Irin Àpẹẹrẹ Apá 3 - Ohun gbogbo miran
Lẹhin litiumu, eyiti o jẹ lilo pupọ ni aje ode oni, ati iṣuu soda ati potasiomu, eyiti o jẹ ọkan ninu awọn eroja pataki julọ ni ile-iṣẹ ati agbaye alãye, akoko ti de fun iyoku awọn eroja ipilẹ. Ṣaaju ki o to wa ni rubidium, cesium ati franc.
Awọn eroja mẹta ti o kẹhin jẹ iru pupọ si ara wọn, ati ni akoko kanna ni awọn ohun-ini kanna pẹlu potasiomu ati papọ pẹlu rẹ ṣe ẹgbẹ-ẹgbẹ kan ti a pe ni potasiomu. Niwọn bi o ti fẹrẹ jẹ pe iwọ kii yoo ni anfani lati ṣe eyikeyi awọn adanwo pẹlu rubidium ati cesium, o gbọdọ ni itẹlọrun pẹlu alaye ti wọn ṣe bi potasiomu ati pe awọn agbo ogun wọn ni solubility kanna bi awọn agbo ogun rẹ.
1. Awọn baba ti spectroscopy: Robert Wilhelm Bunsen (1811-99) ni apa osi, Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) ni apa ọtun
Awọn ilọsiwaju ni ibẹrẹ ni spectroscopy
Iyalẹnu ti kikun ina pẹlu awọn agbo ogun ti awọn eroja kan ni a mọ ati lo ninu iṣelọpọ awọn iṣẹ ina ni pipẹ ṣaaju ki wọn to tu silẹ si ipo ọfẹ. Ní ìbẹ̀rẹ̀ ọ̀rúndún kọkàndínlógún, àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì kẹ́kọ̀ọ́ nípa àwọn ìlà ìríran tí ó fara hàn nínú ìmọ́lẹ̀ oòrùn tí wọ́n sì ń tú jáde nípasẹ̀ àwọn èròjà kẹ́míkà gbígbóná. Ni 1859, meji German physicists - Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff - kọ ẹrọ kan fun idanwo ina ti a jade (1). Spectroscope akọkọ ni apẹrẹ ti o rọrun: o ni prism kan ti o ya ina si awọn laini iwoye ati ohun eyepiece pẹlu kan lẹnsi fun akiyesi wọn (2). Iwulo ti spectroscope fun itupalẹ kemikali ni a ṣe akiyesi lẹsẹkẹsẹ: nkan na fọ sinu awọn ọta ni iwọn otutu giga ti ina, ati pe awọn laini itujade wọnyi jẹ ti ara wọn nikan.
2. G. Kirchhoff spectroscope
3. Cesium irin (http://images-of-elements.com)
Bunsen ati Kirchhoff bẹrẹ iwadi wọn ati ni ọdun kan lẹhinna wọn yọ awọn toonu 44 ti omi nkan ti o wa ni erupe ile lati orisun omi kan ni Durkheim. Awọn ila han ni erofo spekitiriumu ti ko le wa ni Wọn si eyikeyi ano mọ ni ti akoko. Bunsen (o tun jẹ onimọ-jinlẹ) ya sọtọ kiloraidi ti eroja tuntun lati inu erofo, o si fun orukọ si irin ti o wa ninu rẹ. NIPA da lori awọn laini buluu ti o lagbara ni irisi rẹ (Latin = blue) (3).
Awọn oṣu diẹ lẹhinna, tẹlẹ ni ọdun 1861, awọn onimo ijinlẹ sayensi ṣe ayẹwo irisi ti idogo iyọ ni awọn alaye diẹ sii ati ṣe awari wiwa ti nkan miiran ninu rẹ. Wọn ni anfani lati ya kiloraidi rẹ sọtọ ati pinnu iwọn atomiki rẹ. Niwọn bi awọn ila pupa ti han gbangba ni irisi, irin litiumu tuntun ni orukọ rubid (lati Latin = pupa dudu) (4). Awari ti awọn eroja meji nipasẹ itupalẹ iwoye ṣe idaniloju chemists ati awọn onimọ-jinlẹ. Ni awọn ọdun ti o tẹle, spectroscopy di ọkan ninu awọn irinṣẹ iwadi akọkọ, ati awọn awari ti o rọ bi cornucopia.
