Kemija s-elementov. Žveplo - kemijske lastnosti, pridobivanje, spojine

Predavanje 10
Kemija s-elementov
Težave v obravnavi:
1. Elementi glavnih podskupin skupin I in II
2. Lastnosti atomov s-elementov
3. Kristalne mreže kovin
4. Lastnosti enostavnih snovi - alkalnih in zemeljskoalkalijskih
kovine
5. Razširjenost s-elementov v naravi
6. Pridobivanje SHM in SHM
7. Lastnosti spojin s-elementov
8. Vodik je poseben element
9. Vodikovi izotopi. Lastnosti atomskega vodika.
10. Pridobivanje in lastnosti vodika. Tvorba kemikalije
povezave.
11. Vodikova vez.
12. Vodikov peroksid - zgradba, lastnosti.

Elementi glavnih podskupin skupin I in II -
s-elementi
S-elementi so elementi, katerih zunanje s-lupine so zapolnjene:
IA-skupina - ns1- H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
IIA-skupina - ns2- Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra

Ionizacijske energije, elektrodni potencial in
polmeri s-elementov

Kristalne mreže kovin
na sredini obraza
kubični (FCC)
Ca, Sr
središče telesa
kubični (bcc)
Vse alkalno
kovine, Ba
Šesterokotna
gosto zapakirano
(GP)
Bodi, Mg

Alkalijske kovine - enostavne snovi
Litij
tºtališča = 181°C
ρ = 0,53 g/cm3
Natrij
tºtališča = 98°C
ρ = 0,97 g/cm3
kalij
tºtališča = 64°C
ρ = 0,86 g/cm3
Rubidij
tºtališča = 39°C
P = 1,53 g/cm3
cezij
tºtališča = 28°C
P = 1,87 g/cm3

Zemljoalkalijske kovine - enostavne snovi
Berilij
tºtališča = 1278 °C
P = 1,85 g/cm3
magnezij
tºtališča = 649 °C
P = 1,74 g/cm3
Barij
tºtališča = 729 °C
P = 3,59 g/cm3
kalcij
tºtališča = 839 °C
P = 1,55 g/cm3
Stroncij
tºtališča = 769 °C
P = 2,54 g/cm3
Radij
tºtališča = 973 °C
P = 5,5 g/cm3

1. Na svežem rezu je površina sijoča, ko a
v zraku hitro zatemni.
2. Na zraku gorijo, pri čemer tvorijo okside enega oz
več vrst: IA-skupina - Me2O, Me2O2, MeO2; IIA-skupina - MeO,
MeO2, MeO4.
3. Natrijeve in kalijeve okside lahko dobimo le z
segrevanje mešanice peroksida s presežkom kovine v odsotnosti
kisik.
4. Vsi, razen Be, pri segrevanju medsebojno delujejo s H 2
tvorjenje hidridov.
5. Vsi medsebojno delujejo z nastajanjem Hal2, S, N2, P, C, Si
halogenidi, sulfidi, fosfidi, karbidi in silicidi.

Kemijske lastnosti s-kovine
6. Alkalijske kovine z vodo tvorijo alkalije in se izrivajo iz vode
H2: Li - počasi, Na - energično, K - burno, s eksplozijo, goreče
vijolični plamen.
7. S kislinami vse alkalijske kovine reagirajo burno, z eksplozijo,
tvorjenje soli in izpodrivanje H2. Takšne reakcije se ne izvajajo posebej.

Kemijske lastnosti s-kovine
8. Reaktivnost zemeljskoalkalijskih kovin
zmanjšuje od spodaj navzgor: Ba, Sr in Ca aktivno sodelujejo z
hladna voda, Mg - c vroča, Be - reagira počasi tudi z
trajekt.
9. Kovine skupine IIA burno reagirajo s kislinami in tvorijo soli
in izpodrivanje H2.
10. s-kovine (razen Be) medsebojno delujejo z alkoholi in tvorijo
alkoholati H2.
11. Vsi medsebojno delujejo s karboksilnimi kislinami, tvorijo soli in
izpodrivanje H2. Natrijeve in kalijeve soli višjih karboksilnih kislin
kisline imenujemo mila.
12. s-kovine lahko reagirajo z mnogimi drugimi
organske spojine, ki tvorijo organokovinske
povezave.

V naravi jih najdemo samo v obliki
povezave!
Spodumene
LiAl(Si2O6)
Halit NaCl
Silvinit KCl
In tudi karnalit KCl MgCl2 6H2O, mesečev kamen
K, Glauberjeva sol Na2SO4 10H2O in mnoge
drugo.

Razširjenost s-kovin v naravi
Rubidij in cezij sta elementa v sledovih, ki se ne tvorita
samostojni minerali, vendar so vključeni v minerale v
oblika nečistoč.
Glavni minerali so pegmatit,
onesnažiti..

Razširjenost s-kovin v naravi
Berilij → berili: smaragd, akvamarin, morganit,
heliodor in ostali...
Emerald
Be3Al2Si6O18
Akvamarin
Be3Al2Si6O18
Heliodor
Be3Al2Si6O18

Razširjenost s-kovin v naravi
Celestine
SrSO4
Stroncianit
SrCO3
Barit
BaSO4
Witherit
BaCO3

Razširjenost s-kovin v naravi
Mg2+
Ca2+
Na+
in drugi...
K+

Pridobivanje s-kovin
Elektroliza je fizikalno-kemijski pojav, ki ga sestavljajo
pri razelektritvi na elektrodah
snovi kot rezultat
elektrokemijske reakcije,
spremlja prehod
električni tok skozi
raztopino ali talino
elektrolit.
SHM in SHM prejemata
elektrolizo njihovih talin
halogenidi.

Pridobivanje s-kovin

1. Oksidi in hidroksidi alkalnih kovin in zemeljskoalkalijskih kovin imajo svetlo
izrazita bazičnost: reagirajo s kislinami,
kislinski oksidi, amfoterni oksidi in
hidroksidi.
2. Raztopine alkalnih in zemeljskoalkalijskih hidroksidov so alkalije.
3. MgO in Mg (OH) 2 sta bazična, hidroksid je slabo topen.
4. BeO in Be(OH)2 sta amfoterna.
5. Hidroksidi alkalijskih kovin so termično stabilni, hidroksidi
elementi IIA-podskupine pri segrevanju razpadejo na
kovinski oksid in voda.

Lastnosti spojin s-kovine

Lastnosti spojin s-kovine
6. Hidridi s-kovine imajo ionsko strukturo, visoko
t ° pl, se zaradi podobnosti s
halogenidi. Njihove taline so elektroliti.
7. Interakcija z vodo poteka skozi mehanizem OB.
E0H2 / 2H + \u003d -2,23 V.
8. Sulfidi, fosfidi, nitridi in karbidi SM in SM
reagirajo z vodo in kislinami brez spreminjanja stopnje
oksidacija atomov.

KEMIJA

znanost, ki preučuje strukturo snovi in njihove transformacije, ki jih spremlja sprememba sestave in (ali) strukture. Chem. St-va in-in (njihove transformacije; glej Kemijske reakcije) so opredeljeni v pogl. prir. stanje zunanjega elektronske lupine atomov in molekul, ki tvorijo in-va; stanje jeder in notranjih. elektronov v kem. procesi ostanejo skoraj nespremenjeni. Predmet kem. raziskave so kemični elementi in njihove kombinacije, tj. atomi, enostavni (enoelementni) in kompleksni (molekule, radikalni ioni, karbeni, prosti radikali) kem. komp., njihove asociacije (asociati, solvati itd.), materiali itd. Število kem. povezava ogromen in ves čas raste; ker X. ustvarja svoj objekt; za con. 20. stoletje znano ca. 10 milijonov kem. povezave.
X. kot znanost in panoga industrije ne obstaja dolgo (približno 400 let). Vendar pa kem. znanja in kem. praksi (kot obrti) je mogoče slediti v globinah tisočletij, v primitivni obliki pa so se pojavili skupaj z razumno osebo v procesu njegove interakcije. z okoljem. Zato lahko stroga definicija X. temelji na širokem, brezčasnem univerzalnem pomenu - kot področju naravoslovja in človeške prakse, povezane s kem. elementi in njihove kombinacije.
Beseda "kemija" izhaja bodisi iz imena starega Egipta "Khem" ("temno", "črno" - očitno po barvi prsti v dolini reke Nil; pomen imena je "egipčanska znanost") , ali iz stare grščine. chemeia je umetnost taljenja kovin. Moderno ime X. se proizvaja od pozne lat. chimia in je mednarodna, npr. nemški Chemie, francoščina chimies, angleščina kemija. Izraz "X." prvič uporabljen v 5. st. grški alkimist Zosima.

Zgodovina kemije. Kot izkustvena praksa je X. nastala skupaj z začetki človeške družbe (uporaba ognja, kuhanje, strojenje kož) in dosegla zgodnjo sofisticiranost v obliki obrti (pridobivanje barv in emajlov, strupov in zdravil). Sprva je oseba uporabljala kem. biološke spremembe. predmeti (, razpad), in s polnim razvojem ognja in zgorevanja - kem. procesi sintranja in fuzije (proizvodnja keramike in stekla), taljenje kovin. Sestava staroegipčanskega stekla (4 tisoč let pr. n. št.) se bistveno ne razlikuje od sestave sodobnega stekla. steklo za steklenice. V Egiptu že 3 tisoč let pr. e. talijo v velikih količinah, pri čemer uporabljajo premog kot reducent (samorodni baker se uporablja že od nekdaj). Po klinopisnih virih je v Mezopotamiji obstajala razvita proizvodnja železa, bakra, srebra in svinca že 3 tisoč let pr. e. Razvoj kem. procesi proizvodnje bakra in nato železa so bili stopnje v razvoju ne le metalurgije, ampak civilizacije kot celote, spremenili so življenjske razmere ljudi, vplivali na njihove želje.
Hkrati teoretično posploševanja. Na primer kitajski rokopisi iz 12. stoletja. pr. n. št e. poročilo "teoretično." gradbeni sistemi "osnovnih elementov" (ogenj, les in zemlja); v Mezopotamiji se je rodila ideja o nizu parov nasprotij, medsebojnih. to-rykh "naredijo svet": moški in ženska, toplota in mraz, vlaga in suhost itd. Zelo pomembna je bila ideja (astrološki izvor) o enotnosti pojavov makrokozmosa in mikrokozmosa.
Atomistične vrednote spadajo tudi med konceptualne vrednote. doktrino, ki se je razvila v 5. stol. pr. n. št e. starogrški filozofa Levkip in Demokrit. Predlagali so analogno semantiko. model zgradbe otoka, ki ima globok kombinatorni pomen: kombinacije majhnega števila nedeljivih elementov (atomov in črk) v spojine (molekule in besede) po določenih pravilih ustvarjajo informacijsko bogastvo in raznolikost (in- va in jeziki).
V 4. st. pr. n. št e. Aristotel je ustvaril kem. sistem, ki temelji na "načelih": suhost - in hlad - toplota, s pomočjo katerih parnih kombinacij je v "primarni snovi" izpeljal 4 osnovne elemente (zemljo, vodo in ogenj). Ta sistem je skoraj nespremenjen obstajal 2 tisoč let.
Po Aristotelu, vodstvo v kem. znanje je postopoma prešlo iz Aten v Aleksandrijo. Od takrat so nastali recepti za pridobivanje kemičnih izdelkov. in-in, obstajajo "institucije" (kot Serapisov tempelj v Aleksandriji, Egipt), ki se ukvarjajo z dejavnostmi, ki bi jih pozneje Arabci imenovali "al-kemija".
V 4.-5.st. kem. znanja prodre v Malo Azijo (skupaj z nestorijanstvom), v Siriji so filozofske šole oddajanje grščine. naravoslovje in prenesel kem. znanja Arabcem.
V 3-4 stoletjih. nastala alkimija - filozofski in kulturni trend, ki združuje mistiko in magijo z obrtjo in umetnostjo. Alkimija je prispevala sredstva. prispevek k lab. spretnosti in tehnike, pridobitev številnih čistih kem. noter-noter. Alkimisti so Aristotelove elemente dopolnili s 4 principi (olje, vlaga in žveplo); kombinacije teh mističnih elementi in začetki so določali individualnost vsakega otoka. Alkimija je pomembno vplivala na oblikovanje zahodnoevropske kulture (spoj racionalizma z misticizmom, znanja z ustvarjanjem, specifičen kult zlata), vendar v drugih kulturnih regijah ni pridobila popularnosti.
Jabir ibn Hayyan ali v evropskem jeziku Geber, Ibn Sina (Avicenna), Abu-ar-Razi in drugi alkimisti, ki so jih uvedli v kem. gospodinjstvo (iz urina), smodnik, mn. , NaOH, HNO 3 . Zelo priljubljene so bile Geberjeve knjige, prevedene v latinščino. Iz 12. stoletja Arabska alkimija začne izgubljati praktičnost. usmeritev in s tem vodenje. S prodiranjem prek Španije in Sicilije v Evropo spodbuja delo evropskih alkimistov, med katerimi sta najbolj znana R. Bacon in R. Lull. Iz 16. stoletja razvoj praktičnega. evropska alkimija, ki so jo spodbudile potrebe metalurgije (G. Agricola) in medicine (T. Paracelsus). Slednji je ustanovil farmakološko. vejo kemije - jatrokemijo in skupaj z Agricolo deloval pravzaprav kot prvi reformator alkimije.
X. kot veda je nastala med znanstveno revolucijo 16. in 17. stoletja, ko je v zahodni Evropi kot posledica niza tesno povezanih revolucij nastala nova civilizacija: verska (reformacija), ki je dala novo razlago pobožnosti sv. zemeljske zadeve; znanstvena, ki je dala novo, mehanic. slika sveta (heliocentrizem, neskončnost, podrejenost naravnim zakonom, opis v jeziku matematike); industrijski (nastanek tovarne kot sistema strojev, ki uporabljajo fosilno energijo); socialni (uničenje fevdalne in oblikovanje meščanske družbe).
X. je po fiziki G. Galileja in I. Newtona lahko postala znanost le na poti mehanizma, ki je postavil temeljne norme in ideale znanosti. Pri X. je bilo veliko težje kot pri fiziki. Mehanika se zlahka abstrahira od značilnosti posameznega predmeta. V X. je vsak posamezen predmet (in) individualnost, kvalitativno drugačna od drugih. X. svojega predmeta ni mogel izraziti zgolj kvantitativno in je skozi vso svojo zgodovino ostal most med svetom kvantitete in svetom kakovosti. Vendar upanja antimehanistov (od D. Diderota do W. Ostwalda), da bo X. postavil temelje drugačnemu, nemah. znanosti niso bile upravičene in X. se je razvijal v okviru, ki ga je določala Newtonova slika sveta.
Več kot dve stoletji X. je razvil idejo o materialni naravi svojega predmeta. R. Boyle, ki je postavil temelje racionalizma in eksperimentov. metoda v X. je v svojem delu "Skeptični kemik" (1661) razvil ideje o kem. atomi (korpuskule), razlike v obliki in masi to-rykh pojasnjujejo kakovost posameznih in-in. atomističen predstave v X. so podpirale ideol. vloga atomizma v evropski kulturi: človek-atom – model človeka, ki je osnova nove družbene filozofije.
Metalurški X., ki se je ukvarjal z območji zgorevanja, oksidacije in redukcije, kalcinacije - žganja kovin (X. se je imenoval pirotehnika, to je ognjena umetnost) - je opozoril na pline, ki pri tem nastajajo. J. van Helmont, ki je uvedel koncept "plina" in odkril (1620), je postavil temelje za pnevmat. kemija. Boyle je v svojem delu "Ogenj in plamen, tehtan na tehtnici" (1672), ponavljajoč poskuse J. Raya (1630) o povečanju mase kovine med žganjem, prišel do zaključka, da se to zgodi zaradi "zajetja težki plamenski delci ob kovini." Na meji 16.-17. G. Stahl oblikuje splošna teorija X. - teorija flogistona (kalorična, t.j. "in-va gorljivost", odstranjena s pomočjo zraka iz in-in med njihovim zgorevanjem), ki je X. osvobodila Aristotelovega sistema, ki je trajal 2 tisoč let. Čeprav je M. V. Lomonosov, ponavljajoč poskuse žganja, odkril zakon ohranjanja mase v kemiji. p-cij (1748) in znal podati pravilno razlago procesov zgorevanja in oksidacije kot interakcije. otoki z delci zraka (1756), je bilo poznavanje zgorevanja in oksidacije nemogoče brez razvoja pnevmat. kemija. Leta 1754 je J. Black odkril (ponovno) ogljikov dioksid (»fiksni zrak«); J. Priestley (1774) -, G. Cavendish (1766) - ("gorljiv zrak"). Ta odkritja so zagotovila vse informacije, potrebne za razlago procesov zgorevanja, oksidacije in dihanja, kar je A. Lavoisier storil v 1770–1790, s čimer je dejansko pokopal teorijo flogistona in si pridobil slavo »očeta sodobnega X.«.
Na začetek 19. stoletje pnevmatokemija in raziskave sestava kemike približal razumevanju, da je kem. elementi so združeni v določenih enakovrednih razmerjih; oblikovani so bili zakoni konstantnosti kompozicije (J. Proust, 1799-1806) in volumetričnih razmerij (J. Gay-Lucesac, 1808). Končno, J. Dalton, Naib. svoj koncept v celoti razložil v eseju "Novi sistem kemijske filozofije" (1808-27), prepričal svoje sodobnike o obstoju atomov, uvedel koncept atomske teže (mase) in vrnil v življenje koncept elementa, vendar v popolnoma drugačnem smislu - kot skupek atomov iste vrste .
Hipoteza A. Avogadra (1811, ki jo je znanstvena skupnost sprejela pod vplivom S. Cannizzara leta 1860), da so delci preprostih plinov molekule dveh enakih atomov, je rešila številna protislovja. Slika materialne narave kem. objekt je bil dokončan z odprtjem periodičnega. zakon kemije. elementov (D. I. Mendelejev, 1869). Vezal je količine. merilo () s kakovostjo (kem. St. otoki), razkril pomen pojma kem. element, je kemiku dal teorijo velike napovedne moči. X. je postalo moderno. znanost. Periodično zakon je uzakonil X.-jevo lastno mesto v sistemu znanosti, razrešil temeljni konflikt kem. realnosti z normami mehanizma.
Hkrati je potekalo iskanje vzrokov in sil kem. interakcije. Pojavil se je dualizem. (elektrokemična) teorija (I. Berzelius, 1812-19); uvedeni so bili koncepti "" in "kemična vez", ki so bili napolnjeni s fizikalnimi. smislu z razvojem teorije zgradbe atoma in kvanta X. Pred njimi so bile intenzivne raziskave org. in-in v 1. nadstropju. 19. stoletja, kar je privedlo do razdelitve X. na 3 dele: anorganska kemija, organska kemija in analizna kemija(slednji je bil do prve polovice 19. stoletja glavni odsek X.). Nova empirika. material (p-tion substitucija) ni ustrezal Berzeliusovi teoriji, zato so bile uvedene ideje o skupinah atomov, ki delujejo v p-tionih kot celoti - radikali (F. Wöhler, J. Liebig, 1832). Te ideje je C. Gerard (1853) razvil v teorijo tipov (4 tipi), katere vrednost je bila v tem, da se je zlahka povezala s konceptom valence (E. Frankland, 1852).
V 1. nadstropju. 19. stoletje odkrit je bil eden najpomembnejših pojavov X. - kataliza(sam izraz je predlagal Berzelius leta 1835), ki je zelo kmalu našel široko uporabo. aplikacija. Vsi R. 19. stoletje skupaj s pomembnimi odkritji novih snovi (in razredov), kot so barvila (V. Perkin, 1856), so bili predstavljeni pomembni koncepti za nadaljnji razvoj X. V letih 1857-58 je F. Kekule razvil teorijo valence v zvezi z org. in-ti, ugotovil štirivalenco ogljika in sposobnost njegovih atomov, da se vežejo med seboj. To je utrlo pot teoriji kemije. org zgradbe. povezava (strukturna teorija), ki jo je zgradil A. M. Butlerov (1861). Leta 1865 je Kekule razložil naravo aromatov. povezava J. van't Hoff in J. Le Bel, ki sta postulirala tetraedr. strukture (1874), tlakoval pot tridimenzionalnemu pogledu na strukturo otoka, postavil temelje stereokemija kot pomemben del X.
Vsi R. 19. stoletje Istočasno so se začele raziskave na terenu kemijska kinetika in termokemija. L. Wilhelmi je preučeval kinetiko hidrolize ogljikovih hidratov (prvič je podal enačbo za hitrost hidrolize; 1850), K. Guldberg in P. Waage pa sta v letih 1864-67 oblikovala zakon o delovanju mase. G. I. Hess je leta 1840 odkril osnovni zakon termokemije, M. Berthelot in V. F. Luginin sta raziskovala toplote mnogih drugih. okrožja. Hkrati delajte naprej koloidna kemija, fotokemija in elektrokemija, Začetek Krima je bil postavljen v 18. stoletju.
Ustvarjajo dela J. Gibbsa, van't Hoffa, V. Nernsta in drugih kemični .Študije električne prevodnosti raztopin in elektrolize so vodile do odkritja elektrolize. disociacija (S. Arrhenius, 1887). Istega leta sta Ostwald in van't Hoff ustanovila prvo revijo, posvečeno fizikalna kemija, in se oblikovala kot samostojna disciplina. K ser. 19. stoletje šteje za rojstvo agrokemija in biokemija, zlasti v povezavi s pionirskim delom Liebiga (1840) na področju preučevanja encimov, beljakovin in ogljikovih hidratov.
19. stoletje po pravici m. b. imenujemo doba odkritij kemije. elementi. V teh 100 letih je bila odkrita več kot polovica (50) elementov, ki obstajajo na Zemlji. Za primerjavo: v 20. stol. Odkritih je bilo 6 elementov, v 18. stoletju - 18, prej v 18. stoletju - 14.
Izjemna odkritja v fiziki v kon. 19. stoletje (rentgenski žarki, elektron) in razvoj teoret. ideje (kvantna teorija) privedle do odkritja novih (radioaktivnih) elementov in pojava izotopije, pojav radiokemija in kvantna kemija, nove ideje o strukturi atoma in naravi kem. komunikacij, kar je spodbudilo razvoj moderne. X. (kemija 20. stoletja).
Uspehi X. 20 stoletja. povezana z napredovanjem analita. X. in fizično. metode študija o in vpliv na njih, prodiranje v mehanizme p-cij, s sintezo novih razredov v-v in novi materiali, diferenciacija kem. disciplin in povezovanje X. z drugimi znanostmi, da bi zadostili potrebam sodob. industrija, tehnika in tehnologija, medicina, gradbeništvo, Kmetijstvo in drugih področjih človekove dejavnosti v novi kem. znanja, procesov in izdelkov. Uspešna uporaba novih fizičnih metode vpliva so privedle do oblikovanja novih pomembnih smeri X., npr. kemija sevanja, kemija plazme. Skupaj z X. nizke temperature ( kriokemija) in X. visoki pritiski(cm. Pritisk), sonokemija (prim. ultrazvok), laserska kemija in drugi so začeli oblikovati novo področje - X. ekstremni vplivi, ki ima veliko vlogo pri pridobivanju novih materialov (npr. za elektroniko) ali starih dragocenih materialov z relativno poceni sintetičnimi materiali. (npr. diamanti ali kovinski nitridi).
Na enem od prvih mest v X. je postavil problem napovedovanja funkcionalnih lastnosti otoka na podlagi poznavanja njegove strukture in opredelitve strukture otoka (in njegove sinteze), ki temelji na njegovem funkcionalnem namenu. Rešitev teh problemov je povezana z razvojem računalniške kvantne kemije. metode in nove teoretične. pristopov, z uspehom pri neorg. in org. sinteza. Razvijanje dela na področju genskega inženiringa in sinteze Kom. z nenavadno strukturo in svetniki (na primer visoke temperature superprevodniki). Vse pogosteje se uporabljajo metode, ki temeljijo na matrična sinteza, kot tudi z uporabo idej planarna tehnologija. Metode za simulacijo biokemičnih procesov se še naprej razvijajo. okrožja. Napredek v spektroskopiji (vključno s skeniranjem predorov) je odprl možnosti za "oblikovanje" in-in na pomolu. stopnje, privedla do nastanka nove smeri v X. - t.i. nanotehnologija. Za nadzor kem. procese tako v laboratoriju kot v industriji. merilo, začeli uporabljati načela pomola. in molite. organizacija sklopov reagirajočih molekul (vključno s pristopi, ki temeljijo na termodinamika hierarhičnih sistemov).
Kemija kot sistem znanja o in-vah in njihovih preobrazbah. To znanje je vsebovano v zalogi dejstev - zanesljivo ugotovljenih in preverjenih informacij o kem. prvine in komp., njihove p-cije in obnašanje v narav. in umetn. okoljih. Merila za zanesljivost dejstev in načini njihove sistematizacije se nenehno razvijajo. Velike posplošitve, ki zanesljivo povezujejo velike agregate dejstev, postanejo znanstveni zakoni, katerih formulacija odpira nove stopnje v X. (na primer zakoni o ohranjanju mase in energije, Daltonovi zakoni, Mendelejev periodični zakon). Teorije z uporabo specifičnih koncepte, pojasnjujejo in napovedujejo dejstva bolj določenega predmetnega področja. Pravzaprav empirično znanje postane dejstvo šele, ko prejme teoretično znanje. tolmačenje. Torej, prva kem. teorija - teorija flogistona, ker je bila napačna, je prispevala k nastanku X., ker je povezala dejstva v sistem in omogočila oblikovanje novih vprašanj. Strukturna teorija (Butlerov, Kekule) je racionalizirala in pojasnila ogromno gradivo org. X. in privedla do hitrega razvoja kem. sinteza in raziskava struktura org. povezave.
X. saj je znanje zelo dinamičen sistem. Evolucijsko kopičenje znanja prekinejo revolucije - globoko prestrukturiranje sistema dejstev, teorij in metod, s pojavom novih konceptov ali celo novega stila razmišljanja. Tako so revolucijo povzročila Lavoisierjeva dela (materialistična teorija oksidacije, uvedba kvantitativnih eksperimentalnih metod, razvoj kemijske nomenklature), odkritje periodične. Mendelejev zakon, stvarjenje na začetku. 20. stoletje novih analitov. metode (mikroanaliza,). Za revolucijo lahko štejemo tudi pojav novih področij, ki razvijajo novo vizijo predmeta X. in vplivajo na vsa njegova področja (npr. nastanek fizikalnega X. na podlagi kemijske termodinamike in kemijske kinetike).
Chem. znanje ima razvito strukturo. Okvir X. sestavljajo glavno kemikalijo. stroke, ki so se razvile v 19. stoletju: analitične, neorg., org. in fizično X. Kasneje se je med razvojem strukture A. oblikovalo veliko novih disciplin (na primer kristalna kemija), pa tudi nova inženirska veja - kemijska tehnologija.
Velik nabor raziskovalnih področij raste na ogrodju disciplin, od katerih so nekatera vključena v eno ali drugo disciplino (npr. X. elementoorg. povezava - del org. X.), druga pa so multidisciplinarne narave, tj. integracija v eno študijo znanstvenikov iz različnih strok (na primer študija strukture biopolimerov z uporabo kompleksa kompleksnih metod). Spet drugi so interdisciplinarni, to pomeni, da zahtevajo usposabljanje specialista novega profila (npr. X. živčni impulz).
Ker je skoraj vse praktično dejavnost ljudi je povezana z uporabo snovi kot in-va, kem. znanje je potrebno na vseh področjih znanosti in tehnologije, obvladovanje materialnega sveta. Zato je X. postal danes, poleg matematike, skladišče in generator takega znanja, ki "impregnira" skoraj preostalo znanost. To pomeni, da izpostavljamo X. kot niz področij znanja, lahko govorimo o kem. vidik večine drugih področij znanosti. Na »mejah« X. je veliko hibridnih disciplin in področij.
Na vseh stopnjah razvoja kot znanosti X. doživlja močan vpliv fizičnega. Znanosti – najprej Newtonova mehanika, nato termodinamika, atomska fizika in kvantna mehanika. Atomska fizika daje znanje, ki je del temelja X., razkriva pomen periodike. prava, pomaga razumeti vzorce razširjenosti in porazdelitve kem. elementov v vesolju, ki je predmet jedrske astrofizike in kozmokemija.
Fundam. vplivala na X. termodinamiko, ki vzpostavlja temeljne omejitve glede možnosti kemijskega toka. okoliši (kemijska termodinamika). X., ves svet do-roj je bil prvotno povezan z ognjem, hitro obvlada termodinam. način razmišljanja. Van't Hoff in Arrhenius sta s termodinamiko povezala preučevanje hitrosti p-cij (kinetika) -X. prejela sodobno način preučevanja procesa. Študij kem. kinetika je zahtevala sodelovanje številnih zasebnih fizičnih. discipline za razumevanje procesov prenos v-v(glej npr. Difuzija, prenos mase).Razširitev in poglobitev matematizacije (npr. uporaba mat. modeliranje, teorija grafov) omogoča govoriti o nastanku mat. X. (Lomonosov je to napovedal in eno od svojih knjig imenoval "Elementi matematične kemije").

Jezik kemije. Informacijski sistem. Predmet X. - elementi in njihove spojine, kemija. interakcija teh predmetov - ima ogromno in hitro rastočo raznolikost. Temu primerno je jezik l.s. kompleksen in dinamičen. Njegov besedni zaklad vključuje imena elementi, spojine, kem. delci in materiali ter koncepti, ki odražajo strukturo predmetov in njihovo interakcijo. Jezik X. ima razvito morfologijo - sistem predpon, pripon in končnic, ki omogoča izražanje kvalitativne raznolikosti kemikalij. svet z veliko prilagodljivostjo (prim. Kemijska nomenklatura). Slovar X. je preveden v jezik simbolov (znaki, f-l, ur-ny), ki vam omogočajo, da besedilo nadomestite z zelo kompaktnim izrazom ali vizualno podobo (npr. prostorski modeli). Ustvarjanje znanstvenega X. jezika in načina zapisovanja informacij (predvsem na papir) je eden od velikih intelektualnih podvigov evropske znanosti. Mednarodni skupnosti kemikov je uspelo organizirati konstruktivno svetovno delo v tako sporni zadevi, kot je razvoj terminologije, klasifikacije in nomenklature. Najdeno je bilo ravnovesje med navadnim jezikom, zgodovinskimi (trivialnimi) imeni kem. spojine in njihov strogi zapis formule. Ustvarjanje jezika X je neverjeten primer združevanja zelo visoke mobilnosti in napredka s stabilnostjo in kontinuiteto (konservativnost). Moderno kem. jezik omogoča zelo kratek in nedvoumen zapis ogromne količine informacij in izmenjavo le-teh med kemiki po vsem svetu. Ustvarjene so bile strojno berljive različice tega jezika. Raznolikost objekta X. in kompleksnost jezika najbolj naredita informacijski sistem X. velika in prefinjena v vsej znanosti. Njegova osnova je kemijske revije, kot tudi monografije, učbeniki, referenčne knjige. Zahvaljujoč tradiciji mednarodnega usklajevanja, ki se je pojavila zgodaj v X., pred več kot stoletjem, so norme za opisovanje kem. in-in in kem. okrožij in postavil temelje za sistem periodično dopolnjevanih indeksov (npr. indeks Beilsteinove org. povezave; gl. Kemijski priročniki in enciklopedije). Ogromen obseg kem. literaturo že pred 100 leti spodbudilo k iskanju načinov, kako jo »stisniti«. Pojavile so se abstraktne revije (JJ); po 2. svetovni vojni sta v svetu izšla dva maksimalno popolna RJ: »Chemical Abstracts« in »RJ Chemistry«. Na osnovi RJ se razvija avtomatizacija. sistemi za iskanje informacij.

Kemija kot družbeni sistem- največji del celotne skupnosti znanstvenikov. Na oblikovanje kemika kot vrste znanstvenika so vplivale značilnosti predmeta njegove znanosti in način delovanja (kemijski eksperiment). Težave mat. formalizacija predmeta (v primerjavi s fiziko) in hkrati pestrost čutnih manifestacij (vonj, barva, biol. itd.) je že na samem začetku omejevala prevlado mehanizma v razmišljanju kemika in levega pomena. . polje za intuicijo in umetnost. Poleg tega je kemik vedno uporabljal nemehansko orodje. narava je ogenj. Po drugi strani pa ima kemikov svet za razliko od biologovih stabilnih objektov, ki jih daje narava, neizčrpno in hitro rastočo raznolikost. Neodstranljiva skrivnost novega in-va je dajala kemikovemu svetovnemu nazoru odgovornost in previdnost (kot družbeni tip je kemik konservativen). Chem. laboratorij je razvil tog mehanizem "naravne selekcije", zavračanja prevzetnih in napak nagnjenih ljudi. To daje izvirnost ne le slogu razmišljanja, temveč tudi duhovni in moralni organizaciji kemika.
Skupnost kemikov sestavljajo ljudje, ki se poklicno ukvarjajo z X. in se identificirajo s tem področjem. Približno polovica jih dela na drugih področjih, ki jim zagotavljajo kem. znanja. Poleg tega se jim pridružijo številni znanstveniki in tehnologi - v veliki meri kemiki, čeprav se ne štejejo več za kemike (obvladovanje veščin in sposobnosti kemika s strani znanstvenikov na drugih področjih je težko zaradi zgornjih značilnosti predmeta).
Kot vsaka tesno povezana skupnost imamo tudi kemiki svoj strokovni jezik, sistem reprodukcije kadrov, komunikacijski sistem [revije, kongresi itd.], svojo zgodovino, svoje kulturne norme in slog obnašanja.

Raziskovalne metode. Posebno področje kem. znanje – kemijske metode. eksperiment (analiza sestave in strukture, sinteza kemijskih snovi). A. - Naib. izrazit eksperiment. znanost. Nabor veščin in tehnik, ki jih mora obvladati kemik, je zelo širok, kompleks metod pa hitro raste. Ker metode kem. eksperiment (zlasti analiza) uporabljajo skoraj na vseh področjih znanosti, X. razvija tehnologijo za vso znanost in jo metodično združuje. Po drugi strani pa X. kaže zelo visoko dovzetnost za metode, rojene na drugih področjih (predvsem fizika). Njene metode so zelo interdisciplinarne.
V raziskavah. namene v X. uporablja ogromno načinov vplivanja na in-in. Sprva so bili to toplotni, kemični. in biol. vpliv. Nato dodano visoko in nizki pritiski, meh., magn. in električni vplivi, tokovi ionov elementarnih delcev, lasersko sevanje itd. Zdaj vse več teh metod prodira v proizvodno tehnologijo, kar odpira nov pomemben kanal komunikacije med znanostjo in proizvodnjo.

Organizacije in institucije. Chem. raziskovanje je posebna vrsta dejavnosti, ki je razvila ustrezen sistem organizacij in ustanov. Chem je postal poseben tip ustanove. laboratoriju, naprava za-roj ustreza glavnim f-qi-pitom, izvedenim v skupini kemikov. Enega prvih laboratorijev je ustanovil Lomonosov leta 1748, 76 let prej kot kem. laboratoriji so se pojavili v ZDA. Presledki Struktura laboratorija in njegova oprema omogočata shranjevanje in uporabo velikega števila naprav, orodij in materialov, vključno s potencialno zelo nevarnimi in nezdružljivimi med seboj (lahko vnetljivi, eksplozivni in strupeni).
Razvoj raziskovalnih metod v X. je privedel do diferenciacije laboratorijev in dodelitve številnih metodičnih. laboratoriji in celo instrumentalni centri, to-rye so specializirani za servisiranje velikega števila ekip kemikov (analize, meritve, vpliv na vsebino, izračuni itd.). Institucija, ki združuje laboratorije, ki delujejo na tesnih področjih, s kon. 19. stoletje postala raziskana. in-t (glej kemijski inštituti). Zelo pogosto kem. in-t ima poskusno proizvodnjo - polindustrijski sistem. naprav za izdelavo malih serij in materialov, njihovo testiranje in razvoj tehn. načini.
Kemiki so usposobljeni za kemijo. fakultetah univerz ali na specializaciji. višji izobraževalne ustanove, to-rye se od drugih razlikujejo po velikem deležu delavnice in intenzivni uporabi demonstracijskih poskusov v teoretičnih. tečaji. Razvoj kem. delavnice in predavanja poskusi - posebna zvrst kem. raziskovanje, pedagogika in v mnogih pogledih umetnost. Začenši s ser. 20. stoletje izobraževanje kemikov je začelo presegati obseg univerze, da bi zajemalo prej starostne skupine. Pojavili so se specialisti. kem. srednje šole, krožki in olimpijade. V ZSSR in Rusiji je bil ustvarjen eden najboljših svetovnih sistemov predinštitutske kemije. preparat, zvrst popularne kem. literature.
Za shranjevanje in prenos kemikalij. znanja obstaja mreža založb, knjižnic in informacijskih centrov. Posebna vrsta X. ustanov so nacionalni in mednarodni organi za vodenje in usklajevanje vseh dejavnosti na tem področju – državnih in javnih (glej npr. Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo).
Sistem ustanov in organizacij X. je kompleksen organizem, ki se je »gojil« 300 let in ga v vseh državah obravnavajo kot veliko nacionalno bogastvo. Samo dve državi na svetu sta imeli celovit sistem organizacije X. glede na strukturo znanja in strukturo funkcij - ZDA in ZSSR.

Kemija in družba. X. je znanost, razpon odnosov z družbo je bil vedno zelo širok - od občudovanja in slepe vere (»kemizacija celotnega nacionalnega gospodarstva«) do prav tako slepega zanikanja (»nitratni« bum) in kemofobije. Podoba alkimista je bila prenesena na X. - čarovnika, ki skriva svoje cilje in ima nerazumljivo moč. Strupi in smodnik v preteklosti, živčni paralitik. in psihotropnih substanc danes ta orodja moči s splošno zavestjo povezujejo z X. Ker je kem. maturantski ples je pomemben in potrebna komponenta ekonomije se kemofobija pogosto namerno podpihuje v oportunistične namene (umetne ekološke psihoze).
Pravzaprav je X. sistemotvorni dejavnik moderne. družbi, torej absolutno nujen pogoj za njen obstoj in reprodukcijo. Najprej zato, ker X. sodeluje pri oblikovanju modern. oseba. Iz njegovega pogleda na svet je nemogoče odstraniti videnje sveta skozi prizmo konceptov X. Še več, v industrijski civilizaciji človek obdrži status člana družbe (ne postane marginaliziran) le, če hitro osvoji novo kemijo. prikazov (za kar služi ves X.-ov sistem popularizacije). Celotna tehnosfera je umetno ustvarjena obdaja človeka svet postaja vse bolj nasičen s kemičnimi izdelki. proizvodnja, ravnanje s to-rymi zahteva visoko raven kemikalij. znanja, spretnosti in intuicije.
V kon. 20. stoletje vse bolj se čuti splošna nedoslednost družb. in-t in običajne zavesti industrijske družbe do stopnje kemizacije moderne. mir. To neskladje je povzročilo verigo protislovij, ki so postala globalni problem in ustvarjajo kakovostno novo nevarnost. Na vseh družbenih ravneh, tudi v znanstveni skupnosti kot celoti, je zaostajanje ravni kem. znanja in spretnosti iz kem. realnost tehnosfere in njen vpliv na biosfero. Chem. izobraževanje in vzgoja v splošni šoli postaja vse slabša. Vrzel med kem. priprava politikov in potencialna nevarnost napačnih odločitev. Organizacija nove, ustrezne realnosti sistema univerzalne kem. izobraževanje in razvoj kemije. kultura postane pogoj za varnost in trajnostni razvoj civilizacije. V času krize (ki obeta dolgotrajnost) je neizogibna preusmeritev X.-jevih prioritet: od znanja zaradi izboljšanja življenjskih pogojev k znanju zaradi garancij. reševanje življenja (od kriterija »maksimalne koristi« do kriterija »minimiranja škode«).

Uporabna kemija. Praktična, uporabna vrednost X. je nadzor nad kem. procesi, ki se dogajajo v naravi in tehnosferi, pri proizvodnji in preoblikovanju nujnega človek noter in materiali. V večini industrij je proizvodnja do 20. stol. prevladujejo postopki, podedovani iz obdobja obrti. X. pred drugimi znanostmi je začela ustvarjati proizvodnjo, katere sam princip je temeljil na znanstvenih spoznanjih (na primer sinteza anilin barvil).
Stanje kem. prom-sti je v veliki meri določal tempo in smer industrializacije in politič. (kot je npr. Nemčija vzpostavitev obsežne proizvodnje amoniaka in dušikove kisline po Geber-Boschevi metodi, ki je niso predvidele države antante, ki so ji zagotovile zadostno količino eksplozivov za vodenje svetovna vojna). Razvoj industrije rudarstva, gnojil in nato še storitev varstva rastlin je močno povečal produktivnost kmetijstva, kar je postalo pogoj za urbanizacijo in hiter razvoj industrije. Zamenjava tehn. kulture umetnosti. v vas in materialov (tkanine, barvila, maščobni nadomestki itd.) pomeni enako. povečanje hrane. virov in surovin za lahko industrijo. Stanje in ekonomičnost učinkovitost strojegradnje in gradbeništva vedno bolj določata razvoj in proizvodnja sintetičnih. materiali (plastika, guma, filmi in vlakna). Razvoj novih komunikacijskih sistemov, ki se bodo v bližnji prihodnosti korenito spremenili in so že začeli spreminjati podobo civilizacije, določa razvoj optičnih materialov; napredek televizije, računalništva in informatizacije je povezan z razvojem elementne baze mikroelektronike in pravijo. elektronika. Na splošno je razvoj tehnosfere danes v veliki meri odvisen od obsega in števila proizvedenih kemikalij. prom-stu izdelkov. Kakovost številnih kem. izdelkov (na primer barv in lakov) vpliva tudi na duhovno blagostanje prebivalstva, torej sodeluje pri oblikovanju najvišjih človeških vrednot.
Nemogoče je preceniti vlogo X. pri razvoju enega najpomembnejših problemov, s katerimi se sooča človeštvo - zaščite okolju(cm. Varstvo narave). Tu je naloga X. razviti in izboljšati metode za odkrivanje in določanje antropogenega onesnaženja, preučevanje in modeliranje kem. p-cij, ki tečejo v atmosferi, hidrosferi in litosferi, ustvarjanje kemikalij brez odpadkov ali nizkih odpadkov. prod-in, razvoj metod za nevtralizacijo in odlaganje prom. in gospodinjski odpadki.

Lit.: Fngurovsky N. A., Esej o splošni zgodovini kemije, zvezek 1-2, M., 1969-79; Kuznetsov V. I., Dialektika razvoja kemije, M., 1973; Solovjev Ju. I., Trifonov D. N., Šamin A. N., Zgodovina kemije. Razvoj glavnih smeri sodobne kemije, M., 1978; Dzhua M., Zgodovina kemije, prev. iz italijanščine., M., 1975; Legasov V. A., Buchachenko A. L., "Napredek v kemiji", 1986, v. 55, c. 12, str. 1949-78; Fremantle M., Kemija v akciji, prev. iz angleščine, del 1-2, M., 1991; Pimentel, J., Kunrod, J., Možnosti kemije danes in jutri, prev. iz angleščine, M., 1992; Par tington J. R., Zgodovina kemije, v. 1-4, L.-N.Y., 1961-70. Z.

G. Kara-Murza, T. A. Aizatulin. Slovar tuje besede ruski jezik

KEMIJA- KEMIJA, veda o snoveh, njihovih pretvorbah, interakcijah in pojavih, ki pri tem nastajajo. Pojasnitev osnovnih pojmov, s katerimi deluje X., kot so atom, molekula, element, preprosto telo, reakcija itd., nauk o molekularni, atomski in ... ... Velika medicinska enciklopedija

- (verjetno iz grške Chemia Chemia, enega od starodavna imena Egipt), znanost, ki preučuje pretvorbo snovi, ki jo spremlja sprememba njihove sestave in (ali) strukture. Kemični procesi (pridobivanje kovin iz rud, barvanje tkanin, obdelava usnja in ... ... Veliki enciklopedični slovar

KEMIJA, veja znanosti, ki proučuje lastnosti, sestavo in zgradbo snovi ter njihovo medsebojno delovanje. Trenutno je kemija obsežno področje znanja in se deli predvsem na organsko in anorgansko kemijo. ... ... Znanstveni in tehnični enciklopedični slovar

KEMIJA, kemija, mn. ne, ženska (grško chemeia). Veda o sestavi, zgradbi, spremembah in transformacijah ter nastajanju novih preprostih in kompleksnih snovi. Kemijo, pravi Engels, lahko imenujemo znanost o kvalitativnih spremembah v telesih, ki se zgodijo ... ... Slovar Ushakov

kemija- - veda o sestavi, strukturi, lastnostih in pretvorbah snovi. Slovar analizne kemije Analitska kemija Koloidna kemija Anorganska kemija ... Kemični izrazi

Celota ved, katerih predmet so spojine atomov in transformacije teh spojin, ki nastanejo z raztrganjem enih in tvorbo drugih medatomskih vezi. Različne kemije, znanosti se razlikujejo po tem, da se ukvarjajo bodisi z različnimi razredi ... ... Filozofska enciklopedija

kemija- KEMIJA, in, no. 1. Škodljiva proizvodnja. Delo v kemiji. Pošlji na kemijo. 2. Droge, tablete itd. 3. Vse nenaravno, škodljivih izdelkov. Ne samo kemija klobas. Jejte svojo kemijo. 4. Različne frizure s kemičnimi ... ... Slovar ruskega Argo

Znanost * Zgodovina * Matematika * Medicina * Odkritje * Napredek * Tehnika * Filozofija * Kemija Kemija Kdor ne razume drugega kot kemijo, jo razume premalo. Lichtenberg Georg (Lichtenberg) (

Kemija je veda o materiji(predmet, ki ima maso in zavzema nekaj prostornine).

Kemija preučuje strukturo in lastnosti snovi ter spremembe, ki se z njo dogajajo.

Vsaka snov je v čisti obliki ali pa je sestavljena iz mešanice čistih snovi. Zaradi kemijskih reakcij se snovi lahko spremenijo v novo snov.

Kemija je zelo široka veda. Zato je običajno izločiti ločene dele kemije:

Analitična kemija. Izvaja kvantitativno analizo (koliko snovi vsebuje) in kvalitativno analizo (katere snovi vsebuje) zmesi.
Biokemija. študije kemične reakcije v živih organizmih: prebava, razmnoževanje, dihanje, metabolizem ... Študij praviloma poteka na molekularni ravni.
Anorganska kemija. Preučuje vse elemente (zgradbo in lastnosti spojin) periodnega sistema Mendelejeva, razen ogljika.
Organska kemija. To je kemija ogljikovih spojin. Znanih je na milijone organskih spojin, ki se uporabljajo v petrokemiji, farmaciji in proizvodnji polimerov.
Fizikalna kemija.študije fizikalni pojavi in vzorci kemijskih reakcij.

Faze razvoja kemije kot znanosti

Kemijske postopke (pridobivanje kovin iz rud, barvanje tkanin, obdelava usnja ...) je človeštvo uporabljalo že na začetku svojega kulturnega življenja.

V 3.-4. stoletju je nastal alkimija, katerega naloga je bila spremeniti navadne kovine v plemenite.

Od renesanse se kemijske raziskave vedno bolj uporabljajo v praktične namene (metalurgija, steklarstvo, keramika, barve ...); obstajala je tudi posebna medicinska smer alkimija - iatrokemija.

V drugi polovici 17. stoletja je R. Boyle podal prvo znanstveno opredelitev pojma "kemijski element".

Obdobje preobrazbe kemije v pravo znanost se je končalo v drugi polovici 18. stoletja, ko je bila oblikovana zakon o ohranitvi mase med kemičnimi reakcijami.

V začetku 19. stoletja je John Dalton postavil temelje kemijskega atomizma, Amedeo Avogardo je predstavil koncept "molekula". Te atomske in molekularne ideje so se uveljavile šele v 60. letih 19. stoletja. Potem je A.M. Butlerov je ustvaril teorijo strukture kemičnih spojin, D.I. Mendelejev je odkril periodični zakon.

Splošne lastnosti s-kovin. Atomi s-kovin imajo na zunanji elektronski ravni enega ali dva elektrona oziroma ns 2. Oksidacijski stanji njihovih ionov sta v večini primerov +1 in + 2. Z naraščanjem atomskega števila se povečujejo njihovi radiji in ionizacijske energije se zmanjšajo (slika 16.8). Preproste snovi imajo kristalno mrežo z relativno šibkimi kovinskimi vezmi. Vse s-kovine razen berilija imajo visoke vrednosti temperature taljenja (glej sliko 3), trdoto in trdnost. Gostota teh kovin je nizka in se giblje v območju 0,58 ÷ 3,76 g/cm 3 . Vse s-kovine so močni reducenti. Vrednosti njihovih standardnih elektrodnih potencialov so nižje od - 2,0 V (razen za berilij (glej sliko 5). Pri interakciji z vodikom s-kovine tvorijo ionske hidride MH in MH 2, ki se hidrolizirajo v prisotnosti vode :

MH + 2H 2 O \u003d MON + H 2,

MH 2 + 2H 2 O \u003d M (OH) 2 + 2H 2.

Reakcija hidrolize hidrida se uporablja za proizvodnjo vodika v samostojnih napravah. Kovinski hidridi se uporabljajo tudi za proizvodnjo nekaterih kovin. Vse s-kovine, razen berilija in magnezija, burno reagirajo z vodo (nevarno) in sproščajo vodik

M + H 2 O \u003d \u003d MON + ½H 2

M + 2H 2 O \u003d M (OH) 2 + H 2

Reaktivnost s-kovin z vodo narašča z naraščanjem atomskega števila v skupini.

Alkalijske in zemeljskoalkalijske kovine zaradi njihovega delovanja ne morejo biti v atmosferi, zato jih hranimo v zaprtem stanju v kerozinu ali pod plastjo vazelina ali parafina. s-kovine tvorijo okside, pri raztapljanju katerih nastanejo alkalije. Magnezijev oksid je rahlo topen v vodi, njegov hidroksid Mg (OH) 2 - ima bazičen značaj. Berilijev oksid je amfoteren.

Pri interakciji s halogeni nastanejo halogenidi, ki so dobro topni v vodi. Tudi nitrati teh kovin so dobro topni v vodi. Topnost sulfatov in karbonatov elementov skupine II je veliko manjša kot pri elementih skupine I.

alkalijske kovine. Pogosti so natrij Na, kalij K, litij Li (0,0065 %) in rubidij Rb (0,015 %), cezij Cs (7 * 10 -4 %) pa manj pogost v zemeljska skorja elemente, francij Fr pa na umetno pridobljene elemente.

Vsi so kemično zelo aktivne snovi, njihova aktivnost pa narašča od litija do francija. Tako rubidij in cezij reagirata z vodo z eksplozijo, kalij z vžigom sproščenega vodika, natrij in litij pa brez vžiga. Reagirajo z večino elementov in številnimi spojinami, nekatere od njih, kot so halogeni in kisik, se spontano vnamejo ali eksplodirajo. Burno (nevarno) sodelujejo s kislinami in jih reducirajo na najnižja stopnja oksidacija, npr.

8Na + 4H 2 SO 4 \u003d Na 2 S + 3Na 2 SO 4 + 4H 2 O.

Z mnogimi kovinami alkalijske kovine tvorijo intermetalne spojine.

Litij je med alkalijskimi kovinami najmanj aktiven. V alkalnih raztopinah na primer relativno počasi reagira z vodo zaradi tvorbe zaščitnega oksidnega filma. Litij je še bolj stabilen v nevodnih raztopinah elektrolitov, na primer v raztopinah propilen karbonata (C 3 H 6 O 2 CO 2) ali tionihlorida (SOCl 2), kar je omogočilo ustvarjanje CHIT z litijevo anodo, brez -vodne raztopine elektrolitov in različni oksidanti (MnO 2 , Fe 2 S, CuO, SO 2, SOCl 2 itd.). Ker ima litij negativen potencial in majhen molekularna teža, potem specifična energija teh TČ, predvsem pri negativnih temperaturah (t<0ºС), в 4 – 10 раз выше удельной энергии традиционных ХИТ.

Kovinski litij se uporablja tudi v termonuklearnih reaktorjih za proizvodnjo tritija.

6 3 Li+ 1 0 n= 3 1 H+ 4 2 He .

Legirni dodatek litija aluminijevim zlitinam izboljša trdnost in odpornost proti koroziji, bakru pa - električno prevodnost. Natrij se uporablja v metalurgiji za proizvodnjo kovin in odstranjevanje arzena iz svinca ter kot tekočina za prenos toplote v jedrski energiji in kemični industriji. Rubidij in cezij ob osvetlitvi zlahka izgubljata elektrone, zato služita kot materiala za fotovoltaične celice.

Alkalije in soli alkalijskih kovin so zelo razširjene in se uporabljajo na primer v strojništvu - za razmaščevanje delov, nevtralizacijo odpadne vode (NaOH, Na2CO3), v energetiki - za čiščenje vode (NaOH, NaCl), za zaščito pred korozijo (mešanica LiCl - LiOH), v metalurgiji (NaС1, KS1, NaNO 3, KNO 3), v kemični industriji (NaOH, Na 2 CO 3 itd.), V vsakdanjem življenju (NaCl, Na 2 CO 3 itd.), pri varjenju in spajkanju (LiF), v kmetijstvu (KCl, KNO 3 , K 2 S0 4 in drugi), medicini itd.

Nekatere natrijeve in kalijeve soli se uporabljajo kot aditivi za živila. V zahodnoevropskih državah so oznake na živilih označene s številkami E, ki ustrezajo določenim dodatkom. Tako so aditivi od E 200 do E 290 konzervansi, na primer Na 2 SO 3 (E 221), NaNO 2 (E 250), NaNO 3 (E 251), od E 300 do E 321 so antioksidanti, na primer natrijev askorbat ( E 301), od E 322 in več - emulgatorji, stabilizatorji itd., Na primer natrijev dihidrocitrat (E 332), natrijev dihidrogenfosfat (V) (E 339). Iona K + in Na + igrata pomembno vlogo v divjih živalih.

Berilij in magnezij. Magnezij Mg je eden najpogostejših elementov na Zemlji (masni delež 2,1 %). Berilij je razmeroma redek (mas. %), zanj je značilno visoko tališče (1278 C), trdota in moč. Magnezij je mehkejši in bolj duktilen kot berilij, relativno taljiv (t pl =650°C).

Svetlo sivi berilij in srebrno bel magnezij sta na zraku prekrita z oksidnim filmom, ki ju ščiti pred interakcijo s kisikom in vodo. Magnezij je kemično bolj aktiven od berilija, pri segrevanju obe kovini gorita v kisiku, magnezij pa reagira z vodo. Halogeni reagirajo z Be in Mg tudi pri običajnih temperaturah. V kislih raztopinah se obe kovini raztapljata z nastajanjem vodika, berilij pa tudi v alkalijah. Oksidacijske kisline pasivirajo berilij. Berilij in magnezij tvorita intermetalne spojine s številnimi kovinami. Berilij se uporablja v jedrski energetiki kot moderator nevtronov. Vnos berilija v kovinske zlitine poveča njihovo trdnost, trdoto, elastičnost in odpornost proti koroziji. Posebej zanimiv je berilijev bron [zlitina Cu-Be, ki vsebuje 2,5 % Be (mase)], iz katerega so pripravljene vzmeti in drugi elastični elementi naprav in naprav.

Kemija s-elementov.

Tipični predstavniki, uporaba.

Akhmetdinova Yu., Gataullina O., Solodovnikov A.

Predlagane naloge in vaje:

1. naloga z izbiro odgovorov
2. vaja Več možnosti
3. vaja Kratek odgovor
4. naloga Izpolnite prazna polja
Vaja 5 Sestavi besedo
Vaja 6 Podajte predlog
Vaja 7 Poišči ujemanje 1
Vaja 8 Ujemi 2
Vaja 9 Križanka

Uporabljeni viri:

· http://www.chem.msu.su/rus/school/zhukov1/14.html

· http://shkola.lv/index.php?mode=lesson&lsnid=130

· G. Remy. Tečaj anorganske kemije, v.1.

· N. S. Ahmetov. Splošna in anorganska kemija.

· A. B. Nikolskega. Kemija: učbenik za univerze.

Splošne značilnosti elementov skupin IA in IIA

Skupina IA vključuje litij, natrij, kalij, rubidij in cezij. Ti elementi se imenujejo alkalni elementi. V to skupino spada tudi umetno pridobljen slabo raziskan radioaktivni (nestabilen) element francij. Včasih je vodik vključen tudi v skupino IA. Tako ta skupina vključuje elemente vsakega od 7 obdobij.

Skupina IIA vključuje berilij, magnezij, kalcij, stroncij, barij in radij. Zadnji štirje elementi imajo skupinsko ime – zemeljskoalkalijski elementi.

Štirje od teh trinajstih elementov so najbolj razširjeni v zemeljski skorji: Na ( w=2,63%), K( w= 2,41 %), Mg ( w= 1,95 %) in Ca ( w= 3,38 %). Ostali so veliko redkejši, francija pa sploh ni.

Orbitalni polmeri atomov teh elementov (razen vodika) se gibljejo od 1,04 A (za berilij) do 2,52 A (za cezij), kar pomeni, da za vse atome presegajo 1 angstrom. To vodi do dejstva, da so vsi ti elementi elementi, ki tvorijo prave kovine, berilij pa je element, ki tvori amfoterno kovino. Splošna valenčna elektronska formula elementov skupine IA je ns 1 in elementi skupine IIA - ns 2 .

Velika velikost atomov in majhno število valenčnih elektronov vodi do dejstva, da atomi teh elementov (razen berilija) težijo k oddaji svojih valenčnih elektronov. Atomi elementov skupine IA najlažje oddajo svoje valenčne elektrone, medtem ko iz atomov alkalnih elementov nastanejo enonabiti kationi, iz atomov zemeljskoalkalijskih elementov in magnezija pa dvonabiti kationi. Oksidacijska stanja v spojinah za alkalne elemente so +1, za elemente skupine IIA pa +2.

Preproste snovi, ki jih tvorijo atomi teh elementov, so kovine. Litij, natrij, kalij, rubidij, cezij in francij imenujemo alkalijske kovine, ker so njihovi hidroksidi alkalije. Kalcij, stroncij in barij imenujemo zemeljsko alkalijske kovine. Kemična aktivnost teh snovi se poveča, ko se poveča atomski polmer.

Od kemijskih lastnosti teh kovin so najpomembnejše redukcijske lastnosti. Alkalijske kovine so najmočnejši reducenti. Kovine skupine IIA so tudi precej močni reducenti.

Več podrobnosti o lastnostih posameznih s-elementov najdete v bazi podatkov

Morda bi bilo koristno prebrati: