Category Archives: Układ okresowy pierwiastków
Berylowce – 2. grupa układu okresowego pierwiastków
Berylowce należą do 2. grupy układu okresowego pierwiastków. W środowisku naturalnym berylowce występują w postaci związków chemicznych. Ich wysoka reaktywność nie pozwala na występowanie w czystej postaci.
Be beryl
Mg magnez
Ca wapń
Sr stront
Ba bar
Ra rad
W stanie czystym berylowce są srebrzystobiałymi metalami, stosunkowo miękkimi, o niskich temperaturach topnienia i małej gęstości.
Wysoka aktywność chemiczna berylowców jest nieco niższa niż litowców, jednocześnie zwiększając się wraz ze wzrostem liczby atomowej. Reagują one łatwo z tlenem, niemetalami, wodą i kwasami.
W związkach chemicznych berylowce występują na II stopniu utlenienia.
Zastosowanie berylowców
Magnez i wapń są pierwiastkami istotnymi dla funkcjonowania organizmów żywych, uczestniczą w przewodzeniu impulsów nerwowych. Magnez reguluje procesy enzymatyczne, natomiast wapń stanowi główny składnik kości.
W przemyśle magnez wykorzystywany jest do produkcji lekkich stopów, z których wytwarzane są ramy rowerowe.
Litowce – 1. grupa układu okresowego pierwiastków
Litowce kwalifikuje się jako pierwiastki chemiczne należące do 1. grupy układu okresowego.
Li lit
Na sód
K potas
Rb rubid
Cs cez
Fr frans
Są to srebrzystobiałe i miękkie metale, które dają się swobodnie kroić nożem. Posiadają niewielkie gęstości oraz niskie temperatury topnienia. Z powodu swej dużej reaktywności w środowisku naturalnym nie są spotykane w czystej postaci, natomiast wyizolowane przetrzymuje się w nafcie bądź oleju parafinowym, z którymi nie reagują.
Reaktywność litowców wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomowej pierwiastków. Dzięki niej łatwo reagują z tlenem, niemetalami, wodą i kwasami, tworząc kationy na I stopniu utlenienia.
Zastosowanie litowców
Sód i potas stanowią bardzo istotny element funkcjonowania organizmów żywych. Regulują gospodarkę wodną oraz przewodzenie impulsów nerwowych.
Cez stanowi katalizator dla reakcji polimeryzacji.
Halogenki alkilowe
Halogenki alkilowe są to organiczne związki chemiczne, stanowiące pochodne alkanów. W związkach tych jeden bądź więcej atomów wodoru zostało zastąpionych atomami fluorowca, czyli fluoru, chloru, bromu, bądź jodu.
Węgiel w przyrodzie
Węgiel jest pierwiastkiem, bez którego istnienia nie mógłby również istnieć otaczający nas świat. Przynajmniej w obecnej formie. Koniec końców, to cała chemia organiczna oparta jest o związki atomów węgla i wodoru, a więc i nasze ciała, i paliwa, a nawet plastikowe opakowania. Poza związkami organicznymi, w przyrodzie szeroko rozpowszechnione są nieorganiczne związki węgla, tj. wydychany przez nas dwutlenek węgla, oraz węgiel w czystej postaci, tj. diament.
Węgiel jest czternastym pierwiastkiem pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej, co daje mu wysokie znaczenie. W przypadku związków nieorganicznych występuje głównie w postaci wspomnianego wcześniej dwutlenku węgla, CO2, oraz węglanów, tj. dolomit MgCo3, kalcyt CaCO3, magnezyt MgCO3, syderyt FeCO3, oraz kilka innych. Poza nimi, tworzy również sporą liczbę innych związków.