4. Irin rubidium (http://images-of-elements.com)
Ruby ko ṣe awọn ohun alumọni ti ara rẹ, ati ceium jẹ ọkan (5). Mejeeji eroja. Layer dada ti Earth ni 0,029% rubidium (ipo 17th ninu atokọ ti awọn opo ipilẹ) ati 0,0007% cesium (ipo 39th). Wọn kii ṣe awọn eroja bio, ṣugbọn diẹ ninu awọn ohun ọgbin yan tọju rubidium, gẹgẹbi taba ati awọn beets suga. Lati oju-ọna ti physicokemikali, awọn irin mejeeji jẹ “potasiomu lori awọn sitẹriọdu”: paapaa rirọ ati fusible, ati paapaa ifaseyin (fun apẹẹrẹ, wọn tan ina lairotẹlẹ ni afẹfẹ, ati paapaa fesi pẹlu omi pẹlu bugbamu).
nipasẹ o jẹ ẹya “irin” julọ (ninu kẹmika, kii ṣe ni imọ-ọrọ ti ọrọ naa). Gẹgẹbi a ti sọ loke, awọn ohun-ini ti awọn agbo ogun wọn tun jẹ iru awọn ti awọn agbo ogun potasiomu afọwọṣe.
5 Pollucite Jẹ Ohun alumọni Cesium Nikan (USGS)
ti fadaka rubidium ati pe a gba cesiomu nipa idinku awọn agbo ogun wọn pẹlu iṣuu magnẹsia tabi kalisiomu ni igbale. Niwọn igba ti wọn nilo nikan lati ṣe awọn iru awọn sẹẹli oorun kan (ina iṣẹlẹ ni irọrun njade awọn elekitironi lati awọn oju-ilẹ wọn), iṣelọpọ lododun ti rubidium ati cesium wa lori aṣẹ ti awọn ọgọọgọrun kilo. Awọn agbo ogun wọn ko tun lo pupọ.
Bi pẹlu potasiomu, ọkan ninu awọn isotopes ti rubidium jẹ ipanilara. Rb-87 ni idaji-aye ti 50 bilionu ọdun, nitorina itankalẹ jẹ kekere pupọ. Eleyi isotope ti wa ni lo lati ọjọ apata. Cesium ko ni awọn isotopes ipanilara ti o nwaye nipa ti ara, ṣugbọn CS-137 jẹ ọkan ninu awọn fission awọn ọja ti kẹmika ni iparun reactors. O yasọtọ si awọn ọpá idana ti a ti lo nitori pe a ti lo isotope yii gẹgẹbi orisun ti itankalẹ gamma, fun apẹẹrẹ, lati pa awọn èèmọ alakan run.
Ni ola ti France
6. Oluṣawari ti ede Faranse - Marguerite Perey (1909-75)
Mendeleev ti rii tẹlẹ wiwa ti irin lithium ti o wuwo ju cesium o si fun ni orukọ iṣẹ kan. Chemists ti wa fun u ni awọn ohun alumọni litiumu miiran nitori, gẹgẹbi ibatan wọn, o yẹ ki o wa nibẹ. Ni ọpọlọpọ igba o dabi ẹni pe o ti ṣe awari, botilẹjẹpe airotẹlẹ, ṣugbọn kii ṣe ohun elo.
Ni ibẹrẹ awọn ọdun 87, o han gbangba pe ipin 1914 jẹ ipanilara. Ni ọdun 227, awọn onimọ-jinlẹ Austrian sunmọ lati ṣawari. S. Meyer, W. Hess, ati F. Panet ṣe akiyesi itọsi alpha alailagbara lati actinium-89 (ni afikun si awọn patikulu beta ti a fi pamọ lọpọlọpọ). Niwọn igba ti nọmba atomiki ti actinium jẹ 87, ati itujade ti patiku alpha jẹ nitori “idinku” ti eroja si awọn aaye meji ni tabili igbakọọkan, isotope pẹlu nọmba atomiki 223 ati nọmba nọmba XNUMX yẹ ki o jẹ, sibẹsibẹ, awọn patikulu alpha ti agbara ti o jọra (iwọn awọn patikulu inu afẹfẹ jẹ iwọn iwọn agbara wọn) tun firanṣẹ isotope ti protactinium, awọn onimọ-jinlẹ miiran ti daba ibajẹ oogun naa.
