Период 6 элемент

Период 6 элемента является одним из химических элементов в шестой строке (или период ) из периодической таблицы элементов , в том числе лантанидов . Таблица Менделеева выстроена в ряды, чтобы проиллюстрировать повторяющиеся (периодические) тенденции в химическом поведении элементов по мере увеличения их атомного номера: новая строка начинается, когда химическое поведение начинает повторяться, что означает, что элементы с аналогичным поведением попадают в одно и то же вертикальные колонны. Шестой период содержит 32 элемента, больше всего связанных с периодом 7 , начиная с цезия и заканчивая радоном . Вестив настоящее время является последним стабильным элементом; все последующие элементы радиоактивны . Однако для висмута его единственный первичный изотоп, ²⁰⁹ Bi, имеет период полураспада более 10 ¹⁹ лет, что более чем в миллиард раз превышает текущий возраст Вселенной . Как правило, элементы периода 6 сначала заполняют свои оболочки 6s , а затем их оболочки 4f, 5d и 6p в указанном порядке; однако есть исключения, например, золото .

Свойства [ править ]

Этот период содержит лантаноиды , также известные как редкоземельные элементы . Многие лантаноиды известны своими магнитными свойствами, например неодим . Многие переходные металлы 6-го периода очень ценны, например золото , однако многие другие металлы 6-го периода невероятно токсичны, например, таллий . Период 6 содержит последний стабильный элемент - свинец . Все последующие элементы в периодической таблице являются радиоактивными . После висмута с периодом полураспада более 10 ¹⁹ лет полоний , астат и радонявляются одними из самых короткоживущих и самых редких известных элементов; По оценкам, в любой момент времени на Земле существует менее грамма астата. ^[1]

Атомные характеристики [ править ]

Химический элемент			Блокировать	Электронная конфигурация
55	CS	Цезий	s-блок	[Xe] 6s 1
56	Ба	Барий	s-блок	[Xe] 6s 2
57	Ла	Лантан	f-блок [а]	[Xe] 5d 1 6s 2 [b]
58	Ce	Церий	f-блок	[Xe] 4f 1 5d 1 6s 2 [b]
59	Pr	Празеодим	f-блок	[Xe] 4f 3 6s 2
60	Nd	Неодим	f-блок	[Xe] 4f 4 6s 2
61	Вечера	Прометий	f-блок	[Xe] 4f 5 6s 2
62	См	Самарий	f-блок	[Xe] 4f 6 6s 2
63	Европа	Европий	f-блок	[Xe] 4f 7 6s 2
64	Б-г	Гадолиний	f-блок	[Xe] 4f 7 5d 1 6s 2 [b]
65	Tb	Тербий	f-блок	[Xe] 4f 9 6s 2
66	Dy	Диспрозий	f-блок	[Xe] 4f 10 6s 2
67	Хо	Гольмий	f-блок	[Xe] 4f 11 6s 2
68	Э	Эрбий	f-блок	[Xe] 4f 12 6s 2
69	Тм	Тулий	f-блок	[Xe] 4f 13 6s 2
70	Yb	Иттербий	f-блок	[Xe] 4f 14 6s 2
71	Лу	Лютеций	d-блок [а]	[Xe] 4f 14 5d 1 6s 2
72	Hf	Гафний	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 2 6s 2
73	Та	Тантал	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 3 6s 2
74	W	Вольфрам	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 4 6s 2
75	Re	Рений	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 5 6s 2
76	Операционные системы	Осмий	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 6 6s 2
77	Ir	Иридий	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 7 6s 2
78	Pt	Платина	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 9 6s 1 [b]
79	Au	Золото	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 1 [b]
80	Hg	Меркурий	d-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2
81 год	Tl	Таллий	p-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 1
82	Pb	Вести	p-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 2
83	Би	Висмут	p-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 3
84	По	Полоний	p-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 4
85	В	Астатин	p-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5
86	Rn	Радон	p-блок	[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6

• a По общему мнению, надежные источники, специализирующиеся на этом вопросе, считают, что f-блок начинается с лантана. ^[2]Однако во многих учебниках La и Hf – Hg все еще указываются как элементы d-блока, а f-блок - как Ce-Lu, разделяющий d-блок пополам. Предварительный отчет IUPAC от 2021 года по этому вопросу предполагает, что показанный здесь формат лучше, но он еще не стал официальной таблицей IUPAC. ^[3]
• b Исключение изправила Маделунга.

