Титан — прочный и легкий металл ХХІ века

Об элементе

Титан — химический элемент с атомным номером 22. Принадлежит к 4-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе IV группы, или к группе IVB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 47,867(1) а. е. м. Обозначается символом Ti. Простое вещество титан — лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой коррозионной стойкостью.

Картинки по запросу элемент титан картинки

Первый образец металлического титана получил в 1825 году швед Й. Я. Берцелиус. Из-за высокой химической активности титана и сложности его очистки чистый образец Ti получили голландцы А. ван Аркел и И. де Бур в 1925 году термическим разложением паров иодида титанаTiI4.

Металл получил своё название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, детей Геи. Название элементу дал Мартин Клапрот в соответствии со своими взглядами на химическую номенклатуру в противовес французской химической школе, где элемент старались называть по его химическим свойствам. Поскольку немецкий исследователь сам отметил невозможность определения свойств нового элемента только по его оксиду, он подобрал для него имя из мифологии, по аналогии с открытым им ранее ураном.

Титаны 

 Обида! Обида! 
Мы - первые боги,
Мы - древние дети
Праматери-Геи,-
Великой Земли!
Изменою братьев,
Богов Олимпийцев,
Низринуты в Тартар,
Отвыкли от солнца,
Оглохли, ослепли
Во мраке подземном,
Но все еще помним
И любим лазурь.
Обуглены крылья,
И ног змеевидных
Раздавлены кольца,
Тройными цепями
Обвиты тела,-
Но все еще дышим,
И наше дыханье
Колеблет громаду
Дымящейся Этны,
И землю, и небо,
И храмы богов.
А боги смеются,
Высоко над нами,
И люди страдают,
И время летит.
Но здесь мы не дремлем:
Мы мщенье готовим,
И землю копаем,
И гложем, и роем
Когтями, зубами,
И нет нам покоя,
И смерти нам нет.
Источим, пророем
Глубокие корни
Хребтов неподвижных
И вырвемся к солнцу,-
И боги воскликнут,
Бледнея, как воры:
"Титаны! Титаны!"
И выронят кубки,
И будет ужасней
Громов Олимпийских,
И землю разрушит
И небо - наш смех.

Стихотворение Дмитрия Мережковского
Картинки по запросу титаны мифология

Физико-химические свойства

Физические свойства титана

Выделение чистого титана в конце 20 века позволило провести ряд детальных исследований этого необычного металла, что привело к настоящей сенсации. Титан обладал наивысшими показателями прочности среди всех известных тогда элементов, при этом охотно взаимодействовал с большинством реагентов. В настоящий момент физические свойства титана изучены практически досконально:

  • Температура плавления — 1670 0С;
  • Средняя плотность — 4,5 г/см3;
  • Высокие показатели гибкости и вязкости;

Чистый титан считается довольно хрупким металлом — в нормальных условиях его прочность почти в два раза ниже, чем таковая у никеля или железа. Однако в промышленности в основном используются жаропрочные сплавы на титановой основе, которые в определенных температурных пределах превосходят по прочности и упругости все известные современные металлические соединения.

Химические свойства титана

По своим химическим показателям титан относится к активным переходным металлом. Охотно вступает в реакцию с кислородом с образованием поверхностного слоя из оксида титана. Этим объясняется его коррозионная стойкость, которая характерна для всех неорганических сред. Будучи измельченным в мелкую пыль является огнеопасным веществом, легко воспламеняется с выделением большого количества энергии.

Распространение в природе

Титан находится на 10-м месте по распространённости в природе.  Крупные коренные месторождения титана находятся на территории ЮАР, России, Украины, Канады, США, Китая, Норвегии, Швеции, Египта, Австралии, Индии, Южной Кореи, Казахстана; россыпные месторождения имеются в Бразилии, Индии, США, Сьерра-Леоне, Австралии.

распространение титана в природе

Титан является весьма активным элементом, охотно вступает в спонтанные реакции с кислородом и солями. По этой причине, в земной коре химически чистый титан никогда не встречается. Кроме того, природная аллотропная модификация этого элемента четырехвалентна, из-за чего основная форма титана — оксиды, а также соли железа, кальция и алюминия. Добыча ведется совместно с добычей других металлов, основной метод выделения титана — химическая очистка по методу кислотного травления с дальнейшей обработкой и осаждением.

По примерным оценкам, в состав земного грунта входит около 0,6% титана в чистом эквиваленте, что ставит его на десятое место по распространенности. Современные методы добычи титана позволяют использовать его в промышленных масштабах, ежегодные объемы производства оценивается в 5 миллионов тонн.

Сфера промышленного и прикладного применения

Большая часть всего получаемого титана используется для нужд машиностроения, авиационной и судостроительной промышленности. В этом качестве, титан используется наравне с алюминием и железом, что объясняется его чрезвычайно высокими прочностными характеристиками в сочетании с низким весом и плотностью.

применение титана в промышленности

Наибольшую известность титан получил в авиационной промышленности, где применяется для изготовления реактивных двигателей, несущих конструкций и деталей обшивки. Кроме того, титан используется во всех сферах, где необходим материал с высокой коррозионной стойкостью и жаропрочностью: химическая промышленность (изготовление емкостей и приборов), производство высокопрочных инструментов.

Картинки по запросу нахождение элемента титан в природе
Космонавты сильны и бесстрашны!
Покорителям космоса смелым
Монумент у Останкинской башни
Из Титана надежного сделан!
Он стоит под дождями и снегом
Под открытым останкинским небом,
В космос он не однажды летал,
Этот славный красивый металл.
Сам он лёгкий, довольно активный,
Но оксидною пленкою он,
Очень тонкою, прочной, пассивной,
От дождей и снегов защищён.

Скандий — лёгкий металл, важнейший в производстве супер-ЭВМ

Картинки по запросу скандий

Ска́ндий (химический символ — Sc; лат.Scandium) — элемент третьей группы (по старой классификации — побочной подгруппы третьей группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 21. Простое вещество скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния, β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β 1336 °C. Относится к редкоземельным элементам.

Похожее изображение
Картинки по запросу скандий химические свойства

Применение

Скандий — моноизотопный элемент, в природе встречается только один стабильный изотоп скандий-45.

Применение скандия в виде микролегирующей примеси оказывает значительное влияние на ряд практически важных сплавов, так, например, прибавление 0,4 % скандия к сплавам алюминий-магний повышает временное сопротивление разрыву на 35 %, а предел текучести на 65—84 %, и при этом относительное удлинение остаётся на уровне 20—27 %. 

Главным по объёму применением скандия является его применение в алюминиево-скандиевых сплавах, применяемых в спортивной экипировке (мотоциклы, велосипеды, бейсбольные биты и т. п.) — везде, где требуются высокопрочные материалы. В сплаве с алюминием скандий обеспечивает дополнительную прочность и ковкость.

Скандий используется для получения сверхтвёрдых материалов. Так, например, легирование карбида титана карбидом скандия весьма резко поднимает микротвёрдость (в 2 раза), что делает этот новый материал четвёртым по твёрдости после алмаза (около 98,7—120 ГПа), нитрида бора (боразона), (около 77—87 ГПа), сплава бор-углерод-кремний (около 68—77 ГПа), и существенно больше, чем у карбида бора (43,2—52 ГПа), карбида кремния (37 ГПа). 

Оксид скандия (температура плавления 2450 °C) имел важнейшую роль в производстве супер-ЭВМ: ферриты с малой индукцией при использовании в устройствах хранения информации позволяют увеличить скорость обмена данными в несколько раз из-за снижения остаточной индукции с 2—3 кГаусс до 0,8—1 кГаусс.

Порядка 80 кг скандия (в составе Sc2O3) в год используется для производства осветительных элементов высокой интенсивности. Иодид скандия добавляется в ртутно-газовые лампы, производящие очень правдоподобные источники искусственного света, близкого к солнечному, которые обеспечивают хорошую цветопередачу при съёмке на телекамеру.

В атомной промышленности с успехом применяется гидрид и дейтерид скандия — прекрасные замедлители нейтронов и мишень (бустер) в мощных и компактных нейтронных генераторах.

Важную роль оксид скандия может сыграть в медицине (высококачественные зубные протезы).

Скандий используется в устройствах высокотемпературной сверхпроводимости, производстве лазерных материалов (ГСГГ)

Хромит скандия используется как один из лучших и наиболее долговечных материалов для изготовления электродов МГД-генераторов, к основной керамической массе добавляют предварительно окисленный хром и спекают, что придаёт материалу повышенную прочность и электропроводность. 

Скандий широко применяется для производства многослойных рентгеновских зеркал (композиции: скандий-вольфрам, скандий-хром, скандий-молибден). 

Важную роль в качестве огнеупорного материала специального назначения оксид скандия (температура плавления 2450 °C) играет в производстве сталеразливочных стаканов для разливки высоколегированных сталей, по стойкости в потоке жидкого металла оксид скандия превосходит все известные и применяемые материалы (так, например, наиболее устойчивый оксид иттрия уступает в 8,5 раза оксиду скандия) и в этой области, можно сказать, незаменим.

Важную роль играет оксид скандия для производства фианитов, где он является самым лучшим стабилизатором.

Борат скандия, равно как и борат иттрия, применяется в радиоэлектронной промышленности в качестве матрицы для люминофоров.

 Скандий – как герой из сказок,
Нильсон, швед его открыл,
А до этого предсказан
Менделеевым он был.
В очень редкостной команде
На Земле приятель Скандий.
Сей металл чуть желтоват,
Он магнитен, мягковат,
Растворяется с охотой
Он в разбавленных кислотах.

Скандий, о, великолепный!
Ты великий! Ты желанный!
Редкий! Новый! Безмятежный!
У тебя другой состав!
Электрона два непарных,
Но он третий, что ты скажешь?
У него период третий
Не закончен до конца.
И поэтому имеет
Он в себе d-орбиталь,
Что период такой славный
До конца закончить должно.
В биологии неверен.
Нету роли никакой.
А встречается в природе
Лишь стабильным изотопом.
В минералах его много.
На планете тоже много.
Сам металл полезный очень.
Он используется везде.
А металл сам серебристый,
Легкий очень и пластичный.

Скандий, ведь твое название
Говорит о многом нам.
Скандинавия — Норвегия,
Где запасов мировых,
Очень много на Земле.
Но в России, Украине,
Странам, где металл не назван,
Его больше, да в разы!

Вот такой для нас он, Скандий.
Вроде очень он простой.
Приглядись к нему получше.
Лучше ты его поймешь.

Кальций — мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета.

Ка́льций (Ca от лат. Calcium) — элемент второй группы (по старой классификации — главной подгруппы второй группы), четвёртого периода, с атомным номером 20.

Название элемента происходит от лат. calx (в родительном падеже calcis) — «известь», «мягкий камень». Оно было предложено английским химиком Гемфри Дэви, в 1808 г. выделившим металлический кальций электролитическим методом.

Соединения кальция — известняк, мрамор, гипс (а также известь — продукт обжига известняка) применялись в строительном деле уже несколько тысячелетий назад. Вплоть до конца XVIII века химики считали известь простым телом. В 1789 году А. Лавуазье предположил, что известь, магнезия, барит, глинозём и кремнезём — вещества сложные.

Из-за высокой химической активности кальций в свободном виде в природе не встречается.

Картинки по запросу кальций

Физические свойства

Картинки по запросу кальций физические свойства

Химические свойства

Картинки по запросу кальций химические свойства

Применение

Главное применение металлического кальция — это использование его как восстановителя при получении металлов, особенно никеля, меди и нержавеющей стали. Кальций широко применяется в металлургии для раскисления стали наряду с алюминием или в сочетании с ним.

Биологическая роль

Кальций — распространенный макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть находится в скелете и зубах. В костях кальций содержится в виде гидроксиапатита.

Картинки по запросу кальций
Картинки по запросу кальций
Похожее изображение
 Кальций – это не пустяк:
Образую известняк,
Без меня ни мел, ни мрамор
Не обходятся никак
Кальций строит вам скелет
Без меня опоры нет.
Так же кальция ионы,
Держат нервную систему
И сворачивают кровь.
Чтоб не носить зубной протез –
Вам нужен кальций позарез!
 Взметнулись ввысь ажурные громады
Кирпичной кладки стройные ряды,
Вот в облицовке поражает мрамор
Оттенков нежностью своих
Расцвеченный моллюска панцирь,
Коралл, ракушки завиток –
Все это многоликий кальций,
Ему в строительстве почет.
Животным он каркас надежный
В соединениях дает.
И поражает облицовкой
Он нас на станциях метро.
И если кальций ниже нормы
Окажется у нас в крови
Кровотечением опасным
Даже царапина грозит.
В земной коре его немало,
В достатке гипс и известняк.
Слагают горы мел и мрамор,
В морской воде он и в костях.

Калий -очень быстро окисляющийся на воздухе и очень легко вступающий в химические реакции

Об элементе

Калий — элемент первой группы (по старой классификации — главной подгруппы первой группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах. Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь.
Во многих свойствах калий очень близок натрию, но с точки зрения биологической функции и использования клетками живых организмов они антагонистичны.

Картинки по запросу химический элемент 19

История и происхождение названия

19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH) (в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года) и назвал его «потасий» (лат. potasium это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами s) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках).

Нахождение в природе

В свободном состоянии не встречается. Породообразующий элемент, входит в состав слюд, полевых шпатов и т. д. Также калий входит в состав сильвина KCl, сильвинита KCl·NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6H2O, каинита KCl·MgSO4·6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав всех клеток (см. ниже раздел Биологическая роль). Кларк калия в земной коре составляет 2,4 % (5-й по распространённости металл, 7-й по содержанию в коре элемент). Концентрация в морской воде — 380 мг/л.

Картинки по запросу калий физические свойства

Физические свойства

Калий — серебристый металл с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки, калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет.

Картинки по запросу калий физические свойства

Химические свойства

Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом. Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.

Похожее изображение

Применение

Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав состава: натрий 12 %, калий 47 %, цезий 41 % — обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трех базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду с азотом и фосфором. В отличие от азота и фосфора, калий является основным клеточным катионом. При его недостатке у растения прежде всего нарушается структура мембран хлоропластов — клеточных органелл, в которых проходит фотосинтез. Внешне это проявляется в пожелтении и последующем отмирании листьев. При внесении калийных удобрений у растений увеличивается вегетативная масса, урожайность и устойчивость к вредителям.
Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Похожее изображение

Биологическая роль

Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.

Картинки по запросу калий биологическая роль

Стихи про калий

Калий — металл,
Причем щелочной.
Один электрон
Он имеет простой.

Окисляется
Быстро.
В керосине
Храним.
Горит фиолетово —
Ионов сим цвет.

С водой он вступает.
Уравнение есть:
2K + 2H2O = 2KOH + H2|
Его ты не спутай.
Таких много есть.

В состав марганцовки
Он входит слегка.
Едкое кали —
Щелочь едка.

KMnO4
Перманганат.
Кристаллы сиреневые.
Выше всяких похвал.

Он в сельском хозяйстве
Найдет применение.
А также бромид его
Найдет в медицине.

Виноградный сок в бокале?
Этот сок содержит калий.
А ещё сказать могу:
Чаще кушай курагу,
Яйца, масло, хлеб и сыр,
Йогурт, творог и кефир.
Диетологи искали –
И нашли в продуктах Калий!
Загляни в словарь, приятель,
И узнаешь ты в момент,
Что для сердца очень кстати
Этот микроэлемент.
В чистом виде ты едва ли
Видеть мог активный Калий.
Просто воздух и вода
Калий сразу окисляют,
Химики его всегда
В керосине сохраняют.
Он активный, щелочной,
Этот Калий озорной!

Чудо-слиток в ярких искрах
На ладони я держу.
Соль земли, навеки близкой,
Теплотой твоей дышу.
Спрессовались в пласт калийный
Алый цвет и белый цвет,
Обрамляя древней глины
Малахитовый просвет…

Похожее изображение

Аргон — самый распространённый инертный газ в земной атмосфере

Об элементе

Арго́н — элемент 18-й группы периодической таблицы химических элементов(по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы VIII группы) третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 18. Обозначается символом Ar(лат. Argon). Третий по распространённости элемент в земной атмосфере (после азота и кислорода) — 0,93 % по объёму. Простое вещество аргон — инертный одноатомный газ без цвета, вкуса и запаха.

История открытия

История открытия аргона начинается в 1785 году, когда английский физик и химик Генри Кавендиш, изучая состав воздуха, решил установить, весь ли азот воздуха окисляется.

Дальнейшая история открытия аргона связана с именем Рэлея, который несколько лет посвятил исследованиям плотности газов, особенно азота.

У известного уже в то время английского химика Уильяма Рамзая также не было готового ответа, но он предложил Рэлею своё сотрудничество. Интуиция побудила Рамзая предположить, что азот воздуха содержит примеси неизвестного и более тяжёлого газа, а Дьюар обратил внимание Рэлея на описание старинных опытов Кавендиша (которые уже были к этому времени опубликованы).

Большую роль в изучении нового газа сыграл спектральный анализ. Спектр выделенного из воздуха газа с его характерными оранжевыми, синими и зелёными линиями резко отличался от спектров уже известных газов. Уильям Крукс, один из виднейших спектроскопистов того времени, насчитал в его спектре почти 200 линий. Уровень развития спектрального анализа на то время не дал возможности определить, одному или нескольким элементам принадлежал наблюдаемый спектр. Несколько лет спустя выяснилось, что Рамзай и Рэлей держали в своих руках не одного незнакомца, а нескольких — целую плеяду инертных газов.

7 августа 1894 года в Оксфорде, на собрании Британской ассоциации физиков, химиков и естествоиспытателей, было сделано сообщение об открытии нового элемента, который был назван аргоном.

Картинки по запросу аргон

Распространение в природе

Содержание аргона в мировой материи оценивается приблизительно в 0,02 % по массе.

Аргон (вместе с неоном) наблюдается на некоторых звёздах и в планетарных туманностях. В целом его в космосе больше, чем кальция, фосфора, хлора, в то время как на Земле существуют обратные отношения.

Аргон — третий по содержанию после азота и кислорода компонент воздуха, его среднестатистическое содержание в атмосфере Земли составляет 0,934 % по объёму и 1,288 % по массе, его запасы в атмосфере оцениваются в 4·1014 т.

Картинки по запросу аргон

Физические свойства

Аргон — одноатомный газ с температурой кипения (при нормальном давлении) −185,9 °C (немного ниже, чем у кислорода, но немного выше, чем у азота). В 100 мл воды при 20 °C растворяется 3,3 мл аргона, в некоторых органических растворителях аргон растворяется значительно лучше, чем в воде. Плотность при нормальных условиях составляет 1,7839 кг/м3

Картинки по запросу Физические свойства Аргона

Химические свойства

Пока известны только 2 химических соединения аргона — гидрофторид аргона и CU(Ar)O, которые существуют при очень низких температурах. Кроме того, аргон образует эксимерные молекулы, то есть молекулы, у которых устойчивы возбуждённые электронные состояния и неустойчиво основное состояние. Есть основания считать, что исключительно нестойкое соединение Hg—Ar, образующееся в электрическом разряде, — это подлинно химическое (валентное) соединение. Не исключено, что будут получены другие валентные соединения аргона с фтором и кислородом, которые тоже должны быть крайне неустойчивыми. Например, при электрическом возбуждении смеси аргона и хлора возможна газофазная реакция с образованием ArCl. Также со многими веществами, между молекулами которых действуют водородные связи (водой, фенолом, гидрохиноном и другими), образует соединения включения (клатраты), где атом аргона, как своего рода «гость», находится в полости, образованной в кристаллической решётке молекулами вещества-хозяина, например, Ar·6H2O.

Картинки по запросу аргон

Применение

Ниже перечислены области применения аргона:

  • в аргоновых лазерах;
  • в лампах накаливания и при заполнении внутреннего пространства стеклопакетов;
  • в качестве защитной среды при сварке (дуговой, лазерной, контактной и т. п.) как металлов (например, титана), так и неметаллов;
  • в качестве плазмаобразователя в плазматронах при сварке и резке;
  • в пищевой промышленности аргон зарегистрирован в качестве пищевой добавки E938, в качестве пропеллента и упаковочного газа;
  • в качестве огнетушащего вещества в газовых установках пожаротушения;
  • в медицине во время операций для очистки воздуха и разрезов, так как аргон не образует химических соединений при комнатной температуре;
  • в качестве составной части атмосферы эксперимента «Марс-500»[10] с целью снижения уровня кислорода для предотвращения пожара на борту космического корабля при путешествии на Марс;
  • из-за низкой теплопроводности аргон применяется в дайвинге для поддува сухих гидрокостюмов, однако есть ряд недостатков, например, высокая цена газа (кроме этого, нужна отдельная система для аргона);
  • в химическом синтезе для создания инертной атмосферы при работе с нестабильными на воздухе соединениями.

Картинки по запросу аргон

Картинки по запросу аргон

Биологическая роль

Аргон не играет никакой заметной биологической роли.

Похожее изображение

Стихи про аргон

«Аргон» – «ленивый», сонный, вялый,
Еще один инертный газ.
Аргона в воздухе немало,
Он тихо вьётся возле нас.
Раскрашивает он узоры
Огней рекламы голубым.
Аргон не побоится Фтора,
Не реагирует он с ним!
Ведь очень крепко электроны
Вцепились в атомы Аргона!

Картинки по запросу аргон

*****

Самый спящий неметалл.
Он инертный газ.
Есть соединений 2:
HArF и CU(Ar)O.

В лампах спит он целый день.
Он часов не знает.
В упаковках нарасхват.
Он не осязаем.

В воздухе витает.
И в коре земной.
Роли не играет
В биологии.

Без цвета.
Без вкуса.
И запаха нет.
Ничего у него нет.

Он просто скучен.
Никакой.
Но не бесполезен,
Но слишком простой.

*****

Я нейтрален – ни плох, ни хорош,
я безвкусен, бесцветен, свободен,
кто-то скажет — «цена ему грош!»,
я спокойно отвечу – возможно.
(Аргон)

*****

Есть в костёле преогромный
Музыкальный инструмент.
Те же буквы входят в скромный,
Благородный элемент.
(орган, аргон)

Хлор — один из важнейших биогенных элементов

Об элементе

Хлор (от греч. χλωρός — «зелёный») — химический элемент с атомным номером 17. Принадлежит к 17-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к главной подгруппе VII группы, или к группе VIIA), находится в третьем периоде таблицы. Атомная масса элемента 35,446…35,457 а. е. м.. Обозначается символом Cl (от лат. Chlorum). Химически активный неметалл. Входит в группу галогенов.
Простое вещество хлор при нормальных условиях — ядовитый газ желтовато-зелёного цвета, тяжелее воздуха, с резким запахом и сладковатым, «металлическим» вкусом. Молекула хлора двухатомная (формула Cl2).

 

История открытия хлора

Соединение с водородом — газообразный хлороводород — было впервые получено Джозефом Пристли в 1772 г. Хлор был получен в 1774 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле, описавшим его выделение при взаимодействии пиролюзита с соляной кислотой в своём трактате о пиролюзите.

Картинки по запросу хлор химический элемент история открытия

Распространение в природе

В природе встречаются два изотопа хлора 35Cl и 37Cl. В земной коре хлор самый распространённый галоген. Хлор очень активен — он непосредственно соединяется почти со всеми элементами периодической системы. Поэтому в природе он встречается только в виде соединений в составе минералов: галита NaCl, сильвина KCl, сильвинита KCl·NaCl, бишофита MgCl2·6Н2О, карналлита KCl·MgCl2·6Н2O, каинита KCl·MgSO4·3Н2О. Самые большие запасы хлора содержатся в составе солей вод морей и океанов (содержание в морской воде 19 г/л). На долю хлора приходится 0,025 % от общего числа атомов земной коры; кларковое число хлора — 0,017 %. Человеческий организм содержит 0,25 % ионов хлора по массе. В организме человека и животных хлор содержится в основном в межклеточных жидкостях (в том числе в крови) и играет важную роль в регуляции осмотических процессов, а также в процессах, связанных с работой нервных клеток.

Картинки по запросу хлор химический элемент

Химические свойства

На валентном уровне атома хлора содержится 1 неспаренный электрон: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, поэтому валентность, равная 1 для атома хлора, очень стабильна. За счёт присутствия в атоме хлора незанятой орбитали d-подуровня атом хлора может проявлять и другие степени окисления.

Картинки по запросу хлор химический элемент

Картинки по запросу хлор химический элемент

Применение

Хлор применяют во многих отраслях промышленности, науки и бытовых нужд.

Картинки по запросу хлор химический элемент

Биологическая роль

Хлор относится к важнейшим биогенным элементам и входит в состав всех живых организмов в виде соединений.

Картинки по запросу хлор химический элемент

Стихи про хлор

 

«Хлор» по-гречески – зелёный,
Сам он – ядовитый газ.
Но огурчиком солёным
Угостить он может нас,
Потому что наша соль –
Это натрия хлорид.
Нужно суп солить – изволь!
Соль в солоночке лежит.
Коль металлы встретит Хлор,
Будет краток разговор,
Ведь у них бандит зелёный
Отбирает электроны.
Он бесцеремонный вор,
Этот забияка Хлор!
Картинки по запросу хлор химический элемент
*****

На семнадцатом
Месте, среди галогенов.
Он и сам же
Галоген.
Он ужасен
Для здоровья.
Нос заткни,
Глаза в очках.

Он хлориды
Образует.
Даже наша
Соль — хлорид.

Сам же хлор —
Опасный газ.
Желтый цвет.
Резок запах.
Ядовит.

Он двухатомен.
Но не лишь он.
Водород, Кислород,
Йод, Бром, Фтод
И Азот.

Вызывает он
Удушье.
И ожог
Обоих легк.
Осторожнее работай!
Иначе смерть твоя придет.

Картинки по запросу хлор химический элемент

*****

Сей элемент узнать не сложно,
Хотя пощупать невозможно,
Ведь в чистоте он в виде газа.
Плотней в два с половиной раза,
Чем воздух, растворим в воде.
Он не встречается нигде,
Кроме вулканов, ядовит,
Жёлто-зелёный, не горит.
Зато в количестве немалом
В соединениях с металлом
Встречается почти везде:
И в водной, и в земной среде.
Имеет массу – тридцать пять.
Два атома мгновенно стать
Могут молекулой единой,
— Мельчайшей частью неделимой,
Что вещество овеществляет.
Вкруг ядер атомных летают,
По воле физики законов,
Семнадцать малых электронов.
Соседствует он с фтором, йодом.
Кроме металлов, с водородом
Легко в реакцию вступает.
Кто элемент сей отгадает?
(Хлор)

Курдюков С.

Картинки по запросу хлор химический элемент

*****

Вот загадка из загадок:
Вкус приятен, но не сладок,
И в борщи, рагу, фасоль
Мы положим эту соль.
Умный химик говорит:
«Это – натрия… !»
(хлорид)

Картинки по запросу хлор химический элемент

Сера — один из биогенных элементов

Об элементе

Се́ра — элемент 16-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы VI группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 16.

Картинки по запросу сера картинки

Проявляет неметаллические свойства. Обозначается символом S (лат. sulfur). В водородных и кислородных соединениях находится в составе различных ионов, образует многие кислоты и соли. Многие серосодержащие соли малорастворимы в воде.

Картинки по запросу сера картинки

Сера является шестнадцатым по химической распространённости элементом в земной коре. Встречается в свободном (самородном) состоянии и в связанном виде.

Картинки по запросу сера картинки

Картинки по запросу сера картинки

История открытия

Сера в самородном состоянии, а также в виде сернистых соединений известна с древнейших времён. С запахом горящей серы, удушающим действием сернистого газа и отвратительным запахом сероводорода человек познакомился, вероятно, ещё в доисторические времена.

Картинки по запросу сера картинки

Именно из-за этих свойств сера использовалась жрецами в составе священных курений при религиозных обрядах. Сера считалась произведением сверхчеловеческих существ из мира духов или подземных богов. Очень давно сера стала применяться в составе различных горючих смесей для военных целей. Уже у Гомера описаны «сернистые испарения», смертельное действие выделений горящей серы. Сера, вероятно, входила в состав «греческого огня», наводившего ужас на противников. Около VIII в. китайцы стали использовать её в пиротехнических смесях, в частности, в смеси типа пороха.

Картинки по запросу сера картинки

Горючесть серы, лёгкость, с которой она соединяется с металлами с образованием сульфидов (например, на поверхности кусков металла), объясняют то, что её считали «принципом горючести» и обязательной составной частью металлических руд. Пресвитер Теофил (XII в.) описывает способ окислительного обжига сульфидной медной руды, известный, вероятно, ещё в древнем Египте. В период арабской алхимии возникла ртутно-серная теория состава металлов, согласно которой сера почиталась обязательной составной частью (отцом) всех металлов. В дальнейшем она стала одним из трёх принципов алхимиков, а позднее «принцип горючести» явился основой теории флогистона. Элементарную природу серы установил Лавуазье в своих опытах по сжиганию. С введением пороха в Европе началось развитие добычи природной серы, а также разработка способа получения её из пиритов; последний был распространён в древней Руси. Впервые в литературе он описан у Агриколы. Таким образом, точное время открытия серы не установлено, но, как сказано выше, этот элемент использовался до нашей эры, а значит, знаком людям с древнейших времён.

Применение

Примерно половина производимой серы используется в производстве серной кислоты.

Серу применяют для вулканизации каучука, как фунгицид в сельском хозяйстве и как сера коллоидная — лекарственный препарат. Также сера в составе серобитумных композиций применяется для получения сероасфальта, а в качестве заместителя портландцемента — для получения серобетона. Сера находит применение для производства пиротехнических составов, ранее использовалась в производстве пороха, применяется для производства спичек.

