemialliset alkuaineet atomimassan kasvujärjestykseen. Nykyaikaisessa taulukossa kemialliset alkuaineet on järjestetty alkuaineen atomiluvun (protonien lukumäärän atomin ytimessä) nousevaan järjestykseen.

Kemiallisen alkuaineen symbolin yläpuolella on atominumero, symbolin alapuolella sen atomimassa (protonien ja neutronien summa). Huomaa, että joidenkin alkuaineiden atomimassa ei ole kokonaisluku! Muista isotoopit! Atomimassa on kaikkien luonnossa luonnossa esiintyvien alkuaineen isotooppien painotettu keskiarvo.

Taulukon alla on lantanidit ja aktinidit.

Metallit, ei-metallit, metalloidit

Sijaitsee jaksollisessa taulukossa porrastetun diagonaaliviivan vasemmalla puolella, joka alkaa boorilla (B) ja päättyy poloniumiin (Po) (poikkeuksia ovat germanium (Ge) ja antimoni (Sb). On helppo nähdä, että metallit miehittävät suurin osa Jaksollinen järjestelmä. Metallien perusominaisuudet: kiinteät aineet (paitsi elohopea); paistaa; hyvät sähkö- ja lämpöjohtimet; muovi; muokattava; luovuttaa helposti elektroneja.

B-Po porrastetun diagonaalin oikealla puolella olevia elementtejä kutsutaan ei-metallit. Epämetallien ominaisuudet ovat täysin päinvastaiset kuin metallien: huonot lämmön ja sähkön johtimet; hauras; ei-muovattava; ei-muovi; yleensä hyväksyy elektroneja.

Metalloidit

Metallien ja ei-metallien välillä on puolimetallit(metallit). Niille on ominaista sekä metallien että ei-metallien ominaisuudet. Puolimetallit ovat löytäneet pääsovelluksensa teollisuudessa puolijohteiden valmistuksessa, jota ilman ei ole ajateltavissa yhtään nykyaikaista mikropiiriä tai mikroprosessoria.

Kaudet ja ryhmät

Kuten edellä mainittiin, jaksollinen järjestelmä koostuu seitsemästä jaksosta. Jokaisessa jaksossa alkuaineiden atomimäärät kasvavat vasemmalta oikealle.

Alkuaineiden ominaisuudet muuttuvat peräkkäin jaksoittain: siten kolmannen jakson alussa sijaitsevat natrium (Na) ja magnesium (Mg) luovuttavat elektroneja (Na luovuttaa yhden elektronin: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg antaa kaksi elektronia ylös: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2). Mutta kloori (Cl), joka sijaitsee jakson lopussa, ottaa yhden alkuaineen: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5.

Ryhmissä päinvastoin kaikilla elementeillä on samat ominaisuudet. Esimerkiksi ryhmässä IA(1) kaikki alkuaineet litiumista (Li) franciumiin (Fr) luovuttavat yhden elektronin. Ja kaikki ryhmän VIIA(17) elementit ottavat yhden elementin.

Jotkut ryhmät ovat niin tärkeitä, että ne ovat saaneet erityisnimet. Näitä ryhmiä käsitellään alla.

Ryhmä IA(1). Tämän ryhmän elementtien atomeissa on vain yksi elektroni uloimmassa elektronikerroksessa, joten ne helposti luovuttavat yhden elektronin.

Tärkeimmät alkalimetallit ovat natrium (Na) ja kalium (K), koska ne pelaavat tärkeä rooli ihmisen elämän prosessissa ja sisältyvät suolojen koostumukseen.

Elektroniset kokoonpanot:

Li- 1s 2 2s 1;
Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1;
K- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1

Ryhmä IIA(2). Tämän ryhmän alkuaineiden atomeilla on ulkoisessa elektronikerroksessa kaksi elektronia, joista ne myös luovuttavat kemiallisten reaktioiden aikana. Tärkein alkuaine on kalsium (Ca) - luuston ja hampaiden perusta.

Elektroniset kokoonpanot:

Olla- 1s 2 2s 2;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2;
Ca- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2

Ryhmä VIIA(17). Tämän ryhmän elementtien atomit saavat yleensä kukin yhden elektronin, koska Ulkoisella elektronikerroksella on viisi elementtiä ja yksi elektroni vain puuttuu "täydestä sarjasta".