элементы s-блока [ править ]

Цезий [ править ]

Цезий или цезий ^{[примечание 1]} - химический элемент с символом Cs и атомным номером 55. Это мягкий серебристо-золотой щелочной металл с температурой плавления 28 ° C (82 ° F), что делает его одним из немногих. пять элементарных металлов, находящихся в жидком состоянии при комнатной температуре (или около нее) . ^{[примечание 2]} Цезий является щелочным металлом и имеет физические и химические свойства, аналогичные свойствам рубидия и калия . Металл чрезвычайно реакционноспособен и пирофорен , реагируя с водой даже при -116 ° C (-177 ° F). Это наименее электроотрицательныйэлемент, имеющий стабильный изотоп цезий-133. Цезий добывается в основном из поллуцита , а радиоизотопы , особенно цезий-137 , продукт деления , извлекаются из отходов ядерных реакторов .

Два немецких химика, Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф , открыли цезий в 1860 году с помощью недавно разработанного метода спектроскопии пламени . Первые мелкомасштабные применения цезия были в качестве « геттера » в электронных лампах и фотоэлементах . В 1967 году частота удельная от спектра излучения был выбран цезия-133 , которые будут использоваться в определении второй по Международной системе единиц . С тех пор цезий широко используется в атомных часах .

С 1990-х годов этот элемент чаще всего применялся в качестве формиата цезия для буровых растворов . Он имеет ряд применений в производстве электроэнергии, в электронике и химии. Радиоактивный изотоп цезия-137 имеет период полураспада около 30 лет и используется в медицине, промышленных приборах и гидрологии. Хотя элемент является умеренно токсичным, он представляет собой опасный материал как металл, и его радиоизотопы представляют высокий риск для здоровья в случае выброса радиоактивности.

Барий [ править ]

Барий - это химический элемент с символом Ва и атомным номером 56. Это пятый элемент в группе 2, мягкий серебристый металлический щелочноземельный металл . Барий никогда не встречается в природе в чистом виде из-за его реакционной способности с воздухом . Его оксид исторически известен как барита, но он вступает в реакцию с водой и углекислым газом и не встречается в качестве минерала. Наиболее распространенная в природе минералы очень нерастворимый сульфат бария, BaSO ₄ ( барит ) и карбонат бария , ВаСО ₃ ( витерит). Название бария происходит от греческого слова barys (βαρύς), что означает «тяжелый», что указывает на высокую плотность некоторых распространенных барийсодержащих руд.

Барий имеет несколько промышленных применений, но металл исторически использовался для удаления воздуха в вакуумных трубках . Соединения бария придают зеленый цвет пламени и используются в фейерверках. Сульфат бария используется из-за его плотности, нерастворимости и непрозрачности для рентгеновских лучей. Он используется как нерастворимая тяжелая добавка к буровому раствору для нефтяных скважин, а в более чистом виде - как рентгеноконтрастный агент для визуализации желудочно-кишечного тракта человека. Растворимые соединения бария ядовиты из-за высвобождения растворимого иона бария и используются в качестве родентицидов. Поиск новых применений бария продолжается. Он входит в состав некоторых «высокотемпературных» сверхпроводников YBCO и электрокерамики.

элементы f-блока (лантаноиды) [ править ]

Серия лантанидов или лантаноидов ( номенклатура ИЮПАК ) ^[8] включает пятнадцать металлических химических элементов с атомными номерами от 57 до 71, от лантана до лютеция . ^{[1] : 240 [9] [10]} Эти пятнадцать элементов, наряду с химически схожими элементами скандием и иттрием , часто вместе известны как редкоземельные элементы .

Неформальный химический символ Ln используется в общих обсуждениях химии лантаноидов. Все лантаноиды, кроме одного, являются элементами f-блока , соответствующими заполнению электронной оболочки 4f ; лантан , элемент d-блока , также обычно считается лантанидом из-за его химического сходства с другими четырнадцатью. Все элементы лантаноидов образуют трехвалентные катионы Ln ³⁺ , химический состав которых в значительной степени определяется ионным радиусом , который неуклонно уменьшается от лантана к лютецию.

• Между начальным [Xe] и финальным 6s ² электронных оболочки

Элементы лантаноидов - это группа элементов с атомным номером, увеличивающимся с 57 (лантан) до 71 (лютеций). Их называют лантанидами, потому что более легкие элементы в этом ряду химически подобны лантану . Строго говоря, и лантан, и лютеций были обозначены как элементы группы 3 , потому что они оба имеют один валентный электрон в d-оболочке. Однако оба элемента часто включаются в любое общее обсуждение химии элементов лантаноидов.

В презентаций периодической таблицы , в лантанидов и актинидов которые обычно показаны в виде двух дополнительных строк ниже основного корпуса стола, ^[1] с заполнителями или же выбран один элемент каждой серии (либо лантана или лютеция , и либо актиния или лоуренсий , соответственно), показанные в одной ячейке основной таблицы, между барием и гафнием , а также радием и резерфордием , соответственно. Это соглашение полностью связано с эстетикой.и практичность форматирования; редко используемая широкоформатная периодическая таблица помещает ряды лантанидов и актинидов на их надлежащие места, как части шестой и седьмой строк (периодов) таблицы.

элементы d-блока [ править ]

Лютеций [ править ]

Лютеция ( / л JU т я ʃ я ə м / lew- тройник -shee-əm ) представляет собой химический элемент с символом Lu и атомным номером 71. Это последний элемент в лантаноидах серии, которые, наряду с лантаноидами сокращение , объясняет несколько важных свойств лютеция, таких как его самая высокая твердость или плотность среди лантаноидов. В отличие от других лантаноидов, которые лежат в ф-блоке в периодической таблице , то этот элемент лежит в д-блоке; однако лантан иногда помещают в положение лантаноида d-блока. По химическому составу лютеций является типичным лантанидом: его единственная общая степень окисления +3, наблюдаемая в его оксиде, галогенидах и других соединениях. В водном растворе, как и соединения других поздних лантаноидов, растворимые соединения лютеция образуют комплекс с девятью молекулами воды.

Лютеций был независимо открыт в 1907 году французским ученым Жоржем Урбеном , австрийским минералогом бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом и американским химиком Чарльзом Джеймсом . Все эти люди обнаружили лютеций как примесь в минерале иттербия., который ранее считался полностью состоящим из иттербия. Спор о приоритете открытия произошел вскоре после этого, когда Урбен и фон Вельсбах обвиняли друг друга в публикации результатов под влиянием опубликованных исследований друг друга; честь присвоения имени досталась Урбену, так как он опубликовал свои результаты ранее. Он выбрал название лютеций для нового элемента, но в 1949 году написание элемента 71 было изменено на лютеций. В 1909 году приоритет был наконец предоставлен Урбену, и его имена были приняты в качестве официальных; однако название кассиопий (или позже кассиопий) для элемента 71, предложенное фон Вельсбахом, использовалось многими немецкими учеными до 1950-х годов. Как и другие лантаноиды, лютеций является одним из элементов, которые традиционно входили в классификацию « редкоземельных элементов ».

Лютеций встречается редко и дорого; следовательно, он имеет несколько конкретных применений. Например, радиоактивный изотоп лютеций-176 используется в ядерной технологии для определения возраста метеоритов . Лютеций обычно встречается в сочетании с иттрием и иногда используется в металлических сплавах и в качестве катализатора в различных химических реакциях. ¹⁷⁷ Lu- DOTA-TATE используется для радионуклидной терапии (см. Ядерная медицина ) нейроэндокринных опухолей.

Гафний [ править ]

Гафний - это химический элемент с символом Hf и атомным номером 72. Блестящий серебристо-серый четырехвалентный переходный металл , гафний химически напоминает цирконий и содержится в циркониевых минералах . Его существование было предсказано Дмитрием Менделеевым в 1869 году. Гафний был предпоследним обнаруженным стабильным изотопом ( рений был идентифицирован двумя годами позже). Гафний назван в честь Гафнии , латинского названия « Копенгаген », где он был обнаружен.

Гафний используется для изготовления нитей и электродов. Некоторые процессы производства полупроводников используют его оксид для интегральных схем с длиной элемента 45 нм и меньшей. Некоторые суперсплавы, используемые для специальных применений, содержат гафний в сочетании с ниобием , титаном или вольфрамом .

Большой гафний в захвате нейтронов поперечного сечение делает его хороший материалом для нейтронного поглощения в регулирующих стержнях в атомных электростанциях , но в то же время требует , чтобы он был удален из нейтронно-прозрачных коррозионно-стойких сплавов циркония , используемых в ядерных реакторах.

Тантал [ править ]

Тантал - это химический элемент с символом Та и атомным номером 73. Ранее известный как тантал , название происходит от Тантала , персонажа из греческой мифологии. ^[14] Тантал - это редкий твердый серо-голубой блестящий переходный металл , обладающий высокой коррозионной стойкостью. Он входит в группу тугоплавких металлов , которые широко используются в качестве второстепенного компонента в сплавах. Химическая инертность тантала делает его ценным веществом для лабораторного оборудования и заменителем платины , но сегодня его основное применение - танталовые конденсаторы в электронике.оборудование, такое как мобильные телефоны , DVD-плееры , игровые системы и компьютеры . Тантал, всегда вместе с химически подобным ниобием , встречается в минералах танталит , колумбит и колтан (смесь колумбита и танталита).