Картинки по запросу сера картинки

Физические свойства

Сера существенно отличается от кислорода способностью образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов. Наиболее стабильны циклические молекулы S8, имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера — хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S4, S6) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую). Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами. В воде сера нерастворима, но хорошо растворяется в органических растворителях, например, в сероуглероде, скипидаре.
Плавление серы сопровождается заметным увеличением объёма (примерно 15 %). Расплавленная сера представляет собой жёлтую легкоподвижную жидкость, которая выше 160 °C превращается в очень вязкую тёмно-коричневую массу. Наибольшую вязкость расплав серы приобретает при температуре 190 °C; дальнейшее повышение температуры сопровождается уменьшением вязкости и выше 300 °C расплавленная сера снова становится подвижной. Это связано с тем, что при нагревании серы она постепенно полимеризуется, увеличивая длину цепочки с повышением температуры. При нагревании серы свыше 190 °C полимерные звенья начинают рушиться.
Сера может служить простейшим примером электрета. При трении сера приобретает сильный отрицательный заряд.

Картинки по запросу сера картинки

Химические свойства

Картинки по запросу сера картинки

На воздухе сера горит, образуя сернистый газ — бесцветный газ с резким запахом.
С помощью спектрального анализа установлено, что на самом деле процесс окисления серы в двуокись представляет собой цепную реакцию и происходит с образованием ряда промежуточных продуктов: моноокиси серы S2O2, молекулярной серы S2, свободных атомов серы S и свободных радикалов моноокиси серы SO.
Восстановительные свойства серы проявляются в реакциях серы и с другими неметаллами, однако при комнатной температуре сера реагирует только со фтором
Расплав серы реагирует с хлором, при этом возможно образование двух низших хлоридов (дихлорид серы и дитиодихлорид).
При избытке серы также образуются разнообразные дихлориды полисеры типа SnCl2.
При нагревании сера также реагирует с фосфором, образуя смесь сульфидов фосфора, среди которых — высший сульфид P2S5.
Кроме того, при нагревании сера реагирует с водородом, углеродом, кремнием.
При нагревании сера взаимодействует со многими металлами, часто — весьма бурно. Иногда смесь металла с серой загорается при поджигании. При этом взаимодействии образуются сульфиды:
Растворы сульфидов щелочных металлов реагируют с серой с образованием полисульфидов.
Из сложных веществ следует отметить прежде всего реакцию серы с расплавленной щёлочью, в которой сера диспропорционирует аналогично хлору.Полученный сплав называется серной печенью.
С концентрированными кислотами-окислителями (HNO3, H2SO4) сера реагирует только при длительном нагревании.
При увеличении температуры в парах серы происходят изменения в количественном молекулярном составе. Число атомов в молекуле уменьшается.
При 800—1400 °C пары состоят в основном из двухатомной серы. А при 1700 °C сера становится атомарной.

Картинки по запросу сера картинки

Биологическая роль

Сера — один из биогенных элементов. Сера входит в состав аминокислот (цистеин, метионин), витаминов (биотин, тиамин),  ферментов. Сера участвует в образовании третичной структуры белка (формирование дисульфидных мостиков). Также сера участвует в бактериальном фотосинтезе (сера входит в состав бактериохлорофилла, а сероводород является источником водорода). Окислительно-восстановительные реакции серы — источник энергии в хемосинтезе.

Картинки по запросу сера картинки

В человеке содержится примерно 2 г серы на 1 кг веса.

Картинки по запросу сера картинки

Стихи про серу

Тем, кто с Серой незнаком,
Я сейчас представлюсь лично:
Я бываю порошком,
А бываю и пластичной.
Поджигаю веток ворох –
Спичкам я даю огня.
Знай, алхимики и порох
Получили из меня!

*****

Сера, сера, сера, эс.
Тридцать два – атомный вес.
Сера в воздухе сгорит,
Мы получим ангидрит.
Ангидрид её с водой
Станет серной кислотой.

Жилина Т.

Картинки по запросу сера картинки
*****

Всем знакома
Сера в ухе,
Но в ней
Серы очень мало.
Для простого
Для вещества
Это желтенький,
Хрупкий серный
Кристал.

Много степеней
Окисления.
SO, SO2, SO3.
Сульфаты,
Сульфиты,
Сульфиды.
Ух!

Серную кислоту
Образует.
Сернистую тоже.
Горит эффективно,
Но в кислороде.
А запах горения
Ужасно плохой.

Она в витаминах,
Кислотах,
Ферментах.
Пожароопасна.
Не тонет в воде.

Похожее изображение

*****

Элемент он очень хрупкий
И имеет желтый цвет.
Расплавляясь переходит
В желтовато – белый цвет.

Картинки по запросу сера картинки

*****

Вы с буквы «В» меня начнёте –
Я имя девочки и тёти.
А если буква «С» в начале,
Меня вы в порохе встречали.
(Вера, сера)

Картинки по запросу сера картинки

Фосфор — один из элементов жизни

Об элементе

Фо́сфор (от др.-греч. φῶς — свет и φέρω — несу; φωσφόρος — светоносный; лат. Phosphorus) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) третьего периода периодической системы Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 15. Элемент входит в группу пниктогенов. Фосфор — один из распространённых элементов земной коры: его содержание составляет 0,08—0,09 % её массы. Концентрация в морской воде 0,07 мг/л. В свободном состоянии не встречается из-за высокой химической активности. Образует около 190 минералов, важнейшими из которых являются апатит Ca5(PO4)3(F,Cl,OH), фосфорит и другие. Фосфор входит в состав важнейших биологических соединений — фосфолипидов. Содержится в животных тканях, входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК), является элементом жизни.

Картинки по запросу фосфор картинки

Фосфор открыт гамбургским алхимиком Хеннигом Брандом в 1669 году. Подобно другим алхимикам, Бранд пытался отыскать философский камень, а получил светящееся вещество. Бранд сфокусировался на опытах с человеческой мочой, так как полагал, что она, обладая золотистым цветом, может содержать золото или нечто нужное для его добычи. Первоначально его способ заключался в том, что сначала моча отстаивалась в течение нескольких дней, пока не исчезнет неприятный запах, а затем кипятилась до клейкого состояния. Нагревая эту пасту до высоких температур и доводя до появления пузырьков, он надеялся, что, сконденсировавшись, они будут содержать золото. После нескольких часов интенсивных кипячений получались крупицы белого воскоподобного вещества, которое очень ярко горело и к тому же мерцало в темноте. Бранд назвал это вещество phosphorus mirabilis (лат. «чудотворный носитель света»). Открытие фосфора Брандом стало первым открытием нового элемента со времён античности.

Картинки по запросу фосфор картинки

Картина Джозефа Райта «Алхимик, открывающий фосфор» (1771 год), предположительно описывающая открытие фосфора Хеннигом Брандом.
Несколько позже фосфор был получен другим немецким химиком — Иоганном Кункелем.

Независимо от Бранда и Кункеля фосфор был получен Р. Бойлем, описавшим его в статье «Способ приготовления фосфора из человеческой мочи», датированной 14 октября 1680 года и опубликованной в 1693 году.

Более усовершенствованный способ получения фосфора был опубликован в 1743 году Андреасом Маргграфом.

Существуют данные, что фосфор умели получать ещё арабские алхимики в XII в.

То, что фосфор — простое вещество, доказал Лавуазье.

Картинки по запросу фосфор картинки

Физические и химические свойства

Элементарный фосфор при нормальных условиях существует в виде нескольких устойчивых аллотропических модификаций. Все существующие аллотропные модификации фосфора пока (2016 г.) до конца не изучены. Традиционно различают четыре его модификации: зеленовато-белый, красный, чёрный и металлический фосфор. Иногда их ещё называют главными аллотропными модификациями, подразумевая при этом, что все остальные описываемые модификации являются смесью этих четырёх. При стандартных условиях устойчивы только три аллотропических модификации фосфора (например, белый фосфор термодинамически неустойчив (квазистационарное состояние) и переходит со временем при нормальных условиях в красный фосфор). В условиях сверхвысоких давлений термодинамически устойчива металлическая форма элемента. Все модификации различаются по цвету, плотности и другим физическим и химическим характеристикам, особенно по химической активности. При переходе состояния вещества в более термодинамически устойчивую модификацию снижается химическая активность, например, при последовательном превращении белого фосфора в красный, потом красного в чёрный (металлический).

Картинки по запросу фосфор картинки

Химическая активность фосфора значительно выше, чем у азота. Химические свойства фосфора во многом определяются его аллотропной модификацией. Белый фосфор очень активен, в процессе перехода к красному и чёрному фосфору химическая активность снижается. Белый фосфор в воздухе при окислении кислородом воздуха при комнатной температуре излучает видимый свет, свечение обусловлено фотоэмиссионной реакцией окисления фосфора.
В жидком и растворенном состоянии, а также в парах до 800 °С фосфор состоит из молекул Р4. При нагревании выше 800 °С молекулы диссоциируют: Р4 = 2Р2. При температуре выше 2000 °С молекулы распадаются на атомы.

Картинки по запросу фосфор картинки

Применение

Фосфор является важнейшим биогенным элементом и в то же время находит очень широкое применение в промышленности. Красный фосфор применяют в производстве спичек. Его вместе с тонко измельчённым стеклом и клеем наносят на боковую поверхность коробки. При трении спичечной головки, в состав которой входят хлорат калия и сера, происходит воспламенение.
Пожалуй, первое свойство фосфора, которое человек поставил себе на службу, — это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропической модификации.
Фосфор (в виде фосфатов) — один из трёх важнейших биогенных элементов, участвует в синтезе АТФ. Большая часть производимой фосфорной кислоты идёт на получение фосфорных удобрений — суперфосфата, преципитата, аммофоски и др.
Фосфаты широко используются:
в качестве комплексообразователей (средства для умягчения воды),
в составе пассиваторов поверхности металлов (защита от коррозии, например, т. н. состав «мажеф»).
Способность фосфатов формировать прочную трёхмерную полимерную сетку используется для изготовления фосфатных и алюмофосфатных связок.

Картинки по запросу фосфор картинки

Стихи о фосфоре

Фосфор — неметалл он важный,
Он в костях хранится наших.
В удобрениях отрада.
И на списке должен быть.

Слишком даже аллотропен
Бывает красным порошком.
Есть белый «парафин»
И черный «графит».

Образует он фосфаты.
Кислоту ортофосфорную.
Даже есть металл-фосфор.
Если давление сменить.

Он бывает и токсичен,
Так что осторожней с ним.
Красный, белый — смерть обитель.
Не берите в руки их. 

Картинки по запросу фосфор картинки

*****

Познакомьтесь все со мной!
Я свечусь во тьме ночной.
Разным быть могу на вид:
Белый Фосфор – ядовит,
Если я по цвету красный,
Это Фосфор безопасный!

*****

Есть фосфор белый, черный, красный –
Три аллотропных формы есть.
Вот белый: это яд опасный.
Слегка нагреешь – вспыхнет весь.
Элемент был назван «светоносным»
За то, что в полной темноте
Свет испускает белый фосфор,
В воздушной находясь среде.
Известен людям фосфор красный,
Ведь спички зажигают все.
В составе смеси безопасной
Он есть на каждом коробке.
Запомним: в спичечной головке
Смесь серы с солью Бертолле.
Мы чиркнем спичкой о коробку,
И вмиг окажемся в тепле:
6P + 5KCLO3 = 3P2O5 + 5KCl.
В природе мы в свободном виде,
Конечно, фосфор не найдем.
Можно извлечь из фосфорита (Ca3(PO4)2)
Его химическим путем.
Фосфат и уголь измельчают,
Добавив кварцевый песок.
В печах смесь сильно нагревают,
Используя электроток:
Ca3(PO4)2 + 5С + 3SiO2 = 3CaSiO3 + 2P + 5CO2

Шаркунова Н.

Картинки по запросу

*****

Мечтая раздобыть свой философский камень,
Способный приоткрыть златые ворота,
Алхимик Бранд увидел синий пламень
И фосфором нарек его тогда.
Он «элементом мысли» будет назван,
Плодоношенье трав определит.
И даст начало удобреньям разным:
Природный фосфорит и апатит.
Двуликий фосфор: миф о нем развеян.
Он даст завесы дым — лишь только тронь.
Или в компании с стеклом и клеем
На спичке в коробке смирит огонь.

Недогибченко О.

Картинки по запросу фосфор картинки

*****

Коль с буквы Б начнём мы слово,
Оно откроет нам пролив
И будет каждому не ново,
Кто в атлас смотрит, терпелив.
Лишь Б на Ф мы заменили,
И появился неметалл.
Из глаз собаки Баскервилей
Он искры яркие метал.
(Босфор, фосфор)

 

Кремний — второй после кислорода в земной коре

Об элементе

Кре́мний — элемент четырнадцатой группы (по старой классификации — главной подгруппы четвёртой группы), третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 14. Атомная масса 28,086 Обозначается символом Si (лат. Silicium), неметалл.

Картинки по запросу кремний картинки

Картинки по запросу кремний картинки

Впервые в чистом виде кремний был выделен в 1811 году французскими учёными Жозефом Луи Гей-Люссаком и Луи Жаком Тенаром.

Картинки по запросу кремний картинки

В 1825 году шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус действием металлического калия на фтористый кремний SiF4получил чистый элементарный кремний. Новому элементу было дано название «силиций» (от лат. silex — кремень). Русское название «кремний» введено в 1834 году российским химиком Германом Ивановичем Гессом. В переводе c др.-греч. κρημνός — «утёс, гора».

Картинки по запросу кремний картинки

Содержание кремния в земной коре составляет по разным данным 27,6—29,5 % по массе. Таким образом, по распространённости в земной коре кремний занимает второе место после кислорода. Концентрация в морской воде 3 мг/л.
Чаще всего в природе кремний встречается в виде кремнезёма — соединений на основе диоксида кремния (IV) SiO2 (около 12 % массы земной коры). Основные минералы и горные породы, образуемые диоксидом кремния, — это песок (речной и кварцевый), кварц и кварциты, кремень, полевые шпаты. Вторую по распространённости в природе группу соединений кремния составляют силикаты и алюмосиликаты.
Отмечены единичные факты нахождения чистого кремния в самородном виде.

Картинки по запросу кремний картинки

Картинки по запросу кремний картинки

Картинки по запросу кремний картинки

Физические свойства

Кристаллическая решётка кремния кубическая гранецентрированная типа алмаза, параметр а = 0,54307 нм (при высоких давлениях получены и другие полиморфные модификации кремния), но из-за большей длины связи между атомами Si—Si по сравнению с длиной связи С—С твёрдость кремния значительно меньше, чем алмаза. Кремний хрупок, только при нагревании выше 800 °C он становится пластичным веществом. Он прозрачен для инфракрасного излучения начиная с длины волны 1,1 мкм. Собственная концентрация носителей заряда — 5,81·1015 м−3 (для температуры 300 K).

Картинки по запросу кремний картинки

Картинки по запросу кремний картинки

Химические свойства

Подобно атомам углерода, для атомов кремния является характерным состояние sp3-гибридизации орбиталей. В связи с гибридизацией чистый кристаллический кремний образует алмазоподобную решётку, в которой кремний четырёхвалентен. В соединениях кремний обычно также проявляет себя как четырёхвалентный элемент со степенью окисления +4 или −4. Встречаются двухвалентные соединения кремния, например, оксид кремния (II) — SiO.
При нормальных условиях кремний химически малоактивен и активно реагирует только с газообразным фтором, при этом образуется летучий тетрафторид кремния SiF4. Такая «неактивность» кремния связана с пассивацией поверхности наноразмерным слоем диоксида кремния, немедленно образующегося в присутствии кислорода, воздуха или воды (водяных паров).
При нагревании до температуры свыше 400—500 °C кремний реагирует с кислородом с образованием диоксида SiO2, процесс сопровождается увеличением толщины слоя диоксида на поверхности, скорость процесса окисления лимитируется диффузией атомарного кислорода сквозь плёнку диоксида.
При нагревании до температуры свыше 400—500 °C кремний реагирует с хлором, бромом и иодом — с образованием соответствующих легко летучих тетрагалогенидов SiHal4 и, возможно, галогенидов более сложного состава.
С водородом кремний непосредственно не реагирует, соединения кремния с водородом — силаны с общей формулой SinH2n+2 — получают косвенным путём. Моносилан SiH4 (его часто называют просто силаном) выделяется при взаимодействии силицидов металлов с растворами кислот.

Картинки по запросу кремний картинки

Применение

Технический кремний находит следующие применения:

сырьё для металлургических производств: компонент сплава (бронзы, силумин); раскислитель (при выплавке чугуна и сталей); модификатор свойств металлов или легирующий элемент (например, добавка определённого количества кремния при производстве трансформаторных сталей уменьшает коэрцитивную силу готового продукта) и т. п.;
сырьё для производства более чистого поликристаллического кремния и очищенного металлургического кремния (в литературе «umg-Si»);
сырьё для производства кремнийорганических материалов, силанов;
иногда кремний технической чистоты и его сплав с железом (ферросилиций) используется для производства водорода в полевых условиях;
для производства солнечных батарей;
антиблок (антиадгезивная добавка) в промышленности пластмасс.

Монокристалл кремния, выращенный по методу Чохральского
Сверхчистый кремний преимущественно используется для производства одиночных электронных приборов (нелинейные пассивные элементы электрических схем) и однокристальных микросхем. Чистый кремний, отходы сверхчистого кремния, очищенный металлургический кремний в виде кристаллического кремния являются основным сырьевым материалом для солнечной энергетики.
Монокристаллический кремний — помимо электроники и солнечной энергетики, используется для изготовления зеркал газовых лазеров.
Соединения металлов с кремнием — силициды — являются широко употребляемыми в промышленности (например, электронной и атомной) материалами с широким спектром полезных химических, электрических и ядерных свойств (устойчивость к окислению, нейтронам и др.). Силициды ряда элементов являются важными термоэлектрическими материалами.
Соединения кремния служат основой для производства стекла и цемента. Производством стекла и цемента занимается силикатная промышленность. Она также выпускает силикатную керамику — кирпич, фарфор, фаянс и изделия из них.
Широко известен силикатный клей, применяемый в строительстве как сиккатив, а в пиротехнике и в быту для склеивания бумаги.
Получили широкое распространение силиконовые масла и силиконы — материалы на основе кремнийорганических соединений.

Картинки по запросу кремний картинки

Стихи про кремний

Кремний,
Скажем так,
Ты видел.
Только видел
Лишь оксидом
Лишь оксидом SiO2.
Это, скажем так — песок.

Сам же кремний
Неметалл
Темный
Серый
Если кристалл.

Порошок —
Коричнев цветом.
Сыпется легко в руках.

Образует кислоту он,
Но она не хороша.
H2SiO3 — вот она.
Кремниевая, так называемая.
Не растворима в воде.
Ток тоже
Не слишком
Хорошо проводит.

Он в скелете
Нашем входит.
Он в крови,
В мозгу.
Везде.

У растений
Тоже в тканях.
Для них он важен,
Для опоры.

А в земле он
На втором месте
После кислорода.
Вот!

 

*****

Ох, трудился целый день
Человек в пещере древней!
Для работы брал кремень,
От него и слово «кремний».
Много Кремния в камнях,
В скалах, почвах и в горах.
Летом, жаркою порою,
Пляж песчаный всех манит,
А песок, я вам открою, –
Это кремния оксид.
Кремний – полупроводник,
Главный житель микросхем.
Без него бы сразу сник
И компьютер, и модем.
Без него бы – так и знайте! –
Нас бы не было на сайте!
С нами миллионы лет
Верный Кремний прошагал,
Из пещеры в Интернет
С человеком он попал!

*****

Сосед углерода привык к работе,
Замену ему нигде не найдете.
Если бы этот пропал элемент,
Где бы мы взяли кирпич и цемент,
Чем бы стеклили окно, и куда
Делись бы кварц, и фарфор, и слюда?
Пляжи песчаные, толщи подземные —
Где бы все это было без кремния?

*****

Он с тобой в любое время,
Лишь нагнись, возьми кусок…
На Земле содержит кремний
Камни, глина и песок.
Друг, проверенный веками,-
В нем история сама,
Подружился кремний с нами,
Стал полезным, и весьма.
Чтоб огнем согреть жилище
Среди холода и скал,
Чтобы приготовить пищу,
Кремень искры высекал.
Не нальешь воды в корзину…
Было трудно до поры.
Обожгли случайно глину –
Появились гончары.
Черепицу и кувшины.
Крынки и горшки для щей…
Люди делают из глины
Много нужных им вещей.
Как хорош хрусталь лучистый:
В нем прохлада и тепло.
Научились люди чисто
Плавить из песка стекло.
Кирпичи дает нам глина.
Краски, прочные вполне,
И подошва для ботинок
Космонавтам на Луне.

Шабалина Н.

*****

Пляж посещали мы летом,
Но было нам всем невдомёк,
Сколько содержит секретов
Обыкновенный песок.

Кремний — его основа,
Сказочный элемент,
Хоть на Земле его, к слову,
Очень большой процент.

Многое значат для строек
Цемент, кирпич, бетон.
Прочен и к времени стоек
Их содержащий дом.

Если зимой в квартире
Вашей тепло и светло,
Значит, Вам не забыли
Вставить в окно стекло.

Что поражает сильнее
Из кремниевых чудес:
Солнечные батареи
В космосе на МКС?

Кремнистых сталей прочность?
Или, в наш век НТР,
Суперкомпьютеров мощность,
Точность и малый размер?

Что для искусства значат
Глина, хрусталь, фарфор?
Был бы ответом начат
Очень большой разговор.

Но, подводя итоги
Кремния всех заслуг,
Скажем, как про немногих:
Он — Человечеству друг!

Валентинов С.

*****

Кремний о кремний удар, другой,
Искры взлетают трут возгорается,
Мысль за мыслью, строка за строкой,
Музыка песни из ритма рождается.

Встречи, разлуки,признания в любви,
Силою чувства любовь проверяется,
Кремний о кремний искрою взлети,
Самозабвенность в любви проявляется.

Кремний о кремний удар,другой,
Искры взлетают и трут разгорается.
Только задумайтесь силой какой,
Песни сердец и души исполняются.

Поросенкова М.

Алюминий — наиболее распостраненный металл

Об элементе

Алюми́ний — элемент 13-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы III группы), третьего периода, с атомным номером 13. Обозначается символом Al (лат. Aluminium). Относится к группе лёгких металлов. Наиболее распространённый металл и третий по распространённости химический элемент в земной коре (после кислорода и кремния).
Простое вещество алюминий — лёгкий парамагнитный металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся формовке, литью, механической обработке. Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью, стойкостью к коррозии за счёт быстрого образования прочных оксидных плёнок, защищающих поверхность от дальнейшего взаимодействия.

Картинки по запросу алюминий картинки

Впервые алюминий был получен датским физиком Гансом Эрстедом в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути. Название элемента образовано от лат. alumen — квасцы.
До открытия промышленного способа получения алюминия этот металл был дороже золота. В 1889 г. британцы, желая почтить богатым подарком великого русского химика Д. И. Менделеева, подарили ему весы из золота и алюминия.

Картинки по запросу алюминий картинки

Физические свойства

Микроструктура алюминия на протравленной поверхности слитка, чистотой 99,9998 %, размер видимого сектора около 55×37 мм
Металл серебристо-белого цвета, лёгкий
плотность — 2712 кг/м³
температура плавления у технического алюминия — 658 °C, у алюминия высокой чистоты — 660 °C
удельная теплота плавления — 390 кДж/кг
температура кипения — 2500 °C
удельная теплота испарения — 10,53 МДж/кг
удельная теплоёмкость — 897 Дж/кг·K[3]
временное сопротивление литого алюминия — 10—12 кг/мм², деформируемого — 18—25 кг/мм², сплавов — 38—42 кг/мм²
Твёрдость по Бринеллю — 24…32 кгс/мм²
высокая пластичность: у технического — 35 %, у чистого — 50 %, прокатывается в тонкий лист и даже фольгу
Модуль Юнга — 70 ГПа
Алюминий обладает высокой электропроводностью (37·106 См/м) и теплопроводностью (203,5 Вт/(м·К)), 65 % от электропроводности меди, обладает высокой светоотражательной способностью.
Слабый парамагнетик.
Температурный коэффициент линейного расширения 24,58·10−6 К−1 (20…200 °C).
Удельное сопротивление 0,0262..0,0295 Ом·мм²/м
Температурный коэффициент электрического сопротивления 4,3·10−3 K−1. Алюминий переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 1,2 кельвина.
Алюминий образует сплавы почти со всеми металлами. Наиболее известны сплавы с медью и магнием (дюралюминий) и кремнием (силумин).

Картинки по запросу алюминий картинки

Химические свойства

При нормальных условиях алюминий покрыт тонкой и прочной оксидной плёнкой и потому не реагирует с классическими окислителями: с H2O, O2, HNO3 (без нагревания), H2SO4, но реагирует с HCl. Благодаря этому алюминий практически не подвержен коррозии и потому широко востребован современной промышленностью. Однако при разрушении оксидной плёнки (например, при контакте с растворами солей аммония NH+, горячими щелочами или в результате амальгамирования), алюминий выступает как активный металл-восстановитель. Не допустить образования оксидной плёнки можно, добавляя к алюминию такие металлы, как галлий, индий или олово. При этом поверхность алюминия смачивают легкоплавкие эвтектики на основе этих металлов.

Картинки по запросу алюминий картинки

Применение

Широко применяется как конструкционный материал. Основные достоинства алюминия в этом качестве — лёгкость, податливость штамповке, коррозионная стойкость (на воздухе алюминий мгновенно покрывается прочной плёнкой Al2O3, которая препятствует его дальнейшему окислению), высокая теплопроводность, неядовитость его соединений. В частности, эти свойства сделали алюминий чрезвычайно популярным при производстве кухонной посуды, алюминиевой фольги в пищевой промышленности и для упаковки. Первые же три свойства сделали алюминий основным сырьём в авиационной и авиакосмической промышленности (в последнее время медленно вытесняется композитными материалами, в первую очередь, углеволокном).
Основной недостаток алюминия как конструкционного материала — малая прочность, поэтому для упрочнения его обычно сплавляют с небольшим количеством меди и магния (сплав называется дюралюминий).
Электропроводность алюминия всего в 1,7 раза меньше, чем у меди, при этом алюминий приблизительно в 4 раза дешевле[22] за килограмм, но, за счёт в 3,3 раза меньшей плотности, для получения равного сопротивления его нужно приблизительно в 2 раза меньше по весу. Поэтому он широко применяется в электротехнике для изготовления проводов, их экранирования и даже в микроэлектронике при напылении проводников на поверхности кристаллов микросхем. Меньшую электропроводность алюминия (3,7·107 См/м) по сравнению с медью (5,84·107 См/м), для сохранения одинакового электрического сопротивления, компенсируют увеличением площади сечения алюминиевых проводников. Недостатком алюминия как электротехнического материала является образование на его поверхности прочной диэлектрической оксидной плёнки, затрудняющей пайку и за счет ухудшения контактного сопротивления вызывающей повышенное нагревание в местах электрических соединений, что, в свою очередь, отрицательно сказывается на надёжности электрического контакта и состоянии изоляции. Поэтому, в частности, 7-я редакция Правил устройства электроустановок, принятая в 2002 г., запрещает использовать алюминиевые проводники сечением менее 16 мм².
Благодаря комплексу свойств широко распространён в тепловом оборудовании.
Алюминий и его сплавы не приобретают хрупкость при сверхнизких температурах. Благодаря этому он широко используется в криогенной технике. Однако известен случай приобретения хрупкости криогенными трубами из алюминиевого сплава из-за их гибки на медных кернах при разработке РН Энергия[источник не указан 16 дней].
Высокий коэффициент отражения в сочетании с дешевизной и лёгкостью вакуумного напыления делает алюминий оптимальным материалом для изготовления зеркал.
В производстве строительных материалов как газообразующий агент.
Алитированием придают коррозионную и окалиностойкость стальным и другим сплавам, например, клапанам поршневых ДВС, лопаткам турбин, нефтяным платформам, теплообменной аппаратуре, а также заменяют цинкование.
Сульфид алюминия используется для производства сероводорода.
Идут исследования по разработке пенистого алюминия как особо прочного и лёгкого материала.

Картинки по запросу алюминий картинки

Картинки по запросу алюминий картинки

Картинки по запросу алюминий картинки

Стихи про алюминий

Алюминий всем знаком!
Нам исправно служит он.
Втрое он полегче стали,
Прочен в сплавах, и притом
Смело входит в каждый дом:
Провода висят у вас? Это раз!
Если есть сковорода – это два!
Самолет и теплоход,
Трактор или вездеход –
Для любых таких конструкций
Алюминий подойдет!

*****

Алюминий вы найдете
В ложке, кружке, самолете.
Нужен легонький металл,
Чтобы самолет летал!
Самолет парит легко,
Небосвод пронзает синий,
А взлететь так высоко
Помогает Алюминий!

*****

Что надо знать про алюминий?
Что он весьма распространен.
В боксите, нефелине, глине
Встречается в природе он.
Рассмотрим алюминий чистый
(Его узнает каждый вмиг):
Он легкий, мягкий, серебристый,
Тепла и тока проводник.
Добавка магния и меди
Металлу прочность придает.
Без сплава этого, поверьте,
Нельзя построить самолет.
Фольга в быту привычной стала,
Об этом знают стар и млад:
В фольгу из легкого металла
Завернут вкусный шоколад.

*****

Самый легкий,
Белый,
Ковкий,
Серебристый
И металл.

Он находится
В обертке
Шоколада.
Ты не знал?

Он сейчас
Так сильно развит,
Но когда-то,
Лет так 100,
Стоил золота
Дороже,
Не известен
Никому.

Он в коре
Земной так
Множен,
Что его
Найдут
Так все,
Кто захочет
И кто хочет,
А ты ищи
Его в фольге.

Окисляется
Он быстро.
Ты положишь —
Его нет.
Он оксидовой
Да пленкой
Покрывается
В ответ.

Аллюминаты
Образует
Наш сегодняшний
Герой
Но они не слишком прочны
Как ферраты,
Только проще.

*****

Где металла только нет!
Он в горючем для ракет!

В самолетах и судах!
В черепице! В проводах!

В микрочипах! В трубах! В лодках!
В кирпиче и в сковородках!

Он на вид седой, как иней,
А зовется — алюминий.

Где находят алюминий?
Например, в обычной глине.

ВераНиКа