Краткое описание химических элементов icon

Краткое описание химических элементов



НазваниеКраткое описание химических элементов
Дата конвертации05.08.2012
Размер249,17 Kb.
ТипРеферат
Краткое описание химических элементов


Актиний, Асtinium, Ас (89)Актиний (англ. и франц.- Асtinium, нем.- Аktinium) был открыт в остаткахсмоляной обманки сотрудником супругов Кюри Добьерном в 1899 г. Названиеэтому радиоактивному элементу присвоено по аналогии с названием радия(radius-луч); слово актиний (излучающий) происходит от греческого -излучение, свет. История дальнейшего изучения актиния такова: в 1901 г.Гизель, исследуя выделенную из смоляной обманки фракцию, содержащуюредкоземельные элементы, обнаружил сильную радиоактивность раствора ивыделил из него препарат неизвестного радиоактивного элемента, названногоим эманием (Еmanium). Название это тоже подчеркивало радиоактивные свойстваэлемента (от лат. emanare - истекать, вытекать). В 1904 г. была установленаидентичность эмания с актинием, и для элемента оставили старое название.Актиний - один из продуктов актиниевого ряда радиоактивного распада.Названия ряда изотопов - продуктов распада этого ряда - произведены отслова актиний. По названию актиния трансурановые элементы именуютактиноидами. Торий, Thorium, Th(90)Торий получил название за 15 лет до того, как был открыт. В 1815 г.Берцелиус, анализируя один редкий минерал из округа Фалюн в Швеции, пришелк заключению, что в нем содержится новый металл, который Берцелиус поспешилнаименовать торием. И хотя это заключение было совершенно ошибочным, в тевремена мало кто мог оспаривать результаты анализа, сделанного стольавторитетным ученым. Ошибку обнаружил 10 лет спустя сам Берцелиус.Оказалось то, что он принял за окисел нового металла, было основнымфосфатом иттрия. Однако название торий оказалось весьма живучим. В 1828 г.Берцелиус получил из Норвегии образец минерала, найденного в сиенитах наострове Левен. Черный тяжелый мягкий минерал (он легко резался ножом) былпохож на гадолинит и в нем можно было подозревать присутствие тантала. Попросьбе норвежских ученых отца и сына Эсмарк Берцелиус сделал анализминерала и обнаружил, что он состоит из кремнезема и окисла неизвестногометалла, который вновь получил название торий (Thorium) от именидревнескандинавского божества Тора. Эсмарки предложили назвать новыйминерал в честь Берцелиуса берцелитом, но сам Берцелиус дал емуобщепринятое название торит (силикат тория). Попытки Берцелиуса выделитьторий в металлическом виде не увенчались успехом. Это сделал Нильсон в 1882г. Долгое время торий не привлекал к себе особого внимания химиков и лишьпосле открытия радиоактивности началась новая страница истории тория. После1898 г., когда Кюри-Склодовская и Шмидт (Мюнстер) обнаружили независимодруг от друга радиоактивность тория, начались многочисленные исследования,приведшие к открытию ряда продуктов радиоактивного распада тория. В 1902 г.Резерфорд и Содди выделили из раствора ториевой соли продукт, названный имиторием-Х; в 1905 г. Ган, работавший у Рамзая, открыл радиоторий в минералеторините из Цейлона; в 1907 г. он же открыл один из продуктов распада тория- мезоторий (мезоторий-I и мезоторий-П); позже были открыты и другие членыториевого ряда. В русской литературе первых десятилетий XIX в. названиеторий встречается еще до открытия зтого металла. Так, у Двигубского (1822)говорится о ториновой земле, у Соловьева (1824) - о торинии, у Страхова(1825) - о торине, встречаются также названия тор, торинум. Начиная сЩеглова (1830) в русской химической литературе обычно употребляетсяназвание торий. Протактиний, Protactinium, Ра (91)В результате расширения исследований радиоактивных превращений уранастановилось все очевиднее, что актиний является продуктом одного из такихпревращений. В частности, это подтверждалось постоянством отношенияактиний: уран в урановых минералах. Однако установить последовательностьпревращений и найти звенья цепи образования актиния удалось не сразу.Содди, Руссель и Фаянс независимо друг от друга предсказали существованиерадиоактивного элемента - члена уранового ряда, который как аналог тантала(эка-тантал) должен занять пустующую клетку ниже ванадия. И действительно,в 1917 г. Мейтнер, а год спустя Содди, Крэнстон и Флэкк открыли элемент 91,который оказался первым в ряду актиния, образуя актиний в результате аlfa-излучения. Элемент наименовали протактинием от греч.первый, исходный,начальный и актиний. Название это фиксирует тот факт, что протактинийявляется исходным элементом в ряду образования актиния. В 1927 г. Гроссевпервые выделил несколько миллиграмм чистой пятиокиси протактиния (Ра2О5) Уран, Uranum, U (92)В Богемии (Чехословакия) с давних пор производилась добычаполиметаллических руд. Среди руд и минералов горняки часто обнаруживаличерный тяжелый минерал, так называемую смоляную обманку (Pechblende). ВXVIII в. полагали, что этот минерал содержит цинк и железо, однако точныхданных о его составе не было. Первым исследованием смоляной обманки занялсяв 1789 г. немецкий химик-аналитик Клапрот. Он начал со сплавления минералас едким кали в серебряном тигле; этот способ Клапрот разработал незадолгодо этого, чтобы переводить в раствор силикаты и другие нерастворимыевещества. Однако продукт сплавления минерала растворялся не полностью.Отсюда Клапрот пришел к выводу, что в минерале нет ни молибдена, нивольфрама, есть какая-то неизвестная субстанция, содержащая новый металл.