Związki organiczne budują komórki organizmów żywych, gdzie spotkać można aminokwasy, białka, tłuszcze, węglowodany oraz związki heterocykliczne, do których można zaliczyć kwasy nukleinowe tj. DNA (ang. deoxyribonucleic acid, pl. kwas deoksyrybonukleinowy). Znanymi, i szeroko rozpowszechnionymi źródłami węgla, są również paliwa tj. węgiel kamienny, ropa naftowa i gaz ziemny. Ogromna liczba związków węgla występujących w naturze naturalnie, oraz tworzonych przez człowieka, stała się przyczyną wyodrębnienia działu chemii o nazwie chemia organiczna.
Węgiel w czystej postaci i odmiany alotropowe węgla
Węgiel w czystej postaci znany jest ludzkości pod różnymi postaciami, wszystkimi istotnymi dla naszego funkcjonowania. Nie jest jednak tym, z czym wiele osób go kojarzy, a więc węglem kamiennym, stosowanym jako paliwo stałe. Węgiel w czystej postaci może występować w postaci bezpostaciowej, oraz jako odmiany alotropowe: grafit, diament i fullereny.
Grafit
Znany wszystkim pod postacią wkładów do ołówków grafit jest minerałem o dość luźnej strukturze krystalicznej. Jest ciałem o czarnoszarej, czy też stalowoszarej barwie, oraz słabym połysku. Jest miękki i łupliwy, czego przyczyną jest sieć przestrzenna minerału składająca się z równoległych warstw atomów, o znacznych odstępach atomów węgla pomiędzy warstwami. Dobrze przewodzi elektryczność oraz ciepło. Gęstość grafitu wynosi 2,1 – 2,3 g/cm3.
Zastosowanie grafitu:
- wkłady do ołówków,
- cegły ognioodporne,
- styropian dalmatyńczyk, który oferuje Termo Organika, o lepszych właściwościach termoizolacyjnych od styropianu tradycyjnego,
- farby grafitowe, chroniące metal przed korozją, i nadające mu antyczny wygląd,
- akcesoria grafitowe ognioodporne, tj. tygle, łyżki, mieszadła, czy czerpaki,
- smar grafitowy o wysokiej odporności termicznej i mechanicznej, do tzw. suchego smarowania zamków, łańcuchów, czy przekładni ślimakowych,
- elektrody grafitowe np. do spawania automatycznego lub produkcji stali,
- w reaktorach jądrowych.
Diament
Fullereny
Węgle kopalne
- szungit
- antracyt
- węgiel kamienny
- węgiel brunatny
- torf
Złoto
Ceniony na całym niemal świecie pierwiastek. Upragniony wśród elit i zwykłych obywateli. Używany jako surowiec do produkcji biżuterii i zdobień, oraz jako lokata kapitału.
6
blok d
l.z.i. – 34(1)
Au
złoto
łac. aurum
MA = 196,96654 u
Z = 79
A =
t.t. = 1064,2 °C
t.w. = 2800 °C
p.a. = 144 pm
metaliczny
d – 19,30 g/cm³
st.u.: -I, +I, +III, +V
T1/2 = 4,2 ⋅ 1010 lat
metal przejściowy
amfoteryczny charakter tlenków
l.z.i – liczba znanych izotopów (trwałych)
t.t. – temperatura topnienia
t.w. – temperatura wrzenia
p.a. – promień atomu
d – gęstość
MA – względna masa atomowa
Z – liczba atomowa
A – liczba masowa
st.u. – stopnień utlenienia
T1/2 – okres półtrwania
Złoto nie jest cenne ze względu na swój wygląd w czystej postaci. Podobnie pięknych metali i jeszcze piękniejszych minerałów można znaleźć wiele. Jednak złoto jest rzadkie. Rzadkie, nie ulegające rdzewieniu i śniedzeniu. A więc pozostające w formie, w którą ubrała go Matka Natura lub sprawne ręce człowieka.
Pochodzenie
Złoto jest metalem, które mimo swojej rzadkości, często można znaleźć w czystej postaci – złoto rodzime. Wydobywane jest na całym świecie z głębokich pokładów. W mniejszych ilościach, jak to ilustrują filmy o Dzikim Zachodzie, bywa wypłukiwane z osadów rzecznych i strumieni.