Вольфрам [ править ]

Вольфрам , также известный как вольфрам , является химическим элементом с химическим символом W и атомного номером 74. Слово вольфрам происходит от шведского языка тунгового Sten непосредственно переводимого на тяжелый камень , ^[15] , хотя имя Вольфрам в шведском , чтобы отличить его от шеелита , по-шведски альтернативно названного вольфрамом .

Вольфрам - это твердый и редкий металл в стандартных условиях, когда он не соединен. Вольфрам в природе встречается на Земле только в химических соединениях. Он был идентифицирован как новый элемент в 1781 году и впервые выделен как металл в 1783 году. Его важные руды включают вольфрамит и шеелит . Свободный элемент отличается своей надежностью, особенно тот факт , что она имеет самую высокую температуру плавления всех не- легированных металлов и вторым по величине из всех элементов после углерода . Также примечателен его высокая плотность, в 19,3 раза превышающая плотность воды, что сопоставимо с плотностью урана и золота., и намного выше (примерно в 1,7 раза), чем у свинца . ^[16] Вольфрам с незначительным содержанием примесей часто бывает хрупким ^[17] и твердым , что затрудняет работу . Однако очень чистый вольфрам, хотя и твердый, более пластичен , и его можно разрезать ножовкой из твердой стали . ^[18]

Нелегированная элементная форма используется в основном в электротехнике. Многие сплавы вольфрама находят множество применений, в первую очередь в нити накаливания ламп накаливания, рентгеновских трубках (как нить накала, так и в качестве мишени), электродах при сварке TIG и суперсплавах . Твердость и высокая плотность вольфрама позволяют использовать его в военных целях для создания проникающих снарядов . Соединения вольфрама чаще всего используются в промышленности в качестве катализаторов .

Вольфрам - единственный металл из третьей переходной серии, который, как известно, встречается в биомолекулах , где он используется в некоторых видах бактерий. Это самый тяжелый элемент, который, как известно, используется любым живым организмом. Вольфрам мешает метаболизму молибдена и меди и в некоторой степени токсичен для животных. ^{[19] [20]}

Рений [ править ]

Рений является химический элемент с символом Re и атомным номером 75. Это серебристо-белый, тяжелый, третий ряд переходного металла в группе 7 из таблицы Менделеева . При предполагаемой средней концентрации 1 часть на миллиард (частей на миллиард ) рений является одним из самых редких элементов в земной коре . Свободный элемент имеет третью по величине точку плавления и самую высокую температуру кипения среди всех элементов. Рений напоминает марганца химически и получают в виде побочного продукта из молибдена идобыча и обогащение медной руды. Рений показывает в своих соединениях широкий спектр степеней окисления от -1 до +7.

Обнаруженный в 1925 году рений был последним обнаруженным стабильным элементом . Он был назван в честь реки Рейн в Европе.

Никель основанных суперсплавы рения используются в камерах сгорания, лопаток турбин, и выпускные сопла реактивных двигателей , эти сплавы содержат до 6% рения, что делает строительство реактивного двигателя наибольшее одноразовое использование для элемента, с каталитическим применением в химической промышленности следующий по важности. Из-за низкой доступности по отношению к спросу рений является одним из самых дорогих металлов, средняя цена которого по состоянию на август 2011 года составляла примерно 4 575 долларов США за килограмм (142,30 доллара США за тройскую унцию); он также имеет решающее военное стратегическое значение, поскольку используется в высокопроизводительных военных реактивных и ракетных двигателях. ^[21]

Осмий [ править ]

Осмий является химическим элементом с символом Os и атомным номером 76. Это твердое, хрупкий, серо-голубой или сине-черный переходный металл в семействе платины и является плотнейшим естественным элементом, с плотностью от 22,59  г / см 3 (немного больше, чем у иридия и вдвое больше, чем у свинца ). Он встречается в природе в виде сплава, в основном в платиновых рудах; его сплавы с платиной , иридием и другими металлами платиновой группы используются в наконечниках перьевых ручек , электрических контактах и ​​других областях, где требуются исключительная прочность и твердость. ^[22]

Иридиум [ править ]

Иридий представляет собой химический элемент с атомным номером 77 и обозначается символом Ir . Очень твердый, хрупкий, серебристо-белый переходный металл из семейства платины , иридий является вторым по плотности элементом (после осмия ) и наиболее устойчивым к коррозии металлом даже при температурах до 2000 ° C. Хотя только некоторые расплавленные соли и галогены вызывают коррозию твердого иридия, мелкодисперсная иридиевая пыль гораздо более реактивна и может быть горючей.

Иридий был открыт в 1803 году среди нерастворимых примесей в природной платине . Смитсон Теннант , главный первооткрыватель, назвал иридий в честь богини Ирис , олицетворением радуги, из-за ярких и разнообразных цветов его солей. Iridium является одним из самых редких элементов в земной коре , с годовым производством и потреблением только три тонны .¹⁹¹
Ir и¹⁹³
Ir являются единственными двумя встречающимися в природе изотопами иридия, а также единственными стабильными изотопами ; последний - более распространенный из двух.

Наиболее важными используемыми соединениями иридия являются соли и кислоты, которые он образует с хлором , хотя иридий также образует ряд металлоорганических соединений, используемых в промышленном катализе и в исследованиях. Металлический иридий используется, когда требуется высокая коррозионная стойкость при высоких температурах, например, в высокотехнологичных свечах зажигания , тиглях для перекристаллизации полупроводников при высоких температурах и в электродах для производства хлора в хлорщелочном процессе . Радиоизотопы иридия используются в некоторых радиоизотопных термоэлектрических генераторах .

Иридий содержится в метеоритах в количестве, намного превышающем его среднее содержание в земной коре. По этой причине необычно высокое содержание иридия в глинистом слое на границе мела и палеогена породило гипотезу Альвареса о том, что удар массивного внеземного объекта вызвал вымирание динозавров и многих других видов 66 миллионов лет назад. Считается, что общее количество иридия на планете Земля намного выше, чем наблюдаемое в породах земной коры, но, как и в случае с другими металлами платиновой группы, высокая плотность и тенденция иридия связываться с железом заставили большую часть иридия опускаться ниже коры. когда планета была молодой и все еще расплавленной.

Платина [ править ]

Платина - это химический элемент с химическим символом Pt и атомным номером 78.

Его название происходит от испанского термина « платина» , что дословно переводится как «маленькое серебро». ^{[23] [24]} Это плотный , ковкий , пластичный , драгоценный серо-белый переходный металл .

Платина содержит шесть изотопов природного происхождения . Это один из самых редких элементов в земной коре , его среднее содержание составляет примерно 5 мкг / кг. Это наименее реактивный металл . Он встречается в некоторых никелевых и медных рудах, а также в некоторых местных месторождениях, в основном в Южной Африке, на которую приходится 80% мировой добычи.

В качестве члена платиновой группы элементов, а также в группе 10 в периодической таблице элементов , платина , как правило , не реагирует. Он демонстрирует замечательную стойкость к коррозии даже при высоких температурах и поэтому считается благородным металлом . В результате платина часто оказывается химически несвязанной в виде самородной платины. Поскольку он встречается в естественных условиях в аллювиальных песках различных рек, он был впервые использован коренными жителями Южной Америки в доколумбовом периоде для производства артефактов. На него ссылались европейские писатели еще в 16 веке, но только после того, как Антонио де Уллоа опубликовал отчет о новом колумбийском металле.происхождение в 1748 году, что стало исследоваться учеными.

Платина используется в каталитических преобразователях , лабораторном оборудовании, электрических контактах и электродах , платиновых термометрах сопротивления , стоматологическом оборудовании и ювелирных изделиях. Поскольку ежегодно производится всего несколько сотен тонн, это дефицитный материал, очень ценный и основной товар из драгоценных металлов . Будучи тяжелым металлом , он вызывает проблемы со здоровьем при воздействии его солей, но из-за своей коррозионной стойкости он не так токсичен, как некоторые металлы. ^[25] Его соединения, в первую очередь цисплатин , применяются в химиотерапии против определенных типов рака. ^[26]

Золото [ править ]

Золото - плотный, мягкий, блестящий, ковкий и пластичный металл. Это химический элемент с символом Au и атомным номером 79.

Чистое золото имеет ярко-желтый цвет и блеск, который традиционно считается привлекательным, и сохраняет его без окисления на воздухе или в воде. В химическом отношении золото является переходным металлом и элементом группы 11 . Это один из наименее реакционноспособных химических элементов в твердых телах при стандартных условиях. Поэтому металл часто встречается в свободной элементарной (самородной) форме, в виде самородков или зерен в горных породах, в жилах и в аллювиальных отложениях . Реже он встречается в минералах в виде соединений золота, обычно с теллуром .

Золото сопротивляется атакам отдельных кислот, но оно может быть растворено царской водкой (нитро-соляной кислотой), названной так потому, что она растворяет золото. Золото также растворяется в щелочных растворах цианида , которые использовались в горнодобывающей промышленности. Золото растворяется в ртути , образуя сплавы амальгамы . Золото нерастворимо в азотной кислоте , которая растворяет серебро и неблагородные металлы , свойство, которое долгое время использовалось для подтверждения присутствия золота в предметах, что привело к появлению термина « кислотный тест» .

Золото было ценным и очень востребованным драгоценным металлом для чеканки монет , ювелирных изделий и других видов искусства задолго до начала письменной истории . Золотые стандарты были общей основой денежно-кредитной политики на протяжении всей истории человечества, ^{[ цитата необходима ]} позже, начиная с 1930-х годов, на смену фиатной валюте . Последний золотой сертификат и валюта золотых монет были выпущены в США в 1932 году. В Европе большинство стран отказались от золотого стандарта с началом Первой мировой войны. в 1914 году и, имея огромные военные долги, не смог вернуться к золоту как средству обмена.

По состоянию на 2009 год в истории человечества было добыто в общей сложности 165 000 тонн золота. ^[27] Это примерно эквивалентно 5,3 миллиардам тройских унций или, с точки зрения объема, примерно 8500 м ³ , или кубу со стороной 20,4 м. . Мировое потребление нового произведенного золота составляет около 50% в ювелирных изделиях, 40% в инвестициях и 10% в промышленности. ^[28]

Помимо широко распространенных денежных и символических функций, золото имеет множество практических применений в стоматологии , электронике и других областях. Его высокая пластичность , пластичность , устойчивость к коррозии и большинству других химических реакций, а также проводимость электричества привели к множеству применений золота, включая электропроводку , производство цветного стекла и даже поедание сусального золота .

Было заявлено, что большая часть золота Земли находится в ее ядре, поскольку высокая плотность металла заставила его тонуть там в молодости планеты. Считается, что фактически все золото, обнаруженное человечеством, было отложено позже метеоритами, которые содержали этот элемент. Это якобы объясняет, почему в доисторические времена золото появлялось в виде самородков на поверхности земли. ^{[29] [30] [31] [32] [33]}

Меркурий [ править ]

Ртуть - химический элемент с символом Hg и атомным номером 80. Он также известен как ртуть или гидраргирум (греч. « Гидр- » вода и « аргирос » серебро ). Ртуть - это тяжелый серебристый элемент d-блока , единственный металл, который является жидким при стандартных условиях температуры и давления ; единственный другой элемент, который является жидким в этих условиях, - это бром , хотя металлы, такие как цезий , франций , галлий и рубидийрастопить чуть выше комнатной температуры. При температуре замерзания -38,83 ° C и температуре кипения 356,73 ° C ртуть имеет один из самых узких диапазонов жидкого состояния любого металла. ^{[34] [35] [36]}

Ртуть встречается в месторождениях по всему миру в основном в виде киновари ( сульфида ртути ). Красный пигмент киноварь в основном получают путем восстановления из киновари. Киноварь очень токсичен при проглатывании или вдыхании пыли. Отравление ртутью также может быть результатом воздействия водорастворимых форм ртути (таких как хлорид ртути или метилртути ), вдыхания паров ртути или употребления в пищу морепродуктов, загрязненных ртутью.

Ртуть используется в термометрах , барометрах , манометрах , сфигмоманометрах , поплавковых клапанах , ртутных переключателях и других устройствах, хотя опасения по поводу токсичности элемента привели к тому, что ртутные термометры и сфигмоманометры в значительной степени перестали использоваться в клинических условиях в пользу наполненных спиртом , галинстан - заполненные, цифровые или термисторные приборы. Он по-прежнему используется в научных исследованиях и в амальгамных материалах для восстановления зубов.. Он используется в освещении: электричество, проходящее через пары ртути в люминофорной трубке, производит коротковолновый ультрафиолетовый свет, который затем заставляет люминофор флуоресцировать , создавая видимый свет.

p-блочные элементы [ править ]

Таллий [ править ]

Таллий - это химический элемент с символом Tl и атомным номером 81. Этот мягкий серый другой металл напоминает олово, но обесцвечивается при контакте с воздухом. Два химика Уильям Крукс и Клод-Огюст Лами независимо открыли таллий в 1861 году с помощью недавно разработанного метода спектроскопии пламени . Оба обнаружили новый элемент в остатках производства серной кислоты .

Примерно 60–70% производимого таллия используется в электронной промышленности , а оставшаяся часть используется в фармацевтической промышленности и производстве стекла . ^[37] Он также используется в инфракрасных детекторах . Таллий очень токсичен и использовался в ядах для крыс и инсектицидах . Его использование было сокращено или прекращено во многих странах из-за его неселективной токсичности. Из-за своего использования для убийств таллий получил прозвища «яд отравителя» и «наследственный порошок» (наряду с мышьяком ). ^[38]

Свинец [ править ]

Свинец является элементом основной группы в углеродной группе с символом Pb (от латинского : plumbum ) и атомным номером 82. Свинец - это мягкий, ковкий другой металл . Он также считается одним из тяжелых металлов . Металлический свинец имеет голубовато-белый цвет после свежей резки, но вскоре тускнеет до тускло-серого цвета на воздухе. Свинец имеет блестящий хромово-серебряный блеск при плавлении в жидкости.

Свинец используется в строительстве зданий, свинцово-кислотных батареях , пулях и выстрелах , весах, в составе припоев , оловянных изделий , легкоплавких сплавов и в качестве радиационной защиты . Свинец имеет самый высокий атомный номер из всех стабильных элементов , хотя следующий по величине элемент, висмут , имеет период полураспада, который настолько велик (намного больше возраста Вселенной), что его можно считать стабильным. Его четыре стабильные изотопы имеют 82 протонов , А магическое число в модели ядерных оболочек изатомные ядра .

Свинец при определенных уровнях воздействия является ядовитым веществом для животных и людей. Он повреждает нервную систему и вызывает расстройства мозга . Избыток свинца также вызывает заболевания крови у млекопитающих. Подобно элементу ртути , другому тяжелому металлу, свинец является нейротоксином, который накапливается как в мягких тканях, так и в костях. Отравление свинцом было зарегистрировано в Древнем Риме , Древней Греции и Древнем Китае .

Висмут [ править ]

Висмут - химический элемент с символом Bi и атомным номером 83. Висмут, другой трехвалентный металл , химически похож на мышьяк и сурьму . Элементарный висмут может встречаться в естественных условиях в несвязанном виде, хотя его сульфид и оксид образуют важные промышленные руды. Свободный элемент составляет 86% плотнее, чем свинец. Это хрупкий металл серебристо-белого цвета, когда он только что изготовлен, но его часто можно увидеть в воздухе с розовым оттенком из-за оксида на поверхности. Металлический висмут был известен с древних времен, хотя до 18 века его часто путали со свинцом и оловом, каждое из которых обладает некоторыми из основных физических свойств металла. Этимология сомнительна, но, возможно, происходит от арабского «bi ismid», что означает наличие свойств сурьмы ^[39], или немецких слов weisse masse или wismuth, означающих белая масса. ^[40]

Висмут является наиболее естественным диамагнетиком из всех металлов, и только ртуть имеет более низкую теплопроводность .

Висмут классически считался самым тяжелым природным стабильным элементом с точки зрения атомной массы. Однако недавно было обнаружено, что он очень слабо радиоактивен: его единственный первичный изотоп висмут-209 распадается через альфа-распад на таллий-205 с периодом полураспада, который более чем в миллиард раз превышает предполагаемый возраст Вселенной . ^[41]

Соединения висмута (на которые приходится около половины производства висмута) используются в косметике , пигментах и ​​некоторых фармацевтических препаратах. Висмут имеет необычно низкую токсичность для тяжелого металла. Поскольку токсичность свинца стала более очевидной в последние годы, использование сплавов для металлического висмута (в настоящее время около трети производства висмута) в качестве замены свинца становится все более важной частью коммерческого значения висмута.

Полоний [ править ]

Полоний - химический элемент с символом По и атомным номером 84, открытый в 1898 году Марией Склодовской-Кюри и Пьером Кюри . Редкий и очень радиоактивный элемент полоний химически подобен висмуту ^[42] и теллур , и это происходит в урановых рудах . Полоний изучен на предмет возможного использования в обогреве космических аппаратов . Поскольку он нестабилен, все изотопы полония радиоактивны. Существуют разногласия относительно того, является ли полоний постпереходным металлом или металлоидом.. ^{[43] [44]}

Астатин [ править ]

Астат является радиоактивным химическим элементом с символом At и атомным номером 85. Это происходит на Земле только в результате распада тяжелых элементов, и распадается быстро исчезает, так что гораздо меньше известен об этом элементе , чем его верхние соседи в периодическом стол . Более ранние исследования показали, что этот элемент следует периодическим тенденциям, являясь самым тяжелым из известных галогенов , с температурами плавления и кипения выше, чем у более легких галогенов.

До недавнего времени большинство химических характеристик астатина выводилось из сравнения с другими элементами; однако важные исследования уже были проведены. Основное различие между астатом и йодом состоит в том, что молекула HAt химически является гидридом, а не галогенидом ; однако известно, что подобно более легким галогенам они образуют ионные астатиды с металлами. Связь с неметаллами приводит к положительным степеням окисления, с +1 лучше всего описываются моногалогенидами и их производными, в то время как более высокие характеризуются связью с кислородом и углеродом. Попытки синтезировать фторид астата потерпели неудачу. Второй по величине долгоживущий астат-211 - единственный, который нашел коммерческое применение, будучи полезным в качестве альфа-излучателя в медицине; однако используются только очень маленькие количества, а в больших он очень опасен, так как он очень радиоактивен.

Впервые Астатин был произведен Дейлом Р. Корсоном , Кеннетом Россом Маккензи и Эмилио Сегре в Калифорнийском университете в Беркли в 1940 году. Три года спустя он был обнаружен в природе; однако, при оценочном количестве менее 28 граммов (1 унция) в данный момент, астат является наименее распространенным элементом в земной коре среди нетрансурановых элементов . Среди изотопов астата шесть (с массовыми числами от 214 до 219) присутствуют в природе в результате распада более тяжелых элементов; однако наиболее стабильный астат-210 и промышленно используемый астат-211 таковыми не являются.

Радон [ править ]

Радон - это химический элемент с символом Rn и атомным номером 86. Это радиоактивный , бесцветный, без запаха и вкуса ^{[ необходима цитата ] [45]} благородный газ , встречающийся в природе как продукт распада урана или тория . Его наиболее стабильный изотоп , 222 Rn , имеет период полураспада 3,8 дня. Радон - одно из самых плотных веществ, остающееся газом.в нормальных условиях. Это также единственный газ, который является радиоактивным в нормальных условиях и считается опасным для здоровья из-за своей радиоактивности. Сильная радиоактивность также препятствовала химическим исследованиям радона, и известно лишь несколько соединений.

Радон образуется как часть нормальной цепи радиоактивного распада урана и тория. Уран и торий существуют с момента образования Земли, и их наиболее распространенный изотоп имеет очень длительный период полураспада (14,05 миллиарда лет). Уран и торий, радий и, следовательно, радон, будут встречаться миллионы лет в тех же концентрациях, что и сейчас. ^[46] Когда радиоактивный газ радона распадается, он производит новые радиоактивные элементы, называемые дочерними элементами радона или продуктами распада. Дочерние частицы радона представляют собой твердые частицы и прилипают к таким поверхностям, как частицы пыли в воздухе. При вдыхании загрязненной пыли эти частицы могут прилипать к дыхательным путям легких и увеличивать риск развития рака легких. ^[47]

Радон ответственен за большую часть облучения населения ионизирующим излучением . Часто это самый крупный вклад в дозу фонового излучения человека , и она наиболее изменчива от места к месту. Радон из природных источников может накапливаться в зданиях, особенно в замкнутых пространствах, таких как чердаки и подвалы. Его также можно найти в некоторых родниковых водах и горячих источниках. ^[48]

Эпидемиологические исследования показали четкую связь между вдыханием высоких концентраций радона и заболеваемостью раком легких . Таким образом, радон считается значительным загрязнителем, влияющим на качество воздуха в помещениях во всем мире. По данным Агентства по охране окружающей среды США , радон является второй по частоте причиной рака легких после курения сигарет, вызывая 21 000 смертей от рака легких в год в Соединенных Штатах . Около 2900 из этих смертей происходят среди людей, которые никогда не курили. Хотя радон является второй по частоте причиной рака легких, по оценкам EPA, это причина номер один среди некурящих. ^[49]

Биологическая роль [ править ]

Известно, что из элементов периода 6 только вольфрам играет какую-либо биологическую роль в организмах. Однако золото, платина, ртуть и некоторые лантаноиды, такие как гадолиний, находят применение в качестве лекарств.

Токсичность [ править ]

Большинство элементов периода 6 токсичны (например, свинец) и вызывают отравление тяжелыми элементами . Прометий, полоний, астат и радон радиоактивны и поэтому представляют опасность для радиоактивных веществ.

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]