Клапрот попробовал растворить минерал в азотной кислоте и царской водке. Востатке от растворения он обнаружил кремниевую кислоту и немного серы, а израствора через некоторое время выпали красивые светлые зеленовато-желтыекристаллы в виде шестигранных пластинок. Под действием желтой кровяной солииз раствора этих кристаллов выпадал коричнево-красный осадок, легкоотличимый от подобных осадков меди и молибдена. Клапроту пришлось многопотрудиться, прежде чем ему удалось выделить чистый металл. Онвосстанавливал окисел бурой, углем и льняным маслом, но во всех случаях принагревании смеси образовывался черный порошок. Только в результатевторичной обработки этого порошка (нагревание в смеси с бурой и углем)получилась спекшаяся масса с вкрапленными в нее маленькими зернами металла.Клапрот назвал новый металл ураном (Uranium) в ознаменование того, чтоисследование этого металла почти совпало по времени с открытием планетыУран (1781). По поводу этого названия Клапрот пишет: "ранее признавалосьсуществование лишь семи планет, соответствовавших семи металлам, которые иобозначались знаками планет. В связи с этим целесообразно, следуя традиции,назвать новый металл именем вновь открытой планеты. Слово уран происходитот греч.- небо и, таким образом, может означать "небесный металл". Смолянуюобманку Клапрот переименовал в "урановую смолку". Чистый металлический уранполучил впервые Пелиго в 1840 г. Долгое время химики располагали солямиурана в очень небольших количествах; их использовали для получения красок ив фотографии. Исследования урана хотя и велись, но мало что прибавляли ктому, что установил Клапрот. Атомный вес урана принимали равным 120 до техпор, пока Менделеев предложил удвоить эту величину. После 1896 г., когдаБеккерель открыл явление радиоактивности, уран вызвал глубочайший интерес ихимиков и физиков. Беккерель обнаружил, что двойная соль калийуранилсульфатоказывает действие на фотографическую пластинку, завернутую в чернуюбумагу, т. е. испускает какие-то лучи. Супруги Кюри, а затем и другиеученые продолжили исследования Беккереля, в результате чего были открытырадиоактивные элементы (радий, полоний и актиний) и множество радиоактивныхизотопов тяжелых элементов. В 1900 г. Крукс открыл первый изотоп урана -уран-Х, затем были открыты другие изотопы, названные уран-I и уран-II. В1913 г. Фаянс и Геринг показали, что в результате beta-излучения, уран-Х1превращается в новый элемент (изотоп), названный ими бревием; позже егостали именовать ураном-Х2. К нашему времени открыты все члены ураново-радиевого ряда радиоактивного распада. Нептуний, Neptunium, Np (93)Открытый в 1940 г. нептуний был первым искусственно полученнымтрансурановым элементом. В 30-х годах велись интенсивные исследованияискусственных радиоактивных веществ, в частности, продуктов бомбардировкинейтронами урана. Химический анализ этих продуктов приводил к выводу осуществовании элементов тяжелее урана. В 1939 г. Мак-Миллан в продуктахоблучения урана нейтронами открыл радиоактивный изотоп с периодомполураспада 2,3 суток. Затем изотоп исследовал Сегрэ, который установил,что его свойства подобны свойствам редкоземельных элементов. В мае 1940 г.Мак-Миллан и Абельсон изучили реакцию образования изотопа: уран - 238 путемзахвата нейтрона превращается в уран - 239 (период полураспада 23 мин.),который в свою очередь превращается в нептуний-239. Название "нептуний"дано новому элементу потому, что он следует за ураном в соответствии срасположением планет в солнечной системе. В 1942 г. был открыт другойизотоп - нептуний-237 (Сиборг и Валь), распадающийся с аlfa-излучением(период полураспада 2,25 млн. лет). Символ Np предложен в 1948 г. Плутоний, Plutonium, Pu (94)Плутоний был открыт в конце 1940 г. в Калифорнийском университете. Егосинтезировали Мак-Миллан, Кеннеди и Валь, бомбардируя окись урана (U3O8)сильно ускоренными в циклотроне ядрами дейтерия (дейтронами). Позднее былоустановлено, что при этой ядерной реакции сначала получается короткоживущийизотоп нептуний-238, а из него уже плутоний-238 с периодом полураспадаоколо 50 лет. Годом позже Кеннеди, Сиборг, Сегрэ и Валь синтезировали болееважный изотоп - плутоний-239 посредством облучения урана сильно ускореннымив циклотроне нейтронами. Плутоний-239 образуется при распаде нептуния-239;он испускает alfa-лучи и имеет период полураспада 24 000 лет. Чистоесоединение плутония впервые получено в 1942 r. Затем стало известно, чтосуществует природный плутоний, обнаруженный в урановых рудах, в частности врудах, залегах в Конго.Название элемента было предложено в 1948 г.: Мак-Миллан назвал первыйтрансурановый элемент нептунием в связи с тем, что планета Нептун - перваяза Ураном. По аналогии элемент 94 решили назвать плутонием, так как планетаПлутон является второй за Ураном. Плутон, открытый в 1930 г., получил своеназвание от имени бога Плутона - властителя подземного царства по греческоймифологии. В начале XIX в. Кларк предлагал наименовать плутонием элементбарий, производя это название непосредственно от имени бога Плутона, но егопредложение не было принято.Америций, Аmericium, Аm (95)Этот элемент получен искусственно путем облучения плутония нейтронами вконце 1944 г. в Металлургической лаборатории Чикагского университетаСиборгом, Джеймсом и Морганом. С открытием америция стало очевидно, чтотяжелые трансурановые элементы образуют семейство, подобное семействуредкоземельных элементов - лантаноидов. При этом от элемента к элементупостепенно заполняется электронная 5f-оболочка, точно так же, как улантаноидов заполняется 4f-оболочка. Америций содержит шесть 5f-электронов,и в этом отношении он подобен европию, тоже содержащему шесть 4f-электронов. На этом основании и было предложено название америций в честьАмерики, так же как европий был назван в честь Европы. Кюрий, Curium, Сm (96)Кюрий, принадлежащий к группе актиноидов, был открыт (синтезирован) в 1944г. в Металлургической лаборатории Чикагского университета Сиборгом и др.путем бомбардировки плутония ионами гелия. Через три года было полученочистое химическое соединение - гидроксид кюрия. Название новому элементудано в честь супругов Кюри по аналогии с названием редкоземельного элементагадолиния, имеющего похожее строение электронных оболочек. В символе Cmначальная буква обозначает фамилию Кюри, а вторая - имя Марии Кюри-Склодовской. Беркелий, Berkelium, Bk (97)Открыт в декабре 1949 г. Томпсоном, Гиорсо и Сиборгом в Калифорнийскомуниверситете в Беркли. При облучении 241Am alfa-частицами они получилиизотоп беркелия 243Вk. Поскольку Bk обладает структурным сходством стербием, получившим свое название от имени г. Иттерби в Швеции, иамериканские ученые назвали свой элемент по имени г. Беркли. В русскойлитературе часто встречается название берклий.Калифорний, Californium, Cf (98)Этот трансурановый элемент впервые был получен в феврале 1950 г.бомбардировкой микрограммовых количеств кюрия alfa-частицами. Честь егооткрытия принадлежит Томпсону, Стриту, Гиорсо и Сиборгу. Элемент,идентифицированный на ничтожном количестве исследуемого материала (около5000 атомов), назван по имени штата Калифорния, в университете которого онбыл открыт. Кроме того, во внимание принято соответствие между свойствамикалифорния и редкоземельного элемента диспрозия. Авторы открытия сообщили,что "диспрозий назван на основе греческого слова, означающеготруднодоступный; открытие другого (соответствующего) элемента столетиеспустя оказалось также труднодоступным в Калифорнии".Эйнштейний, Einsteinium, Еs (99)Открытие эйнштейния почти одновременно с фермием является результатомисследований продуктов взрыва термоядерного устройства, произведенногоамериканцами в Тихом океане в ноябре 1952 г. (операция "Майк"). Былоустановлено, что в продуктах взрыва содержатся особенно тяжелые ядра уранаи плутония, в том числе 224Pu и 246Pu. Образование таких ядер могло бытьлишь результатом мгновенного захвата ядрами 238U нескольких нейтронов (от 6до 17!). Это давало основание предположить, что одновременно с тяжелымиизотопами урана и плутония могли образоваться ядра элементов с атомнымномером больше 98. Действительно, при разделении продуктов взрываобнаружилось присутствие нового тяжелого элемента, и после переработкибольшого количества коралловых отложений и грязи, привезенных с меставзрыва, удалось выделить два изотопа (253 и 255) нового элемента. Ему былоприсвоено название "эйнштейний" в честь крупнейшего математика и физика XXв. Альберта Эйнштейна. Позже элемент 99 был получен искусственно другимиметодами, главным образом путем продолжительного облучения плутониянейтронами высоких энергий. Этим методом за 2-3 года можно получитьнесколько граммов эйнштейния; при термоядерной реакции он образуется занесколько тысячных долей секунды. Наиболее устойчивый изотоп эйнштейний-254обладает периодом полураспада около 270 дней.Фермий, Fermium, Fm (100)Этот трансурановый элемент открыт в 1953 г. почти неожиданно. В ноябре 1952г. на одном из островов Тихого океана ученые США произвели термоядерныйвзрыв большой силы (операция "Майк"). Часть продуктов зтого взрыва былауловлена бумажными фильтрами, установленными на пролетавших сквозь облаковзрыва беспилотных самолетах, а другая часть выпала в осадок неподалеку отместа взрыва. Те и другие продукты подвергли анализу в ряде лабораторийСША. В осадке были обнаружены атомы урала весьма высокого молекулярноговеса, так как уран во время взрыва мгновенно захватывает до 17 нейтронов. Впродуктах термоядерного взрыва были найдены также тяжелые изотопы плутония244Pu и 246Рu, которые образовались или при захвате ураном-238 6-8нейтронов или при распаде сверхтяжелых атомов урана. Сотрудники лабораториив Беркли (Сиборг, Гиорсо, Томпсон, Хиггинс) предположили, что при взрывемогли образоваться и элементы с атомными номерами более 98, идействительно, при разделении продуктов взрыва в ионнообменникеобнаружились следы нового тяжелого элемента. Но чтобы подтвердить этот факти иметь возможность идентифицировать новый элемент, материала оказалосьнедостаточно. Тогда на месте взрыва были собраны в больших количествахотложения кораллов и доставлены в лабораторию. Извлечения из этой "дорогойгрязи" исследовали в лабораториях Беркли, Лос-Аламоса и Аргонны и нашли вних изотопы двух новых элементов - 99 (эйнштейний) и 100 (фермий). Удалосьизвлечь лишь 200 атомов элемента 100, и на столь ничтожном количествематериала его идентифицировали. Название "фермий" (Fermium) придуманогруппой ученых, принимавших участие в исследованиях; оно дано в честь Ферми- знаменитого итальянского физика, лауреата Нобелевской премии,считающегося "отцом атомного века". Менделевий, Mendelevium, Md (101)Менделевий получен искусственно в 1955 г. Сиборгом с группой сотрудниковпри бомбардировке эйнштейния 253 ядрами гелия. Сначала было синтезировановсего несколько атомов (к 1958 г. их число достигло 100), которыеидентифицировали как атомы нового элемента. При радиоактивном распадеменделевия с выделением электронов образуется фермий 256; последнийраспадается спонтанно с расщеплением ядра. Период полураспада Md равен 30мин. Сиборг и его сотрудники предложили назвать новый элемент менделевием"в знак признания пионерской роли великого русского химика ДмитрияМенделеева, который первым использовал периодическую систему элементов дляпредсказания химических свойств еще не открытых элементов - принцип,который послужил ключом для открытия последних семи трансурановыхэлементов". Нобелий, Nobelium, No (102)В 1967 г. из Нобелевского физического института в Стокгольме поступилосообщение о том, что группе исследователей в результате бомбардировки ядеркюрия-244 сильно ускоренными ионами углерода-13 удалось получить новыйтрансурановый элемент 102. Элемент, испускающий alfa-лучи, имеет периодполураспада 10-12 мин.; массовое число 253. Было предложено назвать элементнобелием в честь института, в котором велось исследование. Однакоубедительно подтвердить свое открытие шведские ученые не смогли. Не удалосьсделать это и американским ученым Гиорсо и Сиборгу, сообщив, что прибомбардировке ядер кюрия-246 ионами углерода (С-12 и С-13) они получилиизотоп элемента 102 с массовым числом 254 и периодом полураспада около 3сек., они не смогли его идентифицировать химическим путем. Наиболееубедительные исследования сделаны в Объединенном институте ядерныхисследований в Дубне под руководством Г.