Tämän ryhmän tunnetuimmat elementit: kloori (Cl) - on osa suolaa ja valkaisuainetta; Jodi (I) on alkuaine, jolla on tärkeä rooli ihmisen kilpirauhasen toiminnassa.

Sähköinen kokoonpano:

F- 1s 2 2s 2 2p 5;
Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
Br- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 p 10 4 p 5

Ryhmä VIII(18). Tämän ryhmän elementtien atomeilla on täysin "täydellinen" ulompi elektronikerros. Siksi heidän "ei" tarvitse hyväksyä elektroneja. Ja he "eivät halua" antaa niitä pois. Tästä syystä tämän ryhmän elementit ovat erittäin "haluttomia" osallistumaan kemiallisiin reaktioihin. Pitkään aikaan uskottiin, että ne eivät reagoineet ollenkaan (siis nimi "inertti", eli "inaktiivinen"). Mutta kemisti Neil Bartlett havaitsi, että jotkut näistä kaasuista voivat silti reagoida muiden alkuaineiden kanssa tietyissä olosuhteissa.

Elektroniset kokoonpanot:

Ne- 1s 2 2s 2 2p 6;
Ar- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 ;
Kr- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 p 10 4 p 6

Valenssielementit ryhmissä

On helppo huomata, että kunkin ryhmän sisällä elementit ovat samanlaisia valenssielektroneiltaan (ulkoenergiatasolla sijaitsevien s- ja p-orbitaalien elektronit).

Alkalimetalleilla on yksi valenssielektroni:

Li- 1s 2 2s 1;
Na- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1;
K- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 1

Maa-alkalimetalleilla on 2 valenssielektronia:

Olla- 1s 2 2s 2;
Mg- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2;
Ca- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2

Halogeeneilla on 7 valenssielektronia:

F- 1s 2 2s 2 2p 5;
Cl- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5;
Br- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 p 10 4 p 5

Inertissä kaasussa on 8 valenssielektronia:

Ne- 1s 2 2s 2 2p 6;
Ar- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 ;
Kr- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 p 10 4 p 6

Lisätietoja on artikkelissa Valenssi ja kemiallisten elementtien atomien elektronisten konfiguraatioiden taulukko jaksoittain.

Kääntäkäämme nyt huomiomme symbolien ryhmissä sijaitseviin elementteihin SISÄÄN. Ne sijaitsevat jaksollisen järjestelmän keskellä ja niitä kutsutaan siirtymämetallit.

Näiden alkuaineiden erottuva piirre on täyttyvien elektronien läsnäolo atomeissa d-orbitaalit:

Sc- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 1;
Ti- 1 s 2 2 s 2 2 p 6 3 s 2 3 p 6 4 s 2 3 p 2

Erillään pääpöydästä sijaitsevat lantanidit Ja aktinidit- nämä ovat ns sisäiset siirtymämetallit. Näiden alkuaineiden atomeissa elektronit täyttyvät f-orbitaalit:

Ce- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 10 4p 6 4p 10 5s 2 5p 6 4f 1 5p 1 6s 2;
Th- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3p 10 4p 6 4p 10 5s 2 5p 6 4f 14 5p 10 6s 2 6p 6 6p 2 7s 2

Jaksollisen järjestelmän elementti 115, moskovium, on superraskas synteettinen alkuaine, jonka symboli on Mc ja atominumero 115. Sen hankittiin ensimmäisen kerran vuonna 2003 venäläisten ja amerikkalaisten tutkijoiden yhteisessä ryhmässä Joint Institute for Nuclear Researchissa (JINR) Dubnassa. , Venäjä. Joulukuussa 2015 kansainvälisten tiedejärjestöjen yhteinen työryhmä IUPAC/IUPAP tunnusti sen yhdeksi neljästä uudesta elementistä. 28. marraskuuta 2016 se nimettiin virallisesti Moskovan alueen kunniaksi, jossa JINR sijaitsee.

Ominaista

Jaksollisen järjestelmän elementti 115 on erittäin radioaktiivinen aine: sen stabiilimman tunnetun isotoopin, moskovium-290:n, puoliintumisaika on vain 0,8 sekuntia. Tutkijat luokittelevat moskoviumin ei-siirtymämetalliksi, jolla on useita vismutin kaltaisia ominaisuuksia. Jaksotaulukossa se kuuluu 7. jakson p-lohkon transaktinidielementteihin ja sijoittuu ryhmään 15 raskaimpana pniktogeenina (typpialaryhmän alkuaine), vaikka sen ei ole vahvistettu käyttäytyvän kuin raskaampi vismutin homologi. .

Alkuaineella on laskelmien mukaan joitakin kevyempiä homologeja muistuttavia ominaisuuksia: typpi, fosfori, arseeni, antimoni ja vismutti. Samalla se osoittaa useita merkittäviä eroja niihin. Tähän mennessä on syntetisoitu noin 100 moskoviatomia, joiden massaluvut ovat 287-290.

Fyysiset ominaisuudet

Jaksollisen järjestelmän elementin 115, moskoviumin, valenssielektronit on jaettu kolmeen osakuoreen: 7s (kaksi elektronia), 7p 1/2 (kaksi elektronia) ja 7p 3/2 (yksi elektroni). Kaksi ensimmäistä niistä ovat relativistisesti stabiloituja ja siksi käyttäytyvät kuin jalokaasut, kun taas jälkimmäiset ovat relativistisesti epävakaita ja voivat helposti osallistua kemiallisiin vuorovaikutuksiin. Moskoviumin primäärisen ionisaatiopotentiaalin tulisi siis olla noin 5,58 eV. Laskelmien mukaan moskoviumin tulisi olla tiheä metalli suuren atomipainonsa vuoksi, jonka tiheys on noin 13,5 g/cm 3 .

Arvioidut suunnitteluominaisuudet:

Vaihe: kiinteä.
Sulamispiste: 400 °C (670 °K, 750 °F).
Kiehumispiste: 1100°C (1400°K, 2000°F).
Ominaissulamislämpö: 5,90-5,98 kJ/mol.
Höyrystys- ja kondensaatiolämpö: 138 kJ/mol.

Kemialliset ominaisuudet

Jaksollisen järjestelmän elementti 115 on kolmas kemiallisten alkuaineiden 7p-sarjassa ja on jaksollisen järjestelmän ryhmän 15 raskain jäsen, sijoittuen vismutin alapuolelle. Kemiallinen vuorovaikutus Muskovi sisällä vesiliuos Mc+- ja Mc3+-ionien ominaisuuksien vuoksi. Ensin mainitut ovat oletettavasti helposti hydrolysoituvia ja muodostuvia ionisidos halogeenien, syanidien ja ammoniakin kanssa. Muskovi(I)hydroksidi (McOH), karbonaatti (Mc 2 CO 3), oksalaatti (Mc 2 C 2 O 4) ja fluoridi (McF) on liuotettava veteen. Sulfidin (Mc 2 S) on oltava liukenematonta. Kloridi (McCl), bromidi (McBr), jodidi (McI) ja tiosyanaatti (McSCN) ovat niukkaliukoisia yhdisteitä.

Moskovium(III)fluoridi (McF 3) ja tiosonidi (McS 3) ovat oletettavasti veteen liukenemattomia (samanlainen kuin vastaavat vismuttiyhdisteet). Vaikka kloridin (III) (McCl 3), bromidin (McBr 3) ja jodidin (McI 3) tulisi olla helposti liukenevia ja helposti hydrolysoituvia muodostamaan oksohalogenideja, kuten McOCl ja McOBr (myös samanlainen kuin vismutti). Moskovium(I)- ja (III)-oksideilla on samanlaiset hapetustilat, ja niiden suhteellinen stabiilius riippuu suurelta osin siitä, minkä alkuaineiden kanssa ne reagoivat.

Epävarmuus

Johtuen siitä, että jaksollisen järjestelmän elementti 115 syntetisoidaan kokeellisesti muutamissa tarkat tekniset tiedot ongelmallista. Tutkijoiden on turvauduttava teoreettisiin laskelmiin ja verrattava niitä vakaampiin elementteihin, joilla on samanlaiset ominaisuudet.