Najbardziej znane, eksploatowane złoża złota istnieją w Kalifornii w Stanach Zjednoczonych. Do nieco mniej znanych należą złoża znajdujące się w Afryce Południowej, w prowincji Transval, w Klondike w Kanadzie, na Alasce, w Australii i na Uralu.
W Polsce złoto wydobywano w Złotym Stoku i Tatrach.
Równocześnie z wydobyciem złota rodzimego, kruszec ten uzyskuje się jako produkt uboczny obróbki rud miedzi czy ołowiu.
Złoto
- Barwa: jasnożółta do mosiężnozłotej
- Połysk: metaliczny
- Rysa: żółta
- Grupa: pierwiastki rodzime
- Układ krystalograficzny: regularny
- Postać: ziarna, regularne kryształy są rzadkie
- Symbol chemiczny: Au
- Twardość: 2,5 – 3
- Gęstość: 19,3; w stopie z innymi metalami 15,5
- Łupliwość: brak
- Przełam: haczykowaty
- Fluorescencja: brak
Właściwości złota
Złoto jest świetnym przewodnikiem elektryczności i ciepła. Jest odporne na korozję i nierozpuszczalne w kwasach, poza wodą królewską, czyli mieszaniną kwasu azotowego i solnego. Ulega rozpuszczeniu w rtęci, należy więc uważać, aby złota biżuteria nie miała z nią kontaktu.
Podobnie jak srebro, złoto jest pierwiastkiem miękkim, jednak prawie dwa razy cięższym (gęstość wynosi 19,3 g/cm3). Jest kowalne i ciągliwe, dzięki czemu można je łatwo formować.
Złoto rodzime, nie połączone z innymi pierwiastkami, najczęściej występuje w postaci ziarnistych i drzewiastych skupień. Bardzo często występuje łącznie z srebrem – domieszka srebra może wynosić od 2 do 20 %. Rzadziej zawiera domieszki platyny i miedzi.
Zastosowanie złota
- złota biżuteria – od łańcuszków, poprzez kolczyki, a skończywszy na spinkach do mankietów
- zdobienia, np. rzeźby, powierzchnie płaskorzeźb, oprawy książek
- lokata kapitału (sztabki) i metal monetarny
- cele tezauryzacyjne
- produkcja stopów szlachetnych
- protetyka dentystyczna
- aparatura chemiczna
- elektronika
Srebrna, złota lub platynowa biżuteria, to najcenniejsze formy wychodzące spod ręki jubilera.
Srebro
Jeden z bliżej poznanych i cenionych, choć rzadkich, metali. Szeroko stosowany w przemyśle i gospodarstwach domowych. Stosowany jest w technologii chemicznej, medycynie, przemyśle elektronicznym, fotografii oraz bardziej prozaicznych dziedzinach, takich jak sztuka użytkowa czy jubilerstwo. Choć srebrne monety w większości państw wyszły z codziennego użytku (kilka lat temu pojawiły się informacje o niewielkim obszarze Stanów Zjednoczonych, gdzie w obiegu pojawiły się srebrne monety równolegle z obowiązującym pieniądzem), nadal mennice biją srebrne numizmaty i monety.
5
blok d
l.z.i. – 35(2)
Ag
srebro
łac. argentum
MA = 107,8682 u
Z = 47
A = 110
t.t. = 961,8 °C
t.w. = 2155 °C
p.a. = 144 pm
metaliczny
d – 10,49 g/cm³
st.u.: I, II, III
T1/2 = 250 dni
metal przejściowy
amfoteryczny charakter tlenków
l.z.i – liczba znanych izotopów (trwałych)
t.t. – temperatura topnienia
t.w. – temperatura wrzenia
p.a. – promień atomu
d – gęstość
MA – względna masa atomowa
Z – liczba atomowa
A – liczba masowa
st.u. – stopnień utlenienia
T1/2 – okres półtrwania
Pochodzenie
Mimo ogromnych możliwości zastosowania, ze względu na rzadkość tego pierwiastka, nie mogą one być zrealizowane w każdej dziedzinie.
Srebro rzadko znaleźć można w czystej postaci, choć częściej niż inne pierwiastki przez co określane jest jako pierwiastek rodzimy. Najczęściej pierwiastek ten związany jest w postaci minerałów i to z nich jest uzyskiwany. Są to między innymi chalkopiryt, argentyt czy też bornit.
W Europie srebro znajdowano i wydobywano głównie w Kongsberg w Norwegii, w Freiberg i Schneeberg w Saksonii, w Jáchymovie w Czechach.
Najbardziej znane dziś kopalnie srebra znajdują się na terenie Ameryki Południowej i Północnej (Kanada, Meksyk, Boliwia). Najwięcej pracujących kopalni znajduje się w Meksyku. Jednak większość srebra uzyskiwanego w dzisiejszych czasach jest produktem ubocznym górnictwa ołowiu.
Srebro
- Barwa: biała, srebrzystobiała
- Połysk: metaliczny
- Rysa: metaliczna srebrzystobiała
- Grupa: pierwiastki rodzime
- Układ krystalograficzny: regularny
- Pokrój: wydłużony, zazwyczaj druty i blachy
- Symbol chemiczny: Ag
- Twardość: 2,5 – 3
- Gęstość: 9,6 – 12
- Łupliwość: brak
- Przełam: nieregularny,
zazwyczaj określany jako zadziorowaty - Fluorescencja: brak
Właściwości
Srebro jest pierwiastkiem o barwie białej i metalicznym połysku. Po wystawieniu na działanie powietrza, ozonu lub siarkowodoru śniedzieje, pokrywając się czarnym nalotem. Naloty a srebrze mogą przyjmować również inne barwy: żółtawe, brunatne i szare.
Srebro jest pierwiastkiem miękkim, co może stwierdzić każdy posiadacz srebrnych przedmiotów, biżuterii czy też naczyń. Mimo to jest bardzo ciężkie, gdyż 1 cm3 waży około 10,5 g.
Wykazuje bardzo dobrą kowalność i ciągliwość, dzięki czemu daje się łatwo kształtować.
Odporne jest w znacznym stopniu na korozję i znakomicie odbija światło. Wypolerowana powierzchnia odbija ponad 90 % padającego światła.
Srebro rodzime, czyli nie połączone z innymi pierwiastkami, rzadko występuje w postaci kryształów, które najczęściej są zniekształcone. Najczęściej znajduje się niewielkie żyłki, płytki, wstążki i włókienka. Częste są kształty dendrytowe i pierzaste, naloty i wtrącenia, powłoki podobne do mchu i w kształcie loków. Posiadają domieszki złota, rtęci (landsbergit), miedzi, czasem platyny, antymonu i bizmutu.
Zastosowanie srebra
- bbb
- srebrna biżuteria
- sztuka użytkowa, np. sztućce
- elektronika
- protetyka dentystyczna i wypełnienia ubytków
- medycyna
- technologia chemiczna
- klisze fotograficzne
- srebrne numizmaty
Srebrna biżuteria to tak na prawdę stop srebra z innymi metalami.
Srebro stosowane jest w protetyce dentystycznej i jako wypełnienia ubytków. Jest popularnym dodatkiem do antyperspirantów i innych kosmetyków ze względu na właściwości antyseptyczne i ściągające.
W fotografice stosowane jest do produkcji emulsji fotograficznej.
Duża odporność na korozję wykorzystywana jest w przemyśle dzięki powlekaniu warstwą srebra wnętrza rur oraz tłoki silników.
Minerały podobne
Niezwykle podobny do srebra, na tyle iż można go z nim pomylić, jest rodzimy antymon. Ten jest jednak twardszy niż srebro w czystej postaci.
Układ okresowy pierwiastków
-
Odkrycie układu okresowego.
Układ okresowy odkrył w 1869 roku rosyjski uczony Dymitr Mendelejew. Na jego część układ okresowy nazwano TABLICĄ MENDELEJEWA.
-
Budowa układu okresowego.