Н.Флерова. Здесь был избран другойпуть синтеза элемента-102, временно обозначенного индексом "Х":бомбардировкой ядер урана-238 ионами неона. 92U238 + 10Ne22= 102X260 или 102X256 +40n1.Установлено, что период полураспада изотопа 102X256 (спонтанного деления надва приблизительно одинаковых осколка) превышает 1000 сек. В настоящеевремя во многих лаборатория продолжаются исследования с целью изысканияметодов получения и определения времени жизни изотопов элемента 102.Лоуренсий, Lawrencium, Lr (103)В 1961 г. сотрудники Калифорнийского университета (Гиорсо и др.),бомбардируя калифорний быстрыми ионами бора, установили, что при этомобразуется новый трансурановый элемент, принадлежащий к семействуактиноидов. Элемент наименовали лоуренсием в честь американского физикаЛоуренса - одного из создателей первых ускорителей и циклотронов дляполучения частиц высокой энергии. Лантан, Lanthanum, La (57) В первый период исследования редких земель (конец XVIII - начало XIX в.) названия редких земель и содержащих их минералов были весьма запутанными. Так, минерал, найденный в окрестностях местечка Иттерби и названный иттербит, после исследования его Гадолиным был переименован в гадолинит. Экеберг, повторив исследование Гадолина и очистив выделенную из гадолинита землю, дал ей название иттрия. Подобная же редкая земля была обнаружена Клапротом и независимо от него Берцелиусом и Гизингером в минерале церите. Клапрот назвал новую землю охроитовой землей, а Берцелиус -- окисью церия. Таким образом, земли иттрия и церия не различались друг от друга до тех пор, пока Берцелиус совместно с Ганом не установил различие между ними, дав одной из них название иттрия, а другой церия. Обе земли подверглись в дальнейшем тщательным исследованиям многих ученых. Среди них следует отметить сотрудника Берцелиуса Мозандера, который в 1826 г. пришел к заключению, что в цериевой земле помимо церия содержится окисел и другого неизвестного элемента. Когда в его распоряжении оказалось большее количество церита, Мозандер сумел и выделить новую землю, содержащую лемент, свойства которого заметно отличались от свойств церия. Новый элемент был назван лантан (Lanthanum) от греч.- скрываться, забываться. Через три года Мозандер выделил из лантановой земли еще одну землю, элемент которой он назвал дидимом. Однако позднее было доказано, что дидим является смесью нескольких элементов. Церий, Cerium, Се (58)Открытие церия (англ. Cerium, франц. Cerium, нем. Сег) является начальнымзвеном длинной цепи исследований редкоземельных элементов цериевой группы(стр. 30). Цериевую землю открыли в 1803 г. одновременно и независимо другот друга Клапрот в Германии и Берцелиус и Гизингер в Швеции. Задолго доэтого открытия на медном и висмутовом рудниках Бастнес в Швеции был найдентяжелый минерал. Его изучением занялся Кронштедт и, сочтя его трудновосстановимой железной рудой с примесью вольфрама (тунгстена), назвалтунгстеном (тяжелый камень из Бастнеса). Затем этот красноватый тунгстенисследовали Шееле и Элюайр и не нашли в нем вольфрама. В 1803 г. Клапрот,получивший в свое распоряжение образец минерала, заподозрил присутствие внем какого-то неизвестного простого тела. При действии на освобожденный отжелеза желтый раствор минерала аммиаком получался осадок, прокалив которыйКлапрот получил коричневый порошок - окись новой земли. Он предложилназвать ее охроитом (ochroit) от греч.желтовато-коричневый. Вдействительности же окись церия имеет белый цвет, и лишь ее перекисноесоединение обладает оранжево-коричневым цветом. Вероятно, Клапрот работал сзагрязненной цериевой землей, и ее окраска объяснялась примесью другихредких земель, в частности празеодима, имеющего коричневую окраску.Одновременно с Клапротом анализом минерала занимался Берцелиус, в то времямолодой врач гидропат, совладелец фабрики минеральных вод, основаннойбароном Гизингером. Однако и тогда Берцелиус интересовался химией исовместно с Гизингером производил химические исследования. Оба они -заинтересовались загадочным "тяжелым шпатом" и по внешнему виду приняли егоза разновидность гадолинита, содержащего медь, висмут и сернистоесоединение молибдена. Растворив минерал в кислоте и отделив кремнезем ижелезо, они получили белый осадок, который после прокаливания сталкоричневым, хотя и не содержал железа. В результате тщательных операций имудалось получить окисел неизвестного металла в количестве 50% весаминерала. Они решили назвать металл, содержащийся в этом окисле, церием(Cerium) по имени малой планеты Цереры - первой из малых планет открытой в1801г.; минерал, из которого была получена новая земля, был наименованцеритом. Клапрот через несколько лет (1807) оспаривал название "церий",указывая, что оно может привести к недоразумениям, так как почти одинаковос лат. cera, означающим воск. Он предлагал назвать новый металл церерием(Cererium), а минерал цереритом. Многие химики приняли эти названия. Однаков своем учебнике химии Берцелиус указал, что такое изменение названиянецелесообразно, так как слово "церерий" трудное, неудобное дляпроизношения. В середине прошлого столетия название церий сталообщепринятым. Металлический церий был получен в чистом виде спустя 74 года(1875) после открытия элемента. В русской литературе употребляются обаназвания и, кроме того, в более ранних сочинениях встречаются: церь(Захаров, 1810), церин (Страхов, 1825), цер, цериум (Двигубский, 1828).После появления учебника Гесса (1833) название "церий" утвердилось. Празеодим,Рrаsеоdymium,Рr (59)Открытие празеодима (англ. Ргаsеоdymium, франц. Praseodyme, нем. Praseodym)тесно связано с открытием неодима. В 1841 г. Мозандер разделил лантановуюземлю на две. Одна из них получила старое название "лантана", другая,близкий по свойствам близнец лантаны, "дидимия" (от греч. - близнец).Несколько десятилетий предполагаемый элемент этой земли - дидимий -фигурировал в перечнях и таблицах элементов. В 1879 г. Лекок де Буабодранвыделил из дидимии новую землю самарию, а три года спустя Ауэр фон Вельсбахразделил оставшуюся дидимию еще на две зем ли. При этом он получил двегруппы соединений; в одну из них входили соли, окрашенные в зеленый цвет иокисел бледно-зеленого цвета, в другую - соли, окрашенные в цвета отрозового до фиолетово-красного, и окисел серо- синего цвета. Исходя изэтого, Вельсбах сообщил об открытии им двух новых элементов. Дающий солизеленого цвета он назвал празеодимом (празеодидимом) от греч. - светло-зеленый, как лук, и старого названия земли "дидимия". Таким образом,празеодим можно перевести как "светло-зеленый дидим". Элемент второй землибыл назван неодимом. Неодим, Nеоdymium, Nd (60)Неодим (англ. Neodymium, франц. Neodyme, нем. Neodym) впервые был полученпри разложении мнимого элемента дидимия (Didymium). В 1841 г. Мозандерразделил лантановую землю на две; одна из них сохранила старое название"лантан", вторая была названа дидимия (от греч. - парный, близнец). Уже вто время подозревали, что дидимия представляет собой смесь неизвестныхземель, и действительно, в 1879 г. Лекок де Буабоцран выделил из нее землю,которую назвал самария.Спустя три года Ауэр фон Вельсбах разделил оставшуюся дидимию еще на двеновые земли, элементы которых наименовал празеодимом и неодимом. Названиенеодим произведено от слова "дидимия" и греч. приставки "нео" (новый). Прометий, Promethium, Pm (61)История открытия этого элемента наглядно демонстрирует те чрезвычайныетрудности, которые пришлось преодолеть нескольким поколениям исследователейпри изучении и открытии редкоземельных элементов. После открытия в 1907 г.иттербия и лютеция казалось, что серия редкоземельных элементов,размещенная в III группе периодической системы, уже полностью завершена иедва ли можно рассчитывать на ее пополнение. Между тем некоторые видныеисследователи редких земель, в частности Браунер, полагали, что в серииредких земель между неодимом и самарием должен существовать еще одинэлемент, так как разница в атомных весах этих двух элементов аномальновысока. После того как Мозели установил порядковые номера элементов, ещеочевидней стало отсутствие в группе редкоземельных элементов элемента 61, ив 20-х годах нашего столетия начались интенсивные поиски его. Долгое времяони были безрезультатными. Первое сообщение об открытии элемента 61 сделалиамериканцы Гаррис и Гопкинс в 1926 г. Путем фракционированияконцентрированных земель неодима и самария и рентгенографического анализавыделенных фракций они обнаружили новый элемент, названный ими иллинием(Illinium) в честь Иллинойского университета, где было сделанопредполагаемое открытие. Авторы отметили, что элемент 61 радиоактивен иобладает коротким периодом полураспада. Их сообщение вызвало резкиевозражения Прандтля, который не смог обнаружить следов нового элемента,проверяя в течение года данные американских авторов. Супруги Ноддаки,располагавшие 100 кг редких земель, также не подтвердили сообщенияамериканцев. В конце 1926 r. появилась еще одна версия. СотрудникиФлорентийского университета Ролла и Фернандес объявили, что еще в 1924 г.они послали в Академию деи Линчеи закрытый пакет, в котором имелось соoбщение об открытии ими элемента 61. Они выделили элемент путем 3000-кратнойкристаллизации дидимиевой земли, содержащей 70% неодима и празеодима, иназвали флоренцием (Florentium). Появлялись и другие сообщения об открытииэлемента 61, называвшегося иногда эка-неодимом (Eka-Neodymium), но ни одноиз них не подтверждалось. Дальнейшие исследования привели к тому, чтонеуловимый элемент стали считать радиоактивным короткоживущим, в связи счем нахождение его в природе маловероятно. Естественно, что после этогостали пытаться получить элемент искусственно. В 1941 г. в университет штатаОгайо, Лау, Пул, Курбатов и Квилл, бомбардируя в циклотроне образцы неодимаи самария дейтонами, получили большое число радиоактивных изотопов, средикоторых, как они думали, имелся и изотоп элемента 61. Сегрэ и Byподтвердили это предположение, но и им не удалось химическиидентифицировать искомый изотоп. Тем не менее американские исследователи изОгайо предложили для элемента свое название циклоний (Cyclonium), так какон был получен с помощью циклотрона. Финальной стадией этого длинного рядаработ по искусственному получению и выделению элемента 61 оказалисьисследования продуктов, получающихся в атомном котле. В 1947 г. Маринский,Гленденин и Кориэлл хроматографически разделили продукты деления урана ватомном котле и выделили два изотопа элемента 61; массовое число одного изних 147, период полураспада 2,7 года, второго - соответственно 149 и 47часов. По предложению супруги Кориэлла новый элемент наименовали прометеем(Prometheum) от имени мифического героя Прометея, похитившего у Зевса огоньи передавшего его людям. Этим названием авторы открытия хотели подчеркнутьне только метод получения элемента с использованием энергии ядерногоделения, но и угрозу наказания зачинщикам войны. Как известно, Зевс наказалПрометея, приковав его к скале на растерзание орлу. В 1950 г. Международнаякомиссия по атомным весам дала элементу 61 название прометий, все старыеназвания - иллиний, флоренций, циклоний и прометей - были отвергнуты. Самарий, Samarium, Sm (62)Открытие самария - результат упорных химико-аналитических и спектральныхисследований дидимиевой земли, выделенной Мозандером из цериевой земли.Несколько десятилетий после того, ка Мозандер выделил из лантаны землюдидимию, считалось, что существует элемент дидимий, хотя некоторые химикиподозревали, что это - смесь нескольких элементов. В середине XIX в. новымисточником для получения дидимиевой земли стал минерал самарскит, открытыйрусским горным инженером В. М. Самарским в Ильменских горах; позднее самар-скит был найден в Северной Америке в штате Северная Каролина. Многие химикизанимались анализами самарскита. В 1878 г. Делафонтен, исследовавшийобразцы дидимы, выделенной из самарскита, обнаружил две новые голубые линииспектра. Он решил, что они принадлежат новому элементу, и дал емумногозначительное название деципий (лат. decipere - одурачивать,обманывать). Были и другие сообщения об обнаружении новых линий в спектредидимы. Этот вопрос был решен в 1879 г., когда Лекок де Буабодран, пытаясьразделить дидимию, установил, что спектроскопический анализ одной изфракций дает две голубые линии с длиной волн 400 и 417 A. Он пришел квыводу, что эти линии отличны от линий деципия Делафонтена, и предложилназвать новый элемент самарием (Samarium), подчеркивая этим, что он выделениз самарскита. Деципий же оказался смесью самария с другими элементамидидимии. Открытие Лекока де Буабодрана подтвердил в 1880 г. Мариньяк,которому при анализе самарскита удалось получить две фракции, содержащиеновые элементы. Мариньяк обозначил фракции Ybetа и Yalfa. Позднее, элемент,присутствующий во фракции Yalfa, получил название гадолиний, фракция жеYbeta имела спектр, аналогичный спектру самария Лекока де Буабодрана. В1900 г. Демарсэ, разработавший новый метод дробной кристаллизации,установил, что спутником самария является элемент европий.Европий, Europium, Еu (63)Открытие европия связано с ранними спектроскопическими работами Крукса иЛекока де Буабодрана. В 1886 г. Крукс, исследуя спектр фосфоресценцииминерала самарскита, обнаружил полосу в области длины волн 609 А. Эту жеполосу он наблюдал при анализе смеси иттербиевой и самариевой земель. Круксне дал названия подозревавшемуся элементу и временно обозначил его индексомЯ . В 1892 г. Лекок де Буабодран получил от Клеве 3 г очищенной самариевойземли и произвел ее дробную кристаллизацию. Спектроскопировав полученныефракции, он обнаружил ряд новых линий и обозначил предполагаемый новыйэлемент индексами Z(эпсилон), и Z(дзетта). Четыре года спустя Демарсэ врезультате длительной кропотливой работы по выделению из самариевой землиискомого элемента отчетливо увидел спектроскопическую полосу неизвестнойземли; он дал ей индекс "E". Позднее было доказано, что Z(эпсилон), иZ(дзетта) Лекок де Буабодрана, "E" Демарсэ и аномальные полосы спектра,наблюдавшиеся Круксом, относятся к одному и тому же элементу, названномуДемарсэ в 1901 г. европием (Europium) в честь континента Европы.Гадолиний, Gadolinium, Gd (64)В 1794 г. профессор химии и минералогии в университете Або (Финляндия)Гадолин, исследуя минерал, найденный близ местечка Иттерби в трех милях отСтокгольма, открыл в нем неизвестную землю (окисел). Несколько лет спустяЭкеберг повторно исследовал эту землю и, установив наличие в ней бериллия,назвал его иттриевой (Yttria). Мазандер показал, что иттриевая землясостоит из двух земель, которые он назвал тербиевой (Terbia) и эрбиевой(Erbia). Далее Мариньяк в тербиевой земле, выделенной из минераласамарскита, обнаружил еще одну землю - самариевую (Samaria). В 1879 г. этуже землю выделил из дидимия и новой земли, обозначенной им индексом "аlfa",Лекок де Буабодран и с согласия Мариньяка назвал последнюю гадолиниевойземлей в честь Гадолина - первого исследователя минерала иттербита.Элемент, содержащийся в гадолиниевой земле (Gadolinia), получил названиегадолиний (Gadolinium); в чистом виде он получен в 1896 г. Тербий, Terbium, Тb (65)История открытия этого элемента довольно запутана. Она начинается с черногоминерала, найденного в 1788 г. близ деревни Иттерби в Швеции и получившегоназвание гадолинита. В 1797 г. Экеберг, вновь, после Гадолина исследовавшийгадолинит, выделил из него редкие земли, принятые им за одну, получившуюназвание иттрия. 45 лет спустя, в 1843 г., Мозандер разложил иттриевуюземлю на три особые земли - иттрию, тербию и эрбию; все эти словапроизведены от названия деревни Иттерби путем деления его на слоги (итт,ерб, терб), что символизировало разделение минерала на три части. Тербиеваяземля, т.е. окись тербия, представляла собой самое слабое основание средитрех земель; ее соли оказались окрашенными в розовый цвет. В 1860 г.шведский химик Берлин, Работавший с иттриевой землей Экеберга, спуталтербию и эрбию: розовые соли он приписал эрбиевой земле, а тербию Мозандераназывал эрбией. Это поставило под сомнение результаты разложения иттрииМозандером. Дело осложнилось еще и тем, что авторитетные химики частичноподтвердили выводы Берлина. Например, Бунзен нашел в иттриевой землеЭкеберга лишь иттрий и эрбий Берлина с розовыми солями; Клеве пришел к томуже результату. Таким образом, существование тербиевой земли сталосомнительным. Дальнейшие исследования иттриевой земли оказались связаннымис множеством ошибочных выводов. Так, Смит в 70-х годах выделил из иттрииземлю, будто бы содержащую новый элемент, который он назвал мозандрием.Позже Лекок де Буабодран нашел в мозандрии тербий, гадолиний и самарий.Мариньяк, повторивший его исследования, пришел к выводу, что мозандрийявляется окисью тербия. Делафонтен, правильно отстаивавший существованиеособой тербиевой земли, в свою очередь открыл в ней два несуществующихэлемента: филиппий (между тербием и иттрием) и деципий. Но ошибкаДелафонтена сыграла и положительную роль. Продолжив его исследования,Мариньяк с помощью спектрального анализа выделил из тербиевой землигадолиний. Все эти земли, однако, были нечистыми, и исследования ихприводили к противоречивым результатам. Так, в 1886 г. Лекок де Буабодран,исследуя спектры флюоресценции редких земель, пришел к выводу, чтосуществует не один тербий, а целая группа тербинов; эти тербины затемоказались смесями редкоземельных элементов. Вся эта путаница хорошоиллюстрируется определением атомного веса тербия. Для него в период с 1864по 1905 г. получено девять значений - от 113 до 163,1. Окончательнуюясность в вопрос о существовании тербия внесли работы Урбэна, доказавшего в1906 г., что именно к этому элементу относятся розовая окраска солей(работы Мозандера), спектр поглощения и спектр обращения, установленныеЛекок де Буабодраном, мнимые элементы ионий, инкогниций и "Г", найденныеДемарсе по ультрафиолетовой фосфоресценции и искровому спектру (1900).Точное определение атомного веса тербия (159,2) тоже сделано Урбэном.Диспрозий, Dysprosium, Dy (66)В 1843 г. швед Мозандер показал, что иттриевая земля представляет собойкомплекс целого ряда земель. Во второй половине XIX в. из иттрии быловыделено 11 редких земель; последняя из них открыта в 1886 г. Лекоком деБуабодраном при спектроскопическом анализе гольмии, или гольмиевой земли.Новая земля названа диспрозия, а содержащийся в ней элемент - диспрозием(Dysprosum). Это название французский ученый произвел от греч.-труднодоступный из-за тех трудностей, которые он должен был преодолеть привыделении новой земли. В 1906 г. Урбэн получил диспрозий в чистом виде. Гольмий, Holmium, Но (67)Элемент открыт в 1878 - 1879 гг. швейцарским химиком Сорэ, который,исследуя старую эрбиевую землю (эрбию), обнаружил раздвоение спектральныхлиний. Сорэ обозначил новый элемент индексом Х. Вскоре (1879) шведскийхимик Клеве выделил из "прежней эрбиевой земли" некоторое количество солейэлемента, окрашенных в оранжевый цвет; они оказались солями элемента Х.Несмотря на то, что Клеве не смог охарактеризовать новый элемент болееподробно, чем это сделал Сорэ, он предложил назвать новую землю гольмией(holmia), а элемент - гольмием (Holmium) в честь столицы Швеции Стокгольма,носившего в старину латинское название Гольмия (Holmia); около Стокгольмабыли найдены редкоземельные минералы, которые исследовал Клеве. Эрбий, Erbium, Еr (68)Эрбий найден впервые в черном минерале, извлеченном из каменоломни близИттерби. История его открытия уже излагалась. Здесь мы напомним лишь то,что название "эрбия" появилось впервые в 1743 г., когда Мозандеру удалосьразложить иттриевую землю а три земли - иттрию, тербию и эрбию. Затемпрошло 36 лет, прежде чем из эрбиевой земли удалось выделить индивидуальныйокисел нового элемента эрбия. Это слово произведено от названия деревниИттерби, разделенного на слоги. Тулий, Thulium, Тm (69)Открытие тулия (тулиевой земли), как и многих других элементов, относитсяко времени, когда арсенал средств исследования редких земель обогатилсяметодом спектрального анализа. Предыстория открытия тулия такова. В концеXVIII в. Экеберг выделил из гадолинита землю иттрию, которая считаласьчистым окислом иттрия до тех пор, пока Мозандер не разделил ее на три земли- иттрию, тербию и эрбию. В 1878 г. Мариньяк выделил из тербиевой землиМозандера две земли, названные эрбией и иттербией. На этом исследованиесмеси земель не остановилось. Уже в следующем году Клеве разделил эрбиюМариньяка на три земли - эрбию, гольмию (оказавшуюся смесью) и тулию. Онпопросил у Нильсона (открывшего скандий) остаток от экстракции скандия ииттербия, полагая, что этот препарат представляет собой сравнительно чистыйраствор солей эрбия. Однако после сотни раз повторяемых операций осажденияи растворения препарата в эрбии все еще содержалась какая-то примесь:атомный вес эрбия в различных фракциях был неодинаковым. Kлеве обратился кпрофессору физики Упсальского университета Талену с просьбой исследоватьспектры поглощения этих фракций и сравнить их со спектрами образцов эрбия,иттербия и иттрия. Тален обнаружил в эрбиевой фракции линии, принадлежащиеэрбию и гольмию; третий спектр указывал на присутствие нового элемента. Такбыл открыт тулий, названный Клеве в честь древнего (времен римской империи)названия Скандинавии - Туле (Thule). Затем Клеве переработал 11 кггадолинита, выделил окись тулия и исследовал его соли, окрашенные в бледно-зеленый цвет. Чистая окись тулия получена, однако, лишь в 1911 г. Насколькотрудно было определить тулий и тем более химически выделить его чистыйокисел, свидетельствуют такие, например, факты. Мастер спектроскопическогоисследования Лекок де Буабодран полагал, что существуют два тулия, акрупнейший исследователь редких земель Ауэр фон Вельсбах заявил о том, чтоон установил наличие даже трех тулиев.Ранее символ тулия был Тu, а не Тm, как теперь. В некоторых химическихсочинениях конца прошлого и начала текущего века нередко ошибочно писали"туллий". Иттербий, Ytterbium, Yb (70)Открытию иттербия предшествовало более чем столетнее исследованиеминералов, содержащих редкоземельные элементы, в частности гадолинита. В1787 г. любитель- минералог Аррениус нашел около местечка Иттерби близСтокгольма черный камень, названный им иттербитом. В 1794 г. Гадолинподверг минерал химическому анализу и обнаружил наличие в нем новых земель(окислов неизвестных металлов); после этого минерал получил названиегадолинит. Тремя годами позже Экеберг продолжил исследование гадолинита иустановил, что в нем содержится бериллиевая земля и еще одна неизвестная,которую он назвал иттрия. Более детальному анализу эта земля былаподвергнута лишь 50 лет спустя (1843) Мозандером, выделившим из нее еще двеновые земли - эрбию и тербию. Результаты, полученные Мозандером,оспаривались несколько десятилетий. Лишь с помощью спектрального анализаудалось выяснить, что эрбия и тербия Мозандера представляют собой смесьнескольких земель. В 1878 г. Мариньяк выделил, наконец, из гадолинитаиндивидуальную землю, которую спектроскопически подтвердил Лекок деБуабодран. Ее назвали иттербия, а соответствующий элемент иттербием. Однакоуже год спустя (1879) Нильсон разделил иттербию Мариньяка на две земли -иттербию и скандию, а затем оказалось, что и иттербия Нильсона тоже состоитиз двух земель. Разделить их удалось Ауэру фон Вельсбаху в 1907 г.,содержащиеся в землях элементы он назвал альдебаранием (Aldebaranium) икассиопеем (Cassiopeium). Наконец, в этом же году Урбэн разделил иттербиюНильсона на две земли с элементами нео-иттербий и лютеций. Неоиттербий былвключен в список элементов под названием иттербий. Таким образом, начиная сисследований Мариньяка, именем иттербия ошибочно называли сложные смесиземель, содержащих этот элемент. Лютеций, Lutetium, Lu (71)Открытие лютеция (англ. Lutecium, франц. Lutecium, нем. Lutetium) связано сисследованием земли иттербии. История открытия сложна и длительна. Мозандервыделил из иттриевой земли эрбиевую землю (эрбию), а спустя 25 лет, в 1878r., Мариньяк показал, что в гадолините наряду с эрбией существует еще одназемля, названная им иттербией. В следующем году Нильсон выделил из иттербииземлю скандию, содержащую элемент скандий. Затем исследованиями иттербии незанимались до 1905 г., когда Урбэн, а немного спустя Ауэр фон Вельсбахсообщили, что в иттербии Мариньяка есть еще две новые земли, одна изкоторых содержит элемент лютеций (Lutetium), а другая - элемент неоиттербий(Neoytterbium).Ауэр фон Вельсбах назвал эти же элементы соответственно кассиопеем(Cassiopeium) и альдебаранием (Aldebaranium). Ряд лет в химическойлитературе употреблялись и те и другие названия. В 1914 г. Международнаякомиссия по атомным весам вынесла решение принять для элемента 71 названиелютеций, а для элемента 70 - иттербий. Слово лютеций Урбэн произвел отлютеция (Lutetia) - древнее латинское название Парижа (Lutetia Parisorum).В русской литературе до 1940 г. иногда вместо лютеций писали лутеций.




Нажми чтобы узнать.

Похожие:

Краткое описание химических элементов iconАнализ егэ по химии Свердловский район 2009 2010 учебный год
Периодический закон и периодическая система химических элементов. Д. И. Менделеева. Радиусы атомов, их периодические изменения в...
Краткое описание химических элементов iconКонтрольная работа №1 по теме: «Атомы химических элементов»
Как и почему изменяются свойства химических элементов в пределах одной подгруппы?
Краткое описание химических элементов iconМетодическая разработка уроков по теме
Характеристика химических элементов малых периодов по их положению в периодической системе химических элементов д. И. Менделеева...
Краткое описание химических элементов iconКраткое описание проекта
Краткое описание проекта (укажите цели и задачи проекта, результаты его реализации, проблемы, которые решит реализация проекта и...
Краткое описание химических элементов iconЛекция распространенность химических элементов в земной коре. Кларки
Одна из важнейших задач геохимии – определение распространенности химических элементов в земной коре. Собственно, с этих исследований...
Краткое описание химических элементов iconЗакон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева к середине XIX века было открыто 63 химических элемента, у большинства которых были изучены химические и физические свойства
Нималось большое число попыток систематизировать известные элементы и построить их классификацию. В результате были установлены группы...
Краткое описание химических элементов iconКонспект урока Тема урока: Степень окисления
Сформировать умения определять степени окисления химических элементов по формулам, составлять формулы соединений по степеням окисления...
Краткое описание химических элементов iconЖизненные циклы бд краткое описание
Краткое описание: Жизненные циклы информационных систем. Цели и задачи проектирования. Проектирование баз данных (о трех этапах)....
Краткое описание химических элементов iconУрок в 8-м классе по теме: «Путешествие по континенту Химия»
Закрепить знания учащихся: по владению символами химических элементов, определению простых и сложных веществ, по составлению химических...
Краткое описание химических элементов iconПрезентация по теме «Компьютерная графика» Краткое описание ресурса: цор по информационным технологиям
Краткое описание ресурса: цор по информационным технологиям, слайды презентации содержат краткие теоретические сведения по основным...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©rushkolnik.ru 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы