Занимательная геохимия. Химия земли - Александр Евгеньевич Ферсман

В настоящее время известно много его изотопов. Наиболее долгоживущим из них является изотоп с атомным весом 99. По химическим свойствам технеций ближе к рению, чем марганцу. Название произошло от греческого слова «технетос» — «искусственный». Свойства технеция в точности совпадают с теми, которые предсказал Д. И. Менделеев, назвав этот элемент эка-марганцем (см. мазурий).

Титан — Titanium (Ti). Атомный номер 22; атомный вес 47,90. Очень распространенный в природе элемент: составляет 0,6 % веса земной коры. Открыт в 1795 г. немецким химиком М. Клапротом и назван в честь мифологического героя. Скопления титана встречаются в минералах ильмените и рутиле, а также в титаномагнетитах. Металл серебристо-белого цвета, очень тверд и хрупок; уд. в. 4,54, плавится при 1725 °C, кипит при 3260 °C. Практическое значение титана особенно велико в металлургии: он способствует полному удалению из расплавленной стали кислорода и азота, благодаря чему литье получается замечательно однородным; придает стали твердость и эластичность. Металлический титан стоек при резком колебании температуры, и перед ним открываются широкие перспективы для использования в современной технике. Двуокись титана служит для изготовления очень хорошего белого красителя (титановые белила).

Торий — Thorium (Th). Атомный номер 90; атомный вес 232,05. Один из важнейших радиоактивных элементов. Открыт в 1828 г. Берцелиусом и назван по имени Тора — скандинавского бога войны. Радиоактивность тория установлена в 1898 г. Склодовской-Кюри и Шмидтом. В свободном состоянии это металл; уд. в. 11,5, плавится при 1800 °C, кипит при 5200 °C, внешне похож на платину. Период полураспада тория — 13 миллиардов лет. Распадаясь, торий образует ториевый ряд радиоактивных элементов, конечным членом которого является свинец с атомным весом 208. Главнейшие минералы, в состав которых входит торий, — монацит с большим содержанием редкоземельных элементов, торит. Добывается монацит из монацитовых песков. Значение имеет двуокись тория для газокалильных сеток. Наряду с ураном торий расщепляется с выделением большого количества внутриатомной энергии, с чем связано его практическое значение. Титанат тория показал очень большую диэлектрическую постоянную и употребляется в радиотехнике.

Трансурановые элементы, см. заурановые элементы.

Тулий — Thulium (Tu). Атомный номер 69; атомный вес 168,94. Элемент из группы редкоземельных. Открыт в 1880 г. П. Клеве и назван от слова «Тулия» — древнего названия Скандинавии. Соединения тулия — зеленого цвета.

Углерод — Carboneum (С). Атомный номер 6; атомный вес 12,011. Известен с глубокой древности; название от латинского «карбо» — «уголь». Встречается в природе в виде алмаза, уд. в. 3,51, графита, уд. в. 2,25, ископаемых углей, различных углеводородов (нефти, природных газов) и в органических веществах, затем в виде карбонатов (солей угольной кислоты), ископаемых и в растворах их в воде, в виде углекислого газа в воздухе. Применяется: алмаз — для бурения, резки и шлифовки стекла, для украшений; графит — как огнеупор (графитовые тигли), как смазка, для изготовления карандашей, в реостатах, в электродах для дуговых электрических печей; уголь и нефть — в качестве топлива как важнейший источник энергии. Сажа идет на краску (черная тушь). При переработке угля получают многочисленные важные химические продукты, в том числе анилиновые производные; сырье для лекарственных продуктов — аспирин, стрептоцид; сахарин; для взрывчатых веществ — тринитротолуол (тол) и пр. Изотоп с атомным весом 14 радиоактивен и входит в незначительном количестве в живые организмы.

Уран — Uranium (U). Атомный помер 92; атомный вес 238,07. Элемент, еще недавно занимавший самое последнее место в Периодической системе элементов. Уран был открыт в 1789 г. М. Клапротом в смоляной руде, но только в 1841 г. Е. Пелиго получил уран в чистом виде. Входит в состав минералов уранита, карнатита, тюямунита. Уран — тугоплавкий металл серебристо-белого цвета; уд. в. 18,3, температура плавления 1133 °C, температура кипения 3500 °C; радиоактивен. При изучении урана Беккерель в 1898 г. открыл явление радиоактивности. Природный уран имеет несколько изотопов; преобладает изотоп с атомным весом 238; изотоп с атомным весом 235 содержится в количестве 0,8 %. Благодаря радиоактивному распаду из урана с атомным весом 238 образуются элементы уранового ряда, а из урана с атомным весом 235 образуется актиниевый ряд. Конечным продуктом уранового ряда является свинец с атомным весом 206, актиниевого ряда — свинец с атомным весом 207. Уран 235 был использован для создания атомных бомб; при бомбардировке его ядра медленными нейтронами легко распадается на два почти равных осколка, состоящих из многих радиоактивных изотопов разных элементов. При этом выделяется огромное количество энергии. Назван элемент по имени планеты Уран, обнаруженной незадолго до открытия металла.

Фермий — Fermium (Fm). Атомный номер 100, атомный вес 255 (?). Опубликованные в 1951 г. сведения об открытии сотого элемента, названного центурием от слова «centum» («сто»), сначала не подтвердились. Однако в 1953 г. было сообщено в печати о выделении из продукта облучения урана нейтронами нового элемента с атомным номером 100. Позднее, в 1955 г. были получены его изотопы при бомбардировке урана шестизарядными ядрами кислорода. Этот элемент был назван в честь знаменитого итальянского ученого Ферми фермием с символом Fm. До 1956 г. были синтезированы четыре изотопа фермия.

Фосфор — Phosphorus (P). Атомный номер 15; атомный вес 30,975. Свое название фосфор получил благодаря свойству светиться в темноте (от греческих слов «фос» — «свет» и «форос» — «несущий»). Открыт немецким химиком Г. Брандом в 1669 г. Уд. в. 1,82, температура плавления 44 °C, температура кипения 280,5 °C. Известны разновидности: желтый (белый) фосфор, красный фосфор, а в 1916 г. Бриджмен получил черный фосфор. Широко распространен в земной коре в виде фосфатов, образует многочисленные минералы: апатит, бирюзу, фосфаты железа, меди и др. Используется при производстве спичек, получении дымовых завес, зажигающих веществ и т. п. Фосфориты и апатит — важнейшее сырье для производства фосфоросодержащих удобрений. Фосфор и многие его соединения являются сильными ядами.

Франций — Francium (Fr). Атомный номер 87. Впервые был обнаружен француженкой М. Пере в 1939 г. в естественном радиоактивном ряду распада актиния, позднее получен искусственным путем. Непродолжительность существования изотопов франция существенно затрудняет изучение его химических свойств. Содержание его в земной коре крайне ничтожно. Атомный вес одного из изотопов 223. По своим свойствам он близок к цезию и является самым активным из всех металлов. Название получил в честь родины исследовательницы. Существование франция было предсказано Д. И. Менделеевым, который описал его под названием экацезий.

Фтор — Fluorum (F). Атомный номер 9; атомный вес 19,00. Неметалл из группы галогенов. В свободном состоянии впервые выделен французским химиком А. Муассаном в 1886 г., хотя был принят за элемент, входящий в состав плавиковой кислоты и полевого шпата, французским ученым А. Ампером еще в 1810 г. Латинское название произошло от названия минерала флюорита. Русское название происходит от греческого корня «фториос» — «разрушающий». При обыкновенных условиях это — газ, в толстых слоях окрашенный в зеленовато-желтый