Aristocracy eroja

Lara kọọkan ti tabili igbakọọkan dopin ni ipari. Ní nǹkan bí ọgọ́rùn-ún ọdún sẹ́yìn, ìwàláàyè wọn kò tilẹ̀ yẹ. Lẹhinna wọn ṣe iyalẹnu agbaye pẹlu awọn ohun-ini kemikali wọn, tabi dipo isansa wọn. Paapaa nigbamii wọn yipada lati jẹ abajade ọgbọn ti awọn ofin ti ẹda. awọn gaasi ọlọla.

Ni akoko pupọ, wọn "lọ sinu iṣe", ati ni idaji keji ti ọgọrun ọdun to koja wọn bẹrẹ si ni nkan ṣe pẹlu awọn eroja ti o kere julọ. Jẹ ki a bẹrẹ itan ti awujọ giga alakọbẹrẹ bii eyi:

Ni ojo ti oti pe seyin…

… Oluwa kan wa.

Oluwa Henry Cavendish (1731-1810) ni aworan afọwọya atijọ.

Henry Cavendish o jẹ ti aristocracy ti o ga julọ ti Ilu Gẹẹsi, ṣugbọn o nifẹ lati kọ awọn aṣiri ti iseda. Ni ọdun 1766, o ṣe awari hydrogen, ati ọdun mọkandinlogun lẹhinna o ṣe idanwo kan ninu eyiti o le rii nkan miiran. Ó fẹ́ mọ̀ bóyá afẹ́fẹ́ ní àwọn èròjà mìíràn yàtọ̀ sí afẹ́fẹ́ oxygen àti nitrogen tá a ti mọ̀ tẹ́lẹ̀. O kun tube gilasi ti a tẹ pẹlu afẹfẹ, fi omi ṣan awọn opin rẹ sinu awọn ohun elo Makiuri ati ki o kọja awọn igbasilẹ ina mọnamọna laarin wọn. Awọn sipaki naa jẹ ki nitrogen darapọ pẹlu atẹgun, ati awọn akojọpọ ekikan ti o jẹ abajade ni a gba nipasẹ ojutu alkali. Ni aini ti atẹgun, Cavendish jẹun sinu tube ati tẹsiwaju idanwo naa titi gbogbo nitrogen yoo fi yọ kuro. Idanwo naa duro ni ọpọlọpọ awọn ọsẹ, lakoko eyiti iwọn gaasi ninu paipu n dinku nigbagbogbo. Ni kete ti nitrogen ti rẹwẹsi, Cavendish yọ atẹgun kuro o si rii pe o ti nkuta si tun wa, eyiti o pinnu lati jẹ. ¹/₁₂₀ iwọn didun akọkọ ti afẹfẹ. Oluwa ko beere nipa iseda ti awọn iyokù, ni imọran ipa naa lati jẹ aṣiṣe ti iriri. Loni a mọ pe o wa nitosi si ṣiṣi argon, ṣugbọn o gba diẹ sii ju ọgọrun ọdun lati pari idanwo naa.

oorun ohun ijinlẹ

Awọn oṣupa oorun ti nigbagbogbo fa akiyesi awọn eniyan lasan ati awọn onimọ-jinlẹ nigbagbogbo. Ní August 18, 1868, àwọn onímọ̀ ìjìnlẹ̀ sánmà tí wọ́n ń wo ìṣẹ̀lẹ̀ yìí kọ́kọ́ lo spectroscope (tí wọ́n ṣe ní nǹkan bí ọdún mẹ́wàá sẹ́yìn) láti fi kẹ́kọ̀ọ́ àwọn òkìkí oòrùn, tí ó hàn gbangba pẹ̀lú disk tó ṣókùnkùn. Faranse Pierre Janssen ni ọna yii o fi idi rẹ mulẹ pe corona oorun jẹ pataki ti hydrogen ati awọn eroja miiran ti ilẹ. Ṣugbọn ni ọjọ keji, lakoko ti o n ṣakiyesi Oorun lẹẹkansi, o ṣe akiyesi laini iwoye ti a ko ṣalaye tẹlẹ ti o wa nitosi laini ofeefee abuda ti iṣuu soda. Janssen ko lagbara lati so si eyikeyi ano mọ ni akoko. Onímọ̀ nípa sánmà ará ilẹ̀ Gẹ̀ẹ́sì kan tún ṣe àkíyèsí kan náà Alagadagodo Norman. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ti gbe ọpọlọpọ awọn idawọle siwaju nipa ẹya aramada ti irawọ wa. Lockyer loruko e ga agbara lesa, lori dípò ti Greek ọlọrun ti oorun - Helios. Sibẹsibẹ, ọpọlọpọ awọn onimo ijinlẹ sayensi gbagbọ pe laini ofeefee ti wọn ri jẹ apakan ti spectrum hydrogen ni awọn iwọn otutu ti irawọ ga julọ. Ni ọdun 1881, onimọ-jinlẹ ara Italia ati onimọ-jinlẹ Luigi Palmieri ṣe iwadi awọn gaasi folkano ti Vesuvius nipa lilo spectroscope kan. Ni irisi wọn, o rii ẹgbẹ ofeefee kan ti a sọ si helium. Sibẹsibẹ, Palmieri ṣapejuwe awọn abajade ti awọn idanwo rẹ, ati pe awọn onimo ijinlẹ sayensi miiran ko jẹrisi wọn. A ti mọ ni bayi pe helium ni a rii ninu awọn gaasi onina, ati pe nitootọ Ilu Italia le jẹ ẹni akọkọ lati ṣakiyesi irisi helium ori ilẹ.

Apejuwe lati ọdun 1901 ti n ṣafihan ohun elo fun idanwo Cavendish

Nsii ni aaye eleemewa kẹta

Ni ibẹrẹ ọdun mẹwa ti o kẹhin ti ọgọrun ọdun XNUMX, physicist English Oluwa Rayleigh (John William Strutt) pinnu lati pinnu deede awọn iwuwo ti awọn gaasi pupọ, eyiti o tun jẹ ki o ṣee ṣe lati pinnu deede awọn ọpọ atomiki ti awọn eroja wọn. Rayleigh jẹ́ olùṣàdánwò aláápọn, nítorí náà ó gba àwọn gáàsì láti oríṣiríṣi oríṣiríṣi orísun láti lè rí àwọn ohun àìmọ́ tí yóò sọ àbájáde rẹ̀ di èké. O ṣakoso lati dinku aṣiṣe ti ipinnu si awọn ọgọọgọrun ti ogorun, eyiti o kere pupọ ni akoko yẹn. Awọn gaasi ti a ṣe atupale ṣe afihan ibamu pẹlu iwuwo ipinnu laarin aṣiṣe wiwọn. Eyi ko ṣe ohun iyanu fun ẹnikẹni, nitori akopọ ti awọn agbo ogun kemikali ko da lori ipilẹṣẹ wọn. Iyatọ jẹ nitrogen - nikan o ni iwuwo ti o yatọ ti o da lori ọna iṣelọpọ. Nitrojiini oyi oju aye (ti o gba lati afẹfẹ lẹhin iyapa ti atẹgun, oru omi ati erogba oloro) ti nigbagbogbo wuwo ju kẹmika (ti o gba nipasẹ jijẹ ti awọn agbo ogun rẹ). Iyatọ naa, ti o to, jẹ igbagbogbo ati pe o to 0,1%. Rayleigh, ko le ṣe alaye iṣẹlẹ yii, yipada si awọn onimo ijinlẹ sayensi miiran.

Iranlọwọ funni nipasẹ a chemist William Ramsay. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì méjèèjì parí èrò sí pé àlàyé kan ṣoṣo tó wà níbẹ̀ ni pé àkópọ̀ èéfín gáàsì tó wúwo nínú afẹ́fẹ́ nitrogen tó ń wá látinú afẹ́fẹ́. Nigbati wọn wa apejuwe ti idanwo Cavendish, wọn ro pe wọn wa ni ọna ti o tọ. Wọn tun ṣe idanwo naa, ni akoko yii ni lilo awọn ohun elo igbalode, ati laipẹ wọn ni apẹẹrẹ ti gaasi ti a ko mọ ni ohun-ini wọn. Itupalẹ Spectroscopic ti fihan pe o wa lọtọ lati awọn nkan ti a mọ, ati awọn ijinlẹ miiran ti fihan pe o wa bi awọn ọta lọtọ. Nitorinaa, iru awọn gaasi ko ti mọ (a ni O₂N₂, H₂), nitorina iyẹn tun tumọ si ṣiṣi eroja tuntun kan. Rayleigh ati Ramsay gbiyanju lati ṣe e argon (Giriki = Ọlẹ) lati fesi pẹlu awọn oludoti miiran, ṣugbọn si abajade. Lati pinnu iwọn otutu ti isunmi rẹ, wọn yipada si eniyan kan ṣoṣo ni agbaye ni akoko yẹn ti o ni ohun elo ti o yẹ. Oun ni Karol Olszewski, professor ti kemistri ni Jagiellonian University. Olshevsky liquefied ati riro argon, ati ki o tun pinnu awọn oniwe-miiran ti ara sile.

Iroyin ti Rayleigh ati Ramsay ni Oṣu Kẹjọ ọdun 1894 fa ariwo nla kan. Awọn onimo ijinlẹ sayensi ko le gbagbọ pe awọn iran ti awọn oniwadi ti gbagbe 1% paati afẹfẹ, eyiti o wa lori Earth ni iye ti o tobi ju, fun apẹẹrẹ, fadaka. Awọn idanwo nipasẹ awọn miiran ti jẹrisi aye ti argon. A ṣe akiyesi wiwa ni ẹtọ ni aṣeyọri nla ati iṣẹgun ti idanwo iṣọra (a sọ pe ohun elo tuntun ti farapamọ ni aaye eleemewa kẹta). Sibẹsibẹ, ko si ẹnikan ti o nireti pe yoo wa ...

… Gbogbo idile ti awọn gaasi.

Ẹgbẹ iliomu (nọmba atomiki ni oke, ibi-atomiki ni isalẹ).

Paapaa ṣaaju ki a ti ṣe atupale oju-aye daradara, ọdun kan lẹhinna, Ramsay nifẹ si nkan kan ninu iwe akọọlẹ Geology ti o royin itusilẹ gaasi lati awọn irin uranium nigbati o farahan si acid. Ramsay tun gbiyanju lẹẹkansi, ṣe ayẹwo gaasi abajade pẹlu spectroscope kan o rii awọn laini iwoye ti ko mọ. Ijumọsọrọ pẹlu William Crookes, alamọja ni spectroscopy, yori si ipari pe o ti pẹ ni wiwa lori Earth ga agbara lesa. Bayi a mọ pe eyi jẹ ọkan ninu awọn ọja ibajẹ ti uranium ati thorium, ti o wa ninu awọn irin ti awọn eroja ipanilara ti ara. Ramsay tun beere lọwọ Olszewski lati mu gaasi tuntun naa. Sibẹsibẹ, ni akoko yii ohun elo naa ko lagbara lati ṣaṣeyọri awọn iwọn otutu kekere to, ati helium olomi ko gba titi di ọdun 1908.

Helium tun jade lati jẹ gaasi monatomic ati aiṣiṣẹ, bii argon. Awọn ohun-ini ti awọn eroja mejeeji ko baamu si eyikeyi idile ti tabili igbakọọkan ati pe o pinnu lati ṣẹda ẹgbẹ lọtọ fun wọn. [helowce_uklad] Ramsay wa si ipari pe awọn ela wa ninu rẹ, ati papọ pẹlu ẹlẹgbẹ rẹ Morrisem Traversem bẹrẹ iwadi siwaju sii. Nipa distilling afẹfẹ omi, awọn chemists ṣe awari awọn gaasi mẹta diẹ sii ni 1898: neon (gr. = titun), krypton (gr. = skryty) i xenon (Giriki = ajeji). Gbogbo wọn, pẹlu helium, wa ninu afẹfẹ ni awọn iwọn to kere ju, pupọ kere ju argon. Passivity kemikali ti awọn eroja tuntun jẹ ki awọn oniwadi fun wọn ni orukọ ti o wọpọ. awọn gaasi ọlọla. 

Lẹhin awọn igbiyanju ti ko ni aṣeyọri lati yapa kuro ninu afẹfẹ, helium miiran ni a ṣe awari bi ọja ti awọn iyipada ipanilara. Ni ọdun 1900 Frederick Dorn Oraz Andre-Louis Debirn wọn ṣe akiyesi itusilẹ ti gaasi (emanation, bi wọn ti sọ lẹhinna) lati radium, eyiti wọn pe radon. Laipẹ a ṣe akiyesi pe awọn emanations tun njade thorium ati actinium (thoron ati actinon). Ramsay ati Frederick Soddy safihan pe ti won ba wa ni ọkan ano ati ki o jẹ nigbamii ti ọlọla gaasi ti won ti a npè ni niton (Latin = lati tan nitori awọn ayẹwo gaasi ti nmọlẹ ninu okunkun). Ni ọdun 1923, nithon nikẹhin di radon, ti a npè ni lẹhin isotope ti o gunjulo julọ.

