Занимательная геохимия. Химия земли - Александр Евгеньевич Ферсман

ускоряются окончательные выводы, если во время полевых работ проводить предварительные определения встречающихся минералов и горных пород. Переносные геохимические лаборатории, возможность во время работ отдавать некоторые образцы для количественных анализов в ближайшие лаборатории в значительной степени облегчают ход полевых исследований и позволяют скорее подойти к окончательным выводам.

Краткие сведения о химических элементах[84]

Азот — Nitrogenium (N). Атомный номер 7; атомный вес 14,008. Бесцветный газ, составляющий 4/5 объема окружающего нас воздуха. Первые указания на существование азота как особого вещества принадлежат Д. Резерфорду (1772), однако только Лавуазье доказал, что он является элементом, и дал ему современное название — азот (по-гречески — «безжизненный»). Латинское название Nitrogenium произошло от «нитрон» — «селитра» и «генус» — «род», порождающий селитру. В природе, кроме воздуха, азот встречается во всех живых организмах, а также в виде селитр — нитратов натрия и калия. Азот переводится в жидкое состояние при температуре 195,8 °C, затвердевает при 210 °C. Свободный азот применяется в электролампах; соединения его имеют громадное значение как удобрение и как составная часть взрывчатых веществ.

Актиний — Actinium (Ac). Атомный номер 89, атомный вес 227. Открыт в 1899 г. А. Дёбьерном в урановой смоляной руде. Актиний — радиоактивный продукт распада урана, с периодом полураспада в 20 лет. В результате дальнейшего распада актиния последовательно образуется ряд радиоактивных элементов, называемых актиниевым рядом. Конечным членом актиниевого ряда является AcD, изотоп нерадиоактивного свинца, с атомным весом 207. Актиний и его соединения мало изучены.

Актиноиды. Химические элементы, следующие за актинием, составляют группу элементов, очень близких по своему химическому составу. В этой группе должно находиться 15 химических элементов: от № 89 до 103; тринадцать из них уже открыты или получены искусственно: актиний, торий, уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний, эйнштейний, фермий, менделевий и нобелий. Первые три из них встречаются в природных условиях. Нептуний и плутоний — в ничтожно малых количествах.

Химические свойства актиноидов весьма схожи с лантаноидами и в таблице Периодической системы Менделеева относятся к III группе, однако и те и другие вынесены за пределы таблицы и размещены в два ряда внизу таблицы.

Алабамий. Д. И. Менделеев предвидел существование элемента с атомным номером 85 и предсказал его свойства (экайод). В 1931 г. в Америке было опубликовано сообщение об открытии элемента с атомным номером 85, названного алабамием, однако открытие не подтвердилось. Позднее открытый 85 элемент назван был астатином. См. астатин.

Алюминий — Aluminium (Аl). Атомный номер 13; атомный вес 26,98. Самый распространенный элемент в земной коре после кислорода, водорода и кремния. По весу его в земной коре 7,5 %. Серебристо-белый, очень легкий металл. Уд. в. 2,7, плавится при 660 °C, кипит при 2060 °C. Входит в состав глин, полевых шпатов, слюд и многих других минералов. Главная масса алюминия в природе сосредоточена в алюмосиликатах — минералах, состоящих из алюминия, кремния, кислорода и некоторых металлов. Особенно богаты алюминием бокситы — водные окислы алюминия. Добывается алюминий главным образом из бокситов, а также из нефелинов. Сплавы алюминия широко применяются на транспорте, в самолетостроении, а также в различных отраслях промышленности. Выделен был в чистом виде Вёлером в 1827 г. Название произошло от слова «алюмен» — «квасцы».

Америций — Americium (Am). Атомный номер 95; атомный вес наиболее устойчивого изотопа с периодом полураспада около 10 000 лет — 243. Получен в 1944 г. искусственным путем при бомбардировке нейтронами урана как продукт радиоактивного распада плутония. В настоящее время известно несколько изотопов. По своим химическим свойствам он очень схож с редкоземельными элементами.

Аргон — Argon (Аr). Атомный номер 18; атомный вес 39,944. Принадлежит к группе инертных газов, которые не дают соединений ни друг с другом, ни с какими-либо другими веществами и этим резко отличаются от всех других элементов. Пассивность аргона и обусловила его название: «аргон» по-гречески — «недеятельный». Открыт У. Рамзаем и Релеем (Англия) в 1894 г., сжижается при –186 °C, затвердевает при –189 °C. В природе встречается как составная часть воздуха, содержание аргона в котором около 1 %. Употребляется аргон как наполнитель газосветных трубок с синим свечением.

Астатин — Astatine (At). Атомный номер 85; атомный вес наиболее долгоживущего изотопа с периодом полураспада в 8,3 ч. равен 210. Впервые получен в 1940 г. при бомбардировке висмута альфа-частицами. Название получил от греческого слова «астатос» — «неустойчивый». Известно 20 изотопов. Свойства его вполне совпадают с предсказаниями Д. И. Менделеева, который дал ему название экайод.

Афиний — Aphinium (An). См. эйнштейний.

Барий — Barium (Ba). Атомный номер 56; атомный вес 137,36. Открыт в 1774 г. шведским химиком К. В. Шееле; в элементарном виде выделен английским химиком Г. Дэви в 1808 г. Название произошло от минерала барита, из которого он был получен («барус» — «тяжелый»). Серебристо-белый металл, равный по твердости свинцу, уд. в. 3,5, температура плавления 704 °C, кипения — 1540 °C, окрашивает пламя в характерный желтовато-зеленый цвет. Соли бария — хороший белый краситель.

Бериллий — Beryllium (Be). Один из самых легких металлов. Атомный номер 4; атомный вес 9,013. Открыт в 1798 г. французским химиком Л. Вокеленом и назван им глюцинием благодаря сладковатому вкусу его солей. Это название сохранилось лишь во Франции. Слово «бериллий» произведено от минерала берилла. Бериллий очень твердый, белый металл (уд. в. 1,82, плавится при 1284 °C, кипит при 2970 °C), устойчив на воздухе. Применяется для получения сплавов с медью (бериллиевые бронзы) и другими металлами, отличающихся твердостью стали и «неутомимостью» при резком изменении нагрузки (часовые пружины). В природе бериллиевые минералы в виде больших скоплений встречаются редко.

Берклий (беркелий) — Веrkelium (Bk). Атомный номер 97. Этот элемент был получен искусственным путем при радиоактивном β-распаде ряда трансурановых элементов, полученных при бомбардировке урана нейтронами, как промежуточный член после кюрия, а также при бомбардировке изотопа америция с атомным весом 249 α-частицами. Периоды полураспада открытых до настоящего времени изотопов беркелия не превышают нескольких часов. Назван по городу Беркли в штате Калифорния в США.

Бор — Borum (В). Атомный номер 5; атомный вес 10,82. Открыт в 1808 г. Дэви в Англии и Гей-Люссаком и Тенаром во Франции. Название произошло от слова «borax» — «бура». Кристаллический бор, выделенный из сплава с алюминием, обладает твердостью, близкой к твердости алмаза, уд. в. 2,3, плавится при 2075 °C, кипит при 2550 °C. В природе бор встречается в виде борной кислоты, буры и некоторых других боратов. Применяется главным образом для изготовления эмалей, а также в медицине. Соединения бора с углеродом и азотом обладают чрезвычайно высокой твердостью.

Бром — Bromum (Br). Атомный номер 35; атомный вес 79,916. Открыт Балардом в 1826 г. и назван так из-за своего неприятного запаха («бромос» — «зловонный»). Бром — темно-бурая тяжелая жидкость, уд. в. 3,12,