самый тяжелый газ порядковый номер

para potseluj zakat 135411 1280x720 Телефонные номера

к с е н о н

в таблице Менделеева он под №54

• инертный благородный газ

• химический элемент, инертный газ

• какой газ имеет наибольшее число изотопов?

• «чужой» среди благородных газов

• самый тяжелый газ из не радиоактивных

• химический элемент, Xe

• наполнитель ярких фар

• газ в крутых фарах

• сосед йода по таблице

• инертный газ для ламп освещения

• преемник йода в таблице

• до цезия в таблице

• между йодом и цезием в таблице

• предшественник цезия в таблице

• газ для ламп освещения

• №54 согласно Менделееву

• последователь йода в таблице

• следом за йодом в таблице

• один из инертных газов

• газ для газоразрядных ламп

• предтеча цезия в таблице

• газ, соблюдающий нейтралитет

• в таблице он перед цезием

• вслед за йодом в таблице

• перед цезием в таблице

• коллега аргона и криптона

• газ для автомобильных фар

• газ «голубых кровей»

• сотрудник неона, криптона и аргона

• последыш йода в таблице

• пятьдесят четвертый инертный газ

• газ в автомобильных фарах

• что за химический элемент Xe?

• химический элемент под номером пятьдесят четыре

• газ с наибольшим числом изотопов

• после йода в таблице

• Химический элемент, инертный газ без цвета и запаха, применяемый в мощных освет ительных приборах

Источник

Топ-10 самых тяжёлых газов, молекулярная масса которых значительно превышает массу воздуха

Известно три агрегатных состояния вещества, и одно из них – газообразное. Газов существует много. Постоянно открываются новые. В этой статье вы узнаете о самых тяжёлых газах.

Но что значит тяжелый? Никто не набирал в колбу газ и не взвешивал на весах. Тем более, некоторых летучих веществ на всей планете не наберется и пол-литра.

«Тяжесть» вещества определяется молекулярной массой – примерной массой всех его молекул. Однако само число мало что расскажет о веществе. Нагляднее сравнить с воздухом. Если поделить относительную молекулярную массу на 29, мы узнаем, насколько данный газ тяжелее воздуха.

Стоит оговориться. Этот список – не самый достоверный, ведь ежедневно синтезируется множество газов. Невозможно сравнить все, что создал человек. Здесь описаны известные вещества, но наверняка есть инертные газы, тяжелее представленных.

10. Perfluorotrimethylamine (N(CF3)3)

10 6

Если взять аммиак NH4 и заменить водороды на метиловые радикалы –CH3, также заменив в них водород фтором, получится перфтортриметиламин.

9. Радон (Rn)

9 4

Радон, в отличие от остальных в списке, не синтезирован человеком. Это химический элемент, занимающий 86 позицию в таблице Менделеева. Радон — почти не вступающий в реакции радиоактивный газ.

Период полураспада — 4 дня. То есть, если взять емкость с радоном и поставить в комнату, через четыре дня в колбе останется половина взятого газа. Остальная часть распадется на более легкие элементы. Да и сам радон – продукт распада радиоактивного элемента радия. Так что не стоит проделывать этот опыт, пусть он останется мысленным.

Радиоактивный радон присутствует везде: в школах, на улицах, в воздухе, почве и даже в воде. На уроках физики проводят практическую работу. Ученики спускаются в подвал и измеряют уровень радиации. Но почему в подвал?

Это связано с тем, что радон – тяжелый газ. Относительная молекулярная масса – 222. Поделив на 29, выясняем, что он тяжелее воздуха в примерно в 7-8 раз. Поскольку более тяжелое вещество опускается вниз, больше всего радона находится внизу, в подвалах и шахтах. Однако средний уровень радиации в воздухе небольшой, так что не бойтесь теперь спускаться в подвалы.

8. Perfluorobutane (C4F10)

8 8

Перфторбутан – это обычный бутан C4H10, в котором атомы водорода сменили на фтор.
C4F10 – малоактивное вещество. Оно неохотно вступает в реакции, а потому не представляет угрозы организму. На него не действуют даже лучшие окислители – азотная и серные кислоты.