Láìpẹ́, ogun bẹ́ sílẹ̀, ohun gbogbo sì ti gbàgbé. Ni awọn ọdun 30, a ṣe apẹrẹ awọn accelerators patiku ati awọn eroja atọwọda akọkọ ni a gba, fun apẹẹrẹ, astatium ti a ti nreti pipẹ pẹlu nọmba atomiki 85. Ninu ọran ti ano 87, ipele ti imọ-ẹrọ ti akoko yẹn ko gba laaye lati gba iye to wulo. ti ohun elo fun kolaginni. Físíìsì ọmọ ilẹ̀ Faransé ṣàṣeyọrí láìròtẹ́lẹ̀ Marguerite Perey, akeko ti Maria Sklodowska-Curie (6). Arabinrin naa, bii awọn ara ilu Austrian ni idamẹrin ọdun sẹyin, ṣe iwadi ibajẹ ti actinium-227. Ilọsiwaju ti imọ-ẹrọ jẹ ki o ṣee ṣe lati gba igbaradi mimọ, ati ni akoko yii ko si ẹnikan ti o ni iyemeji eyikeyi pe a ti ṣe idanimọ rẹ nikẹhin. Oluwadi sọ orukọ rẹ Faranse ni ola ti won Ile-Ile. Ano 87 jẹ ikẹhin ti a ṣe awari ni awọn ohun alumọni, awọn ti o tẹle ni a gba ni atọwọda.
Frans o ti wa ni akoso ninu awọn ẹgbẹ ti eka ti awọn ipanilara jara, ni a ilana pẹlu kekere ṣiṣe ati, Jubẹlọ, jẹ gidigidi kukuru-ti gbé. Isotope ti o lagbara julọ ti a ṣe awari nipasẹ Iyaafin Perey, Fr-223, ni igbesi aye idaji ti o kan ju iṣẹju 20 (itumọ pe 1/8 nikan ti iye atilẹba wa lẹhin wakati kan). A ti ṣe iṣiro pe gbogbo agbaiye ni nikan ni iwọn 30 giramu ti franc (iwọntunwọnsi ti wa ni idasilẹ laarin isotope ibajẹ ati isotope tuntun ti a ṣẹda).
Botilẹjẹpe a ko gba apakan ti o han ti awọn agbo ogun franc, awọn ohun-ini rẹ ti ṣe iwadii, ati pe a rii pe o jẹ ti ẹgbẹ alkaline. Fun apẹẹrẹ, nigba ti a ba ṣafikun perchlorate si ojutu ti o ni franc ati ions potasiomu ninu, itusilẹ yoo jẹ ipanilara, kii ṣe ojutu. Iwa yii jẹri pe FrClO4 die-die tiotuka (precipitates pẹlu KClO4), ati awọn ohun-ini ti francium jẹ iru awọn ti potasiomu.
France, bawo ni yoo ṣe jẹ...
… Ti MO ba le gba ayẹwo ti o han si oju ihoho? Nitoribẹẹ, rirọ bi epo-eti, ati boya pẹlu hue goolu (cesium ti o wa loke rẹ jẹ rirọ pupọ ati ofeefee ni awọ). Yoo yo ni 20-25°C yoo si rọ ni ayika 650°C (iṣiro ti o da lori data lati iṣẹlẹ iṣaaju). Ni afikun, yoo jẹ iṣẹ-kemikali pupọ. Nitorina, o yẹ ki o wa ni ipamọ laisi wiwọle si atẹgun ati ọrinrin ati ninu apo ti o daabobo lodi si itankalẹ. Yoo jẹ pataki lati yara soke pẹlu awọn adanwo, nitori ni awọn wakati diẹ yoo jẹ adaṣe ko si Faranse ti o ku.
Litiumu ọlá
Ṣe o ranti awọn afarape-halogens lati iyipo halogen ti ọdun to kọja? Iwọnyi jẹ awọn ions ti o huwa bi anions bii Cl- tabi rara-. Iwọnyi pẹlu, fun apẹẹrẹ, cyanides CN- ati SCN moles-, lara awọn iyọ pẹlu kan solubility iru si ti ẹgbẹ 17 anions.
