670062
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
Добавить материал и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок Новости Лучшие практики 7 малоизвестных фактов о химических элементах и таблице Менделеева
Смотреть все новости 7 малоизвестных фактов о химических элементах и таблице Менделеева
Лучшие практики

7 малоизвестных фактов о химических элементах и таблице Менделеева

308 1 05.03.2019 Время чтения: ≈ 15 минут
Поделиться статьей:
Генеральная ассамблея ООН провозгласила 2019 год Международным годом Периодической таблицы химических элементов.

Дело в том, что именно в этом году мы отпраздновали юбилей - 150 лет со дня открытия Дмитрием Ивановичем Менделеевым Периодического закона.

Во времена Менделеева уже было открыто больше шести десятков разных химических элементов, но всё ещё не было единой понятной и удобной классификации. Хотя многие учёные не раз пытались придумать концепцию для систематизации. Например, химик и музыкант Джон Александр Ньюленд предложил схему элементов, схожую с той, что впоследствии придумал Менделеев, но научное сообщество не восприняло всерьёз эту попытку, хотя бы потому, что там чрезмерно много внимания было уделено гармонии и связи с музыкой. Ещё один химик - Лотар-Юлиус Мейер - сначала старался расположить элементы по возрастанию степеней их окисления. Он предложил объединять элементы в «группы», но никак не раскрыл это понятие.

В 1868 году в журнале Русского химического общества была опубликована схема периодической таблицы Менделеева. Извещение об этом получили все именитейшие учёные того времени. Суть открытия была в том, что изменения в свойствах веществ происходят не монотонно, а периодически, то есть свойства в группах элементов начинают повторяться. В 1871 году все свои идеи Менделеев объединил в один периодический закон. Это позволило не только упорядочить известные элементы, но и увидеть тенденцию и предсказать некоторые на тот момент ещё не открытые вещества.

Вокруг этого открытия, как и вокруг самой личности Дмитрия Ивановича, до сих пор вьётся много слухов и домыслов. Самые известные из них уже множество раз опровергнуты, но всё равно почему-то упорно повторяются в анекдотах. Например, принято считать, что Менделеев увидел концепцию своей таблицы во сне. То, что это далеко от истины, говорил и сам Менделеев. Он возмущался, что на протяжении двадцати лет бился над упорядочиванием элементов, это не было каким-то спонтанным озарением, и думать так, значит, обесценивать многолетний труд учёного. Ещё есть байка о том, что Менделеев якобы изобрёл водку. На самом же деле, это всего лишь локальная шутка, возникшая из-за темы его диссертации: «Рассуждение о соединении спирта с водой». Водку изобрели задолго до Менделеева.

В общем, всё, что касается жизни самого Менделеева, очень часто вспоминается и обсуждается. Но мы сегодня попробуем рассказать немного больше о его периодической таблице и о некоторых элементах, открытие которых было интересным или курьёзным.

Вашему вниманию представляются 7 фактов о химических элементах, их свойствах и об их отношениях с таблицей Менделеева.

При чём здесь петух?

Шёл 1875 год. Молодой химик Лекок-де-Буабодран в совершенстве владел таким умением как спектральный анализ веществ. Это значит, что он отлично разбирался в том, какие цвета получаются при разложении света, пропускаемого через раскалённые вещества. Лекок практически наизусть знал все спектры, на которые можно разложить тот или иной элемент.

И вот однажды Буабодран изучал минерал сфалерит - цинковую обманку. Химик обнаруживает в его спектре новый цвет. Ярко-фиолетовая линия, которую увидел Лекок, ранее ещё никем не была описана, а значит вполне возможно, что французскому учёному удалось открыть новый элемент.

Лекок-де-Буабодран сразу же описал своё открытие и поместил в конверт. Конверт отдал своему учителю - академику Вюрцу, но попросил его не вскрывать, а просто сохранить. Почему? Потому что прежде, чем делать громкое заявление об открытии нового элемента, он хотел это ещё много раз перепроверить, чтобы со своими преждевременными выводами не прослыть опрометчивым. Но осторожный Лекок боялся, что пока он будет перепроверять, кто-нибудь другой заявит о таком же открытии и опередит его, так что описанное и датированное описание эксперимента в запечатанном конверте было доказательством, что Лекок обнаружил это первым.

И вот, Лекок полностью убедился в своей правоте, множество перепроверок доказали, что он действительно открыл новый, неизвестный до этого химический элемент. Имя этому элементу он дал в честь своей родины - Франции, что по-латински «Галлия». По крайнее мере, это официальная версия. Некоторые же считают, что элемент галлий так назван из-за латинского слова «галлус» - петух. Почему петух? Потому что именно так переводится имя Лекок с французского.

Кстати, галлий - один из тех элементов, существование которых предсказал Менделеев. Так что этот элемент, найденный ещё при его жизни, доказал, что открытый им периодический закон работает.

Галлий плавится при очень низкой температуре: всего 30 градусов. Если взять в руку кусочек галлия, он расплавится. Зато если вы захотите этот кусочек испарить, то придётся нагреть его аж до 2200°C.

Металл против монахов

Антимониум - серебристо-белый металл, среди химиков больше известный как сурьма. Этот металл известен уже много тысяч лет. Например, археологами доказано, что примерно три тысячи лет назад в Вавилоне из сурьмы делали сосуды. Но чаще, конечно, применялся не чистый металл, а его сульфид - «сурьмяный блеск».

В 1604 году появилось первое описание получения сурьмы из соединений. Это описание было в книге довольно известного монаха, а по совместительству алхимика, Василия Валентина.

Василий Валентин верил, что соединения сурьмы могут помочь очистить организм от «вредоносных начал». Он пытался применять сурьму в качестве лекарства. Например, он считал отличным «рвотным средством» вино, которое было выдержано в сурьмяных сосудах. А как вам «вечные пилюли», которые можно было использовать много раз - они просто проходили весь кишечный тракт? Все эти лекарства Василий использовал на монахах, и некоторых из них забирала мучительная смерть. Вот откуда взялось название «антимониум» - противомонашеский металл.

Сегодня есть мнение, что такого человека как Василий Валентин не существовало, ведь его не было в списках монахов ордена, к которому он себя причислял. Вполне возможно, что все его книги - коллективный труд нескольких алхимиков.

И ещё интересный факт про сурьму: в России это название произошло от турецкой косметической процедуры - «чернение бровей». И хотя в качестве краски для бровей сурьму употребляли редко, выражение насурьмить брови» довольно часто можно было услышать в быту.

Ленивый элемент, которому не нашли места

Здесь речь пойдёт о газе аргоне, который был впервые обнаружен английским химиком Кавендишем. Он установил, что в воздухе помимо всех известных находится ещё какой-то газ, но какой именно, установить ему не удалось.

Чуть позже, в 1892 году, в совершенно другом эксперименте этот газ снова был обнаружен, теперь уже физиком Джоном-Уильямом Страттом.

Уже в 1894 два химика выступили с публичным обращением и рассказали миру о своём открытии. Но вот что интересно: когда впервые удалось получить чистый аргон (что в переводе означает «ленивый» или «медленный»), он никак не вписывался в уже существовавшую периодическую таблицу. Казалось, что Менделеев просто решил это открытие проигнорировать, раз оно не вписывалось в его концепцию.

Точно такая же ситуация была с радоном, неоном, криптоном, гелием и ксеноном - люди поначалу не признавали эти газы, потому что было непонятно, куда их пристроить в таблице. Понадобилось несколько лет, чтобы выделить их в отдельную группу инертных газов и перестать отрицать их существование.

Цвета в названиях элементов

Вообще названия химическим элементам дают всегда примерно одинаково: в основном либо по каким-то внешним свойствам, либо по месту открытия, либо по имени учёного, которому мир обязан новым элементом.

И если обратить внимание конкретно на элементы, названные по каким-то своим свойствам, то очень частое явление - «цветное» название, как будто именно разнообразие цветов больше всего впечатляло химиков.

Например, название «хлор» происходит от греческого слова «хлорус», что в переводе гласит «жёлто-зелёный». А элемент йод - «йодес» с греческого - это фиолетовый. Здесь надо пояснить, что имеется в виду не цвет самого вещества, а, как и в первой истории про Лекока-де-Буабодрана, цвет спектральный линий в спектрах излучения соединений.

Иридий тоже был назван в соответствии с греческим языком: слово «ирис» означает радуга. Соли иридия имеют множество разнообразных окрасок.

«Таллос» в переводе означает «молодая зелёная ветка», вот и элемент таллий так назван из-за ярко-зелёной линии в спектре излучения его соединений.

«Цезиум» - голубой цвет «небесного свода», соответственно, у цезия в спектре излучения солей были найдены именно голубые линии. А у серы такое название потому, что в древнеиндийском языке «сира» означает светло-жёлтый цвет.

И это далеко не всё, с цветами связано огромное количество названий элементов.

А вот названий в честь запаха элемента всего два: бром - «бромос» - «зловоние», и осмий - «осме» - «запах».

Кстати, довольно логично, но по вкусу элементы ни разу не называли.

Элементы, открытые случайно

Так или иначе, почти все элементы были открыты незапланированно. Просто, например, не сходились расчёты, или внезапно проявлялись неожиданные свойства. Но некоторые пробелы в таблице Менделеева были заполнены как будто не учёными, а чередой обстоятельств. Совпадение? Абсолютное.

Вот, скажем, фосфор был открыт солдатом Хённинг Брандом в 1669 году. Правда, он не искал фосфор, он вообще пытался синтезировать философский камень, и для этого он занимался выпариванием солдатской мочи. В какой-то момент он заметил уже привычное для нас зеленоватое свечение в сосуде. Но Бранд так никогда и не узнал, что его открытие было важным, ведь в его время ещё даже не было представления о химических элементах.

А ещё одно открытие было фактически сделано котом! У одного известного химика был кот, имевший обыкновение сидеть на плече своего хозяина. И вот однажды, испугавшись чего-то в лаборатории, кот спрыгнул с плеча на пол и задел стоявшие там бутылки с веществами. В одной бутылке была концентрированная серная кислота, а в другой - суспензия золы для водорослей в этаноле. В общем, жидкости случайно смешались, появился сине-фиолетовый пар, и постепенно на всех близстоящих предметах начали образовываться небольшие фиолетовые кристаллики с особыми свойствами. Оказалось, что это был новый на тот момент элемент - йод. А фамилия учёного, который с помощью кота его открыл, - Куртуа.

Открытие несуществующих элементов

Довольно часто в науке были курьёзные ситуации, когда казалось, что открыт новый элемент, но при подробнейшем изучении это «новшество» оказывалось всего лишь очередным изотопом чего-нибудь уже давно известного.

Вот, например, истории открытия таких элементов как «небулий» и «короний».

Астрономы исследовали солнечную систему, точнее «корону» Солнца - внешний атмосферный слой нашей звезды. Во время этих исследований были найдены спектральные линии, совершенно ни на что не похожие, по крайней мере, их раньше не видели на Земле. Логично было предположить, что они принадлежат какому-то новому элементу. Его назвали «короний» в честь места, где нашли его спектральный линии.

Точно так же нашли ещё один «новый элемент», теперь уже при изучении спектров газовых туманностей. Ещё один новый элемент был назван небулием.

Оба эти элемента не вписывались в таблицу Менделеева, для веществ с такими свойствами там просто не было места. И при более подробном исследовании оказалось, что это вовсе не необычные новые элементы, а в первом случае сильно ионизированное железо, а во втором - обычный земной кислород.

Могут ли химические элементы «вымереть»?

В принципе, большая часть химических элементов на нашей планете довольно устойчива. Но есть среди них и те, содержание которых в атмосфере, гидросфере и земной коре исчезающе мало.

Например, сравнительно мало радиоактивных элементов. Технеций, астат, актиний, полоний или франций уже считаются «вымершими». Учёные полагают, что раньше этих элементов было гораздо больше, но именно в силу своей радиоактивности и стремления к распаду их количество уменьшается.

Сейчас есть несколько элементов, находящихся на грани «вымирания»: атомы калия-40, астата-211 и актиния-235.

Такая же судьба ждёт и уран, хотя вымирать он будет гораздо дольше. По примерным расчётам, в каждом килограмме урана за сто лет образовывается тринадцать граммов свинца и два грамма гелия. А это значит, что всему урану, который сегодня есть на Земле, осталось примерно четыре миллиарда лет. Когда он полностью исчезнет, все урановые месторождения будут свинцовыми, а атмосфера заметно обогатится гелием.

Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.