Vuonna 2011 tehtiin kokeita nihoniumin, fleroviumin ja moskoviumin isotooppien luomiseksi "kiihdyttimien" (kalsium-48) ja "kohteiden" (amerikium-243 ja plutonium-244) välisissä reaktioissa niiden ominaisuuksien tutkimiseksi. "Kohteet" sisälsivät kuitenkin lyijyn ja vismutin epäpuhtauksia, ja siksi nukleoninsiirtoreaktioissa saatiin joitain vismutin ja poloniumin isotooppeja, mikä vaikeutti koetta. Samaan aikaan saadut tiedot auttavat tutkijoita jatkossa tutkimaan yksityiskohtaisemmin vismutin ja poloniumin raskaita homologeja, kuten moskoviumia ja livermoriumia.

Avaaminen

Ensimmäinen onnistunut jaksollisen järjestelmän elementin 115 synteesi oli yhteistyötä Venäläiset ja amerikkalaiset tutkijat elokuussa 2003 JINR:ssä Dubnassa. Ydinfyysikon Juri Oganesyanin johtamaan tiimiin kuului kotimaisten asiantuntijoiden lisäksi kollegoita Lawrence Livermore National Laboratorysta. Tutkijat julkaisivat Physical Review -lehdessä 2. helmikuuta 2004 tiedon, että he pommittivat americium-243:a kalsium-48-ioneilla U-400-syklotronissa ja saivat neljä atomia uutta ainetta (yksi 287-mc-ydin ja kolme 288-mc-ydintä). Nämä atomit hajoavat (hajoaa) emittoimalla alfahiukkasia elementtiin nihonium noin 100 millisekunnissa. Moskoviumin kaksi raskaampaa isotooppia, 289 Mc ja 290 Mc, löydettiin vuosina 2009–2010.

Aluksi IUPAC ei voinut hyväksyä uuden elementin löytämistä. Tarvittiin vahvistus muista lähteistä. Seuraavien vuosien aikana myöhempiä kokeita arvioitiin edelleen ja Dubna-tiimin väite elementin 115 löytämisestä esitettiin jälleen.

Elokuussa 2013 tutkijaryhmä Lundin yliopistosta ja Heavy Ion Institutesta Darmstadtista (Saksa) ilmoitti toistaneensa vuoden 2004 kokeen, mikä vahvisti Dubnassa saadut tulokset. Berkeleyssä työskentelevä tutkijaryhmä julkaisi lisävahvistuksen vuonna 2015. Joulukuussa 2015 yhteinen työryhmä IUPAC/IUPAP tunnusti tämän elementin löydön ja antoi sen etusijan venäläis-amerikkalaiselle tutkijaryhmälle.

Nimi

Vuonna 1979 IUPAC:n suosituksen mukaan jaksollisen taulukon elementti 115 päätettiin nimetä ”ununpentium” ja merkitä sitä vastaavalla symbolilla UUP. Vaikka nimeä on sittemmin käytetty laajalti viittaamaan löytämättömään (mutta teoreettisesti ennustettuun) elementtiin, se ei ole saanut kiinni fysiikan yhteisössä. Useimmiten ainetta kutsuttiin tällä tavalla - elementti nro 115 tai E115.

30. joulukuuta 2015 tunnistettiin uuden elementin löytö Kansainvälinen unioni puhdasta ja sovellettua kemiaa. Uusien sääntöjen mukaan löytäjillä on oikeus ehdottaa omaa nimeään uudelle aineelle. Aluksi jaksollisen taulukon alkuaine 115 suunniteltiin nimetä "langevinium" fyysikko Paul Langevinin kunniaksi. Myöhemmin Dubnan tutkijaryhmä ehdotti vaihtoehtona nimeä "Moskova" Moskovan alueen kunniaksi, jossa löytö tehtiin. Kesäkuussa 2016 IUPAC hyväksyi aloitteen ja hyväksyi virallisesti nimen "moscovium" 28. marraskuuta 2016.

Katso myös: Luettelo kemiallisista alkuaineista atominumeroittain ja aakkosellinen luettelo kemiallisista alkuaineista Sisältö 1 Käytetyt symbolit Tämä hetki... Wikipedia

Katso myös: Luettelo kemiallisista alkuaineista atominumeroittain ja Luettelo kemiallisista alkuaineista symbolein Aakkosellinen luettelo kemiallisista alkuaineista. Typpi N Actinium Ac Alumiini Al Americium Am Argon Ar Astate At ... Wikipedia

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen taulukko (Mendelejevin taulukko) kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka määrittää alkuaineiden erilaisten ominaisuuksien riippuvuuden varauksesta atomiydin. Järjestelmä on graafinen ilmaus jaksollisen lain, ... ... Wikipedia

Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä (Mendelejevin taulukko) on kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka määrittää alkuaineiden eri ominaisuuksien riippuvuuden atomiytimen varauksesta. Järjestelmä on graafinen ilmaus jaksollisen lain, ... ... Wikipedia

Kemialliset alkuaineet (jaksotaulukko) kemiallisten alkuaineiden luokitus, joka määrittää alkuaineiden eri ominaisuuksien riippuvuuden atomiytimen varauksesta. Järjestelmä on graafinen ilmaus Venäjän... ... Wikipedian asettamasta jaksollisesta laista

Kirjat

Japani-englanti-venäläinen sanakirja teollisuuslaitteiden asennukseen. Noin 8000 termiä, Popova I.S.. Sanakirja on tarkoitettu laajalle käyttäjäkunnalle ja ensisijaisesti kääntäjille ja teknisille asiantuntijoille, jotka osallistuvat teollisuuslaitteiden toimittamiseen ja käyttöönottoon Japanista tai...

MENDELEJVIN KAKSAUSTAULUKKO

Mendelejevin kemiallisten alkuaineiden jaksollisen taulukon rakenne vastaa lukuteorian ja ortogonaalikantojen tunnusomaisia jaksoja. Hadamard-matriisien lisääminen parillisten ja parittomien matriisien kanssa luo rakenteellisen perustan sisäkkäisille matriisielementeille: ensimmäisen (Odin), toisen (Euler), kolmannen (Mersenne), neljännen (Hadamard) ja viidennen (Fermat) matriisit.

On helppo nähdä, että tilauksia on 4 k Hadamard-matriisit vastaavat inerttejä alkuaineita, joiden atomimassa on neljän kerrannainen: helium 4, neon 20, argon 40 (39.948) jne., mutta myös elämän ja digitaalitekniikan perusteet: hiili 12, happi 16, pii 28 , germanium 72.

Näyttää siltä, että Mersennen järjestysmatriiseilla 4 k–1, päinvastoin, kaikki aktiivinen, myrkyllinen, tuhoava ja syövyttävä liittyy toisiinsa. Mutta nämä ovat myös radioaktiivisia elementtejä - energialähteitä ja lyijyä 207 (lopputuote, myrkylliset suolat). Fluori on tietysti 19. Mersennen matriisien kertaluvut vastaavat radioaktiivisten alkuaineiden sarjaa, jota kutsutaan aktinium-sarjaksi: uraani 235, plutonium 239 (isotooppi, joka on voimakkaampi atomienergian lähde kuin uraani) jne. Näitä ovat myös alkalimetallit litium 7, natrium 23 ja kalium 39.

Gallium – atomipaino 68

Tilaukset 4 k–2 Euler-matriisia (kaksois Mersenne) vastaa typpeä 14 (ilmakehän perusta). Ruokasuola muodostuu kahdesta "mersennen kaltaisesta" natrium-23- ja kloori-35-atomista yhdessä, tämä yhdistelmä on tyypillinen Euler-matriiseille. Massiivisempi kloori, jonka paino on 35,4, jää vain vähän alle Hadamardin mittasuhteen 36. Pöytäsuolan kiteet: kuutio (! ts. kuuliainen hahmo, Hadamards) ja oktaedri (Uskollisempi, tämä on epäilemättä Euler).

SISÄÄN atomifysiikka siirtymärauta 56 - nikkeli 59, tämä on raja elementtien välillä, jotka tarjoavat energiaa suuremman ytimen synteesin aikana ( H-pommi) ja hajoaminen (uraani). Järjestys 58 on kuuluisa siitä, että siinä ei ole Hadamard-matriisien analogeja Belevich-matriisien muodossa, joiden diagonaalissa on nollia, vaan siinä ei myöskään ole paljon painotettuja matriiseja - lähimmällä ortogonaalilla W(58,53) on 5 nollia jokaisessa sarakkeessa ja rivissä (syvä väli ).

Sarjassa, joka vastaa Fermat-matriiseja ja niiden substituutioita järjestyksessä 4 k+1, kohtalon tahdosta se maksaa Fermiumia 257. Ei voi sanoa mitään, tarkka osuma. Tässä on kultaa 197. Kupari 64 (63.547) ja hopea 108 (107.868), elektroniikan symbolit, eivät, kuten voidaan nähdä, yltää kultaan ja vastaavat vaatimattomampia Hadamard-matriiseja. Kupari, jonka atomipaino on lähellä 63, on kemiallisesti aktiivista - sen vihreät oksidit ovat hyvin tunnettuja.

Boorikiteitä suurella suurennuksella

KANSSA kultainen leikkaus boori on sidottu - atomimassa kaikkien muiden alkuaineiden joukossa on lähimpänä 10:tä (tarkemmin 10,8, myös atomipainon läheisyys parittomiin lukuihin vaikuttaa). Boori on melko monimutkainen alkuaine. Boorilla on monimutkainen rooli elämän historiassa. Rungon rakenne sen rakenteissa on paljon monimutkaisempi kuin timantissa. Ainutlaatuinen tyyppi Kemiallinen sidos, joka sallii boorin imeä epäpuhtauksia, on hyvin huonosti ymmärretty, vaikka siihen liittyvä tutkimus suuri määrä tiedemiehet ovat jo saaneet Nobelin palkinnot. Boorikiteen muoto on ikosaedri, jonka huipun muodostaa viisi kolmiota.

Platinan mysteeri. Viides alkuaine on epäilemättä jalometallit, kuten kulta. Kansirakenne yli Hadamard-ulottuvuuden 4 k, 1 iso.

Stabiili isotooppi uraani 238

Muistakaamme kuitenkin, että Fermat-luvut ovat harvinaisia (lähin on 257). Alkuperäisen kullan kiteet ovat muodoltaan kuutiota muistuttavia, mutta myös pentagrammi kimaltelee. Sen lähin naapuri, platina, jalometalli, on alle 4 atomipainon päässä kullasta 197. Platinan atomipaino ei ole 193, vaan hieman suurempi, 194 (Euler-matriisien järjestys). Se on pieni asia, mutta se tuo hänet hieman aggressiivisempien elementtien leiriin. On syytä muistaa, että platinaa käytetään sen inertiteettinsä (liukenee ehkä aqua regiaan) yhteydessä aktiivisena katalyyttinä kemiallisia prosesseja.

Sienimainen platina sytyttää vedyn huoneenlämpötilassa. Platinan luonne ei ole ollenkaan rauhallinen, iridium 192 (isotooppien 191 ja 193 seos) käyttäytyy rauhallisemmin. Se on enemmän kuin kupari, mutta kullan paino ja luonne.

Neonin 20 ja natriumin 23 välissä ei ole alkuainetta, jonka atomipaino on 22. Tietenkin atomipainot ovat kiinteä ominaisuus. Mutta isotooppien joukossa puolestaan on myös mielenkiintoinen ominaisuuksien korrelaatio lukujen ja vastaavien ortogonaalisten kantamatriisien ominaisuuksien kanssa. Kuten ydinpolttoaine suurin sovellus sillä on isotooppi uraani 235 (Mersennen matriisiluokka), jossa itseään ylläpitävä ketjuketju on mahdollinen ydinreaktio. Luonnossa tämä alkuaine esiintyy stabiilissa muodossa uraani 238 (Eulerin matriisijärjestys). Ei ole alkuainetta, jonka atomipaino on 13. Mitä tulee kaaokseen, jaksollisen taulukon stabiilien elementtien rajallinen määrä ja vaikeus löytää korkean kertaluvun matriiseja johtuu esteestä, joka havaitaan 13. kertaluvun matriiseissa.

Kemiallisten alkuaineiden isotoopit, stabiilisuuden saari