Awọn ara ilu Lithuania tun ni ọmọlẹyin, eyiti o jẹ ion ammonium NH. 4 + - ọja ti itu ti amonia ninu omi (ojutu jẹ ipilẹ, botilẹjẹpe alailagbara ju ninu ọran ti irin hydroxides alkali) ati iṣesi rẹ pẹlu awọn acids. Bakanna ni ion ṣe atunṣe pẹlu awọn irin alkali ti o wuwo, ati ibatan rẹ ti o sunmọ julọ si potasiomu, fun apẹẹrẹ, o jọra ni iwọn si cation potasiomu ati nigbagbogbo rọpo K+ ninu awọn agbo ogun adayeba rẹ. Awọn irin litiumu jẹ ifaseyin pupọ lati gba nipasẹ eletiriki ti awọn ojutu olomi ti iyọ ati awọn hydroxides. Lilo elekiturodu mercury, ojutu irin kan ninu makiuri (amalgam) ti gba. Ioni ammonium jẹ iru si awọn irin alkali ti o tun ṣe amalgam kan.
Ninu ilana eto ti itupalẹ ti L.awọn ohun elo ion magnẹsia ni o kẹhin lati wa ni awari. Idi ni awọn ti o dara solubility ti won chlorides, sulfates ati sulfides, eyi ti o tumo si wipe won ko ba ko precipitate labẹ awọn iṣẹ ti tẹlẹ fi kun reagents lo lati mọ awọn niwaju wuwo awọn irin ni awọn ayẹwo. Botilẹjẹpe awọn iyọ ammonium tun jẹ tiotuka gaan, a rii wọn ni ibẹrẹ ti itupalẹ, nitori wọn ko duro alapapo ati evaporation ti awọn ojutu (wọn decompose ni irọrun ni irọrun pẹlu itusilẹ amonia). Ilana naa ṣee ṣe mọ fun gbogbo eniyan: ojutu ti ipilẹ to lagbara (NaOH tabi KOH) ti wa ni afikun si apẹẹrẹ, eyiti o fa idasilẹ ti amonia.
Sam amonia o ti rii nipasẹ olfato tabi nipa fifi iwe kan fun gbogbo agbaye ti o tutu pẹlu omi si ọrun ti tube idanwo naa. NH gaasi3 dissolves ninu omi ati ki o ṣe awọn ojutu ipilẹ ati ki o tan awọn iwe bulu.
7. Wiwa awọn ions ammonium: ni apa osi, okun idanwo naa yipada buluu labẹ iṣẹ ti amonia ti a ti tu silẹ, ni apa ọtun, abajade rere ti idanwo Nessler
Nigbati o ba n wa amonia pẹlu iranlọwọ ti olfato, o yẹ ki o ranti awọn ofin fun lilo imu ni yàrá. Nitorinaa, maṣe tẹra si ohun elo ifaseyin, darí awọn eefin si ara rẹ pẹlu gbigbe afẹfẹ ti ọwọ rẹ ki o ma ṣe fa afẹfẹ “àyà ni kikun”, ṣugbọn jẹ ki oorun oorun ti agbo naa de imu rẹ funrararẹ.
Solubility ti iyọ ammonium jẹ iru si ti awọn agbo ogun potasiomu afọwọṣe, nitorinaa o le jẹ idanwo lati mura ammonium perchlorate NH.4ClO4 ati eka agbo pẹlu koluboti (fun awọn alaye, wo isele ti tẹlẹ). Sibẹsibẹ, awọn ọna ti a gbekalẹ ko dara fun wiwa awọn oye kekere ti amonia ati awọn ions ammonium ninu apẹẹrẹ kan. Ni awọn ile-iṣere, Nessler's reagent ni a lo fun idi eyi, eyiti o ṣaju tabi yi awọ pada paapaa niwaju awọn itọpa ti NH.3 (7).
Bibẹẹkọ, Mo ni imọran ni ilodi si ṣiṣe idanwo ti o yẹ ni ile, nitori o jẹ dandan lati lo awọn agbo ogun majele majele.
Duro titi ti o ba wa ni ile-iṣẹ alamọdaju labẹ abojuto alamọdaju ti olutọran kan. Kemistri jẹ fanimọra, ṣugbọn - fun awọn ti ko mọ tabi aibikita - o le lewu.
Отрите также:
