โลหะตามความแข็งแรง โลหะที่ใช้งานมากที่สุด

ที่อุณหภูมิห้อง (20 °C) โลหะทุกชนิด ยกเว้นปรอท จะอยู่ในสถานะของแข็งและนำความร้อนได้ดี เมื่อตัด โลหะจะมีความแวววาว และบางชนิด เช่น เหล็กและนิกเกิล ก็มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก โลหะหลายชนิดมีความเหนียว - สามารถทำเป็นลวดได้ - และหลอม - สามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงอื่นได้อย่างง่ายดาย

โลหะมีตระกูล

โลหะมีตระกูลในเปลือกโลกพบอยู่ในรูปบริสุทธิ์ และไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบ ซึ่งรวมถึงทองแดง เงิน ทอง และแพลทินัม พวกมันไม่โต้ตอบทางเคมีและมีปัญหาในการโต้ตอบกับผู้อื่น ทองแดงเป็นโลหะมีตระกูล ทองคำเป็นหนึ่งในองค์ประกอบเฉื่อยที่สุด เนื่องจากความเฉื่อยโลหะมีตระกูลจึงไม่ถูกกัดกร่อนซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงทำเครื่องประดับและเหรียญ ทองคำมีความเฉื่อยมากจนสิ่งของทองคำโบราณยังคงเปล่งประกายเจิดจ้า

โลหะอัลคาไล

กลุ่มที่ 1 ในตารางธาตุประกอบด้วยโลหะที่มีฤทธิ์มาก 6 ชนิด ได้แก่ โซเดียมและโพแทสเซียม พวกมันละลายที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (จุดหลอมเหลวของโพแทสเซียมคือ 64 ° C) และนิ่มมากจนสามารถตัดด้วยมีดได้ เมื่อโลหะเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับน้ำ จะเกิดสารละลายอัลคาไลน์และถูกเรียกว่าด่าง โพแทสเซียมทำปฏิกิริยารุนแรงกับน้ำ ในเวลาเดียวกันมันก็ถูกปล่อยออกมาซึ่งเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีม่วง

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ

โลหะทั้งหกที่ประกอบขึ้นเป็นหมู่ 2 (รวมทั้งแมกนีเซียมและแคลเซียม) เรียกว่าโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ โลหะเหล่านี้พบได้ในแร่ธาตุหลายชนิด ดังนั้นแคลเซียมจึงพบได้ในแคลไซต์ หลอดเลือดดำสามารถพบได้ในหินปูนและชอล์ก โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธมีปฏิกิริยาน้อยกว่าโลหะอัลคาไล โลหะจะแข็งกว่าและละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า แคลเซียมพบได้ในเปลือกหอย กระดูก และฟองน้ำ แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นเม็ดสีเขียวที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง

โลหะของกลุ่มที่ 3 และ 4

โลหะเจ็ดชนิดในกลุ่มเหล่านี้ตั้งอยู่ทางด้านขวาของโลหะทรานซิชันบนตารางธาตุ อลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุดชนิดหนึ่ง จึงทำให้มีน้ำหนักเบา แต่ตะกั่วมีความหนาแน่นมาก ใช้เพื่อสร้างหน้าจอที่ป้องกันรังสีเอกซ์ โลหะทั้งหมดนี้ค่อนข้างอ่อนและละลายที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ หลายชนิดใช้ในโลหะผสม - ส่วนผสมของโลหะที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ จักรยานและเครื่องบินทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์

โลหะทรานซิชัน

โลหะทรานซิชันมีคุณสมบัติโลหะโดยทั่วไป มีความแข็งแรง แข็ง เป็นมันเงา และละลายได้ที่อุณหภูมิสูง พวกมันมีฤทธิ์น้อยกว่าโลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท ซึ่งรวมถึงเหล็ก ทอง เงิน โครเมียม นิกเกิล ทองแดง ทั้งหมดมีความอ่อนตัวได้และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ทั้งในรูปแบบบริสุทธิ์และในรูปของโลหะผสม น้ำหนักรถประมาณ 77% ประกอบด้วยโลหะ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเหล็ก เช่น โลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน (ดูบทความ ““) ดุมล้อทำจากเหล็กชุบโครเมียม เพื่อความเงางามและป้องกันการกัดกร่อน ตัวเครื่องทำจากเหล็กแผ่น กันชนเหล็กช่วยปกป้องรถในกรณีที่เกิดการชน

ชุดกิจกรรม

ตำแหน่งของโลหะในชุดกิจกรรมแสดงให้เห็นว่าโลหะมีปฏิกิริยาอย่างไร ยิ่งโลหะมีความว่องไวมากเท่าไร มันก็จะดึงออกซิเจนออกจากโลหะที่มีปฏิกิริยาน้อยได้ง่ายขึ้นเท่านั้น โลหะที่มีฤทธิ์แยกออกจากสารประกอบได้ยาก ในขณะที่โลหะที่มีฤทธิ์ต่ำจะอยู่ในรูปแบบบริสุทธิ์ โพแทสเซียมและโซเดียมจะถูกเก็บไว้ในน้ำมันก๊าด เนื่องจากมีปฏิกิริยากับน้ำและอากาศทันที ทองแดงเป็นโลหะที่มีฤทธิ์น้อยที่สุดและมีราคาไม่แพง ใช้ในการผลิตท่อ ถังน้ำร้อน และสายไฟ

โลหะและเปลวไฟ

โลหะบางชนิดเมื่อนำมาใกล้ไฟจะทำให้เปลวไฟมีสีบางอย่าง ตามสีของเปลวไฟคุณสามารถระบุได้ว่ามีโลหะใดอยู่ในการเชื่อมต่อหรือไม่ ในการทำเช่นนี้ เม็ดของสารจะถูกวางลงในเปลวไฟที่ปลายลวดที่ทำจากแพลตตินัมเฉื่อย สารประกอบโซเดียมทำให้เปลวไฟเป็นสีเหลือง สารประกอบทองแดงทำให้เกิดสีฟ้าเขียว สารประกอบแคลเซียมสีแดง และสารประกอบโพแทสเซียม ไลแลค ดอกไม้ไฟประกอบด้วยโลหะที่แตกต่างกันซึ่งให้เฉดสีที่แตกต่างกันแก่เปลวไฟ แบเรียมให้สีเขียว สตรอนเซียมให้สีแดง โซเดียมให้สีเหลือง และทองแดงให้สีฟ้าเขียว

การกัดกร่อน

การกัดกร่อนเป็นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อโลหะสัมผัสกับอากาศหรือน้ำ โลหะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ และเกิดออกไซด์ขึ้นบนพื้นผิว โลหะจะสูญเสียความมันวาวและถูกเคลือบ โลหะที่มีปฏิกิริยาสูงจะกัดกร่อนได้เร็วกว่าโลหะที่เกิดปฏิกิริยาน้อย อัศวินหล่อลื่นเกราะเหล็กด้วยน้ำมันหรือขี้ผึ้งเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดสนิม (เหล็กมีธาตุเหล็กจำนวนมาก) เพื่อป้องกันสนิม ตัวรถที่เป็นเหล็กจึงถูกเคลือบด้วยสีหลายชั้น โลหะบางชนิด (เช่น อลูมิเนียม) ถูกเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์หนาแน่นที่ช่วยปกป้องโลหะเหล่านั้น เมื่อเหล็กกัดกร่อน จะเกิดฟิล์มออกไซด์ที่หลวม ซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะทำให้เกิดสนิม ชั้นสนิมจะแตกสลายได้ง่าย และกระบวนการกัดกร่อนจะขยายลึกลงไปอีก เพื่อป้องกันการกัดกร่อน กระป๋องเหล็กจึงถูกเคลือบด้วยชั้นดีบุกซึ่งเป็นโลหะที่มีความว่องไวน้อยกว่า โครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น สะพาน ได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนด้วยการทาสี ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่เคลื่อนไหว เช่น โซ่จักรยาน จะต้องหล่อลื่นด้วยน้ำมันเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

วิธีการป้องกันเหล็กจากการกัดกร่อนโดยการเคลือบด้วยชั้นสังกะสีเรียกว่าการชุบสังกะสี สังกะสีมีฤทธิ์มากกว่าเหล็ก ดังนั้นจึง "ดึง" ออกซิเจนออกมา แม้ว่าชั้นสังกะสีจะมีรอยขีดข่วน ออกซิเจนในอากาศจะทำปฏิกิริยากับสังกะสีได้เร็วกว่าเหล็ก เพื่อปกป้องเรือจากการกัดกร่อน จะมีการติดบล็อกสังกะสีหรือแมกนีเซียมเข้ากับตัวเรือ ซึ่งจะกัดกร่อนตัวเองแต่ช่วยปกป้องเรือได้ เพื่อป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มเติม แผ่นเหล็กของตัวรถจึงผ่านการชุบสังกะสีอย่างหมดจดก่อนทาสี บางครั้งหุ้มด้วยพลาสติกด้านใน

โลหะถูกค้นพบอย่างไร

ผู้คนคงได้เรียนรู้วิธีสร้างโลหะโดยบังเอิญ เมื่อโลหะถูกปล่อยออกมาจากแร่ธาตุโดยการให้ความร้อนในเตาถ่าน โลหะบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกมาจากสารประกอบระหว่างปฏิกิริยารีดักชัน การทำงานของเตาถลุงเหล็กจะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาดังกล่าว ประมาณ 4,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวสุเมเรียน (ดูข้อมูลเพิ่มเติมในบทความ ““) ทำหมวกและมีดสั้นที่ทำจากทองคำ เงิน และทองแดง คนกลุ่มแรกสุดเรียนรู้การประมวลผลทองแดง ทอง และเงิน เช่น โลหะมีตระกูลเนื่องจากอยู่ในรูปบริสุทธิ์ ประมาณ 3,500 ปีก่อนคริสตกาล ชาวสุเมเรียนเรียนรู้ที่จะทำทองสัมฤทธิ์ซึ่งเป็นโลหะผสมของทองแดงและดีบุก บรอนซ์แข็งแกร่งกว่าโลหะมีตระกูล เหล็กถูกค้นพบในภายหลังเนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิสูงมากในการสกัดออกจากสารประกอบของมัน ภาพด้านขวาแสดงขวานทองสัมฤทธิ์ (500 ปีก่อนคริสตกาล) และชามทองสัมฤทธิ์ของชาวสุเมเรียน

ก่อนปี 1735 ผู้คนรู้จักโลหะเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้น ได้แก่ ทองแดง เงิน ทอง เหล็ก ปรอท ดีบุก สังกะสี บิสมัท พลวง และตะกั่ว อะลูมิเนียมถูกค้นพบในปี 1825 ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้สังเคราะห์โลหะใหม่จำนวนหนึ่งโดยการฉายรังสียูเรเนียมด้วยนิวตรอนและอนุภาคมูลฐานอื่นๆ ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ องค์ประกอบเหล่านี้ไม่เสถียรและสลายตัวเร็วมาก

หากจากทั้งชุดของศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน เราเลือกเฉพาะกระบวนการอิเล็กโทรดที่สอดคล้องกับสมการทั่วไป

จากนั้นเราจะได้ความเค้นโลหะชุดหนึ่ง นอกจากโลหะแล้ว ซีรี่ส์นี้ยังรวมไฮโดรเจนไว้ด้วยเสมอ ซึ่งช่วยให้คุณเห็นว่าโลหะชนิดใดที่สามารถแทนที่ไฮโดรเจนจากสารละลายกรดที่เป็นน้ำได้

ตารางที่ 19. ชุดของความเค้นของโลหะ

ตารางแสดงความเค้นจำนวนหนึ่งสำหรับโลหะที่สำคัญที่สุด 19. ตำแหน่งของโลหะชนิดใดชนิดหนึ่งในชุดความเค้นแสดงถึงความสามารถในการรับปฏิกิริยารีดอกซ์ในสารละลายที่เป็นน้ำภายใต้สภาวะมาตรฐาน ไอออนของโลหะเป็นตัวออกซิไดซ์และโลหะในรูปของสารธรรมดาเป็นตัวรีดิวซ์ ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งโลหะอยู่ในอนุกรมแรงดันไฟฟ้ามากเท่าไร ตัวออกซิไดซ์ในสารละลายที่เป็นน้ำก็จะยิ่งมีไอออนมากขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกัน ยิ่งโลหะอยู่ใกล้จุดเริ่มต้นของอนุกรมมากเท่าไร คุณสมบัติรีดิวซ์ของโลหะธรรมดาก็จะยิ่งแข็งแกร่งเท่านั้น สาร - โลหะ

ศักยภาพกระบวนการอิเล็กโทรด

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกลางจะเท่ากับ B (ดูหน้า 273) โลหะที่มีฤทธิ์ในตอนต้นของอนุกรม ซึ่งมีศักยภาพเป็นลบมากกว่า -0.41 V อย่างมีนัยสำคัญ จะเข้ามาแทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำ แมกนีเซียมจะแทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำร้อนเท่านั้น โลหะที่อยู่ระหว่างแมกนีเซียมและแคดเมียมโดยทั่วไปจะไม่แทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำ ฟิล์มออกไซด์จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะเหล่านี้ซึ่งมีผลในการป้องกัน

โลหะที่อยู่ระหว่างแมกนีเซียมและไฮโดรเจนจะเข้ามาแทนที่ไฮโดรเจนจากสารละลายกรด ในขณะเดียวกัน ฟิล์มป้องกันก็จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของโลหะบางชนิดด้วย เพื่อยับยั้งปฏิกิริยา ดังนั้นฟิล์มออกไซด์บนอะลูมิเนียมทำให้โลหะนี้มีความเสถียรไม่เพียงแต่ในน้ำเท่านั้น แต่ยังอยู่ในสารละลายของกรดบางชนิดด้วย ตะกั่วไม่ละลายในกรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้นต่ำกว่า เนื่องจากเกลือที่เกิดขึ้นเมื่อตะกั่วทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกจะไม่ละลายน้ำ และสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวโลหะ ปรากฏการณ์ของการยับยั้งอย่างลึกซึ้งของการเกิดออกซิเดชันของโลหะเนื่องจากการมีออกไซด์ป้องกันหรือฟิล์มเกลือบนพื้นผิวเรียกว่าความเฉื่อยและสถานะของโลหะในกรณีนี้เรียกว่าสถานะที่ไม่โต้ตอบ

โลหะสามารถแทนที่กันและกันจากสารละลายเกลือได้ ทิศทางของปฏิกิริยาถูกกำหนดโดยตำแหน่งสัมพัทธ์ในชุดของความเค้น เมื่อพิจารณากรณีเฉพาะของปฏิกิริยาดังกล่าว ควรจำไว้ว่าโลหะที่ออกฤทธิ์จะแทนที่ไฮโดรเจนไม่เพียงแต่จากน้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารละลายที่เป็นน้ำด้วย ดังนั้นการแทนที่โลหะร่วมกันจากสารละลายเกลือจึงเกิดขึ้นได้จริงเฉพาะในกรณีของโลหะที่อยู่ในซีรีส์หลังแมกนีเซียม

Beketov เป็นคนแรกที่ศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับการแทนที่โลหะจากสารประกอบด้วยโลหะอื่น จากผลงานของเขา เขาได้จัดเรียงโลหะตามกิจกรรมทางเคมีของพวกมันให้เป็นอนุกรมการกระจัด ซึ่งเป็นต้นแบบของอนุกรมความเค้นของโลหะ

ตำแหน่งสัมพัทธ์ของโลหะบางชนิดในอนุกรมความเค้นและในตารางธาตุเมื่อมองแวบแรกไม่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น ตามตำแหน่งในตารางธาตุ กิจกรรมทางเคมีของโพแทสเซียมควรมากกว่าโซเดียม และโซเดียม - มากกว่าลิเธียม ในชุดแรงดันไฟฟ้า ลิเธียมจะมีความกระตือรือร้นมากที่สุด และโพแทสเซียมจะอยู่ในตำแหน่งตรงกลางระหว่างลิเธียมกับโซเดียม สังกะสีและทองแดงตามตำแหน่งในตารางธาตุควรมีฤทธิ์ทางเคมีเท่ากันโดยประมาณ แต่ในชุดแรงดันไฟฟ้า สังกะสีจะอยู่เร็วกว่าทองแดงมาก สาเหตุของความไม่สอดคล้องกันประเภทนี้มีดังนี้

เมื่อเปรียบเทียบโลหะที่อยู่ในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งในตารางธาตุ พลังงานไอออไนเซชันของอะตอมอิสระจะถูกใช้เป็นการวัดกิจกรรมทางเคมี - ความสามารถลดลง ตัวอย่างเช่นเมื่อเคลื่อนที่จากบนลงล่างตามกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I ของระบบธาตุพลังงานไอออไนเซชันของอะตอมจะลดลงซึ่งสัมพันธ์กับการเพิ่มขึ้นของรัศมี (เช่นด้วยระยะห่างของอิเล็กตรอนด้านนอกที่มากขึ้น จากนิวเคลียส) และด้วยการคัดกรองประจุบวกของนิวเคลียสที่เพิ่มขึ้นโดยชั้นอิเล็กทรอนิกส์ระดับกลาง (ดูมาตรา 31) ดังนั้นอะตอมโพแทสเซียมจึงมีฤทธิ์ทางเคมีมากกว่า - พวกมันมีคุณสมบัติรีดิวซ์ได้ดีกว่าอะตอมโซเดียม และอะตอมโซเดียมมีฤทธิ์มากกว่าอะตอมลิเธียม

เมื่อเปรียบเทียบโลหะในชุดแรงดันไฟฟ้า การวัดกิจกรรมทางเคมีจะถือเป็นการวัดกิจกรรมทางเคมีในการแปลงโลหะในสถานะของแข็งให้เป็นไอออนไฮเดรตในสารละลายที่เป็นน้ำ งานนี้สามารถแสดงเป็นผลรวมของสามเทอม ได้แก่ พลังงานการทำให้เป็นอะตอม - การเปลี่ยนผลึกโลหะเป็นอะตอมที่แยกได้ พลังงานไอออไนเซชันของอะตอมโลหะอิสระ และพลังงานไฮเดรชันของไอออนที่เกิดขึ้น พลังงานการทำให้เป็นอะตอมแสดงถึงความแข็งแกร่งของโครงตาข่ายคริสตัลของโลหะที่กำหนด พลังงานของการไอออไนเซชันของอะตอม - การกำจัดเวเลนซ์อิเล็กตรอนออกจากพวกมัน - ถูกกำหนดโดยตรงจากตำแหน่งของโลหะในตารางธาตุ พลังงานที่ปล่อยออกมาในระหว่างการให้ความชุ่มชื้นนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของไอออน ประจุ และรัศมี

ลิเธียมและโพแทสเซียมไอออนซึ่งมีประจุเท่ากันแต่มีรัศมีต่างกัน จะสร้างสนามไฟฟ้ารอบตัวไม่เท่ากัน สนามที่สร้างขึ้นใกล้กับลิเธียมไอออนขนาดเล็กจะแข็งแกร่งกว่าสนามที่อยู่ใกล้โพแทสเซียมไอออนขนาดใหญ่ เห็นได้ชัดเจนว่าลิเธียมไอออนจะให้ความชุ่มชื้นโดยปล่อยพลังงานออกมามากกว่าโพแทสเซียมไอออน

ดังนั้น ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงที่กำลังพิจารณา พลังงานจะถูกใช้ไปกับการทำให้เป็นอะตอมและการเกิดไอออไนเซชัน และพลังงานจะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการให้ความชุ่มชื้น ยิ่งการใช้พลังงานทั้งหมดต่ำลง กระบวนการทั้งหมดก็จะง่ายขึ้น และโลหะที่กำหนดก็จะยิ่งเข้าใกล้จุดเริ่มต้นของซีรีส์ความเค้นมากขึ้นเท่านั้น แต่จากสามเงื่อนไขของสมดุลพลังงานทั่วไป มีเพียงตำแหน่งเดียวเท่านั้น - พลังงานไอออไนเซชัน - ที่กำหนดโดยตรงจากตำแหน่งของโลหะในตารางธาตุ ดังนั้นจึงไม่มีเหตุผลที่จะคาดหวังว่าตำแหน่งสัมพัทธ์ของโลหะบางชนิดในชุดความเค้นจะสอดคล้องกับตำแหน่งในตารางธาตุเสมอ ดังนั้นสำหรับลิเธียมการใช้พลังงานทั้งหมดจะน้อยกว่าโพแทสเซียมตามที่ลิเธียมมาก่อนโพแทสเซียมในชุดแรงดันไฟฟ้า

สำหรับทองแดงและสังกะสี ค่าใช้จ่ายพลังงานสำหรับการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมอิสระและพลังงานที่ได้รับระหว่างการให้ไอออนไฮเดรชั่นจะใกล้เคียงกัน แต่ทองแดงที่เป็นโลหะจะสร้างโครงผลึกที่แข็งแรงกว่าสังกะสี ดังที่เห็นได้จากการเปรียบเทียบอุณหภูมิหลอมเหลวของโลหะเหล่านี้: สังกะสีละลายที่ และทองแดงเท่านั้นที่ ดังนั้น พลังงานที่ใช้ไปกับการทำให้เป็นอะตอมของโลหะเหล่านี้จึงแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนพลังงานทั้งหมดสำหรับกระบวนการทั้งหมดในกรณีของทองแดงมีค่ามากกว่าในกรณีของสังกะสีมาก ซึ่งอธิบายตำแหน่งสัมพัทธ์ของสิ่งเหล่านี้ โลหะในชุดความเค้น

เมื่อผ่านจากน้ำไปยังตัวทำละลายที่ไม่มีน้ำ ตำแหน่งสัมพัทธ์ของโลหะในชุดแรงดันไฟฟ้าอาจเปลี่ยนแปลง เหตุผลก็คือพลังงานการละลายของไอออนโลหะต่างๆ จะเปลี่ยนไปแตกต่างกันเมื่อเคลื่อนที่จากตัวทำละลายหนึ่งไปยังอีกตัวทำละลายหนึ่ง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไอออนของทองแดงจะถูกละลายได้ค่อนข้างแรงในตัวทำละลายอินทรีย์บางชนิด สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าทองแดงในตัวทำละลายดังกล่าวอยู่ในชุดแรงดันไฟฟ้าก่อนไฮโดรเจนและแทนที่จากสารละลายกรด

ดังนั้นในทางตรงกันข้ามกับระบบองค์ประกอบเป็นระยะชุดของความเค้นของโลหะไม่ได้สะท้อนถึงรูปแบบทั่วไปบนพื้นฐานที่สามารถให้คุณลักษณะที่ครอบคลุมของคุณสมบัติทางเคมีของโลหะได้ ชุดแรงดันไฟฟ้าแสดงลักษณะเฉพาะความสามารถในการรีดอกซ์ของระบบไฟฟ้าเคมี "โลหะ - ไอออนโลหะ" ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด: ค่าที่กำหนดในนั้นหมายถึงสารละลายในน้ำ อุณหภูมิ และความเข้มข้นของหน่วย (กิจกรรม) ของไอออนโลหะ

หากคุณจำหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนได้เพียงเล็กน้อย คุณจะจำได้ง่ายว่าโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุดคือลิเธียม ข้อเท็จจริงนี้ไม่น่าแปลกใจจนกว่าคุณจะพยายามทำความเข้าใจปัญหานี้โดยละเอียด จริงอยู่ที่เป็นการยากที่จะจินตนาการถึงสถานการณ์ที่คุณต้องการข้อมูลดังกล่าว แต่คุณสามารถลองเพื่อประโยชน์ที่ไม่ได้ใช้งาน

ตัวอย่างเช่น กิจกรรมของโลหะคืออะไร? ความสามารถในการทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วและสมบูรณ์กับองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ? อาจจะ. ลิเธียมถึงแม้จะเป็นหนึ่งในโลหะที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุด แต่ก็ไม่ใช่แชมป์อย่างแน่นอน แต่จะเพิ่มเติมในภายหลัง

แต่ถ้าคุณชี้แจงให้กระจ่างเล็กน้อย อย่าพูดว่า "โลหะที่มีปฏิกิริยามากที่สุด" แต่เป็น "โลหะที่มีปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้ามากที่สุด" ลิเธียมก็จะเข้ามาแทนที่อย่างถูกต้อง

ลิเธียม

แปลจากภาษากรีก "ลิเธียม" แปลว่า "หิน" แต่นี่ก็ไม่น่าแปลกใจ เพราะนักเคมีชาวสวีเดน Arfvedson ค้นพบมันในหิน ในแร่ Petalite ซึ่งมีโลหะนี้อยู่เหนือสิ่งอื่นใด

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาการศึกษาของเขาจึงเริ่มขึ้น และมีบางอย่างที่ต้องทำ ตัวอย่างเช่นความหนาแน่นของมันน้อยกว่าอลูมิเนียมหลายเท่า แน่นอนว่าเขาจะจมน้ำ แต่ในน้ำมันก๊าดเขาจะว่ายอย่างมั่นใจ

ภายใต้สภาวะปกติ ลิเธียมจะเป็นโลหะเนื้ออ่อนสีเงิน ในซีรีส์ Beketov (ซีรีส์กิจกรรมเคมีไฟฟ้า) ลิเธียมครองอันดับหนึ่งที่มีเกียรติ แม้กระทั่งเหนือกว่าโลหะอัลคาไลอื่นๆ ทั้งหมดด้วยซ้ำ ซึ่งหมายความว่าในระหว่างปฏิกิริยาเคมี โลหะอื่นจะไปแทนที่โลหะอื่น และไปครอบครองพื้นที่ว่างในสารประกอบ นี่คือสิ่งที่กำหนดคุณสมบัติอื่นๆ ทั้งหมดของมัน

ตัวอย่างเช่น มีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการทำงานปกติของร่างกายมนุษย์ แม้ว่าจะในปริมาณเล็กน้อยก็ตาม ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดพิษได้ ความเข้มข้นที่ลดลงอาจทำให้จิตใจไม่มั่นคง

สิ่งที่น่าสนใจคือเครื่องดื่มชื่อดัง 7Up เคยมีลิเธียมและใช้เป็นยาแก้อาการเมาค้างได้ บางทีมันอาจจะช่วยได้จริงๆ

ซีเซียม

แต่ถ้าเรากำจัดคำชี้แจงที่ครอบงำจิตใจแบบ "เคมีไฟฟ้า" ออกไป โดยเหลือเพียง "โลหะแอคทีฟ" ซีเซียมก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นผู้ชนะ

ดังที่คุณทราบ กิจกรรมของสารในตารางธาตุจะเพิ่มขึ้นจากขวาไปซ้ายและจากบนลงล่าง ความจริงก็คือในสารที่อยู่ในกลุ่มแรก (คอลัมน์แรก) อิเล็กตรอนเดี่ยวตัวเดียวหมุนอยู่บนชั้นนอก เป็นเรื่องง่ายสำหรับอะตอมที่จะกำจัดมัน ซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาเกือบทุกชนิด หากมีสองคน เช่นเดียวกับองค์ประกอบจากกลุ่มที่สอง ก็จะต้องใช้เวลามากขึ้น สาม - มากขึ้นเรื่อยๆ และอื่นๆ

แต่ถึงแม้ในกลุ่มแรกสารต่างๆ ก็ยังออกฤทธิ์ไม่เท่ากัน ยิ่งสสารอยู่ต่ำ เส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอมก็จะยิ่งใหญ่ขึ้น และยิ่งอยู่ห่างจากนิวเคลียสที่อิเล็กตรอนอิสระเดี่ยวหมุนอยู่มากเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าแรงดึงดูดของนิวเคลียสมีผลอ่อนกว่าและแตกสลายง่ายกว่า ซีเซียมตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ทั้งหมด

โลหะนี้เป็นสิ่งแรกที่ถูกค้นพบโดยใช้สเปกโตรสโคป นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบองค์ประกอบของน้ำแร่จากบ่อบำบัดน้ำเสีย และเห็นแถบสีฟ้าสดใสบนสเปกโตรสโคป ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบที่ไม่รู้จักก่อนหน้านี้ ด้วยเหตุนี้ซีเซียมจึงได้ชื่อมา สามารถแปลเป็นภาษารัสเซียได้ว่า "ท้องฟ้าสีคราม"

ในบรรดาโลหะบริสุทธิ์ทั้งหมดที่สามารถขุดได้ในปริมาณมาก ซีเซียมมีปฏิกิริยาทางเคมีมากที่สุด เช่นเดียวกับคุณสมบัติที่น่าสนใจอื่นๆ อีกมากมาย เช่น มันสามารถละลายในมือมนุษย์ได้ แต่ในการทำเช่นนี้จะต้องวางไว้ในแคปซูลแก้วปิดผนึกซึ่งเต็มไปด้วยอาร์กอนบริสุทธิ์ เพราะไม่เช่นนั้นมันจะติดไฟเมื่อสัมผัสกับอากาศ โลหะชนิดนี้พบการประยุกต์ใช้ในหลากหลายสาขา ตั้งแต่การแพทย์ไปจนถึงทัศนศาสตร์

ฝรั่งเศส

และถ้าเราไม่หยุดที่ซีเซียมและลงไปอีก เราก็จะได้แฟรนเซียม มันยังคงรักษาคุณสมบัติและคุณลักษณะทั้งหมดของซีเซียมไว้ แต่นำพวกมันไปสู่ระดับใหม่ในเชิงคุณภาพ เนื่องจากมีวงโคจรของอิเล็กตรอนที่มากกว่าเดิม ซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนโดดเดี่ยวตัวเดียวกันนั้นอยู่ห่างจากศูนย์กลางมากยิ่งขึ้น

เป็นเวลานานที่มีการทำนายและอธิบายตามทฤษฎี แต่ก็ไม่สามารถค้นหาหรือค้นพบได้ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจเช่นกันเพราะโดยธรรมชาติแล้วจะพบได้ในปริมาณเพียงเล็กน้อย (น้อยกว่า - แอสทาทีนเท่านั้น) และแม้ว่าจะได้รับเนื่องจากมีกัมมันตภาพรังสีสูงและครึ่งชีวิตที่รวดเร็ว แต่ก็ยังไม่เสถียรอย่างยิ่ง

ที่น่าสนใจคือความฝันของนักเล่นแร่แปรธาตุในยุคกลางเป็นจริงในฝรั่งเศสแต่ในทางกลับกัน พวกเขาใฝ่ฝันที่จะได้ทองคำจากสสารอื่น ๆ แต่ที่นี่พวกเขาใช้ทองคำซึ่งหลังจากการระดมยิงด้วยอิเล็กตรอนแล้วจะกลายเป็นแฟรนเซียม แต่ถึงกระนั้น ก็สามารถรับได้ในปริมาณเล็กน้อยซึ่งไม่เพียงพอแม้แต่สำหรับการศึกษาอย่างรอบคอบ

ดังนั้น แฟรนเซียมจึงยังคงเป็นโลหะที่มีความกระตือรือร้นมากที่สุด เหนือกว่าโลหะอื่นๆ ทั้งหมด มีเพียงซีเซียมเท่านั้นที่สามารถแข่งขันกับมันได้ และถึงอย่างนั้น เนื่องจากมีปริมาณที่สำคัญมากกว่าเท่านั้น แม้แต่ฟลูออรีนที่ไม่ใช่โลหะที่มีการใช้งานมากที่สุดก็ยังด้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญ

ในส่วนคำถามโลหะแอคทีฟ โลหะเหล่านี้คืออะไร? มอบให้โดยผู้เขียน โอเลสยา โอเลสกินาคำตอบที่ดีที่สุดคือ พวกที่ให้อิเล็กตรอนได้ง่ายที่สุด
กิจกรรมของโลหะในระบบคาบจะเพิ่มขึ้นจากบนลงล่างและจากขวาไปซ้าย ดังนั้น โลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุดคือแฟรนเซียม ในชั้นสุดท้ายจะมีอิเล็กตรอน 1 ตัวอยู่ห่างจากนิวเคลียสค่อนข้างมาก
ใช้งานอยู่ - โลหะอัลคาไล (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr)
พวกมันด้อยกว่าดินอัลคาไลน์ (Ca, Sr, BA, Ra)
สเตอร์ลิง
ปัญญาประดิษฐ์
(116389)
พวกมันไม่จัดว่าเป็นดินอัลคาไลน์

ตอบกลับจาก นาตาเลีย โคเซนโก[คุรุ]
ผู้ที่ตอบสนองได้ง่าย))

ตอบกลับจาก ครู.[คุรุ]
ออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วในอากาศ, โซเดียม, โพแทสเซียม, ลิเธียม

ตอบกลับจาก เคเอสวาย[คุรุ]
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, อัล, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, ใน, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au

ตอบกลับจาก ดูร์คเลาช์ท เฟิร์สต์[คุรุ]
โลหะอัลคาไลเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยหลักของกลุ่ม I ของตารางธาตุของ D. I. Mendeleev: ลิเธียม Li, โซเดียม Na, โพแทสเซียม K, รูบิเดียม Rb, ซีเซียม Cs และแฟรนเซียม Fr โลหะเหล่านี้เรียกว่าโลหะอัลคาไลน์เนื่องจากสารประกอบส่วนใหญ่ละลายในน้ำได้ ในภาษาสลาฟ "ชะล้าง" หมายถึง "ละลาย" ซึ่งเป็นตัวกำหนดชื่อของโลหะกลุ่มนี้ เมื่อโลหะอัลคาไลละลายในน้ำ จะเกิดไฮดรอกไซด์ที่ละลายน้ำได้ที่เรียกว่าอัลคาลิส
เนื่องจากโลหะอัลคาไลมีฤทธิ์ทางเคมีสูงเมื่อเทียบกับน้ำ ออกซิเจน และไนโตรเจน จึงถูกเก็บไว้ใต้ชั้นน้ำมันก๊าด ในการทำปฏิกิริยากับโลหะอัลคาไลชิ้นส่วนที่มีขนาดที่ต้องการจะถูกตัดออกอย่างระมัดระวังด้วยมีดผ่าตัดภายใต้ชั้นของน้ำมันก๊าดพื้นผิวของโลหะจะถูกทำความสะอาดอย่างทั่วถึงในบรรยากาศอาร์กอนจากผลิตภัณฑ์ที่มีปฏิสัมพันธ์กับอากาศ จากนั้นจึงใส่ตัวอย่างลงในถังปฏิกิริยาเท่านั้น

บิลโลหะที่ไม่ระบุชื่อบนวิกิพีเดีย
บัญชีโลหะที่ไม่ระบุชื่อ

กระรอกทั่วไปในวิกิพีเดีย
ดูบทความ Wikipedia เกี่ยวกับ กระรอกทั่วไป

โลหะอัลคาไลในวิกิพีเดีย
ดูบทความ Wikipedia เกี่ยวกับ โลหะอัลคาไล

คำแนะนำ

ใช้ตารางธาตุและใช้ไม้บรรทัดลากเส้นที่เริ่มต้นในเซลล์ที่มีธาตุ Be (เบริลเลียม) และสิ้นสุดในเซลล์ด้วยธาตุ At (แอสทาทีน)

องค์ประกอบเหล่านั้นที่อยู่ทางด้านซ้ายของเส้นนี้คือโลหะ ยิ่งไปกว่านั้น องค์ประกอบที่อยู่ "ด้านล่างและด้านซ้าย" ยิ่งมีคุณสมบัติโลหะเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น เห็นได้ง่ายว่าในตารางธาตุโลหะดังกล่าวคือ (Fr) ซึ่งเป็นโลหะอัลคาไลที่มีฤทธิ์มากที่สุด

ดังนั้นองค์ประกอบเหล่านั้นทางด้านขวาของเส้นจึงมีคุณสมบัติ และนี่ก็ใช้กฎที่คล้ายกันเช่นกัน: ยิ่งองค์ประกอบ "สูงและไปทางขวา" ขององค์ประกอบนั้นก็จะยิ่งแข็งแกร่งยิ่งขึ้นเท่านั้น องค์ประกอบดังกล่าวในตารางธาตุคือฟลูออรีน (F) ซึ่งเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรงที่สุด เขากระตือรือร้นมากจนนักเคมีเคยตั้งชื่อให้เขาด้วยความเคารพ แม้จะไม่เป็นทางการก็ตาม: “ทุกสิ่งเคี้ยวได้”

อาจมีคำถามเกิดขึ้น เช่น “แล้วองค์ประกอบเหล่านั้นที่อยู่ในบรรทัดหรือใกล้เคียงกันล่ะ?” หรือตัวอย่างเช่น “ทางด้านขวาและเหนือเส้นคือโครเมียม . สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่โลหะจริงหรือ? ท้ายที่สุดแล้วพวกมันถูกใช้ในการผลิตเหล็กเป็นสารเติมแต่งอัลลอยด์ แต่เป็นที่ทราบกันดีว่าแม้แต่สิ่งเจือปนเล็กน้อยของอโลหะก็ทำให้เปราะได้” ความจริงก็คือองค์ประกอบที่อยู่บนเส้นนั้น (เช่นอลูมิเนียม, เจอร์เมเนียม, ไนโอเบียม, พลวง) มีอักขระคู่

ตัวอย่างเช่นวานาเดียมโครเมียมแมงกานีสคุณสมบัติของสารประกอบขึ้นอยู่กับสถานะออกซิเดชันของอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ออกไซด์ที่สูงกว่า เช่น V2O5, CrO3, Mn2O7 ออกเสียงว่า นั่นคือเหตุผลว่าทำไมพวกมันจึงอยู่ในตำแหน่งที่ดูเหมือน "ไร้เหตุผล" ในตารางธาตุ ในรูปแบบ "บริสุทธิ์" องค์ประกอบเหล่านี้แน่นอนว่าเป็นโลหะและมีคุณสมบัติทั้งหมดของโลหะ

แหล่งที่มา:

• โลหะในตารางธาตุ

โต๊ะเรียนสำหรับเด็กนักเรียน เมนเดเลเยฟ- ความฝันอันเลวร้าย แม้แต่องค์ประกอบสามสิบหกอย่างที่ครูมักจะกำหนดยังส่งผลให้เกิดการยัดเยียดและปวดหัวอันแสนทรหดหลายชั่วโมง หลายคนไม่เชื่อว่าจะเรียนรู้อะไร โต๊ะเมนเดเลเยฟมีจริง แต่การใช้ตัวช่วยในการจำจะทำให้ชีวิตของนักเรียนง่ายขึ้นมาก

คำแนะนำ

ทำความเข้าใจทฤษฎีและเลือกเทคนิคที่ถูกต้อง กฎเกณฑ์ที่ช่วยให้จำเนื้อหาได้ง่ายขึ้น เคล็ดลับหลักของพวกเขาคือการสร้างการเชื่อมต่อที่เชื่อมโยงกัน เมื่อข้อมูลเชิงนามธรรมถูกบรรจุเป็นภาพ เสียง หรือแม้แต่กลิ่นที่สดใส มีเทคนิคช่วยในการจำหลายประการ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเขียนเรื่องราวจากองค์ประกอบของข้อมูลที่จดจำ มองหาคำพยัญชนะ (รูบิเดียม - สวิตช์ ซีเซียม - จูเลียส ซีซาร์) เปิดจินตนาการเชิงพื้นที่ หรือเพียงสัมผัสองค์ประกอบของตารางธาตุ

บทกวีของไนโตรเจน เป็นการดีกว่าที่จะสัมผัสองค์ประกอบของตารางธาตุของ Mendeleev ที่มีความหมายตามลักษณะบางอย่าง: ตามความจุเป็นต้น ดังนั้น อัลคาไลน์จึงสัมผัสได้ง่ายมากและมีเสียงเหมือนเพลง: “ลิเธียม โพแทสเซียม โซเดียม รูบิเดียม ซีเซียม แฟรนเซียม” “ แมกนีเซียม แคลเซียม สังกะสี และแบเรียม - ความจุของพวกมันเท่ากับคู่” เป็นนิทานพื้นบ้านคลาสสิกที่ไม่เสื่อมคลาย ในหัวข้อเดียวกัน: “โซเดียม โพแทสเซียม และเงินเป็นความดีแบบโมโนวาเลนท์” และ “โซเดียม โพแทสเซียม และอาร์เจนตัมเป็นสารเดี่ยว” ความคิดสร้างสรรค์ไม่เหมือนกับการยัดเยียดซึ่งกินเวลาไม่เกินสองสามวัน แต่จะกระตุ้นความจำระยะยาว ซึ่งหมายถึงเกี่ยวกับอะลูมิเนียม บทกวีเกี่ยวกับไนโตรเจน และเพลงเกี่ยวกับความจุ และการท่องจำก็จะดำเนินไปเหมือนกับเครื่องจักร

หนังระทึกขวัญกรด เพื่อให้ง่ายต่อการจดจำจึงมีการคิดค้นแนวคิดที่องค์ประกอบของตารางธาตุจะถูกแปลงเป็นฮีโร่รายละเอียดภูมิทัศน์หรือองค์ประกอบพล็อต ตัวอย่างเช่นนี่เป็นข้อความที่รู้จักกันดี: “ ชาวเอเชีย (ไนโตรเจน) เริ่มเทน้ำ (ลิเธียม) (ไฮโดรเจน) เข้าไปในป่าสน (โบรอน) แต่ไม่ใช่เขา (นีออน) ที่เราต้องการ แต่เป็นแมกโนเลีย (แมกนีเซียม)” เสริมด้วยเรื่องราวของรถเฟอร์รารี่ (เหล็ก-เฟอร์รัม) ซึ่งสายลับ "คลอรีน ซีโร่ เซเว่นทีน" (17 - หมายเลขซีเรียลคลอรีน) เดินทางไปจับคนคลั่งไคล้ อาร์เซนี (สารหนู - สารหนู) ซึ่งมี 33 คัน ฟัน (33 - หมายเลขซีเรียลสารหนู) แต่มีบางอย่างเปรี้ยวเข้าปาก (ออกซิเจน) มันคือกระสุนพิษแปดนัด (8 คือหมายเลขซีเรียลของออกซิเจน)... เราสามารถดำเนินต่อไปได้ไม่สิ้นสุด อย่างไรก็ตาม นวนิยายที่เขียนตามตารางธาตุสามารถมอบหมายให้ครูสอนวรรณกรรมเป็นข้อความทดลองได้ เธอคงจะชอบมันนะ

สร้างวังแห่งความทรงจำ นี่เป็นหนึ่งในชื่อของเทคนิคการท่องจำที่มีประสิทธิภาพพอสมควรเมื่อเปิดการคิดเชิงพื้นที่ ความลับอยู่ที่ว่าเราทุกคนสามารถอธิบายห้องของเราหรือเส้นทางจากบ้านไปร้านค้า โรงเรียน ฯลฯ ได้อย่างง่ายดาย ในการสร้างลำดับขององค์ประกอบ คุณต้องวางองค์ประกอบเหล่านั้นไว้ริมถนน (หรือในห้อง) และนำเสนอแต่ละองค์ประกอบอย่างชัดเจน มองเห็นได้ และจับต้องได้ นี่คือผมบลอนด์ผอมที่มีใบหน้ายาว คนขยันปูกระเบื้องคือซิลิคอน กลุ่มขุนนางในรถยนต์ราคาแพง - ก๊าซเฉื่อย และแน่นอน ลูกโป่งฮีเลียม

โปรดทราบ

ไม่จำเป็นต้องบังคับตัวเองให้จำข้อมูลบนการ์ด สิ่งที่ดีที่สุดคือการเชื่อมโยงแต่ละองค์ประกอบเข้ากับภาพที่สดใส ซิลิคอน - กับซิลิคอนวัลเลย์ ลิเธียม - พร้อมแบตเตอรี่ลิเธียมในโทรศัพท์มือถือ อาจมีหลายทางเลือก แต่การผสมผสานระหว่างภาพที่มองเห็น การจดจำกลไก และความรู้สึกสัมผัสของการ์ดที่หยาบหรือในทางกลับกัน มันเรียบมัน จะช่วยให้คุณยกรายละเอียดที่เล็กที่สุดจากส่วนลึกของหน่วยความจำได้อย่างง่ายดาย

คำแนะนำที่เป็นประโยชน์

คุณสามารถจั่วการ์ดใบเดียวกันพร้อมข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบที่ Mendeleev มีในยุคของเขา แต่เสริมด้วยข้อมูลสมัยใหม่เท่านั้น เช่น จำนวนอิเล็กตรอนในระดับภายนอก เป็นต้น สิ่งที่คุณต้องทำคือวางมันก่อนเข้านอน

แหล่งที่มา:

• กฎช่วยในการจำสำหรับเคมี
• วิธีการจำตารางธาตุ

ปัญหาของคำจำกัดความอยู่ไกลจากการไม่ได้ใช้งาน คงจะไม่ใช่เรื่องน่ายินดีหากในร้านขายเครื่องประดับพวกเขาต้องการให้คุณปลอมทันทีแทนที่จะให้ทองราคาแพง ไม่เป็นที่สนใจจากที่ใด โลหะมันเป็นชิ้นส่วนรถยนต์ที่ชำรุดหรือเป็นของเก่าที่พบหรือไม่?

คำแนะนำ

ตัวอย่างเช่น นี่คือวิธีการพิจารณาการมีอยู่ของทองแดงในโลหะผสม ทาลงบนพื้นผิวที่ทำความสะอาดแล้ว โลหะหยดกรดไนตริก (1:1) จากปฏิกิริยานี้ ก๊าซจะเริ่มถูกปล่อยออกมา หลังจากนั้นไม่กี่วินาที ให้ซับหยดด้วยกระดาษกรอง จากนั้นวางไว้ตรงบริเวณที่มีสารละลายแอมโมเนียเข้มข้น ทองแดงจะทำปฏิกิริยา ทำให้คราบเป็นสีน้ำเงินเข้ม

ต่อไปนี้เป็นวิธีบอกทองสัมฤทธิ์จากทองเหลือง วางเศษโลหะหรือขี้เลื่อยลงในบีกเกอร์พร้อมสารละลายกรดไนตริก 10 มล. (1:1) แล้วปิดด้วยแก้ว รอสักครู่จนกระทั่งละลายหมดจากนั้นให้ความร้อนของเหลวที่เกิดขึ้นจนเกือบเดือดประมาณ 10-12 นาที กากสีขาวจะทำให้คุณนึกถึงทองสัมฤทธิ์ แต่บีกเกอร์ที่มีทองเหลืองจะยังคงอยู่

คุณสามารถระบุนิกเกิลได้ในลักษณะเดียวกับทองแดง หยดสารละลายกรดไนตริก (1:1) ลงบนพื้นผิว โลหะและรอประมาณ 10-15 วินาที ซับหยดด้วยกระดาษกรองแล้ววางไว้เหนือไอแอมโมเนียเข้มข้น ใช้สารละลายไดเมทิลไกลออกซิน 1% ในแอลกอฮอล์กับจุดด่างดำที่เกิดขึ้น

นิกเกิลจะ “ส่งสัญญาณ” ให้คุณทราบด้วยสีแดงอันเป็นเอกลักษณ์ สามารถกำหนดตะกั่วได้โดยใช้ผลึกของกรดโครมิกและกรดอะซิติกแช่เย็นหยดหนึ่งลงไป และหยดน้ำหนึ่งหยดหลังจากนั้นหนึ่งนาที หากคุณเห็นตะกอนสีเหลือง แสดงว่าคุณรู้ว่ามันคือลีดโครเมต

การระบุว่ามีธาตุเหล็กก็ทำได้ง่ายเช่นกัน เอาชิ้นหนึ่ง โลหะและให้ความร้อนด้วยกรดไฮโดรคลอริก หากผลเป็นบวก สารในขวดควรเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ถ้าไม่เก่งเคมีก็ใช้แม่เหล็กธรรมดา รู้ว่าโลหะผสมที่มีธาตุเหล็กทั้งหมดจะถูกดึงดูดเข้าไป

ตามมุมมองที่ยอมรับกันโดยทั่วไป กรดเป็นสารที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไปซึ่งสามารถถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะและกากที่เป็นกรดได้ แบ่งออกเป็นแบบไม่มีออกซิเจนและประกอบด้วยออกซิเจน, โมโนเบสิกและโพลีเบสิก, แรง, อ่อนแอ ฯลฯ จะทราบได้อย่างไรว่าสารมีคุณสมบัติเป็นกรดหรือไม่?

คุณจะต้อง

• - กระดาษบ่งชี้หรือสารละลายลิตมัส
• - กรดไฮโดรคลอริก (เจือจางโดยเฉพาะอย่างยิ่ง)
• - ผงโซเดียมคาร์บอเนต (โซดาแอช)
• - สารละลายซิลเวอร์ไนเตรตเล็กน้อย
• - ขวดหรือบีกเกอร์ก้นแบน

คำแนะนำ

การทดสอบครั้งแรกและง่ายที่สุดคือการทดสอบโดยใช้กระดาษลิตมัสตัวบ่งชี้หรือสารละลายลิตมัส หากแถบกระดาษหรือสารละลายมีโทนสีชมพู แสดงว่าสารที่กำลังทดสอบมีไฮโดรเจนไอออน และนี่คือสัญญาณที่แน่นอนของกรด คุณสามารถเข้าใจได้ง่ายว่ายิ่งสีมีความเข้มข้นมาก (จนถึงสีแดงเบอร์กันดี) ก็ยิ่งมีความเป็นกรดมากขึ้น

มีหลายวิธีในการตรวจสอบ ตัวอย่างเช่น คุณได้รับมอบหมายให้ตรวจสอบว่าของเหลวใสคือกรดไฮโดรคลอริกหรือไม่ วิธีการทำเช่นนี้? คุณรู้ปฏิกิริยาต่อคลอไรด์ไอออน ตรวจพบโดยการเติมสารละลายลาพิสในปริมาณที่น้อยที่สุด - AgNO3

เทของเหลวทดสอบบางส่วนลงในภาชนะที่แยกจากกัน และหยดสารละลายลาพิสลงไปเล็กน้อย ในกรณีนี้จะเกิดการตกตะกอนสีขาว "เหนียว" ของซิลเวอร์คลอไรด์ที่ไม่ละลายน้ำจะเกิดขึ้นทันที นั่นคือมีคลอไรด์ไอออนอยู่ในโมเลกุลของสารอย่างแน่นอน แต่บางทีมันอาจจะไม่ใช่ แต่เป็นสารละลายของเกลือที่มีคลอรีนบางชนิดใช่ไหม เช่น โซเดียมคลอไรด์?

จำคุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งของกรด กรดแก่ (และแน่นอนว่ากรดไฮโดรคลอริกก็เป็นหนึ่งในนั้น) สามารถแทนที่กรดอ่อนได้จากกรดเหล่านี้ ใส่ผงโซดา Na2CO3 เล็กน้อยลงในขวดหรือบีกเกอร์ แล้วค่อยๆ เติมของเหลวที่จะทดสอบ หากมีเสียงฟู่ทันทีและผง "เดือด" อย่างแท้จริงก็ไม่ต้องสงสัยเลย - มันคือกรดไฮโดรคลอริก

แต่ละองค์ประกอบในตารางได้รับการกำหนดหมายเลขซีเรียลเฉพาะ (H - 1, Li - 2, Be - 3 เป็นต้น) จำนวนนี้สอดคล้องกับนิวเคลียส (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส) และจำนวนอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียส จำนวนโปรตอนจึงเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน ซึ่งหมายความว่าภายใต้สภาวะปกติ อะตอมจะมีสภาพเป็นไฟฟ้า

การแบ่งออกเป็นเจ็ดช่วงเกิดขึ้นตามจำนวนระดับพลังงานของอะตอม อะตอมของคาบแรกมีเปลือกอิเล็กตรอนระดับเดียว อะตอมที่สอง - สองระดับ ที่สาม - สามระดับ ฯลฯ เมื่อระดับพลังงานใหม่ถูกเติมเต็ม ช่วงเวลาใหม่จะเริ่มต้นขึ้น

องค์ประกอบแรกของช่วงเวลาใด ๆ มีลักษณะเป็นอะตอมที่มีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอยู่ที่ระดับภายนอกซึ่งเป็นอะตอมของโลหะอัลคาไล คาบจะลงท้ายด้วยอะตอมของก๊าซมีตระกูลซึ่งมีระดับพลังงานภายนอกที่เต็มไปด้วยอิเล็กตรอนโดยสมบูรณ์ ในช่วงแรกก๊าซมีตระกูลมีอิเล็กตรอน 2 ตัวในช่วงต่อๆ ไป - 8 เป็นเพราะโครงสร้างที่คล้ายกันของเปลือกอิเล็กตรอนที่ กลุ่มธาตุมีฟิสิกส์คล้ายกัน

ในตาราง D.I. Mendeleev มีกลุ่มย่อยหลัก 8 กลุ่ม จำนวนนี้ถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่เป็นไปได้ในระดับพลังงาน

ที่ด้านล่างของตารางธาตุ lanthanides และ actinides จะถูกแยกออกเป็นอนุกรมอิสระ

การใช้ตาราง D.I. Mendeleev เราสามารถสังเกตคาบของคุณสมบัติขององค์ประกอบต่อไปนี้: รัศมีอะตอม, ปริมาตรอะตอม; ศักยภาพไอออไนเซชัน แรงดึงดูดของอิเล็กตรอน อิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอม - คุณสมบัติทางกายภาพของสารประกอบที่มีศักยภาพ

ระยะการจัดเรียงองค์ประกอบในตาราง D.I. Mendeleev ได้รับการอธิบายอย่างมีเหตุผลโดยธรรมชาติของการเติมระดับพลังงานด้วยอิเล็กตรอนตามลำดับ

แหล่งที่มา:

• ตารางธาตุ

กฎธาตุซึ่งเป็นพื้นฐานของเคมีสมัยใหม่และอธิบายรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. เมนเดเลเยฟในปี พ.ศ. 2412 ความหมายทางกายภาพของกฎข้อนี้เปิดเผยโดยการศึกษาโครงสร้างที่ซับซ้อนของอะตอม

ในศตวรรษที่ 19 เชื่อกันว่ามวลอะตอมเป็นคุณลักษณะหลักของธาตุ จึงถูกนำมาใช้ในการจำแนกประเภทสาร ในปัจจุบัน อะตอมถูกกำหนดและระบุด้วยปริมาณประจุบนนิวเคลียสของพวกมัน (ตัวเลขและเลขอะตอมในตารางธาตุ) อย่างไรก็ตาม มวลอะตอมของธาตุ (เช่น มวลอะตอมน้อยกว่ามวลอะตอมของอาร์กอน) จะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของประจุนิวเคลียร์ของธาตุ โดยมีข้อยกเว้นบางประการ (เช่น มวลอะตอมน้อยกว่ามวลอะตอมของอาร์กอน)

เมื่อมวลอะตอมเพิ่มขึ้นจะมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบและสารประกอบเป็นระยะ สิ่งเหล่านี้คือความเป็นโลหะและความเป็นโลหะของอะตอม, รัศมีอะตอม, ศักย์ไอออไนเซชัน, สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน, อิเล็กโตรเนกาติวีตี้, สถานะออกซิเดชัน, สารประกอบ (จุดเดือด, จุดหลอมเหลว, ความหนาแน่น), ความเป็นพื้นฐาน, แอมโฟเทอริซิตี้ หรือความเป็นกรด

ตารางธาตุสมัยใหม่มีองค์ประกอบกี่องค์ประกอบ

ตารางธาตุแสดงกฎที่เขาค้นพบเป็นภาพกราฟิก ตารางธาตุสมัยใหม่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมี 112 ชนิด (ธาตุสุดท้าย ได้แก่ ไมต์เนเรียม ดาร์มสตัดเทียม เรินต์เกเนียม และโคเปอร์นิเซียม) จากข้อมูลล่าสุด พบว่ามีการค้นพบองค์ประกอบ 8 รายการต่อไปนี้ (รวมมากถึง 120 รายการ) แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ได้รับชื่อ และองค์ประกอบเหล่านี้ยังมีน้อยในสิ่งพิมพ์ใดๆ

แต่ละองค์ประกอบครอบครองเซลล์เฉพาะในตารางธาตุและมีหมายเลขซีเรียลของตัวเองซึ่งสอดคล้องกับประจุของนิวเคลียสของอะตอม

ตารางธาตุถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร?

โครงสร้างของตารางธาตุแสดงด้วยคาบ 7 คาบ 10 แถว และ 8 กลุ่ม แต่ละช่วงเริ่มต้นด้วยโลหะอัลคาไลและสิ้นสุดด้วยก๊าซมีตระกูล ข้อยกเว้นคือช่วงแรกซึ่งเริ่มต้นด้วยไฮโดรเจน และช่วงที่เจ็ดที่ไม่สมบูรณ์

ช่วงเวลาแบ่งเป็นช่วงเล็กและช่วงใหญ่ ช่วงเล็ก (ครั้งแรก ที่สอง สาม) ประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว ช่วงขนาดใหญ่ (สี่ ห้า หก) - ของสองแถวแนวนอน แถวบนในช่วงกว้างเรียกว่าคู่ แถวล่างเรียกว่าคี่

ในช่วงที่หกของตารางหลังจาก (หมายเลขซีเรียล 57) มีองค์ประกอบ 14 องค์ประกอบที่คล้ายคลึงกับแลนทานัม - แลนทาไนด์ โดยจะแสดงรายการไว้ที่ด้านล่างของตารางเป็นบรรทัดแยกกัน เช่นเดียวกับแอกติไนด์ที่อยู่หลังแอกทิเนียม (หมายเลข 89) และส่วนใหญ่จะทำซ้ำคุณสมบัติของมัน

แถวคู่ของช่วงเวลาขนาดใหญ่ (4, 6, 8, 10) จะเต็มไปด้วยโลหะเท่านั้น

องค์ประกอบในกลุ่มมีวาเลนซีเท่ากันในออกไซด์และสารประกอบอื่นๆ และเวเลนซ์นี้สอดคล้องกับหมายเลขหมู่ ธาตุหลักประกอบด้วยธาตุทั้งช่วงเวลาเล็กและช่วงใหญ่ เฉพาะช่วงใหญ่เท่านั้น จากบนลงล่างพวกมันแข็งแกร่งขึ้นส่วนที่ไม่ใช่โลหะจะอ่อนตัวลง อะตอมของกลุ่มย่อยด้านข้างทั้งหมดเป็นโลหะ

ตารางองค์ประกอบทางเคมีเป็นระยะกลายเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์และนำชื่อเสียงระดับโลกมาสู่ผู้สร้างนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Dmitry Mendeleev ชายผู้ไม่ธรรมดาคนนี้สามารถรวมองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดไว้ในแนวคิดเดียวได้ แต่เขาจัดการเปิดโต๊ะอันโด่งดังของเขาได้อย่างไร