Перфторбутан нашел разнообразное применение. Пожарные используют газ как наполнитель для огнетушителей, врачи – как контрастное вещество для УЗИ, для инженеров это холодильный агент.
Молекулярная масса газа – 238 а.е.м. Таким образом, вещество тяжелее воздуха в 8,2 раза.

7. Tellurium hexafluoride (TeF6)

7 5

Теллур, обвешанный фтором, как новогодняя елка – это TeF6. Как и у большинства газообразных соединений теллура, у гексафторида крайне неприятный запах. Но это еще полбеды. Бесцветный газ очень токсичен и опасен для здоровья. Также реагирует с водой, разлагаясь в ней и образуя новые соединения.
Молекула весит примерно 241,6 а.е.м., а потому тяжелее воздуха в 8,33 раза.

Возможно, вы уже заметили, что в составе тяжелых газов постоянно возникает фтор. Но ведь есть элементы тяжелее фтора, почему бы не заменить водороды на них? Дело в том, что фтор – самый «агрессивный» элемент. Атому не хватает всего одного электрона для достижения баланса. Так что он с удовольствием отбирает электроны у других элементов. В молекуле легче заменить легкий водород на более тяжелый фтор – он активно вступает в реакции и утяжеляет молекулу.

6. Перфторэтил йодид (CF3CF2I)

6 1

Вещество произошло от йодэтана – бесцветной жидкости, желтеющей на воздухе из-за присутствия йода. Йодэтан может быть канцерогеном, т.е. вызывать злокачественные опухоли. Также соединение обладает слабым наркотическим эффектом.

CF3CF2I – это йодэтан, в котором водород опять заменили на фтор. Вместе с изменением состава меняются и свойства вещества. Так, сообщают, что газ используют для анестезии. Значит, он уже не так вреден, как йодэтан.
Масса перфторэтид йодида – 245,9, вещество тяжелее воздуха в 8,5 раз.

5. Decafluorodiethyl ether (C4F10O)

5 9

Диэтиловый эфир C4H10 получили еще в IX веке, после чего открывали еще три раза. Великий хирург Н.И. Пирогов впервые стал использовать диэтиловый эфир для обезболивания во время операций. С тех пор вещество приняли как средство анестезии.

4. Tellurium hypofluorite (F5TeOF)

4 5

Масса F5TeOF – 259,6 а.е.м., тяжелее воздуха в 9 раз. Кипит при температуре +0,6 С. Соответственно, при более низкой температуре – это жидкость. Судя по тому, что гипофторит – соединение теллура, этот газ тоже токсичен и неприятно пахнет.

3. Iodine heptafluoride (IF7)

3 7

IF7 – бесцветный газ с резким запахом, высший фторид йода. Оба элемента I и F полностью заполнили электронные оболочки. Достигли «идеального баланса», к которому стремятся все химические элементы.

Глядя на формулу, хочется добавить в соединение хлор и получить еще более тяжелую молекулу IClF6. Однако на практике этого не выходит. Так уж получается, что нет соединений, в которых присутствует больше двух видов галогенов.

Читайте также:  представительство бмв в россии телефон

Гептафторид йода – чрезвычайно активное вещество. Это сильный окислитель, он с радостью «нападает» на металлы, а в контакте с органикой вызывает пожар. Из-за такой активности IF7 опасен для организма человека. Соединение сильно раздражает слизистые оболочки.

Газ тяжелее воздуха почти в 9 раз, молекулярная масса – 259,6 (как и у прошлого вещества из списка).

2. Hexamethyltungsten (W(CH3)6)

2 5

Если атом вольфрама, из которого делают лампы накаливания, со всех сторон «облепить» метиловыми радикалами –CH3, получится гексаметилвольфрам.

Соединение взрывоопасно на воздухе и в вакууме. И вообще очень неустойчиво. W(CH3)6 оказалось в этом списке с натяжкой, ведь вещество распадается почти сразу после образования. Молекула весит 274,05 а.е.м, а потому тяжелее воздуха в 9,45 раз.

1. Tungsten hexafluoride (WF6)

tungsten hexafluoride 3d balls

Самый тяжелый газ в топе – WF6, гексафторид вольфрама. Это соль плавиковой кислоты HF и вольфрама W. Вещество газообразно при температуре выше +17 С, так что находится на грани с жидкостью. Во влажном воздухе начинает дымиться и синеть.

Относительная молекулярная масса tungsten hexafluoride – 297.3. Газ тяжелее воздуха больше чем в 10 раз. WF6 становится рекордсменом среди самых тяжелых газов.

Источник

7 самых тяжелых элементов на Земле | По атомной массе

5465456

Самый тяжелый элемент с точки зрения плотности можно определить как массу на единицу объема, которая обычно измеряется в граммах на кубический сантиметр или килограммах на кубический метр.

Самым плотным природным элементом на Земле является осмий. Это блестящее вещество имеет плотность 22,59 г / см3, чуть больше, чем у иридия.

Это фундаментальное понятие в химии, потому что большинство химических реакций происходит в соответствии с простыми числовыми соотношениями между атомами. Ниже мы перечислили 7 самых тяжелых элементов, найденных на Земле в соответствии с их атомными массами.

Примечание: мы не упомянули элементы, свойства которых неизвестны или еще не подтверждены, такие как московия, флеровия, нихония и мейтнерия.

7. Резерфордий

786786 7

Атомная масса: 267

Резерфордий (Rf) был первым сверхтяжелым элементом, который был обнаружен [в 1964 году]. Он очень радиоактивен, и его самый стабильный изотоп 267Rf имеет период полураспада около 78 минут.

Ожидается, что этот элемент будет твердым при нормальных условиях и предположительно будет иметь химические свойства, подобные гафнию. Он был создан только в незначительных количествах и используется только для научных исследований.

6. Дубний

Dubnium

Атомная масса: 268

Дубний можно получить бомбардировкой калифорния-249 азотом или америция-243 неоном. Ограниченный анализ химии Дубния подтвердил, что этот элемент ведет себя больше как ниобий, а не тантал, нарушая периодические тенденции.

Поскольку элемент не найден в природе свободным и не создан в больших количествах в лаборатории, у него нет других применений, кроме научных исследований.

5. Сиборгиум

786786 3

Атомная масса: 269

Seaborgium (Sg) был впервые синтезирован в 1974 году в лаборатории Лоуренса в Беркли, штат Калифорния. Исследовательская группа подвергла бомбардировке калифорний-249 ядрами кислорода-18 для получения сиборгия-263.

Это радиоактивный элемент, чей самый стабильный изотоп (269Sg) имеет период полураспада около 14 минут. Только несколько атомов сиборгия когда-либо были произведены, и его использование исключительно для научных исследований.

Небольшое исследование, проведенное на этом синтетическом химическом элементе, указывает на то, что сиборгий является плотным тяжелым металлом в нормальных условиях.

В 2014 году японские исследователи впервые установили химическую связь между атомом углерода и сиборгием, открывая новые двери для анализа влияния относительности Эйнштейна на структуру периодической таблицы.

4. Борий

786786 4

Атомная масса: 270

Поскольку он очень быстро разлагается за счет испускания альфа-частиц (период полураспада 270Bh составляет 61 секунду), изучать этот элемент очень сложно.

Борий не встречается в природе, и только несколько атомов были получены до настоящего времени. Возможно, он никогда не будет изолирован в наблюдаемых количествах.

3. Хассий

Hassium

Атомная масса: 270

Обнаруженный немецкими физиками в 1984 году, калий (Hs) является одним из самых тяжелых и плотных элементов периодической таблицы. Все 9 изотопов элемента имеют очень короткие периоды полураспада: самый стабильный (270Hs) имеет период полураспада 10 секунд.

Пока что получено всего несколько атомов хасция. Таким образом, его свойства еще не известны. Хотя точная температура плавления, температура кипения и плотность не подтверждены, элемент считается твердым при комнатной температуре.

Этот радиоактивный переходный металл может реагировать с другими элементами [своей группы], если он производится в больших количествах. На данный момент он не имеет коммерческого использования, кроме научных исследований.