Ikẹhin ti awọn fifi sori ẹrọ helium ti o pari tabili igbakọọkan gidi ni a gba ni ọdun 2006 ni yàrá iparun Russia ni Dubna. Orukọ naa, ti a fọwọsi nikan ọdun mẹwa lẹhinna, Oganesson, ni ola ti Russian iparun physicist Yuri Oganesyan. Ohun kan ṣoṣo ti a mọ nipa eroja tuntun ni pe o jẹ ohun ti o wuwo julọ ti a mọ titi di isisiyi ati pe awọn iparun diẹ ni a ti ṣe ti o ti gbe fun o kere ju millimise-aaya kan.

Awọn aiṣedeede kemikali

Igbagbọ ninu passivity kẹmika ti helium ṣubu ni ọdun 1962 nigbati Neil Bartlett o gba a yellow ti agbekalẹ Xe [PtF₆]. Kemistri ti awọn agbo ogun xenon loni jẹ lọpọlọpọ: awọn fluorides, oxides ati paapaa awọn iyọ acid ti nkan yii ni a mọ. Ni afikun, wọn jẹ awọn agbo ogun ti o wa titi labẹ awọn ipo deede. Krypton fẹẹrẹfẹ ju xenon, ṣe agbekalẹ ọpọlọpọ awọn fluorides, bii radon ti o wuwo (ipanilara ti igbehin jẹ ki iwadii nira pupọ sii). Ni apa keji, awọn mẹta lightest - helium, neon ati argon - ko ni yẹ agbo.

Awọn agbo ogun kemikali ti awọn gaasi ọlọla pẹlu awọn alabaṣiṣẹpọ ọlọla ti o kere si ni a le ṣe afiwe si awọn aiṣedeede atijọ. Loni, ero yii ko wulo mọ, ati pe ko yẹ ki o yà eniyan pe…

Awọn ọkọ ofurufu, lati osi si otun: Lord Rayleigh (John William Strutt, 1842–1919), Sir William Ramsay (1852–1916) ati Morris Travers (1872–1961); aworan lati ikojọpọ ti University College London.

… aristocrats ṣiṣẹ.

A gba iliomu nipasẹ yiya sọtọ afẹfẹ olomi ninu nitrogen ati awọn ohun ọgbin atẹgun. Ni apa keji, orisun helium jẹ gaasi adayeba, ninu eyiti o to iwọn diẹ ninu ogorun (ni Yuroopu, ile-iṣẹ iṣelọpọ helium ti o tobi julọ n ṣiṣẹ ni bori, ni Greater Poland Voivodeship). Iṣẹ akọkọ wọn ni lati tàn ninu awọn tubes itanna. Ni ode oni, ipolowo neon tun jẹ itẹlọrun si oju, ṣugbọn awọn ohun elo helium tun jẹ ipilẹ ti awọn iru lasers kan, bii laser argon ti a yoo pade ni ehin tabi alamọdaju.

Itumọ olorin ti Xenon Ion Probe Dawn nitosi Ceres asteroid.

Passivity kemikali ti awọn fifi sori ẹrọ helium ni a lo lati ṣẹda oju-aye ti o daabobo lodi si ifoyina, fun apẹẹrẹ, nigbati awọn irin alurinmorin tabi apoti ounjẹ hermetic. Awọn atupa ti o kun fun Helium nṣiṣẹ ni iwọn otutu ti o ga julọ (iyẹn, wọn tan imọlẹ) ati lo ina mọnamọna daradara siwaju sii. Nigbagbogbo a lo argon pẹlu nitrogen, ṣugbọn krypton ati xenon fun paapaa awọn abajade to dara julọ. Lilo tuntun ti xenon jẹ bi ohun elo imudani ninu iṣipopada rocket ion, eyiti o ni imunadoko diẹ sii ju isunmọ itusilẹ kemikali. Helium ti o fẹẹrẹ julọ kun fun awọn fọndugbẹ oju ojo ati awọn fọndugbẹ fun awọn ọmọde. Ni adalu pẹlu atẹgun, helium ti lo nipasẹ awọn oniruuru lati ṣiṣẹ ni awọn ijinle nla, eyiti o ṣe iranlọwọ lati yago fun aisan ailera. Ohun elo pataki julọ ti helium ni lati ṣaṣeyọri awọn iwọn otutu kekere ti o nilo fun superconductors lati ṣiṣẹ.

Apapọ atẹgun-helium ṣe idaniloju omiwẹ ailewu.