Metal Pattern Fizarana 3 - Ny Hafa

Taorian'ny lithium, izay ampiasaina bebe kokoa amin'ny toekarena maoderina, ary ny sodium sy potassium, izay anisan'ireo singa manan-danja indrindra amin'ny indostria sy ny tontolo iainana, dia tonga ny fotoana ho an'ny sisa amin'ny singa alkaline. Eo anoloantsika dia rubidium, cesium ary franc.

Ny singa telo farany dia tena mitovy amin'ny tsirairay, ary miaraka amin'izay koa dia manana fananana mitovy amin'ny potassium ary miaraka amin'izany dia mamorona vondrona antsoina hoe potassium. Satria azo antoka fa tsy ho afaka hanao andrana amin'ny rubidium sy cesium ianao, dia tsy maintsy mianina amin'ny fampahalalam-baovao ianao fa mihetsika toy ny potasioma izy ireo ary mitovy ny solubility amin'ny fitambarana ao aminy.

1. Rain'ny spectroscopy: Robert Wilhelm Bunsen (1811-99) eo ankavia, Gustav Robert Kirchhoff (1824-87) eo ankavanana

Fandrosoana aloha amin'ny spectroscopy

Ny fisehoan-javatra fandokoana ny lelafo miaraka amin'ny fitambaran'ny singa sasany dia fantatra sy nampiasaina tamin'ny fanamboarana afomanga ela be talohan'ny namoahana azy ireo tany amin'ny fanjakana malalaka. Tany am-piandohan'ny taonjato fahasivy ambin'ny folo, ny mpahay siansa dia nandinika ny tsipika spectral izay miseho amin'ny hazavan'ny Masoandro ary avoakan'ny zavatra simika mafana. Tamin'ny 1859 dia nisy mpahay fizika alemà roa - Robert Bunsen i Gustav Kirchhoff - nanamboatra fitaovana hitsapana ny jiro mivoaka (1). Ny spectroscope voalohany dia nanana endrika tsotra: nisy prisma iray izay nanasaraka ny hazavana ho tsipika spektral sy eyepiece misy family ho fandinihan-dry zareo (2). Voamarika avy hatrany ny maha-ilaina ny spectroscope amin'ny famakafakana simika: vaky ho atôma ilay akora amin'ny mari-pana ambony amin'ny lelafo, ary ireo tsipika ireo ihany no mampiavaka azy.

2. G. Kirchhoff eo amin'ny spectroskopy

3. Cesium metaly (http://images-of-elements.com)

Nanomboka ny fikarohana nataony i Bunsen sy Kirchhoff ary herintaona taty aoriana dia nandoto rano mineraly 44 taonina avy tao amin'ny loharano iray tao Durkheim. Nipoitra ny tsipika tao amin'ny spektrum sediment izay tsy azo lazaina amin'ny singa fantatra tamin'izany fotoana izany. Bunsen (simika koa izy) dia nanasaraka ny klôro misy singa vaovao tamin'ny sediment, ary nanome ny anarana ny metaly misy azy. ALALAN'NY miorina amin'ny tsipika manga matanjaka amin'ny spektrum (latina = manga) (3).

Volana vitsivitsy taty aoriana, efa tamin'ny 1861, ny mpahay siansa dia nandinika amin'ny antsipiriany bebe kokoa ny habetsaky ny sira ary nahita ny fisian'ny singa hafa ao anatiny. Afaka nanavaka ny klôrony izy ireo ary namaritra ny lanjan'ny atomika. Satria hita mazava tsara ny tsipika mena amin'ny spektrum, dia nomena anarana ny metaly lithium vaovao rubid (avy amin'ny teny latina = mena mainty) (4). Ny fahitana singa roa tamin'ny alàlan'ny famakafakana spectral dia nandresy lahatra ny mpahay simia sy ny fizika. Tamin'ny taona nanaraka, ny spectroscopy dia lasa iray amin'ireo fitaovana fikarohana lehibe indrindra, ary ny zava-baovao dia nirotsaka toy ny cornucopia.

4. Metal rubidium (http://images-of-elements.com)

Rubid tsy mahaforona ny mineraly ho azy izy, ary ny césium dia iray ihany (5). Samy singa. Ny sosona ambonin'ny tany dia misy 0,029% rubidium (faha-17 ao amin'ny lisitry ny habetsahan'ny singa) ary 0,0007% cesium (faha-39). Tsy bioelements izy ireo, fa ny zavamaniry sasany dia mitahiry rubidium, toy ny paraky sy siramamy. Avy amin'ny fomba fijery ara-fizika, ny metaly roa dia "potasioma amin'ny steroïde": na dia malefaka kokoa sy mitambatra aza, ary vao mainka mihetsika kokoa (ohatra, mirehitra ho azy amin'ny rivotra izy ireo, ary mihetsika amin'ny rano miaraka amin'ny fipoahana).

ny alalan ' io no singa "metaly" indrindra (amin'ny simika, fa tsy amin'ny heviny mahazatra ny teny). Araka ny voalaza tetsy ambony, ny toetran'ny fitambaran'izy ireo dia mitovy amin'ny an'ny potasioma analogue.

Ny loto 5 no hany mineraly cesium (USGS)

rubidium metaly ary ny cesium dia azo amin'ny fampihenana ny fitambaran'izy ireo amin'ny magnesium na calcium ao anaty banga. Satria izy ireo ihany no ilaina mba hamokatra karazana sela solar sasany (zavatra trangan-javatra mora mamoaka elektrôna avy amin'ny surfaces), ny famokarana isan-taona rubidium sy cesium dia ao amin'ny filaharana an-jatony kilao. Ny fitambaran'izy ireo koa dia tsy ampiasaina betsaka.

Toy ny potassium, Ny iray amin'ireo isotope amin'ny rubidium dia radioactive. Rb-87 dia manana antsasaky ny androm-piainan'ny 50 lavitrisa taona, noho izany dia ambany dia ambany ny taratra. Ity isotope ity dia ampiasaina amin'ny daty vato. Ny cesium dia tsy manana isotope radioaktifa voajanahary, fa CS-137 dia iray amin'ireo vokatra fission ny uranium ao amin'ny nokleary reactors. Misaraka amin'ny tsorakazo lany izy io satria io isotope io dia nampiasaina ho loharanon'ny taratra g, ohatra, mba handravana ny fivontosana homamiadana.

Ho fanomezam-boninahitra an'i Frantsa

6. Ilay nahita ny teny frantsay - Marguerite Perey (1909-75)

Mendeleev dia efa nahita mialoha ny fisian'ny metaly lithium mavesatra noho ny cesium ary nanome azy anarana miasa. Ny mpahay simia dia nitady azy tamin'ny mineraly lithium hafa satria, tahaka ny havany, dia tokony ho eo izany. Imbetsaka no toa hita izany, na dia vinavinaina aza, saingy tsy nisy mihitsy.

Tany am-piandohan'ireo taona 87 dia nanjary nazava fa ny singa 1914 dia radioaktifa. Tamin'ny 227, saika nahita ny mpahay fizika Aotrisy. S. Meyer, W. Hess, ary F. Panet dia nanamarika ny famoahana alpha malemy avy amin'ny fiomanana actinium-89 (ankoatra ny ampahany beta miafina be dia be). Satria ny isa atomika amin'ny actinium dia 87, ary ny famoahana ny ampahany alpha dia noho ny "fampihenana" ny singa amin'ny toerana roa ao amin'ny tabilao periodika, ny isotope misy laharana atomika 223 sy ny isa XNUMX dia tokony ho singa alpha amin'ny angovo mitovy, na izany aza (ny isan'ny poti eny amin'ny rivotra refesina proportionally ny heriny) ihany koa ny mandefa isotope ny protactinium, mpahay siansa hafa nanoro hevitra ny fandotoana ny zava-mahadomelina.

Tsy ela dia nipoaka ny ady ary hadino ny zava-drehetra. Tamin'ny taona 30 dia novolavolaina ny accelerators particle ary nahazo ny singa artifisialy voalohany, toy ny astatium nandrasana hatry ny ela miaraka amin'ny isa atomika 85. Raha ny singa 87, ny haavon'ny teknolojia tamin'izany fotoana izany dia tsy namela ny fahazoana ny habetsaky ny ilaina. fitaovana ho an'ny synthesis. Nahomby tsy nampoizina ny mpahay fizika frantsay Marguerite Perey, mpianatr'i Maria Sklodowska-Curie (6). Izy, toa an'ireo Aotrisy ampahefatry ny taonjato lasa izay, dia nianatra ny fahalon'ny actinium-227. Ny fandrosoana ara-teknolojia dia nahafahana nahazo fiomanana madio, ary tamin'ity indray mitoraka ity dia tsy nisy nisalasala ny amin'ny fahafantarana azy io tamin'ny farany. Nantsoin’ilay mpikaroka hoe frantsay ho fanomezam-boninahitra ny tanindrazany. Ny singa 87 no hita farany tamin'ny mineraly, ary ny manaraka dia azo tamin'ny artifisialy.

Frans izany dia miforona ao amin'ny sampana lafiny amin'ny andian-dahatsoratra radioactive, amin'ny dingana amin'ny fahombiazana ambany ary, ankoatra izany, dia tena fohy. Ny isotope matanjaka indrindra hitan'ny Rtoa Perey, Fr-223, dia manana antsasaky ny androm-piainan'ny 20 minitra mahery (midika hoe 1/8 amin'ny vola tany am-boalohany ihany no tavela aorian'ny adiny iray). Nokajiana fa 30 grama eo ho eo ny Franc tsy misy afa-tsy XNUMX grama ny tany manontolo (equilibrium misy eo amin’ny isotope simba sy ny isotope vao niforona).

Na dia tsy azo aza ny ampahany hita maso amin'ny fitambarana franc, dia nodinihina ny fananany, ary hita fa anisan'ny vondrona alkaline izy io. Ohatra, rehefa ampiana perchlorate amin'ny vahaolana misy ion franc sy potassium, dia radioactive ny entona fa tsy ny vahaolana. Ity fihetsika ity dia manaporofo fa ny FrClO₄ levona kely (miaraka amin'ny KClO₄), ary ny toetran'ny francium dia mitovy amin'ny an'ny potassium.

France, hanao ahoana izy...

… Raha afaka mahazo santionany ho hitan'ny maso aho? Mazava ho azy, malefaka toy ny savoka, ary angamba miaraka amin'ny loko volamena (ny cesium eo amboniny dia tena malefaka sy mavo ny loko). Mitsonika amin'ny 20-25°C izy io ary mitsoka manodidina ny 650°C (tombanana araka ny angon-drakitra tamin'ny fizarana teo aloha). Fanampin'izany, dia tena mavitrika amin'ny zavatra simika izy io. Noho izany dia tokony hotehirizina tsy misy oksizenina sy hamandoana ary ao anaty fitoeran-javatra miaro amin'ny taratra. Ilaina ny manao fanandramana haingana, satria afaka ora vitsivitsy dia tsy hisy frantsay intsony.

Lithium Honorary

Tadidinao ny pseudo-halogens tamin'ny tsingerin'ny halogen tamin'ny taon-dasa? Ireo dia ion izay mitondra tena toy ny anion toy ny Cl^- na tsia^-. Anisan'izany, ohatra, cyanide CN^- ary SCN moles^-, mamorona sira manana solubility mitovy amin'ny anion vondrona 17.

Ny Litoanianina koa dia manana mpanaraka, dia ny ion ammonium NH. ₄ ⁺ - vokatra avy amin'ny famongorana ny amoniaka ao anaty rano (alkaline ny vahaolana, na dia malemy kokoa noho ny hydroxides metaly alkali) sy ny fihetsiny amin'ny asidra. Mitovy amin'izany koa ny fihetsik'ilay ion amin'ireo metaly alkali mavesatra kokoa, ary ny fifandraisany akaiky indrindra dia ny potasioma, ohatra, mitovy habe amin'ny cation potassium izy ary matetika manolo ny K+ amin'ny fitambarana voajanahary ao aminy. Ny metaly litium dia mihetsiketsika loatra ka tsy azo alaina amin'ny alàlan'ny elektrôlôse amin'ny vahaolana misy sira sy hydroxides. Amin'ny fampiasana elektrôda merkiora, dia misy vahaolana metaly amin'ny mercury (amalgam). Ny ion ammonium dia mitovitovy amin'ny metaly alkali ka mamorona amalgam ihany koa.

Ao amin'ny lalan'ny systematic analyse an'i L.fitaovana ion magnesium ireo no farany ho fantatra. Ny antony dia ny tsara solubility ny klôro, sulfate sy sulfides, izay midika fa tsy precipitate eo ambanin'ny hetsika teo aloha reagents ampiasaina mba hamaritana ny fisian'ny metaly mavesatra kokoa ao amin'ny santionany. Na dia levona be aza ny sira ammonium, dia hita any am-piandohan'ny fanadihadiana izy ireo, satria tsy mahatohitra ny hafanana sy ny etona ny vahaolana (mora mora levona amin'ny famoahana amoniaka). Ny fomba fiasa dia mety fantatry ny rehetra: ny vahaolana amin'ny fototra matanjaka (NaOH na KOH) dia ampiana amin'ny santionany, izay miteraka amoniaka.

Sam amoniaka tsikaritra amin'ny fofona na amin'ny alalan'ny fametahana taratasy iray feno rano amin'ny vozon'ilay fantsona. NH gasy₃ levona anaty rano ary mahatonga ny vahaolana ho alkaline ary mamadika ny taratasy manga.

7. Famantarana ny ion ammonium: eo ankavia, mivadika manga ny tady fitsapana eo ambanin'ny hetsika amoniaka mivoaka, eo ankavanana, vokatra tsara avy amin'ny fitsapana Nessler

Rehefa mamantatra amoniaka amin`ny fanampian`ny fofona, dia tokony hahatsiaro ny fitsipika momba ny fampiasana ny orona ao amin`ny laboratoara. Noho izany, aza miantehitra amin'ny sambo fanehoan-kevitra, araho ny etona mankany amin'ny tenanao miaraka amin'ny fihetsiky ny mpankafy amin'ny tananao ary aza mifoka rivotra "feno tratra", fa avelao ny fofon'ilay fitambarana ho tonga amin'ny oronao.

Ny famahana ny sira ammonium dia mitovy amin'ny an'ny potasioma mitovy, ka mety halaim-panahy ny manomana ammonium perchlorate NH.₄ClO₄ ary fitambarana sarotra misy kobalta (jereo ny fizarana teo aloha raha mila fanazavana fanampiny). Na izany aza, ny fomba atolotra dia tsy mety amin'ny fitadiavana ny amoniaka sy ny ion ammonium amin'ny santionany. Ao amin'ny laboratoara, ny reagent an'i Nessler dia ampiasaina amin'io tanjona io, izay mipoitra na manova loko na dia eo aza ny fisian'ny NH.₃ (7).

Na izany aza, manoro hevitra mafy aho mba tsy hanao fitsapana mety ao an-trano, satria ilaina ny mampiasa kapoaky ny mercury misy poizina.

Miandrasa mandra-pahatonganao any amin'ny laboratoara matihanina eo ambany fanaraha-mason'ny mpanoro hevitra. Mahavariana ny simia, saingy - ho an'ireo izay tsy mahalala izany na tsy mitandrina - mety hampidi-doza izany.

Hitanisa ity pejy ity