2. Tennessine

786786 5

Атомная масса: 294

Tennessine (Ts) является вторым наиболее тяжелым известным элементом, обнаруженным российско-американским коллаборацией в 2010 году. Это радиоактивный, искусственно произведенный элемент. Хотя его классификация неизвестна, ожидается, что он будет надежным.

Теннессин был получен реакцией синтеза кальция-48 с берклием-249. Во всех проведенных экспериментах его атомы длились десятки и сотни миллисекунд.

Использование tennessine ограничено исследовательскими целями из-за его незначительного производства. Его самый стабильный изотоп (294Ts) имеет период полураспада около 80 миллисекунд, который распадается из-за альфа-распада.

1. Оганесон

786786 6

Атомная масса: 294

С 2005 года было идентифицировано только 6 атомов Oganesson. Он проявляет очень необычные физические и химические свойства, большинство из которых еще недостаточно изучены.

Поскольку Oganesson очень нестабилен (с периодом полураспада около 0,89 миллисекунд) и не происходит естественным путем, почти нет причин для рассмотрения его опасности для здоровья.

Тяжелый элемент природного происхождения: Уран

786786 2

Урановое стекло светится под ультрафиолетовым светом | Предоставлено: Wikimedia Commons.

Атомная масса: 238,0289

На протяжении более 6 десятилетий уран (U) использовался в качестве богатого источника концентрированной энергии. Это самый тяжелый элемент в земной коре, он встречается в 500 раз чаще, чем золото, и в 40 раз чаще, чем серебро.

Хотя уран является радиоактивным элементом, скорость его распада значительно ниже, чем у других элементов, связанных с радиоактивностью. Его наиболее естественная форма (уран-238) имеет период полураспада около 4,5 миллиардов лет.

Уран в основном используется в качестве ядерного топлива для производства электроэнергии на атомных электростанциях. Один килограмм урана-235 может генерировать около 80 тераджоулей энергии, что эквивалентно энергии, генерируемой 3000 тонн угля.

Это чрезвычайно токсичный элемент: прием соединений шестивалентного урана может привести к повреждению иммунной системы и врожденным дефектам.

Источник

Рекорды в науке и технике. Элементы

В природе встречаются 94 химических элемента. К настоящему времени искусственно получены ещё 15 трансурановых элементов (элементы с 95-го по 109-ый), существование 10 из них бесспорно.

Самые распространенные

Литосфера. Кислород (O), 46,60% по весу. Открыт в 1771 г. Карлом Шееле (Швеция).

Атмосфера. Азот (N), 78,09% по объему, 75,52% по массе. Открыт в 1772 г. Резерфордом (Великобритания).

Вселенная. Водород (Н), 90% всего вещества. Открыт в 1776 г. Генри Кавендишем (Beликобритания).

Самый редкий (из 94)

Литосфера. Астат (At): 0,16 г в земной коре. Открыт в 1940 г. Корсоном (США) с сотрудниками. Встречающийся в природе изотоп астат 215 ( 215 Аt) (открыт в 1943 г. Б. Карликом и Т. Бернертом, Австрия) существует в количестве лишь 4,5 нанограмма.

Атмосфера. Радон (Rn): всего 2,4 кг (6·10 –20 объема одной части на 1 млн). Открыт в 1900 г. Дорном (Германия). Концентрация этого радиоактивного газа в районах залежей гранитных пород предположительно стала причиной ряда раковых заболеваний. Общая масса радона, находящегося в земной коре, из которой и пополняются атмосферные запасы газа, равна 160 т.

Самый легкий

Газ. Водород (Н) имеет плотность 0,00008989 г/см 3 при температуре 0°С и давлении в 1 атм. Открыт в 1776 г. Кавендишем (Великобритания).

Максимальная плотность

Самый тяжёлый газ

Им является радон (Rn), плотность которого 0,01005 г/см 3 при 0°С. Открыт в 1900 г. Дорном (Германия).

Читайте также:  проверить мото по номеру рамы

Последний из полученных

Элемент 108, или уннилоктий (Uno). Это предварительное название дано Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). Получен в апреле 1984 г. Г. Мюнценбергом с сотрудниками (Западная Германия), которые наблюдали всего 3 атома этого элемента в лаборатории Общества по исследованию тяжёлых ионов в Дармштадте. В июне того же года появилось сообщение о том, что этот элемент был получен также Ю.Ц. Оганесяном с сотрудниками в Объединённом институте ядерных исследований, Дубна, СССР.

Единственный атом унниленния (Une) был получен в результате бомбардировки висмута ионами железа в лаборатории Общества по исследованию тяжёлых ионов, Дармштадт, Западная Германия, 29 августа 1982 г. У него самый большой порядковый номер (элемент 109) и самая большая атомная масса (266). По самым предварительным данным, советские ученые наблюдали образование изотопа элемента 110 с атомной массой 272 (предварительное название – унуннилий(Uun)).

Самый чистый

Гелий-4 ( 4 Не), полученный в апреле 1978 г. П.В. Маклинтоком из Ланкастерского университета, США, имеет менее 2 частей примесей на 10 15 частей объема.

Самый твёрдый

Углерод (С). В аллотропной форме алмаза имеет твёрдость по методу Кноопа – 8400. Известен с доисторических времен.

Самый дорогой

Калифорний (Сf) продавался в 1970 г. по цене 10 долл. за микрограмм. Открыт в 1950 г. Сиборгом (США) с сотрудниками.

Самый пластичный

Золото (Аu). Из 1 г можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км. Известно с 3000 г. до н.э.

Самый высокий предел прочности на разрыв

Бор (В) – 5,7 ГПа. Открыт в 1808 г. Гей-Люссаком и Тенаром (Франция) и X. Дэви (Великобритания).

Точка плавления/кипения

Самая низкая. Среди неметаллов гелий-4 (4Не) имеет самую низкую точку плавления –272,375°С при давлении 24,985 атм и самую низкую точку кипения –268,928°С. Гелий открыт в 1868 г. Локьером (Великобритания) и Жансеном (Франция). Одноатомный водород (Н) должен быть несжижаемым сверхтекучим газом. Среди металлов соответствующие параметры у ртути (Hg): –38,836°С (точка плавления) и 356,661°С (точка кипения).

Самая высокая. Среди неметаллов самая высокая точка плавления и точка кипения у известного с доисторических времен углерода (С): 530°С и 3870°С. Однако представляется спорным, что графит стабилен при высоких температурах. Переходя при 3720°С из твёрдого в парообразное состояние, графит может быть получен как жидкость при давлении в 100 атм и температуре 4730°С. Среди металлов соответствующие параметры у вольфрама (W): 3420°С (точка плавления) и 5860°С (точка кипения). Открыт в 1783 г. Х.Х. и Ф. д’Элуярами (Испания).

Изотопы

Наибольшее количество изотопов (по 36 у каждого) у ксенона (Xe), открыт в 1898 г. Рамзаем и Траверсом (Великобритания), и у цезия (Cs), открыт в 1860 г. Бунзеном и Кирхгофом (Германия). Наименьшее количество (3: протий, дейтерий и тритий) у водорода (Н), открыт в 1776 г. Кавендишем (Великобритания).

Самый стабильный. Теллур-128 ( 128 Те), по данным двойного бета-распада, имеет период полураспада 1,5·10 24 лет. Теллур (Те) открыт в 1782 г. Мюллером фон Райхенштайном (Австрия). Изотоп 128 Те впервые обнаружен в естественном состоянии в 1924 г. Ф. Астоном (Великобритания). Данные о его сверхстабильности были вновь подтверждены в 1968 г. исследованиями Е. Александера-младшего, Б. Шринивасана и О. Маньюэла (США). Рекорд альфа-распада принадлежит самарию-148 ( 148 Sm) – 8·10 15 лет. Рекорд бета-распада принадлежит изотопу кадмия 113 ( 113 Cd) – 9·10 15 лет. Оба изотопа были обнаружены в естественном состоянии Ф. Астоном, соответственно, в 1933 и в 1924 гг. Радиоактивность 148 Sm была открыта Т. Уилкинсом и А. Демпстером (США) в 1938 г., а радиоактивность 113 Cd в 1961 г. обнаружили Д. Уотт и Р. Гловер (Великобритания).

Самый нестабильный. Время жизни лития-5 ( 5 Li) ограничено 4,4·10 –22 с. Изотоп впервые обнаружен Е. Титтертоном (Австралия) и Т. Бринкли (Великобритания) в 1950 г.

Жидкостный ряд

Учитывая разницу между точкой плавления и точкой кипения, элементом с самым коротким жидкостным рядом является инертный газ неон (Ne) – всего навсего 2,542 градуса (от –248,594°С до –246,052°С), тогда как самый продолжительный жидкостный ряд (3453 градуса) характерен для радиоактивного трансуранового элемента нептуния (Np) (от 637°С до 4090°С). Однако если принять во внимание истинный ряд жидкостей – от точки плавления до критической точки, –то самый короткий период имеет элемент гелий (Не) – всего 5,195 градуса (от абсолютного нуля до –268,928°С), а самый продолжительный – 10200 градусов – для вольфрама (от 3420°С до 13 620°С).

Самое ядовитое

Источник

Радиоактивный газ радон

23В начале XX в. достаточно было беглого взгляда на периодическую таблицу элементов, чтобы возник вопрос: а где же последний, самый тяжелый представитель инертных газов, завершающий шестой период таблицы? И, конечно, не было недостатка в исследователях, занимавшихся поисками недостающего звена цепи.

Пользуясь методом Менделеева, химики уверенно судили о свойствах вещества, которого еще никто не держал в руках. Предполагалось, что это газ, притом очень тяжелый, сжижающийся и отвердевающий при относительно высоких температурах.

Открытие шестого газа связано с изучением радиоактивности, обнаружение которой приподняло завесу над тайной строения атома и его ядра, положило начало ядерной физике.

В 1900 г. английский физик Э. Резерфорд, изучая явление радиоактивного распада элементов, сделал важное открытие: торий испускает не только лучи, но одновременно выделяет газообразное вещество, названное ученым эманацией, что по-латыни значит «истечение».

В 1900 г. Дорн в Германии и сотрудничавший с Кюри Дебьёрн во Франции обнаружили выделение такого жe газа из радия, а в 1903 г. Гизель и Дебьёрн — из актиния. В Трещинах и порах радиоактивных солей и минералов замкнуты микроскопически малые пузырьки эманации. Если их откачать вакуум-насосом, то спустя несколько дней они появляются вновь.

Интересно отметить, что в открытии всех трех видов эманации решающее значение имела радиоактивность этого газа, а не его спектральный анализ. Было замечено, что все находящиеся поблизости от тория, радия или актиния вещества со временем становятся радиоактивными. В поисках причины этой «наведенной» радиоактивности было установлено, что названные элементы выделяют эманацию, которая оседает на окружающих предметах вместе с продуктами своего распада, также радиоактивными и к тому же твердыми.

Говоря об идентичности выделяемых торием, радием и актинием газов, мы как бы стали на уровень взглядов начала текущего столетия. Но современные воззрения не таковы. Через 10 лет, обобщив большой экспериментальный материал, созданный трудами многих исследователей, Содди показал, что многие элементы (теперь мы скажем — все элементы) могут существовать в нескольких разновидностях.

Физические и химические свойства этих разновидностей почти одинаковы, за исключением атомного веса и (в некоторых случаях) радиоактивности. Содди дал им название «изотопы», что значит «занимающие одно и то же место»; под местом здесь подразумевается клетка в таблице Менделеева.

Именно эманации тория и радия явились первыми установленными изотопами химических элементов. Атомный вес эманации тория, открытой Оуэнсом и Резерфордом, — 220, актиния, открытой Гизелем и Дебьёрном, — 219, радия, открытой Дорном и Дебьёрном, — 222; эта разница объясняется различным числом нейтронов (при одинаковом числе протонов) в атомном ядре каждого изотопа. Сравнительно наиболее устойчива эманация радия, наименее — актиния.

Свойства этих изотопов в начале века никто не знал, так как ученые располагали ничтожно малыми количествами сильно загрязненных эманации. В 1903 г. этим вопросом занялся Рамзай совместно с Содди, В их распоряжении были доли грамма бромистого радия, из которого они могли получать одновременно не более 0,1 мм³ чистой эманации — редчайшего на Земле газа.

Читайте также:  кнопочный телефон с бесконтактной оплатой

Такой объем простым глазом почти невидим, Чтобы работать с ним, приходилось изобретать особо тонкие технические приемы и приборы. Так, Рамзай построил сверхчувствительные весы, показывавшие миллиардные доли грамма. Через несколько лет он увеличил их чувствительность еще в 10 раз, Рамзай и Содди разработали способ получения эманации в относительно чистом виде, после чего стало возможным изучать ее свойства.

Тут-то и выяснилось, что эманация есть не что иное, как химически недеятельный газ, подчиняющийся всем газовым законам. По величине атомного веса он оказался последним разыскиваемым членом «нулевой» группы периодической системы.

Рамзай и Грей дали эманации новое имя — «нитон» (от латинского слова niteo — блещу) за способность светиться в темноте и сообщать красивое свечение некоторым цинковым солям. Полтора десятилетия имена эманация и нитон уживались вместе, но позднее оба были заменены.

В 1923 г. Международный комитет по химическим элементам счел необходимым навести порядок в терминологии. Газообразные продукты радиоактивного распада было решено называть, присоединяя окончание «он» к корням названий материнских элементов. Поскольку важнейшая, самая устойчивая эманация образуется из радия, то ей было присвоено имя радон; соответственно эманация тория называется торон, а актиния — актинон.

Почти год исследователям не удавалось увидеть спектр радона. Рамзаю пришла мысль, что его можно сделать видимым, примешав к радону немного гелия. Ему казалось, что рядом с характерными простыми линиями гелия нетрудно будет распознать новые линии, принадлежащие радону. Однако эти попытки закончились неудачей, и ученые возвратились к капиллярным трубкам, заполненным только радоном.

Однажды такую трубку случайно оставили неисследованной, и когда через несколько, дней исследовали ее спектр, в нем обнаружили хорошо знакомые линии заведомо отсутствующего гелия. Еще и еще раз повторяли опыт — спектр гелия неизменно появлялся. Значит, при распаде радона образуется гелий? Подтвердилось высказанное ранее предположение Резерфорда: гелий обнаруживается в содержащих уран и торий минералах по той причине, что он является одним из продуктов последовательного радиоактивного распада атомов урана и тория.

Теперь уже нетрудно было сделать еще один логический вывод: α-излучение есть не что иное, как поток ядер гелия. Доказано это было Резерфордом простым, но изящным и убедительным опытом. В узкую стеклянную трубку со стенками достаточно тонкими (0,01 мм), чтобы сквозь них беспрепятственно проникали α-частицы, вводился радон.

Запаянная трубка помещалась в другую, толстостенную, которая с одной стороны оканчивалась капиллярной разрядной трубкой с платиновыми электродами, а с другой соединялась с напорным сосудом, содержащим ртуть. Через несколько дней накопившийся во внешней трубке газ под давлением ртути вытеснялся в разрядную трубку. При пропускании тока возникало свечение, и в спектре наблюдались характерные линии гелия.

Как происходит превращение ааа-частиц в гелий? Образующиеся при радиоактивном распаде ядра гелия обладают большой кинетической энергией, достаточной для того, чтобы выбить электроны из любых тел, с которыми они сталкиваются. Захватывая электроны, α-частицы образуют обычный гелий:

Оттого что ядро гелия приобретает электронную оболочку, диаметр ной лучившегося атома увеличивается примерно в 100 000 раз (в сравнении с диаметром ядра), поэтому его проникающая способность становится гораздо меньшей; меняются и другие свойства. О распаде радия на два элемента — радон и гелий — свидетельствовал и баланс атомных весов:

Таким образом, идея вечности и неизменности атомов оказалась подорванной. Превращаемость элементов стала доказанным фактом.

Закон Менделеева

Выдающаяся роль в открытии и изучении инертных газов принадлежит Уильяму Рамзаю. Успех Рамзая был предопределен его теоретической позицией — он был непоколебимым сторонником периодического закона Менделеева.

Велик был его опыт искусного экспериментатора, счастливо наделенного научной интуицией.
Периодическая система элементов предусматривает существование только шести инертных газов, так как последний, седьмой период остается незавершенным из-за неустойчивости ядер его самых тяжелых элементов.

После того как все шестеро заняли свои клетки, казалось, не было оснований искать новые инертные газы. Тем не менее поиски продолжались еще довольно долго. Ведь научный мир никогда не испытывал недостатка в скептиках. Еще и еще раз пытались разделить на «составные элементы» гелий и аргон, искали новые линии в спектрах самых легких и самых тяжелых элементов.

В 1907 г. Мур исследовал остатки не менее чем 120 т жидкого воздуха. Кропотливым трудом он выделил 220 мл жидкого сырого криптона. Испарив его, Мур в остаточной порции, обнаружил чистейшие линии ксенона. Там не было и следов другого газа, более тяжелого или менее летучего, чем ксенон. К такому же выводу пришел в 1913 г. Д. Д. Томсоя, исследуя воздух при помощи каналовых лучей (потока положительно заряженных ионов). Шифер и Фробезе в 1910 г. произвели последнюю попытку расчленить аргон, прибегнув к его дробной кристаллизации близ точки плавления. Уже в 1923 г. известный английский физик Астон исследовал ксенон, полученный из 439 т жидкого воздуха, однако никакого нового газа не обнаружил.

Любопытна история гипотетического элемента с атомным весом 178. Его существование предположил Рамзай, указав ему место в таблице Менделеева между ксеноном и радоном. При этом Рамзай основывался на представлении, что шестой период, подобно четвертому и пятому, состоит из 18 элементов. В поисках элемента Рамзай фракционировал и исследовал остаток от 100 т жидкого воздуха. Вскоре выяснилось, что шестой период вмещает 32 элемента (среди них 15 лантаноидов), и таким образом был снят вопрос о седьмом инертном газе.

Может создаться впечатление, что все эти опыты с отрицательными результатами были излишни и бесполезны. Но это не так. Закон Менделеева родился из практики, являясь ее гениальным обобщением. И практикой он должен был проверяться как высшим критерием его силы и жизненности. Многочисленные пристрастные поиски инертных элементов еще более укрепили периодический закон, доказали, что он может служить надежным компасом при продвижении исследователей в сложном лабиринте научных фактов.

Открытие аргона первоначально было трудно объяснить с точки зрения периодического закона. Прошло несколько лет, и открытие всей семьи недеятельных газов стало новым триумфом закона Менделеева. Так расцениваем мы эту яркую страницу в истории естествознания, так расценивал ее и Менделеев? «Это, — писал он, — было своего рода испытание теоретической стороны периодического закона. Испытание было выдержано с успехом периодическая законность, нимало не нарушаясь, оказалась удовлетворяющей и аргонным элементам. Эти элементы по величине их атомных весов заняли точное место между галоидами и щелочными металлами».

Самый факт существования недеятельных элементе в природе не мог не оказать влияния на дальнейшее развитие теоретических представлений в химии и физике, в особенности представлений о строении электронной оболочки атомов, о сущности и механизме химической связи между элементами, о природе молекулярных сил.

Эти вопросы были и остаются кардинальными вопросами химической науки. Напомним, что дату зарождения ядерной физики обычно приурочивают к постановке Резерфордом опыта по изучению рассеяния α-частиц; опыт позволил установить существование ядра в центре атома. Мы видели, что с ядрами атомов гелия связано открытие естественной радиоактивности, с их же помощью была обнаружена искусственная радиоактивность.

Далее мы увидим, что изотопы инертных газов явились той машиной времени, которая помогла науке заглянуть в начальный период развития Земли и всей Солнечной системы, в механизмы звездного синтеза химических элементов, прочесть отдельные фрагменты из истории Вселенной и кое-что понять в ее строении.

Статья на тему Радиоактивный газ радон

Источник

Поделиться с друзьями
Автозапчасти: советы по подбору запасных частей
Adblock
detector