Chemia
Chemia
Spalanie niektórych pierwiastków
Spalanie niektórych pierwiastków
Alkeny
Alkeny
Alkiny
Alkiny
Prezentacje wykonała Joanna Surmacz kl. Id
Prezentacje wykonała Joanna Surmacz kl. Id
LO
LO
Spalanie niektórych
Spalanie niektórych
pierwiastków
pierwiastków
Z niewysokich potencjałów jonizacyjnych litowców
(520kJ dla litu, 375 dla Cs) wynika iż metale te są
najsilniejszymi reduktorami.
Dzięki temu pod działaniem promieniowania
elektromagnetycznego w zakresie widzialnym
(zastosowanie Cs w komórkach fotoelektrycznych), jak
również w temperaturze palnika gazowego następuje
wzbudzenie elektronów na wyższe poziomy energetyczne.
Dlatego pierwiastki te dają charakterystyczne
zabarwienie palnika: Li-karminowe, Na-żółte, K-
fioletowe, Rb-fioletowo-czerwone, Cs-niebieskie. Zjawisko
to wykorzystuje się do jakościowego wykrywania litowców
W berylowcach podobnie jak litowcach w
wyniku działania promieniowania
elektromagnetycznego w zakresie
widzialnym, jak również w temperaturze
palnika gazowego następuje wzbudzenie
elektronów na wyższe poziomy
energetyczne. Dlatego pierwiastki te dają
charakterystyczne zabarwienie palnika:
Ca - ceglastoczerwone, Sr - karminowo
czerwone, Ba - zielone. Zjawisko to
wykorzystuje się do jakościowego
wykrywania berylowców.
Strona główna
Strona główna
Alkiny
Alkiny
Alkiny to węglowodory zawierające jedno wiązanie potrójne -C≡C- w cząsteczce.
Najprostszym węglowodorem z szeregu alkinów jest etyn zwyczajowo nazywany acetylenem
o wzorze C
2
H
2
. Wzór strukturalny i półstrukturalny acetylenu:
H─C≡C─H
HC≡CH
wzór strukturalny
wzór półstrukturalny
Cząsteczka acetylenu ma budowę liniową.
Następnym po etynie w szeregu homologicznym alkinów jest propyn C
3
H
4
:
H─C≡C─CH
3
propyn
Ogólny wzór alkinów można przedstawić następująco:
C
n
H
2n-2
ogólny wzór alkinów
Nazwy systematyczne alkinów tworzy się od nazw alkanów zamieniając końcówkę
-an na -yn.
W alkinach podobnie jak w alkenach wiązanie wielokrotne (w tym przypadku wiązanie
potrójne) może występować w różnym miejscu łańcucha węglowego, np:
CH
3
─CH
2
─C≡CH
CH
3
─C≡C─CH
3
1-butyn
2-butyn
Strona główna
Strona główna
Dalej
Dalej
Właściwości fizyczne i
Właściwości fizyczne i
chemiczne alkinów
chemiczne alkinów
Acetylen jest bezbarwnym gazem nieco lżejszym od powietrza, słabo rozpuszcza się
w wodzie. Czysty acetylen jest prawie bezwonny.
Właściwości chemiczne alkinów są pod wieloma względami podobne do właściwości
alkenów. Omówimy je na przykładzie najprostszego alkinu - acetylenu.
Acetylen spala się jasnym, kopcącym płomieniem, wydzielając przy tym duże ilości
energii:
2C
2
H
2
+ 5O
2
→ 4CO
2
+ 2H
2
O
Ta reakcja ma duże znaczenie praktyczne, ponieważ płomień acetylenu palącego się
w tlenie osiąga bardzo wysoką temperaturę (ok. 3000
o
C). Ta reakcja ma zastosowanie w
palnikach acetylenowo-tlenowych używanych do cięcia i spawania metali.
Alkiny podobnie jak alkeny ulegają reakcji addycji, czyli przyłączenia. Przyłączenie
cząsteczki bromu do acetylenu zachodzi dwustopniowo. Najpierw przyłącza się jedna
cząsteczka bromu dając 1, 2-dibromoeten, który w obecności nadmiaru bromu może
dalej reagować z utworzeniem 1,1, 2, 2-tetrabromoetanu:
Dalej
Dalej
Wstecz
Wstecz
Właściwości fizyczne i
Właściwości fizyczne i
chemiczne alkinów
chemiczne alkinów
Podobnie przebiega reakcja przyłączenia chlorowodoru:
chloroeten (chlorek
winylu)
Reakcja ta ma duże znaczenie przemysłowe, ponieważ jej produkt - chlorek winylu
służy do otrzymywania tworzywa sztucznego - poli(chlorku winylu) zwanego w skrócie
PCW. Poli(chlorek) winylu powstaje w reakcji polimeryzacji chlorku winylu:
Wstecz
Wstecz
Dalej
Dalej
Właściwości fizyczne i
Właściwości fizyczne i
chemiczne alkinów
chemiczne alkinów
Prowadząc dalej reakcję uwodornienia z etenu można otrzymać etan:
Acetylen jako węglowodór nienasycony ulega także reakcji uwodornienia, czyli
przyłączenia cząsteczki wodoru:
OTRZYMYWANIE ACETYLENU
Laboratoryjnie acetylen otrzymuje się w reakcji karbidu (dwuwęgliku wapnia CaC
2
) z
wodą:
CaC
2
+ 2H
2
O → CH≡CH + Ca(OH)
2
Na skalę przemysłową acetylen otrzymuje się w procesie pirolizy, czyli rozkładu
termicznego metanu:
1500
o
C
2CH
4
→ CH≡CH + 3H
2
Strona główna
Strona główna
Wstecz
Wstecz
Alkiny
Alkiny
Alkeny
Alkeny
Najprostszym alkenem jest eten C
Najprostszym alkenem jest eten C
2
2
H
H
4
4
, zwany także etylenem. Wzór
, zwany także etylenem. Wzór
strukturalny i półstrukturalny etenu wygląda następująco:
strukturalny i półstrukturalny etenu wygląda następująco:
H
H
H
H
Kolejnym przedstawicielem szeregu homologicznego alkenów jest propen
Kolejnym przedstawicielem szeregu homologicznego alkenów jest propen
C
C
3
3
H
H
6
6
CH
CH
2
2
═CH−CH
═CH−CH
3
3
W cząsteczkach alkenów liczba atomów wodoru jest dwukrotnie większa od
W cząsteczkach alkenów liczba atomów wodoru jest dwukrotnie większa od
liczby atomów węgla, a więc wzór ogólny alkenów można przedstawić następująco:
liczby atomów węgla, a więc wzór ogólny alkenów można przedstawić następująco:
C
C
n
n
H
H
2n
2n
ogólny wzór alkenów
ogólny wzór alkenów
Nazwy systematyczne alkenów tworzy się od nazw alkanów o tej samej liczbie
Nazwy systematyczne alkenów tworzy się od nazw alkanów o tej samej liczbie
atomów węgla zmieniając końcówkę -an na -en. Ponadto w nazwie określa się przy
atomów węgla zmieniając końcówkę -an na -en. Ponadto w nazwie określa się przy
którym atomie węgla znajduje się wiązanie podwójne. Atomy węgla w łańcuchu
którym atomie węgla znajduje się wiązanie podwójne. Atomy węgla w łańcuchu
numeruje się tak, aby wiązanie podwójne miało jak najniższy numer. Ze względu na
numeruje się tak, aby wiązanie podwójne miało jak najniższy numer. Ze względu na
położenie wiązania podwójnego istnieją dwa izomery butenu:
położenie wiązania podwójnego istnieją dwa izomery butenu:
4
4
CH
CH
3
3
−
−
3
3
CH
CH
2
2
−
−
2
2
CH═
CH═
1
1
CH
CH
2
2
1-buten
1-buten
1
1
CH
CH
3
3
−
−
2
2
CH═
CH═
3
3
CH−
CH−
4
4
CH
CH
3
3
2-buten
2-buten
H
H
H
H
C ═ C
C ═ C
CH
CH
2
2
═CH
═CH
2
2
Strona główna
Strona główna
Dalej
Dalej
Właściwości fizyczne i
Właściwości fizyczne i
chemiczne alkenów
chemiczne alkenów
Właściwości
fizyczne
alkenów
są
podobne
do
właściwości
odpowiednich alkanów. W zależności od liczby atomów węgla w
cząsteczce są to gazy, ciecze lub ciała stałe.
Alkeny są znacznie bardziej reaktywne niż alkany. Reaktywność ta jest
związana z obecnością w cząsteczkach alkenów nietrwałego wiązania
podwójnego, które łatwo ulega rozerwaniu. Reakcje jakim ulegają
alkeny omówimy na przekładzie etenu.
Reakcje addycji, czyli przyłączenia
Najczęściej alkeny reagują z bromem Br
2
(odbarwianie wody bromowej
wskazuje na obecność w cząsteczce wiązania wielokrotnego), chlorem Cl
2
lub wodą H
2
O, a także bromo- i chlorowodorem (HBr, HCl), np.:
Dalej
Dalej
Wstecz
Wstecz
Właściwości fizyczne i
Właściwości fizyczne i
chemiczne alkenów
chemiczne alkenów
Reakcje uwodornienia
Reakcja ta polega na rozerwaniu wiązania podwójnego i przyłączeniu
cząsteczki wodoru H
2
wskutek czego powstaje odpowiedni węglowodór
nasycony
Reakcje polimeryzacji
Występowanie wiązań nienasyconych umożliwia łączenie się cząsteczek
alkenu między sobą. W reakcji otrzymuje się związek o dużej masie
cząsteczkowej zwany polimerem. Polimery mają szerokie zastosowania w
przemyśle
Wstecz
Wstecz
Strona główna
Strona główna
Kwaśne deszcze
Kwaśne deszcze
Czym są kwaśne deszcze?
Kwaśne deszcze, to opady atmosferyczne
zawierające w kroplach wody zaabsorbowane
gazy - dwutlenek siarki (SO2), tlenki azotu i
inne bezwodniki kwasowe oraz produkty ich
reakcji w atmosferze - słabe roztwory kwasu
siarkowego (IV), znacznie groźniejszego kwasu
siarkowego (VI), kwasu azotowego (V).
Powstawanie kwaśnych deszczy
Kwaśne deszcze powstają głównie na
obszarach, gdzie atmosfera jest narażona na
długotrwałą emisję dwutlenku siarki i tlenków
azotu, zarówno ze źródeł naturalnych, np.
czynnych wulkanów, jak również sztucznych -
spaliny powstające w wyniku spalania
zasiarczonych paliw - węgla brunatnego i
kamiennego.
Skutki występowania kwaśnych deszczy
Kwaśne deszcze wywierają negatywny wpływ na faunę i florę. Są niewątpliwą przyczyną licznych chorób układu
oddechowego. Znacznie przyspieszają korozję różnego rodzaju konstrukcji metalowych oraz zabytków.
Ochrona przed kwaśnymi deszczami
Zapobieganie występowania kwaśnych deszczy polega na budowaniu instalacji wyłapujących tlenki siarki i azotu ze
spalin emitowanych do atmosfery oraz ograniczaniu spalania paliw zawierających siarkę i jej związki, głównie węgla
brunatnego i kamiennego.
Przeciwdziałanie występowaniu kwaśnych deszczy powinno mieć charakter międzynarodowy, ponieważ nierzadko
opady kwaśnego deszczu trafiają na obszary znacznie oddalone od źródeł zanieczyszczeń atmosfery.
Efekt cieplarniany
Efekt cieplarniany
Efekt cieplarniany jest to zjawisko występujące w
atmosferze spowodowane obecnością w powietrzu pary
wodnej, dwutlenku węgla, ozonu , tlenku węgla oraz
metanu i występował zawsze od kiedy w atmosferze
Ziemi pojawił się dwutlenek węgla i woda. Wymienione
substancje posiadają zdolność pochłaniania
(zatrzymywania) w atmosferze ciepła pochodzącego z
nagrzewania Ziemi przez Słońce oraz własnego ciepła
powstającego we jej wnętrzu. A to oznacza, że ciepło
zostaje uwięzione, co daje efekt podobny do efektu
wywołanego przez dach szklarni. Największy udział w
tym efekcie ma para wodna i dwutlenek węgla. Jeżeli w
przyrodzie jest zachowana równowaga wymienionych
gazów to mówimy, że mamy do czynienia z naturalnym
efektem cieplarnianym. W ostatnich dziesięcioleciach
w wyniku działalności człowieka ta równowaga została
zachwiana. W atmosferze zanotowano znaczny wzrost
zawartości dwutlenku węgla. Jest to wynikiem;
•spalania dużej ilości paliw (węgiel, benzyna,
olej napędowy)
•wycinania drzew, które pochłaniają dwutlenek
węgla w procesie fotosyntezy
Przypuszcza się, że jest to główny czynnik wzrostu
średniej temperatury na Ziemi. Skutki mogą okazać się
tragiczne, szczególnie dla tych miejsc, które są
położone blisko oceanów i mórz. W wyniku topnienia
lodów ulegną zalaniu znaczne obszary kontynentów a
klimat wielu miejsc ulegnie zmianie. Przypuszcza się,
że w Polsce będziemy mieli klimat podobny do tego,
który występuje dziś na południowych Morawach.
Alkany cz.1
Alkany cz.1
Najprostszymi pod względem budowy związkami organicznymi są węglowodory nasycone, czyli alkany.
Związki te są zbudowane wyłącznie z węgla i wodoru. Atomy węgla w cząsteczkach alkanów połączone są ze
sobą wiązaniami pojedynczymi. Najprostszym węglowodorem nienasyconym jest metan o wzorze
sumarycznym CH
4
. Wzór strukturalny metanu można zapisać następująco:
H
│
H— C —H
│
H
Wszystkie wiązania w cząsteczce metanu mają jednakową długość i energię. Doświadczalnie
stwierdzono, że cząsteczka metanu nie jest płaska, ma kształt tetraedru, czyli czworościanu foremnego,
którego centrum stanowi atom węgla, a atomy wodoru znajdują się w poszczególnych narożach. Kąty
pomiędzy wiązaniami C—H mają wartość stałą i wynoszą 109
o
28
'
.
Alkanem, którego cząsteczka zawiera dwa atomy węgla jest etan o wzorze sumarycznym C
2
H
6
. Atomy
węgla w cząsteczce etanu są połączone ze sobą wiązaniem pojedynczym. Ważną cechą wiązania pojedynczego
C—C jest to, że połączone nim atomy mogą obracać się względem siebie (tak jakby wiązanie było osią
obrotu). Wzór strukturalny oraz półstrukturalny etanu wygląda następująco:
H H
│ │
H—C—C—H
CH
3
—CH
3
│ │
H H
wzór strukturalny wzór półstrukturalny
Podobnie jak metan, cząsteczka etanu nie jest płaska, można ją sobie wyobrazić jako dwa tetraedry
połączone wierzchołkami.
Alkany cz.2
Alkany cz.2
Węglowodorem nasyconym o trzech atomach węgla w
cząsteczce jest propan:
H H H
│ │ │
H—C— C—C—H
CH
3
—CH
2
—CH
3
C
3
H
8
│ │ │
H H H
Kolejnymi alkanami są butan i pentan:
CH
3
—CH
2
—CH
2
—CH
3
CH
3
—CH
2
—CH
2
—CH
2
—CH
3
C
4
H
10
C
5
H
12
butan
pentan
Alkany cz.3
Alkany cz.3
Porównując wzory sumaryczne omawianych alkanów można zauważyć, że liczba
atomów wodoru w danym alkanie jest dwukrotnie większa od liczby atomów węgla i
powiększona jeszcze o dwa atomy występujące na krańcach łańcucha. Dla n liczby atomów
węgla w cząsteczce alkanu liczba atomów wodoru wynosi 2n+2, a wzór ogólny alkanów
można zapisać następująco:
C
n
H
2n+2
ogólny wzór alkanów
Jak wynika ze wzorów półstrukturalnych cząsteczki dwóch kolejnych alkanów różnią
się o stałą grupę atomów —CH
2
—.
Grupa związków, których cząsteczki różnią się ilością grup CH
2
nazywa się szeregiem
homologicznym. Właściwości chemiczne związków należących do tego samego szeregu
homologicznego są takie same, natomiast związki te różnią się właściwościami fizycznymi.
Węglowodory zbudowane z prostych łańcuchów węglowych to węglowodory
łańcuchowe, czyli alifatyczne zwane także alkanami normalnymi (n-alkany).
Właściwości fizyczne i
Właściwości fizyczne i
chemiczne alkanów
chemiczne alkanów
Alkany występują w przyrodzie głównie w gazie ziemnym i ropie naftowej. Czysty metan stanowi ok.
95% gazu ziemnego. Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego n-alkanów zmieniają się ich
właściwości fizyczne. Pierwsze cztery węglowodory nasycone (metan, etan, propan, butan) są gazami. Alkany
zawierające w swej cząsteczce od 5 do 15 atomów węgla to ciecze, zaś wyższe alkany są ciałami stałymi.
Węglowodory są łatwopalne i praktycznie nierozpuszczalne w wodzie.
Alkany są związkami o małej reaktywności chemicznej. Reagują z tlenem, czyli ulegają reakcji
spalania. Przy dostatecznym dostępie tlenu obecny w gazie ziemnym metan spala się całkowicie do
dwutlenku węgla:
CH
4
+ 2O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O
Metan i inne alkany bezpośrednio ulegają reakcjom z niektórymi fluorowcami. Reakcja metanu z
chlorem jest przykładem reakcji substytucji (podstawienia) charakterystycznej dla alkanów:
H
H
│
światło │
H— C —H + Cl
2
→ H—C—Cl
+ HCl
│
│
H
H
metan
chlorometan
Przy dalszym dostępie chloru mogą powstawać kolejne produkty chlorowania metanu, czyli
dichlorometan (CH
2
Cl
2
), trichlorometan (CHCl
3
) i tetrachlorometan, czyli czterochlorek węgla (CCl
4
).
Podobnie jak metan reagują inne węglowodory nasycone, np.: reakcja chlorowania etanu wygląda
następująco:
H H
H H
│ │
│ │
H—C—C—H
+ Cl
2
→ H—C—C—Cl + HCl
│ │
│ │
H H
H H
Sole
Sole
Sole to związki chemiczne, których cząsteczki składają się z metali i reszt kwasowych
- gdzie przez M oznaczono metal n - wartościowy, zaś przez R resztę kwasową m–
wartościową. W zapisie stosuje się ogólną regułę – najpierw symbol (wzór) czynnika
mniej elektroujemnego czyli w tym wypadku (sól) metalu i następnie reszta kwasowa.
Przy nazwach odwrotnie, zaczyna się od części określającej kwas, z którego solą mamy do
czynienia. Jako, że sole kwasów beztlenowych tworzą cząsteczki złożone z atomów dwóch
pierwiastków stosuje się ogólną zasadę, to znaczy końcówkę nazwy –ek W ten sposób
NaCl to chlorek sodu, K
2
S – siarczek potasu; CaF
2
to fluorek wapnia. W nazwach soli
kwasów tlenowych stosuje się końcówkę – an z podaniem liczby określającej
elektrowartościowość niemetalu tworzącego kwas. Przykład: CuSO
4
to siarczan(VI)
miedzi(II), Mg
3
(PO
4
)
2
– fosforan(V) magnezu. W celu nabrania niezbędnej wprawy w
pisaniu wzorów związków chemicznych jak i podawaniu nazw na podstawie wzorów
niezbędny jest trening, do którego nadają się przykłady z części metodycznej płyty jak
również podręczniki szkolne. Sposoby otrzymywania soli są również zróżnicowane ze
względu na rodzaj kwasu. Trzeba również zwrócić uwagę na inne cechy substancji takie
jak np. czy dany metal może reagować z kwasem, czy kwas może wyprzeć ten zawarty w
soli itd.
m
n
n
m
R
M
Wybrane sole
Wybrane sole
Występuje w przyrodzie w postaci złóż.
Największe z nich znajdują się w Chile,
stąd popularna nazwa tej soli - saletra
chilijska. Kiedyś sprowadzano ją w
dużych ilościach i stosowano jako
nawóz. Jest to substancja biała,
krystaliczna, łatwo rozpuszczalna w
wodzie. Podobny związek - azotan (V)
potasu (saletra potasowa, saletra
indyjska) ma zastosowanie w przemyśle
spożywczym.
Azotan sodu
Azotan sodu
Występuje w przyrodzie jako anhydryt CaSO
4
lub w
formie uwodnionej jako gips CaSO
4
×2H
2
O. Gips
ogrzewany traci częściowo wodę przechodząc w gips
palony. Jest to biały proszek łatwo wiążący wodę. Po
zmieszaniu z wodą tworzy masę gipsową, która po
pewnym czasie twardnieje. Gips palony jest używany
do wyrobu różnego rodzaju ozdób, wypełniania dziur
w ścianach, a także w chirurgii i dentystyce.
Bezwodny siarczan (VI) wapnia, czyli anhydryt jest
stosowany do produkcji kwasu siarkowego (VI) i
cementu.
Siarczan (VI) wapnia jest substancją bardzo słabo
rozpuszczającą się w wodzie
Siarczan wapnia
Siarczan wapnia
Wstecz
Wstecz
Dalej
Dalej
Wybrane sole
Wybrane sole
Znany jest pod nazwą sól kuchenna lub sól kamienna. Występuje
w przyrodzie w postaci złóż lub w formie roztworu w wodzie
morskiej. Chlorek sodu jest substancją stała, krystaliczną,
dobrze rozpuszczalną w wodzie. Jest ważnym składnikiem
pokarmowym, koniecznym zwłaszcza przy odżywianiu się
pokarmami roślinnymi. Z tego względu podaje się go zwierzętom
gospodarskim (szczególnie krowom). Należy jednak uważać, aby
nie nadużywać soli, zwłaszcza przy niewydolności nerek lub
nadciśnieniu tętniczym. W przemyśle spożywczym stosuje się sól
kuchenną do konserwowania żywności. O wiele więcej soli
kamiennej zużywa przemysł chemiczny, dla którego jest
surowcem do otrzymywania chloru, sodu, wodorotlenku sodu,
węglanu sodu (sody), kwasu solnego czy mydła.
W Polsce znajdują się bogate złoża soli kamiennej.
Najbardziej znana kopalnia soli znajduje się w Wieliczce pod
Krakowem. Jej część muzealna została wpisana do światowego
dziedzictwa kultury.
Chlorek sodu
Chlorek sodu
Występuje w złożach w postaci
Występuje w złożach w postaci
minerału sylwinu (w Polsce w
minerału sylwinu (w Polsce w
okolicach zatoki Puckiej).
okolicach zatoki Puckiej).
Chlorek potasu jest substancją
Chlorek potasu jest substancją
stałą, krystaliczną, dobrze
stałą, krystaliczną, dobrze
rozpuszczalną w wodzie.
rozpuszczalną w wodzie.
Stosowany jest między innymi
Stosowany jest między innymi
do wyrobu szkła potasowego,
do wyrobu szkła potasowego,
produkcji nawozów a także do
produkcji nawozów a także do
produkcji mydeł potasowych.
produkcji mydeł potasowych.
Chlorek potasu
Chlorek potasu
Wstecz
Wstecz
Dalej
Dalej
Otrzymywanie soli
Otrzymywanie soli
Otrzymywanie soli:
1. Działanie kwasu na metal (pod warunkiem, że dany metal reaguje z żądanym
kwasem) dotyczy to zarówno soli kwasów tlenowych jak i beztlenowych. Przykład
Zn+H
2
SO
4
→ZnSO
4
+ H
2
2. Działanie kwasu na tlenek metalu np.:
CaO + H
2
SO
4
→CaSO
4
+H
2
O
3. Działanie kwasu na wodorotlenek – reakcja znana jako reakcja neutralizacji lub
inaczej zobojętniania:
NaOH + HCl → NaCl + H
2
O
Te trzy metody mają charakter uniwersalny i dotyczą tak soli kwasów tlenowych jak i
beztlenowych.
Dalsze sposoby to :
4. Działanie niemetalu na metal : Cu + S → CuS metoda dotyczy wyłącznie soli
kwasów beztlenowych.
Znane są również sposoby właściwe jedynie dla soli kwasów tlenowych.
5. Działanie tlenkiem niemetalu (bezwodnik kwasowy) na tlenek metalu: CaO +
CO
2
→ CaCO
3
Wstecz
Wstecz
Kwasy
Kwasy
Kwasy to związki chemiczne, których cząsteczki są zbudowane z wodoru i reszty
kwasowej. Ogólny wzór kwasów – H
n
R gdzie R oznacza resztę kwasową, której
wartościowość jest równa ilości n przyłączonych atomów wodoru. Ze względu na skład
reszty kwasowej kwasy dzieli się na tlenowe i beztlenowe. Każdą z tych grup omówimy
oddzielnie.
Kwas
Wodór_n
Reszta_kwaso
wa
KWAS
Siarkowy
H
2
SO
4
H
2
SO
4
Azotowy
H
NO
3
HNO
3
Węglowy
H
2
CO
3
H
2
CO
3
Fosforowy
H
3
PO
4
H
3
PO
4
Chlorowodor
owy
H
Cl
HCl
Siarkowodoro
wy
H
2
S
H
2
Kwasy beztlenowe
Kwasy beztlenowe
Kwasy beztlenowe to takie, których resztę kwasową stanowi tylko niemetal np. HCl czy
H
2
S. Nazwę ich tworzy się dodając do nazwy niemetalu końcówkę –wodorowy. Przykłady: H
2
S
siarkowodór lub kwas siarkowodorowy, HBr – bromowodór lub kwas bromowodorowy, HCl –
chlorowodór, który znany jest również pod bardzo popularną nazwa zwyczajową – kwas
solny.
Otrzymuje się je:
1)
przez syntezą odpowiedniego niemetalu z wodorem np.
H
2
+ S → H
2
S
2)
przez jego wyparcie z soli mocniejszym kwasem np. siarkowym(VI)
Na
2
S + H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ H
2
S(↑)
Kwasy tlenowe
Kwasy tlenowe
Kwasy tlenowe to takie, których reszty kwasowe, oprócz niemetalu zawierają tlen.
Nazwy ich tworzy się dodając do określenia kwas nazwę niemetalu w formie
przymiotnikowej z podaniem wartościowości, gdy niemetal tworzy kwasy na kilku
stopniach utlenienia. Oto przykłady H
2
SO
3
– kwas siarkowy(IV) ale H
2
CO
3
to kwas
węglowy bez podania wartościowości ponieważ stopień utlenienia węgla +IV jest
jedynym, przy którym węgiel tworzy kwasy. Stosuje się również czasami nazwę
kwas siarkowy bez podania wartościowości, wówczas oznacza to kwas
siarkowy(VI), czyli na wyższym stopniu utlenienia.
Kwasy tlenowe otrzymuje się:
1.
W wyniku reakcji tlenków niemetali (bezwodników kwasowych) z wodą np.:
SO
2
+H
2
O → H
2
SO
3
lub
3H
2
O + P
2
O
5
→ 2H
3
PO
4
2.
Przez wyparcie z jego soli za pomocą mocniejszego kwasu np.:
Na
2
SiO
3
+2HCl→2NaCl + H
2
SiO
3
Wodorotlenki
Wodorotlenki
Wodorotlenki są to związki o wzorze ogólnym M(OH)
n ,
gdzie M oznacza metal, a n
ilość grup wodorotlenowych (OH). Nazwy wodorotlenków tworzy się dodając do słowa
wodorotlenek nazwę pierwiastka oraz w nawiasie wartościowość (jeśli przyjmuje różną
wartościowość), np.
NaOH - wodorotlenek sodu
Ca(OH)
2
- wodorotlenek wapnia
Fe(OH)
2
- wodorotlenek żelaza (II)
Fe(OH)
3
- wodorotlenek żelaza (III)
Al(OH)
3
-wodorotlenek glinu
Wodorotlenki są na ogół ciałami stałymi.
Niektóre wodorotlenki (np.: NaOH, KOH, Ca(OH)
2
)
dobrze rozpuszczają się w wodzie.
Wodne roztwory wodorotlenków nazywane są zasadami.
wodorotlen
ki
rozpuszczalne w wodzie
nierozpuszczalne w wodzie
np.: NaOH
np.:
Fe(OH)
2
KOH
Fe(OH)
3
Ba(OH)
2
Al(OH)
3
Ca(OH)
2
Mg(OH)
2
Podział i zastosowanie
Podział i zastosowanie
wodorotlenków
wodorotlenków
Podstawową cechą wodorotlenków jest zdolność do reagowania z kwasami z utworzeniem
soli. Wodorotlenki można podzielić na dwie grupy:
wodorotlenk
i
zasadowe
amfoteryczne
reagują z kwasami reagują z kwasami
i z zasadami
np.: NaOH, Mg(OH)
2
np.: Zn(OH)
2
,
Be(OH)
2
Zastosowanie
Na dużą skalę zastosowanie w przemyśle znalazł wodorotlenek sodu NaOH. Używa
się go do wyrobu mydła, do produkcji celulozy, barwników, detergentów, do wyrobu szkła
wodnego, regeneracji kauczuku i do rafinacji ropy naftowej. Wodorotlenek wapnia
Ca(OH)
2
znalazł zastosowanie w budownictwie jako składnik zaprawy murarskiej oraz w
przemyśle garbarskim, farmaceutycznym, a także do usuwania twardości wody.
Otrzymywanie
Otrzymywanie
wodorotlenków
wodorotlenków
Wodorotlenki otrzymuje się głównie dwiema metodami:
1. W reakcji metalu z wodą (głównie wodorotlenek sodu i
potasu)
np.: 2Na + H
2
O → 2NaOH + H
2
2K + H
2
O → 2KOH + H
2
2. W reakcji tlenku metalu z wodą
np.: Na
2
O + H
2
O → 2NaOH
CaO + H
2
O → Ca(OH)
2
MgO + H
2
O → Mg(OH)
2
Tlenki
Tlenki
Tlenki to związki chemiczne, których cząsteczki złożone są z
atomów dowolnych pierwiastków oraz tlenu. Jak to bywa w
przypadku połączeń, których cząsteczki złożone są z atomów
dwóch pierwiastków, nazwy ich mają końcówkę –ek. Ogólnie tlenek
i do tego ogólnego określenia dodaje się nazwę pierwiastka z
podaniem, za pomocą cyfry rzymskiej w nawiasie, wartościowości
wówczas, gdy pierwiastek może posiadać kilka wartościowości. Oto
przykłady - tlenek żelaza(II), tlenek glinu. Bywają jednak przypadki
bardziej złożone. Ma to miejsce wówczas, gdy w cząsteczce
występuje kilka atomów danego pierwiastka, różniących się
wartościowością. Oto przykłady Fe
3
O
4
. proste obliczenie wskazuje,
że atomy żelaza miałyby wartościowości ułamkowe, wiedząc
jednak, że żelazo może być trój i dwuwartościowe łatwo obliczyć,
że dla zrównoważenia ośmiu ładunków ujemnych tlenu potrzeba
dwóch
atomów
trójwartościowego
żelaza
i
jeden
atom
dwuwartościowego. Wzór strukturalny podano na płycie pierwszej
„Podręcznika chemii dla gimnazjów”. Można to ująć w nazwie,
która miałaby brzmienie tlenek dwużelaza(III) żelaza(II) lub
prościej czterotlenek trójżelaza. Podobnie będzie w minii będącej
czterotlenkiem trójołowiu. Ołów w tym związku posiada
wartościowość +IV oraz +II. Stosując omówione zasady można
utworzyć nazwę dowolnego tlenku.
Podział tlenków
Podział tlenków
Tlenki dzieli się według kilku kryteriów, oto kilka przykładów:
- Ze względu na rodzaj pierwiastka – podział na tlenki metali i tlenki niemetali
-Ze względu na charakter roztworu wodnego (dotyczy jedynie tlenków rozpuszczalnych w
wodzie)
* Tlenki kwasowe – takie, które w reakcji z wodą tworzą kwasy, nazywa się je bezwodnikami
kwasowymi, są to tlenki niemetali: CO
2
+H
2
O → H
2
CO
3
,
* Tlenki zasadowe – to tlenki, które w reakcji z wodą tworzą zasady, tworzą je litowce i
berylowce. Oto przykłady:
Na
2
O + H
2
O → 2NaOH;
Ca(OH)
2
+H
2
O→Ca(OH)
2
* Tlenki obojętne, takie które rozpuszczają się wodzie, jednak nie reagują z nią. Do tej grupy
zalicza się tlenek węgla(II) oraz tlenek azotu(II)
Otrzymywanie tlenków cz. 1
Otrzymywanie tlenków cz. 1
Tlenki można otrzymać kilkoma sposobami:
1. Przez połączenie pierwiastka z tlenem, mamy wówczas do czynienia z reakcją utlenienia
pierwiastka, a gdy reakcja ta biegnie gwałtownie, mówimy o reakcji spalania, przykładem może
być reakcja spalania węgla, siarki czy magnezu pokazane na płycie I podręcznika. Oto
przykłady równań reakcji:
2Mg + O
2
→ 2MgO
2S + 3O
2
→ 2SO
3
2.
Przez rozkład termiczny związków zawierających tlen np. soli kwasu tlenowego lub
wodorotlenku np.:
CaCO
3
→ CaO + CO
2;
2KMnO
4
→ K
2
MnO
4
+ MnO
2
+ O
2
3. Ze względu na zachowanie się wobec roztworów kwasów i zasad:
-) Tlenki reagujące z zasadami to tlenki kwasowe – należy do tej grupy przykładowo tlenek
krzemu(IV), który wprawdzie nie rozpuszcza się w wodzie, jednak pod wpływem zasady tworzy sól np.
SiO
2
+ 2NaOH → Na
2
SiO
3
+ H
2
O
Otrzymywanie tlenków
Otrzymywanie tlenków
cz.2
cz.2
-)
-)
Tlenki amfoteryczne, które reagują zarówno z kwasami jak i zasadami
Tlenki amfoteryczne, które reagują zarówno z kwasami jak i zasadami
– tworzą je
– tworzą je
pierwiastki grupy trzeciej i dalszych układu okresowego oraz w przypadku metali o wielu
pierwiastki grupy trzeciej i dalszych układu okresowego oraz w przypadku metali o wielu
wartościowościach (z bloku energetycznego d) charakter amfoteryczny wykazują tlenki
wartościowościach (z bloku energetycznego d) charakter amfoteryczny wykazują tlenki
na pośrednich stopniach utlenienia. Klasycznym przykładem jest tlenek glinu.
na pośrednich stopniach utlenienia. Klasycznym przykładem jest tlenek glinu.
Al
Al
2
2
O
O
3
3
+ 6NaOH → 2Na
+ 6NaOH → 2Na
3
3
AlO
AlO
3
3
+ 3H
+ 3H
2
2
O – glinian sodu
O – glinian sodu
Al
Al
2
2
O
O
3
3
+ 6HCl → 2AlCl
+ 6HCl → 2AlCl
3
3
+ 3H
+ 3H
2
2
O – chlorek glinu
O – chlorek glinu
-)
-)
Tlenki obojętne
Tlenki obojętne
- nie reagujące z kwasami i zasadami, należą do nich tlenek
- nie reagujące z kwasami i zasadami, należą do nich tlenek
węgla(II) oraz tlenek azotu(II)
węgla(II) oraz tlenek azotu(II)
-) Tlenki reagujące z kwasami to tlenki zasadowe – do tej grupy można zaliczyć tlenki
wielu metali, które nie rozpuszczały się w wodzie np. tlenki żelaza, miedzi, cynku itd.
jednak reagują z kwasami. Przykłady:
CuO+H
2
SO
4
→CuSO
4
+H
2
O
Układ okresowy
Układ okresowy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
8
H
H
He
He
Li
Li
Na
Na
Be
Be
B
B
C
C
N
N
O
O
F
F
Ne
Ne
Mg
Mg
Al
Al
Legenda:
Legenda:
Niemetale
Niemetale
Półmetale
Półmetale
Metale
Metale
Si
Si
P
P
S
S
Cl
Cl
Ar
Ar
K
K
Ca
Ca
Sc
Sc
Ti
Ti
V
V
Cr
Cr
Mn
Mn
Fe
Fe
Co
Co
Ni
Ni
Cu
Cu
Zn
Zn
Ga
Ga
Ge
Ge
As
As
Se
Se
Br
Br
Kr
Kr
Rb
Rb
Sr
Sr
Y
Y
Zr
Zr
Nb
Nb
Mo
Mo
Tc
Tc
Ru
Ru
Rh
Rh
Pd
Pd
Ag
Ag
Cd
Cd
In
In
Sn
Sn
Sb
Sb
Te
Te
I
I
Xe
Xe
Cs
Cs
Ba
Ba
*
*
Hf
Hf
Ta
Ta
W
W
Re
Re
Os
Os
Ir
Ir
Pt
Pt
Au
Au
Hg
Hg
Tl
Tl
Pb
Pb
Bi
Bi
Po
Po
At
At
Rn
Rn
Fr
Fr
Ra
Ra
**
**
Rf
Rf
Db
Db
Sg
Sg
Bh
Bh
Hs
Hs
Mt
Mt
Uun
Uun
Uuu
Uuu
Uub
Uub
1
2
3
4
5
6
7
La
La
Ce
Ce
Pr
Pr
Nd
Nd
Pm
Pm
Sm
Sm
Eu
Eu
Gd
Gd
Tb
Tb
Dy
Dy
Ho
Ho
Er
Er
Tm
Tm
Yb
Yb
Lu
Lu
Ac
Ac
Th
Th
Pa
Pa
U
U
Np
Np
Pu
Pu
Am
Am
Cm
Cm
Bk
Bk
Cf
Cf
Es
Es
Fm
Fm
Md
Md
No
No
Lr
Lr
*Lantanowce
*Lantanowce
**Aktynowce
**Aktynowce
Cez
Cez
Cez
55
Cs - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 1; najaktywniejszy metal (nieradioaktywny),
najbardziej elektropozytywny (najmniejsza zdolność do przyciągania elektronów),
wodorotlenek c. jest najsilniejszą zasadą. Służy do produkcji fotokomórek i w medycynie w
izotopowym leczeniu nowotworów (izotop
137
Cs), a także, w postaci izotopu
133
Cs jako
wzorzec sekundy - 9 192 631 770 drgań atomu odpowiadającemu przejściu między dwoma
nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego jądra
133
Cs w polu magnetycznym. Odkryty
prawie równocześnie z "sąsiadem z góry" - rubidem dzięki spektrografii. Nazwa cez
pochodzi od łacińskiego caesius - błękitny, koloru charakterystycznych dla niego linii w
spektrum (widmie) światła słońca. W przyrodzie cez występuje w minerałach - pollucycie
Cs
4
Al
4
Si
9
O
26
·H
2
O, lepidolicie KLi
1,5
Al
1,5
(Si
3
AlO
10
)( F,OH)
2
i cynwaldycie KLi(Fe,Mg)Al(Si
3
Al
10
)
( F,OH)
2
. Cez metaliczny można otrzymać przez elektrolizę wodorotlenku albo jego redukcję
metalicznym magnezem lub cyrkonem. Reaguje gwałtownie z wodą (wydzielając wodór i
tworząc wodorotlenek CsOH) oraz wszystkimi kwasami. Z tlenem tworzy tlenek Cs
2
O,
nadtlenek Cs
2
O
2
i nadtlenek CsO
2
, z wodorem - CsH, z fluorowcami - halogenki CsX, z siarką
wodorosiarczek - CeHS, siarczek - Ce
2
S i wielosiarczki. Pospolitymi związkami cezu są także:
Cs
2
CO
3
, Cs
2
SO
4
, CsCl, CsF. Sole cezu barwią płomień na fioletowoniebiesko.
rok odkrycia 1960
liczba atomowa 55
masa atomowa 132,90543
elektroujemność 0,7
wartościowość +1
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00026%
temperatura topnienia (
o
C) 28,5
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 705
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 36(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 6s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
6s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Bar
Bar
Bar
56
Ba - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 2; srebrzysty aktywny metal. Znane
są 32 izotopy baru, w tym siedem trwałych. W przyrodzie bar występuje w
minerałach – barycie BaSO
4
, witerycie BaCO
3
, alstonicie CaCO
3
×BaCO
3
. Jest
otrzymywany przez ogrzewanie tlenku baru z aluminium bez dostępu powietrza.
Bar tworzy trudno rozpuszczalne sole z kwasami tlenowymi (wyjątek: azotan(V)
baru). Rozpuszczalne związki baru są truciznami. Woda barytowa (roztwór
wodorotlenku baru) jest odczynnikiem w chemii analitycznej. Siarczan(VI) baru
znajduje zastosowanie do produkcji białej farby oraz jako materiał kontrastowy
w diagnostyce medycznej. Niektóre związki baru stosowane są w pirotechnice.
rok odkrycia 1774
liczba atomowa 56
masa atomowa 137,327
elektroujemność 0,9
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,039%
temperatura topnienia (
o
C) 727
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1850
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Lantan
Lantan
Lantan
57
La - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3; metal aktywny
chemicznie, na powietrzu szybko pokrywa się warstewką tlenku, ulega łatwo
działaniu kwasów. Pierwszy pierwiastek z grupy lantanowców i bloku f.
Składnik stopów np. stali, szkła używanego do produkcji soczewek o dużej
rozdzielczości; znajduje zastosowanie jako stop z cerem (kamienie do
zapalniczek) oraz z glinem. W przyrodzie lantan rzadko występuje odrębnie,
głównie w piasku monacytowym z domieszką innych lantanowców.
rok odkrycia 1839
liczba atomowa 57
masa atomowa 138,9055
elektroujemność 1,1
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0035%
temperatura topnienia (
o
C) 920
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3420
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 30(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 5d
1
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
5d
1
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Cer
Cer
Cer
58
Ce - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców. W przyrodzie występuje w
minerałach - monacycie CePO
4
, cerycie Ce
2
Si
2
O
7
×H
2
O, samarskicie Y
4
[(Ta,Nb)2O
7
]
3
, paryzycie
[(Ce,La)2O
3
] i bastnezycie (Ce,La)CO
3
×F. Metaliczny cer wydziela się elektrolitycznie lub
chemicznie z chlorku CrCl
3
. Jest stalowoszarym metalem, gęstość 6,67-8,23 g/cm
3
(zależy od
odmiany alotropowej). Ulega działaniu wody, tworzy związki z wodorem (o składzie
pośrednim między CeH
2
i CeH
3
), azotem- CeN, siarką- Ce
2
S
3
, Ce
3
S
4
, CeS, węglem- CeC
2
, Ce
2
C
3
.
Z tlenem tworzy tlenki: Ce
2
O
3
i CeO
2
. Do najważniejszych związków ceru należą także:
siarczan Ce(SO
4
)
2
, azotan amonowo-cerowy 2NH
4
NO
3
×Ce(NO
3
)
4
, węglan Ce
2
(CO
3
)
3
,
wodorotlenek Ce(OH)
3
. Jest składnikiem wielu stopów odpornych na działanie naprężeń i
czynników chemicznych w wysokich temperaturach. Cer lub jego związki używane są do
produkcji siatek żarowych, katalizatorów, materiałów ściernych, szkła, fotokomórek, lamp
łukowych, osłon przed promieniowaniem , kamieni do zapalniczek.
rok odkrycia 1803
liczba atomowa 58
masa atomowa 140,115
elektroujemność 1,1
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0066%
temperatura topnienia (
o
C) 804
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3470
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 30(4)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
2
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
2
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Prazeodym
Prazeodym
Prazeodym
59
Pr - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; żółtobiały
miękki metal. W przyrodzie prazeodym występuje w minerałach: cerycie
Ce
2
Si
2
O
7
·H
2
O, samarskicie Y
4
[(Ta, Nb)
2
O
7
]
3
, bastnezycie (Ce,
La)CO
3
·F i monacycie CePO
4
. Jest otrzymywany przez redukcję bezwodnego lub
elektrolizę stopionego chlorku (III). Na powietrzu utlenia się. Na gorąco ulega
działaniu tlenu, wodoru, pary wodnej, kwasów i alkaliów.
rok odkrycia 1885
liczba atomowa 59
masa atomowa 140,90765
elektroujemność 1,1
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00091%
temperatura topnienia (
o
C) 935
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3020
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
3
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
3
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Neodym
Neodym
Neodym
60
Nd - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; żółty metal;
znajduje zastosowanie jako dodatek do stopów, jego tlenek zaś jest używany
do barwienia na czerwono szkła (tzw. sztuczne rubiny), porcelany oraz emalii,
a także w laserach neodymowych. Na powietrzu reaguje na zimno z tlenem,
dając tlenek neodymu Nd
2
O
3
, z podgrzanej wody wydziela wodór tworząc
wodorotlenek neodymu Nd(OH)
3
. Reagując z kwasami daje sole neodymowe,
zawierające bladoczerwonofioletowe, uwodnione kationy Nd
3+
, np. chlorek
neodymu NdCl
3
, sześciowodny azotan neodymu Nd(NO
3
)
3
·6H
2
O, ośmiowodny
siarczan neodymu Nd
2
(SO
4
)
3
·8H
2
O.
rok odkrycia 1885
liczba atomowa 60
masa atomowa 144,24
elektroujemność 1,2
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,004%
temperatura topnienia (
o
C) 1020
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3030
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
4
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
4
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Promet
Promet
Promet
61
Pm - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; metal nie
mający żadnych trwałych izotopów. Otrzymany sztucznie po II wojnie światowej
przez Lawrence'a E. Glendenina, J. A. Marinski'ego i Charles'a D. Coryell'a w
reaktorze jądrowym laboratorium w Oak Ridge przez bombardowanie neodymu
147
Nd neutronami. Obecnie znanych jest 26 izotopów prometu, w większości β-
promieniotwórczych, najdłużej życiowy izotop
145
Pr ma okres półrozpadu
T
1/2
=17,7 lat. Promet metaliczny jest otrzymywany przez redukcję fluorku
prometu litem.
rok odkrycia 1947
liczba atomowa 61
masa atomowa (144,913)
elektroujemność 1,2
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-19
%
temperatura topnienia (
o
C) 1080
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2400
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 26(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
5
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
5
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Samar
Samar
Samar
62
Sm - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; szarobiały
metal, składnik prętów pochłaniających neutrony w reaktorze jądrowym,
barwnik szkła i porcelany.
rok odkrycia 1879
liczba atomowa 62
masa atomowa 150,36
elektroujemność 1,2
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0007%
temperatura topnienia (
o
C) 1072
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1800
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
6
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
6
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Europ
Europ
Europ
63
Eu - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; metal, składnik
prętów regulacyjnych w reaktorze atomowym, pokrywa nim się też ekrany
telewizorów. W przyrodzie europ występuje w minerałach - bastnezycie
(Ce,La)CO
3
·F i monacycie CePO
4
.
Europ reaguje z wodą już w temperaturze pokojowej. Na powietrzu ulega
utlenieniu. Do lepiej poznanych związków europu należą: Eu
2
O
3
, Eu
2
(SO
4
)
3
,
EuCl
3
, EuCl
2
. Izotop promieniotwórczy
152
Eu służy do kalibrowania
energetycznego spektrometrów promieniowania
.
rok odkrycia 1901
liczba atomowa 63
masa atomowa 151,965
elektroujemność 1,0
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00021%
temperatura topnienia (
o
C) 826
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1439
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
7
5d
1
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
7
5s
2
5p
6
5d
1
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Gadolin
Gadolin
Gadolin
64
Gd - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; ferromagnetyczny metal.
W przyrodzie gadolin występuje w minerałach - gadolinicie Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
i monacycie CePO
4
.
Gadolin jest otrzymywany przez redukcję trójchlorku lub trójfluorku gadolinu metalicznym
wapniem. W temperaturze poniżej 16°C gadolin jest ferromagnetykiem, powyżej tej
temperatury staje się paramagnetykiem. W związkach chemicznych występuje na +3 stopniu
utlenienia. W wilgotnym powietrzu ulega utlenieniu.
Do lepiej poznanych związków gadolinu należą: trójtlenek gadolinu Gd
2
O
3
, wodorotlenek
gadolinu Gd(OH)
3
, trójchlorek gadolinu GdCl
3
, trójfluorek gadolinu GdF
3
. Gadolin znajduje
zastosowanie w technice jądrowej jako składnik prętów pochłaniających strumień neutronów.
W metalurgii gadolin wykorzystywany jest jako dodatek do stali.
rok odkrycia 1880
liczba atomowa 64
masa atomowa 157,25
elektroujemność 1,1
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00061%
temperatura topnienia (
o
C) 1312
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3000
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
7
5d
1
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
7
5s
2
5p
6
5d
1
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Terb
Terb
Terb
65
Tb - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców ; metal
używany w technice laserowej i osłonach przeciw promieniowaniu
rentgenowskim. Występuje w apatycie.
rok odkrycia 1843
liczba atomowa 65
masa atomowa 158,92534
elektroujemność 1,2
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00012%
temperatura topnienia (
o
C) 1356
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2800
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 25(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
9
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
9
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Dysproz
Dysproz
Dysproz
66
Dy - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; metal, związki mają
silnie właściwości ferromagnetyczne. W przyrodzie dysproz występuje w znikomych
ilościach w rzadkich minerałach, np. gadolinicie Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
. Dysproz jest miękkim,
srebrzystym metalem.
rok odkrycia 1886
liczba atomowa 66
masa atomowa 162,5
elektroujemność 1,2
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00045%
temperatura topnienia (
o
C) 1408
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
10
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
10
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Holm
Holm
Holm
67
Ho - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; metal tworzący związki o
silnych właściwościach ferromagnetycznych. Znany jest 1 trwały (
165
Ho) i 29 nietrwałych
izotopów holmu. W przyrodzie holm występuje w znikomych ilościach, m.in. w monacycie
CePO
4
, gadolinicie Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
, bastnezycie (Ce,La)CO
3
·F. Holm jest miękkim,
srebrzystym metalem, w związkach chemicznych występuje na +3 stopniu utlenienia. Na
powietrzu pokrywa się warstwą tlenku. Sole zawierające jony Ho
3+
mają żółtobrunatne
zabarwienie.
rok odkrycia 1886
liczba atomowa 67
masa atomowa 164,93032
elektroujemność 1,2
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00014%
temperatura topnienia (
o
C) 1465
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
11
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
11
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Erb
Erb
Erb
68
Er - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; srebrzysty metal,
dodatek do stopów, barwnik szkła. W przyrodzie erb występuje w gadolinicie
Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
i innych minerałach zawierających ziemie rzadkie. Erb jest
miękkim, srebrzystobiałym metalem. Jony Er
3+
nadają związkom erbu barwę
różową. W niższych temperaturach erb wykazuje odporność na działanie
czynników atmosferycznych. Do lepiej poznanych związków erbu należą: Er
2
O
3
,
Er(OH)
3
, Er(NO
3
)
3
·5H
2
O, Er
2
(SO
4
)
3
·8H
2
O.
rok odkrycia 1843
liczba atomowa 68
masa atomowa 167,26
elektroujemność 1,2
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00035%
temperatura topnienia (
o
C) 1510
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2900
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
12
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
12
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Tul
Tul
Tul
69
Tm - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; miękki
srebrzysty metal; izotop
170
Tm emituje promienie zbliżone długością fali do
promieni rentgenowskich i jest używany w przenośnych urządzeniach
wykorzystujących te promienie.
rok odkrycia 1879
liczba atomowa 69
masa atomowa 168,93421
elektroujemność 1,2
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00005%
temperatura topnienia (
o
C) 1545
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1730
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 31(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
13
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
13
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Iterb
Iterb
Iterb
70
Yb - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców; miękki srebrzysty metal,
dodatek do stopów aluminiowych; występuje w gadolinicie (krzemianie itru, żelaza, berylu i
metali ziem rzadkich). Metaliczny iterb otrzymywany jest przez elektrolizę stopionego YbCl
3
lub redukcję tej soli wapniem metalicznym. Znane są trzy odmiany alotropowe iterbu,
temperatury przemian wynoszą odpowiednio 7
o
C i 795
o
C. Jony Yb
3+
są bezbarwne. Iterb
wykazuje odporność na działanie suchego powietrza, łatwo wchodzi w reakcje z chlorem
i fluorem, rozcieńczonym kwasem solnym. W podwyższonej temperaturze (100-200
°
C)
reaguje z tlenem, wodorem, parą wodną, stężonymi kwasami azotowym i siarkowym. Do
lepiej poznanych związków iterbu należą: Yb
2
O
3
, YbCl
3
, Yb(NO
3
)
3
·4H
2
O, Yb
2
(SO
4
)
3
·8H
2
O,
Yb(C
2
H
3
O
2
)
3
·4H
2
O. Iterb wykorzystywany jest do produkcji ferrytów oraz w metalurgii.
rok odkrycia 1878
liczba atomowa 70
masa atomowa 173,04
elektroujemność 1,1
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00031%
temperatura topnienia (
o
C) 824
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1430
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Lutet
Lutet
Lutet
71
Lu - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, lantanowców;
trzywartościowy metal. Nieliczne zastosowania w technice (np. w produkcji
materiałów ferrytowych), przy zjawisku nadprzewodnictwa (zmniejszeniu
oporu właściwego czystego metalu w temperaturach bliskich zeru
absolutnemu -273
o
C). W przyrodzie lutet bardzo rzadko występuje łącznie
z pozostałymi lantanowcami głównie w piaskach monacytowych. Zwany
dawniej również kasjopem (Cp). Jest aktywny chemicznie, na powietrzu
pokrywa się warstewką tlenku, ulega łatwo działaniu kwasów.
rok odkrycia 1907
liczba atomowa 71
masa atomowa 174,967
elektroujemność 1,2
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00031%
temperatura topnienia (
o
C) 824
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1430
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
1
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
1
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Hafn
Hafn
Hafn
72
Hf - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 4; twardy szary metal, trudno topliwy,
znalazł zastosowanie w produkcji włókien żarówek oraz jako składnik stopów używanych
do obróbki twardych materiałów. Zanieczyszczony hafn wykazuje własności
nadprzewodnikowe w temperaturze 0,3 - 0,4 K (ok. -273°C). Hafn jest odporny na korozję,
nie ulega działaniu rozcieńczonych kwasów - solnego i siarkowego, rozpuszcza się
w kwasie fluorowodorowym i stężonym kwasie siarkowym. Z tlenem hafn tworzy biały,
trudno topliwy i odporny chemicznie dwutlenek HfO
2
(krystalizuje w układzie regularnym).
Hafn tworzy związki z azotem- HfN, węglem- HfC, borem- HfB
2
, fluorowcami- HfX
4
. Do
najważniejszych soli hafnu i kwasów tlenowych należą: siarczan Hf(SO
4
)
2
i wodoroortofosforan Hf(HPO
4
)
2
. Metaliczny hafn jest stosowany w technice reaktorowej
(pręty kontrolne), do wytwarzania żaroodpornych stopów.
rok odkrycia 1922
liczba atomowa 72
masa atomowa 178,49
elektroujemność 1,3
wartościowość +2, +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00028%
temperatura topnienia (
o
C) 2233
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 31(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
2
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
2
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Tantal
Tantal
Tantal
73
Ta - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 5; twardy szary metal
odporny na korozję, trudno topliwy, używany jako składnik stopów
specjalnych (np. narzędzi chirurgicznych), wyrobu tygli żaroodpornych.
rok odkrycia 1802
liczba atomowa 73
masa atomowa 180,9479
elektroujemność 1,5
wartościowość +3, +4, +5
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00017%
temperatura topnienia (
o
C) 3022
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 5530
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
3
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
3
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Wolfram
Wolfram
Wolfram
74
W - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 6; trudno topliwy ciężki
metal, składnik stali narzędziowych, używany także we włóknach żarówek. W.
Tworzy słaby kwas wolframowy; jego sole - wolframiany - występują w
naturze (wolframit - wolframian żelaza i manganu).
rok odkrycia 1781
liczba atomowa 74
masa atomowa 180,9479
elektroujemność 2,0
wartościowość +2, +3, +4, +5, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00012%
temperatura topnienia (
o
C) 3420
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 5700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 30(5)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
4
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
4
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Ren
Ren
Ren
75
Re - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 7; wielowartościowy srebrzysty metal odporny
na korozję. Składnik stopów łączących elementy samolotów i termoelementów
(przetworników energii cieplnej na elektryczną). Właściwościami przypomina molibden.
Znane są tylko dwa trwałe izotopy renu i 29 promieniotwórczych. Ren występuje w rudach
molibdenowych i tantalowych. Zawartość renu w węglach może dochodzić do 230 ppm (parts
per million cząstek na milion). Otrzymuje się go przez redukcję tlenku (VII) renu wodorem.
Metaliczny ren jest katalizatorem hydrogenacji. Stosuje się go także do produkcji włókien do
lamp żarowych i termoelementów. W organizmie człowieka ren gromadzi się głównie
w gruczole tarczowym. Ma działanie toksyczne powodując uszkodzenie układu krążenia
i nerwowego.
rok odkrycia 1925
liczba atomowa 75
masa atomowa 186,207
elektroujemność 1,9
wartościowość +2, +3, +4, +5, +6, +7
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 7
.
10
-8
%
temperatura topnienia (
o
C) 3180
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 5700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 31(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
5
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
5
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Osm
Osm
Osm
76
Os - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 8; szaroniebieski twardy metal z
triady platynowców ciężkich; najcięższy pierwiastek (gęstość 22,57 g/cm
3
.
Związki trujące. W przyrodzie osm występuje w rodzimych stopach z platyną
i irydem, np. w irydosminie. Osm jest otrzymywany z surowej platyny.
Wykazuje odporność na działanie wielu czynników chemicznych, ale na
powietrzu tworzy łatwo lotny, toksyczny tlenek OsO
4
, odznaczający się
nieprzyjemną wonią. Ulega także działaniu chloru, fluoru, siarki, fosforu.
Znajduje zastosowanie jako katalizator uwodornienia oraz składnik stopów
z innymi platynowcami, mających szerokie zastosowania praktyczne.
rok odkrycia 1925
liczba atomowa 75
masa atomowa 186,207
elektroujemność 2,2
wartościowość +2, +3, +4, +5, +6, +7
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 7
.
10
-8
%
temperatura topnienia (
o
C) 3180
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 5700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 31(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
6
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
6
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Iryd
Iryd
Iryd
77
Ir - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 9; twardy i ciężki metal szlachetny
z grupy platynowców, używany do produkcji igieł strzykawek i żyletek. Stopy
irydu są stosowane do wyrobu tygli, kontaktów elektrycznych, termoelementów,
narzędzi chirurgicznych, ostrzy stalówek w wiecznych piórach. Czerń irydowa
i gąbka irydowa stosowane są jako katalizatory kontaktowe. Iryd wykazuje
odporność na działanie większości czynników chemicznych. Do wyjątków należą:
woda królewska oraz chlor, fluor, siarka- w wysokich temperaturach.
rok odkrycia 1803
liczba atomowa 77
masa atomowa 192,22
elektroujemność 2,2
wartościowość +2, +3, +4,+6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10-7%
temperatura topnienia (
o
C) 2443
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4550
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
7
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
4f
14
5s
2
5p
6
5d
7
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Platyna
Platyna
Platyna
78
Pt - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 10; metal szlachetny, ciężki, trudno topliwy,
srebrzystobiały, odporny na działanie wysokich temperatur, mało aktywny chemicznie, tworzy
liczne kompleksy; występuje w niektórych rudach niklu i miedzi; zastosowanie w jubilerstwie
(stop p. ze złotem- tzw. białe złoto), stomatologii, jako materiał do wyrobu elektrod, tygli,
narzędzi, w postaci czerni platynowej, gąbki oraz siatek drucianych platyna jest stosowana
jako katalizator, np. podczas produkcji amoniaku, kwasu cyjanowodorowego, podczas
przetwarzania ropy naftowej. K
2
[PtCl
4
] jest stosowany w fotografice.. W przyrodzie platyna
występuje w stanie wolnym (platyna rodzima) oraz w minerałach, m.in. w sperrylicie PtAs
2
i braggicie (Pt, Pd, Ni)S. Platyna jest otrzymywana przez rafinację platyny rodzimej, szlamu po
elektrolizie niklu i miedzi lub złomu platynowego. Użycie platyny w dopalaczach
samochodowych sprawia, że staje się ona jednym z elementów zanieczyszczenia środowiska,
niebezpiecznym dla zdrowia ludzi.
rok odkrycia 1750
liczba atomowa 78
masa atomowa 195,08
elektroujemność 2,2
wartościowość +2, +4, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-6
%
temperatura topnienia (
o
C) 1770
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4170
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 33(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
9
6s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
9
6s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Złoto
Złoto
Złoto
79
Au - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 11; miękki jasnożółty metal szlachetny. Nie
reaguje z większością związków (oprócz wody królewskiej - mieszaniny kwasów: solnego i
azotowego (V) - , chloru i jego kwasów). Spotykane w postaci złotego pyłu, lub niewielkich
grudek - samorodków. Używane w dentystyce, jubilerstwie; składnik styków elektrycznych,
czerwony barwnik szkła. W starożytności alchemicy próbowali zamienić przy pomocy tzw.
"kamienia filozoficznego" pospolite metale, takie jak ołów, żelazo, w złoto. Największe złoża
złota znajdują się w południowej części Afryki i w Ameryce Płn. Złoto białe to stop złota
najczęściej z platyną (niklem, palladem). Zielone złoto - najwięcej czternastokaratowy stop
złota ze srebrem lub srebrem i kadmem. Imitacja złota - tombak to stop miedzi i cynku
(czasem też arsenu) w odpowiednich proporcjach.
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 79
masa atomowa 196,96654
elektroujemność 2,4
wartościowość +1, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 4.10-7 %
temperatura topnienia (
o
C) 1064,2
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2800
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Rtęć
Rtęć
Rtęć
80
Hg - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 12; metal, srebrzysta toksyczna ciecz. Jedyny
metal będący cieczą w normalnych warunkach. Zwana kiedyś żywym srebrem. Zastosowanie
w termometrach, amalgamatach dentystycznych, jako elektroda (m.in. w procesie
otrzymywania sodu z soli kuchennej metodą elektrolityczną - sód doskonale rozpuszcza się w
rtęci nie dopuszczając przy tym reakcji z wodą). Tlenek rtęci - czerwony barwnik farb.
Podstawowe źródło rtęci w przyrodzie to minerał cynober - siarczek rtęci HgS. Największe
złoża cynobru - w zachodniej części USA, w Chinach i na Ukrainie. W starożytności metale
wiązano z ciałami niebieskimi: złoto ze Słońcem, ołów z Marsem, rtęć z Merkurym. Stąd
dzisiejsza nazwa w języku angielskim - mercury. Symbol Hg pochodzi od łacińskiego
Hydrargyrum.
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 80
masa atomowa 200,59
elektroujemność 1,9
wartościowość +1, +2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 8
.
10
-6
%
temperatura topnienia (
o
C) -38,83
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 356,9
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 33(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Tal
Tal
Tal
81
Tl - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 13; szary, łatwo topliwy metal,
aktywny chemicznie, traci połysk na powietrzu, silnie trujący - stosowany w
trutkach na gryzonie i owady i w stopach łożyskowych. Pojawia się w rudach
żelaza i cynku.
rok odkrycia 1861
liczba atomowa 81
masa atomowa 204,3833
elektroujemność 1,8
wartościowość +1, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00007 %
temperatura topnienia (
o
C) 303
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1460
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
6p
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Ołów
Ołów
Ołów
82
Pb - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 14; ciężki, miękki, toksyczny,
łatwo topliwy metal; niebieskobiały, lecz szarzejący na powietrzu. Używany do
produkcji płyt akumulatorowych, osłon przeciw promieniom rentgenowskim,
składnik stopów precyzyjnych. W przyrodzie ołów występuje w minerałach:
galenie ołowiowej, anglezycie (PbSO
4
), cerusycie (PbCO
3
), krokoicie (PbCrO
4
),
piromorficie Pb
3
(PO
4
)
2
·PbCl, wulfenicie (PbMoO
4
) i in. Otrzymywany jest
z galeny: przez prażenie powstaje tlenek PbO, poddawany następnie redukcji
tlenkiem węgla lub żelazem, albo przez częściowe utlenienie galeny do tlenku
i dalszą reakcję z tlenkiem (PbS+2PbO=3Pb+SO
2
).
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 82
masa atomowa 207,2
elektroujemność 1,8
wartościowość +2, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0013 %
temperatura topnienia (
o
C) 327,5
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1756
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(4)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
6p
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Bizmut
Bizmut
Bizmut
83
Bi - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 15; łatwo topliwy srebrzystoróżowy metal o
właściwościach diamagnetycznych, składnik stopów używanych w bezpiecznikach topikowych.
W przyrodzie występuje w minerałach - ochrze bizmutowej Bi
2
O
3
, bizmutynicie Bi
2
S
3
oraz
innych minerałach siarczkowych. Bizmut można wydzielić przez prażenie tlenku bizmutu z
węglem lub siarczku bizmutu z żelazem. W związkach chemicznych bizmut występuje na +3 i
+5 stopniu utlenienia. Nie reaguje z wodą, rozpuszcza się natomiast w kwasie azotowym i
stężonym kwasie siarkowym oraz w wodzie królewskiej. Z tlenem tworzy tlenek Bi
2
O
3
o
własnościach zasadowych, łatwo ulegający redukcji do metalicznego bizmutu. Do ważniejszych
związków bizmutu należą: azotan Bi(NO
3
)3·5H
2
O, siarczan Bi
2
(SO
4
)
3
bizmutowodór BiH
3
(bardzo
nietrwały), siarczek Bi
2
S
3
(nierozpuszczalny w wodorotlenkach i siarczkach). Metaliczny bizmut
stosowany jest jako składnik łatwo topliwych stopów wieloskładnikowych. Niektóre związki
bizmutu znajdują zastosowanie w medycynie.
rok odkrycia średniowiecze
liczba atomowa 83
masa atomowa 208,98037
elektroujemność 1,9
wartościowość +3, +5
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 8.10
-7
%
temperatura topnienia (
o
C) 271,4
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1564
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 27(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
6p
3
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
3
Układ okresowy
Układ okresowy
Polon
Polon
Polon
84
Po - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 16; radioaktywny metal występujący w
niektórych rudach uranu otrzymywany także przez bombardowanie bizmutu neutronami w
reaktorze jądrowym. Odkryty w lipcu 1898 roku przez Marię i Piotra Curie (po
przeanalizowaniu składu chemicznego tony odpadków dostarczonej im z Czechosłowackiej
kopalni uranu). W przyrodzie polon występuje w rudach uranowych. Najczęściej stosowany
izotop
210
Po otrzymuje się przez bombardowanie
209
Bi neutronami lub przeróbkę rud
uranowych, zawierających ok. 0,1 ppb tego pierwiastka. Do ważniejszych związków polonu
należą: H
2
Po (nietrwały, lotny), PoCl
2
, PoO
2
, PoO, PbPo, PoS, Po(OH)
4
. Znane są także liczne
związki metaloorganiczne, zawierające polon, np. pochodne fenylowe, tolilowe, mezytylowe.
210
Po obecny jest w dymie papierosowym. Polon jest silnie toksyczny. Znajduje zastosowanie
w analizie aktywacyjnej jako źródło cząstek lub neutronów (w mieszaninie z berylem) oraz
w badaniach mechanizmów procesów elektrodowych.
rok odkrycia 1898
liczba atomowa 84
masa atomowa (208,982)
elektroujemność (2,0)
wartościowość +2, +4, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2
.
10
-14
%
temperatura topnienia (
o
C) 250
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 962
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 27(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
6p
4
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
4
Układ okresowy
Układ okresowy
Astat
Astat
Astat
85
At - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 17; niestabilny półmetal,
otrzymywany jest przez bombardowanie tarcz bizmutowych cząstkami α o
wysokiej energii (po raz pierwszy dokonali tego 1940 D.R. Corson, K.R.
McKenzie i E.G. Segré):
209
Bi +
42
He ŕ
212
At + 210 n
Astat jest łatwo lotny, rozpuszcza się w niektórych substancjach organicznych.
Znanych jest 29 izotopów astatu, najdłużej życiowy
210
At ma okres półrozpadu
T
1/2
= 8,3 godz. W związkach chemicznych astat przyjmuje stopnie utlenienia: -1,
+1, +5. Występuje w roztworach w postaci jonów At
-
lub AtO
-
, AtO
3-
.
rok odkrycia 1940
liczba atomowa 85
masa atomowa (209,987)
elektroujemność (2,2)
wartościowość 1, 3, 5, 7
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-24
%
temperatura topnienia (
o
C)
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm)
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
6p
5
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
5
Układ okresowy
Układ okresowy
Radon
Radon
Radon
86
Rn - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 18 (helowców);
radioaktywny gaz, najcięższy z gazów szlachetnych, powstaje w wyniku
rozpadu radu. Występuje w źródłach mineralnych ( 2·10
-10
procentu
masowego). Radon tworzy 30 izotopów, wszystkie są promieniotwórcze. Jest
bezbarwnym, bezwonnym gazem o gęstości 9,7 g/dm
3
i temperaturze
topnienia -110°C. Najdłużej życiowy izotop
222
Rn ma okres półrozpadu
T
1/2
=3,8 dnia. Stosowany w leczniczych kąpielach i inhalacjach.
rok odkrycia 1901
liczba atomowa 86
masa atomowa (222,018)
elektroujemność -
wartościowość 2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 6
.
10
-16
%
temperatura topnienia (
o
C) -71
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -62
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 30(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Xe] 4f
14
5d
10
6s
2
6p
6
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
6
Układ okresowy
Układ okresowy
Frans
Frans
Frans
87
Fr (francium) - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 1; radioaktywny
metal alkaliczny; odkryty przez Marguerite Perey w Instytucie Curie w Paryżu
jako produkt promieniotwórczego rozpadu aktynu. Nazwany na cześć ojczyzny
odkrywczyni - Francji. Okres połowicznego rozpadu najtrwalszego izotopu
221
Fr
wynosi 21 min. Frans otrzymuje się przez bombardowanie toru cząstkami α.
rok odkrycia 1939
liczba atomowa 87
masa atomowa (223,02)
elektroujemność (0,7)
wartościowość +1
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-21
%
temperatura topnienia (
o
C) (27)
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm)
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 31(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 7s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
6
7s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Rad
Rad
Rad
88
Ra - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 2; wysoce radioaktywny metal
odkryty przez małżonków Curie w 1898; występuje w rudach uranu (okres
półrozpadu - 22 min.). Stosowany jako źródło neutronów i w radioterapii. Chlorek
radu, RaCl
2
, świeci w ciemności stąd nazwa metalu, radius - łac. promień.
Znanych jest 27 izotopów radu, wszystkie promieniotwórcze, emitują
promieniowanie α, β, γ. Najtrwalszy izotop
226
Ra ma okres półrozpadu T
1/2
=1599
lat. W przyrodzie rad występuje w minerałach uranowych, głównie w blendzie
smolistej UO
2-3
i karnotycie K
2
U
2
(VO
4
)
2
O
4
·3H
2
O, z których jest otrzymywany na
skalę techniczną. Rad wraz z berylem tworzy źródła neutronów.
rok odkrycia 1898
liczba atomowa 88
masa atomowa (226,025)
elektroujemność (0,9)
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-10
%
temperatura topnienia (
o
C) 700
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 27(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Aktyn
Aktyn
Aktyn
89
Ac - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców; metal, wykazuje
znaczną aktywność promieniowania alfa. Najdłużej życiowy izotop aktynu ma
okres półrozpadu T
1/2
= 21,8 lat. W związkach chemicznych występuje na +3
stopniu utlenienia. Do bardziej znanych jego związków należą: tlenek Ac
2
O
3
,
wodorotlenek Ac(OH)
3
, siarczek Ac
2
S
3
, halogenki AcCl
3
, AcF
3
, szczawian
Ac
2
(C
2
O
4
)
.
xH
2
O. Aktyn obecny jest (w bardzo małych ilościach) w rudach uranu
i toru.
rok odkrycia 1899 (Debierne)
liczba atomowa 89
masa atomowa (227,028)
elektroujemność (1,1)
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 6
.
10
-14
%
temperatura topnienia (
o
C) 817
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) (3200)
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 26(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 6d
1
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
6
6d
1
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Tor
Tor
Tor
90
Th - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców; ciężki, miękki,
srebrzystobiały, radioaktywny metal; izotop
232
Th jest używany jako źródło
energii w reaktorach jądrowych. Występuje w torycie (krzemianie toru) i
monacycie.
rok odkrycia 1828
liczba atomowa 90
masa atomowa 232,0381
elektroujemność 1,3
wartościowość +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00081%
temperatura topnienia (
o
C) 1750
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 25(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 6d
2
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
6s
2
6p
6
6d
2
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Protaktyn
Protaktyn
Protaktyn
91
Pa - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców;
krótkożyciowy metal powstający po rozpadzie uranu, przekształcając się po
tym w aktyn. Proaktyn metaliczny jest otrzymywany przez redukcję PaF
4
barem. W wysokich temperaturach proaktyn reaguje z tlenem i wodorem.
Łatwo wchodzi w reakcję z kwasem solnym, w stężonym kwasie azotowym
ulega pasywacji. Do lepiej poznanych związków proaktynu należą: Pa
2
O
5
, PaO
2
,
PaH
3
.
rok odkrycia 1828
liczba atomowa 91
masa atomowa 232,0381
elektroujemność 1,3
wartościowość +4, +5
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 9
.
10
-11
%
temperatura topnienia (
o
C) 1552
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4200
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 22(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
2
6d
1
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
2
6s
2
6p
6
6d
1
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Uran
Uran
Uran
92
U - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców; ciężki srebrzysty toksyczny
metal; dość aktywny chem., używany jako paliwo w reaktorach atomowych i w broni
nuklearnej. Przykład reakcji rozpadu atomowego:
238
U - H
2
+ ŕ
234
Th - e
-
ŕ
234
U - H
2+
ŕ
230
Th - He
2+
ŕ
226
Ra - He
2+
ŕ
222
Rn - He
2+
ŕ
218
Po - He
2+
ŕ
214
Pb - e
-
ŕ
214
Bi - e
-
ŕ
214
Po - He
2+
ŕ
210
Pb - e
-
ŕ
210
Bi - e
-
ŕ
210
Po - He
2+
ŕ
206
Pb
Przy czym cały ten rozpad trwa ponad 4,5 miliarda lat.
Ruda uranu:
uranit - UO
2
i U2O
3
, występuje w pegmatytach, ciemnoszary lub czarny
rok odkrycia 1789
liczba atomowa 92
masa atomowa 238,0289
elektroujemność 1,7
wartościowość +3, +4, +5 +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00023%
temperatura topnienia (
o
C) 1135
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3930
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
3
6d
1
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
3
6s
2
6p
6
6d
1
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Neptun
Neptun
Neptun
93
Np - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców i transuranowców,
promieniotwórczy metal znajdowany w małych ilościach w rudach uranu; czas połowicznego
rozpadu najtrwalszego izotopu wynosi 2 mln. lat; produkt uboczny w produkcji plutonu;
pierwszy raz otrzymany sztucznie w 1940 r. przez Edvina M. McMillana i P. H. Abelsona.
Bombardowali oni uran deuteronami (jądrami deuteru - zob. wodór):
238
U + 21 D
0
ŕ
239
U + 11 H
239
U ŕ
239
Np + e
-
Proces ten można przedstawić następująco: n
o
- e
-
= p
+
W wyniku tego bombardowania powstaje izotop uranu o liczbie masowej 239, którego jądro
emituje elektron, czemu towarzyszy przemiana neutronu w proton i zwiększenie liczby
atomowej pierwiastka do 93. Neptun i jego związki wydzielają się jako produkt uboczny przy
przerobie zużytych prętów paliwowych z reaktorów atomowych.
rok odkrycia 1940
liczba atomowa 93
masa atomowa (237,048)
elektroujemność -
wartościowość +3, +4, +5, +6,+7
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 4.10-17 %
temperatura topnienia (
o
C) 640
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 5200
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 17(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
4
6d
1
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
4
6s
2
6p
6
6d
1
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Pluton
Pluton
Pluton
94
Pu - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców, radioaktywny metal, drugi z
grupy transuranowców, znanych jest 18 izotopów, z których najważniejszy to
239
Pu. Pluton
występuje naturalnie w niewielkich ilościach w rudach uranowych i torowych. Izotopy
plutonu można wytworzyć przez bombardowanie uranu cząstkami α lub neutronami
powolnymi. Metaliczny pluton jest otrzymywany przez redukcję PuF
3
. Ogrzewany
w temperaturze 320-480°C zmniejsza swoją objętość. Wykazuje bardzo wysoką aktywność
promieniowania α. Pluton jest silnie radiotoksyczny. Znajduje zastosowanie w detektorach
dymu, w analizie fluorescencyjnej, jako źródło neutronów (po zmieszaniu z berylem). Izotop
239
Pu, który jest zarówno paliwem, jak i materiałem rozszczepialnym używanym w bombach
atomowych, można produkować w tzw. reaktorach powielających. Odkryty przez Glenn'a
Seaborga w 1940 r. Pierwszy uzyskany izotop miał liczbę masową 238. Obecnie pluton
wytwarza się w reaktorze
rok odkrycia 1940
liczba atomowa 94
masa atomowa (244,064)
elektroujemność -
wartościowość +3, +4, +5,+6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2
.
10
-19
%
temperatura topnienia (
o
C) 640
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3300
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 16(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
6
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
6
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Ameryk
Ameryk
Ameryk
95
Am - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców, trzeci metal z grupy
transuranowców, otrzymany przez bombardowanie plutonu neutronami:
239
Pu + 2
1
n ŕ
241
Pu
241
Pu ŕ
241
Am + e
-
Okres połowicznego rozpadu
241
Pu (2. reakcja) wynosi 13,2 lat, można by więc sądzić, że
zachodzi on bardzo wolno. Jednak należy uwzględnić fakt, że szybkość rozpadu jest początkowo
dość znaczna, a dopiero później maleje. W pierwszym tygodniu rozpada się już 10% ogólnej
ilości izotopu
241
Pu. Okres połowicznego rozpadu ameryku
241
Am wynosi 458 lat czemu
towarzyszy emisja cząsteczki a i powstawanie neptunu. W roku 1962 . cena 1 g ameryku
wynosiła ok. 1500 dolarów. Najdłużej życiowy
243
Am ma okres półrozpadu T
1/2
= 7950 lat i został
znaleziony w gwieździe HD 25354. Najbardziej rozpowszechnionym na Ziemi izotopem ameryku
jest
241
Am (T
1/2
= 430 lat), który pochodzi głównie z próbnych wybuchów jądrowych. Ameryk
tworzy kilka odmian alotropowych. W związkach chemicznych występuje na wszystkich
stopniach utlenienia, od +2 do +6. Do bardziej znanych związków ameryku należą: tlenki AmO,
Am
2
O
3
, AmO
2
, halogenki AmCl
3
, AmBr
3
, AmF
4
, tlenochlorek AmOCl, siarczek Am
2
S
3
, wodorek
AmH
3
. Ameryk nie występuje w przyrodzie. W 1944 r. został otrzymany po raz pierwszy przez
amerykańskich uczonych: G.Th. Seaborga, R.A. Jamesa, L.O. Morgana i A. Ghiorso.
rok odkrycia 1944
liczba atomowa 95
masa atomowa (243,061)
elektroujemność -
wartościowość +3, +4, +5, +6
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) 1174
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 14(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
7
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
7
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Kiur
Kiur
Kiur 96Cm - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców, czwarty metal z grupy
transuranowców, nazwany na cześć małżonków Curie. Jest to pierwszy pierwiastek,
którego nazwa pochodzi od nazwiska badacza i została zatwierdzona przez IUPAC
(Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej). Po raz pierwszy otrzymano kiur
bombardując pluton cząstkami a. Obecnie wytwarza się go na ogół przez bombardowanie
ameryku neutronami:
241
Am +
1
n ŕ
242
Pu ŕ
242
Cm + e
-
Izotop
247
Cm ma okres półrozpadu 15,6 mln lat. Światowa roczna produkcja związków
kiuru sięga 1 kg, a orientacyjna cena wytworzenia 1000 dolarów za 1 mg.
rok odkrycia 1944
liczba atomowa 96
masa atomowa (247,07)
elektroujemność -
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) 1350
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3100
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 15(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
7
6d
1
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
7
6s
2
6p
6
6d
1
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Berkel
Berkel
Berkel
97
Bk - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców, piąty transuranowiec,
promieniotwórczy metal otrzymany w 1949 r. przez zespół Seaborga dzięki bombardowaniu
ameryku cząstkami . Uzyskano osiem izotopów berkelu o liczbach masowych od 243 do
250; najdłuższy okres połowicznego zaniku, wynoszący 7000 lat, ma izotop
247
Bk. Nazwa
pochodzi od miasta Berkeley (w którym znajduje się laboratorium Seaborga i otrzymano po
raz pierwszy ten pierwiastek). W związkach chemicznych berkel występuje na stopniach
utlenienia +3 i +4. Obecnie miligramowe ilości berkelu można uzyskać przez długotrwałe
naświetlanie
242
Pu strumieniem neutronów. Do lepiej poznanych związków berkelu należy
BkCl
3
.
rok odkrycia 1949
liczba atomowa 97
masa atomowa (247,07)
elektroujemność –
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) –
temperatura topnienia (
o
C) 986
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 11(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
9
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
9
6s
2
6p
6
7s
2
Kaliforn
Kaliforn
Kaliforn
98
Cf - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców, szósty transuranowiec,
radioaktywny metal; po raz pierwszy uzyskany (w ilościach śladowych) przez Seaborga i
jego współpracowników w 1950 r. poddając kiur bombardowaniu cząstkami . Spośród
osiemnastu izotopów najtrwalszy jest kaliforn
251
Cf o okresie połowicznego zaniku
wynoszącym 900 lat. Stosowany jako źródło neutronów. Kaliforn i jego związki, na skutek
silnego promieniowania, świecą w ciemności. Są bardzo niebezpieczne dla zdrowia.
Światowa roczna produkcja związków kalifornu wynosi ok. 1 g, a orientacyjna cena
wytworzenia sięga 10 000 dolarów za 1 mg.
rok odkrycia 1950
liczba atomowa 98
masa atomowa (251,08)
elektroujemność -
wartościowość +2, +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) 900
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1470
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 17(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
10
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
10
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Einstein
Einstein
Einstein
99
Es - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców, siódmy
transuranowiec, metal promieniotwórczy otrzymany przez bombardowanie
plutonu neutronami; nazwany od nazwiska słynnego fizyka, Alberta Einsteina.
Wykorzystywany jest w reakcjach jądrowych otrzymywania mendelewu.
rok odkrycia 1953
liczba atomowa 99
masa atomowa (252,08)
wartościowość +2, +3
temperatura topnienia (
o
C) 860
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1500
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 14(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
11
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
11
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Ferm
Ferm
Ferm
100
Fm - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców i
transuranowców, metal otrzymany, podobnie jak einstein, bombardując pluton
neutronami. Nazwa pochodzi od nazwiska Enrico Fermiego, jednego z
konstruktorów pierwszej bomby atomowej. Uzyskiwany w ilościach najwyżej
10
-6
g, dlatego większość jego właściwości jest nieoznaczona. Izotop
255
Fm jest
obecny w opadzie radioaktywnym po wybuchu termojądrowym.
Izotopy lżejsze
(masa atomowa < 253) uzyskano bombardując uran jonami
16
O lub kaliforn
cząstkami α, izotopy cięższe (masa atomowa 253-255) powstają przez
naświetlanie plutonu strumieniem neutronów, izotop
256
Fm powstaje podczas
bombardowania ajnsztajnu cząstkami α. W związkach chemicznych ferm
występuje na +3 lub - rzadziej - na +2 stopniu utlenienia. Własności chemiczne
fermu zbliżone są do erbu.
rok odkrycia 1953
liczba atomowa 100
masa atomowa (257,095)
wartościowość +2, +3
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 18(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
12
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
12
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Mendelew
Mendelew
Mendelew (czasem spotykany błędny symbol Mv, albo też nazwa porządkowa
unnilunium, Unu)
101
Md - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców i
transuranowców, metal otrzymywany przez bombardowanie einsteinu cząstkami
. Najtrwalszy izotop o czasie połowicznego zaniku 56 dni. Łącznie wytworzono
dotychczas ok. 1 mld atomów mendelewa, co pozwoliło zbadać jego
podstawowe własności chemiczne. Mendelew ma charakter metaliczny (jest
podobny do pozostałych kiurowców), w związkach występuje najczęściej na +3 i,
rzadziej, na +2 stopniu utlenienia, co czyni go nieco podobnym raczej do iterbu,
niż do tulu. Nazwany od rosyjskiego uczonego Dymitra Mendelejewa.
rok odkrycia 1955
liczba atomowa 101
masa atomowa (258,095)
elektroujemność -
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) ?
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) ?
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
13
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
13
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Nobel
Nobel
Nobel
102
No - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3, aktynowców i transuranowców, metal
otrzymywany (w ilości kilku atomów) przez bombardowanie kiuru jonami węgla. Okres
połowicznego zaniku nobla wynosi około 3 s. Najtrwalszy izotop o masie atomowej 259,1
wykazuje czas połowicznego zaniku 58 min. łącznie wytworzono dotąd ok. 1 mln atomów
nobla (czyli 4·10
-17
g) i zbadano niektóre ich własności chemiczne: nobel ma charakter
typowo metaliczny, zbliżony do wapnia , a jego związki są podobne do związków wapnia i w
mniejszym stopniu, iterbu. Typowy stopień utlenienia wynosi +2 (co odróżnia go od
pozostałych kiurowców), z możliwością utlenienia do mniej trwałych związków nobla (III).
Nazwany na cześć wynalazcy dynamitu, założyciela i fundatora słynnej fundacji, Alfreda
Nobla.
rok odkrycia 1965
liczba atomowa 102
masa atomowa (259,1)
elektroujemność -
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) ?
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) ?
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 10(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
14
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
14
6s
2
6p
6
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Lorens
Lorens
Lorens
103
Lr (dawniej Lw) - pierwiastek chem. z bloku f, grupy 3,
transuranowiec, ostatni z grupy aktynowców, metal otrzymywany sztucznie z
kalifornu. Dawna nazwa Lawrence, symbol Lw. Nazwa pochodzi od hol. fizyka
Hendrika Lorentza. Dotychczas otrzymano 10 izotopów lorensu, wszystkie są
silnie promieniotwórcze i na tyle nietrwałe, że nie można otrzymać
odważalnych ilości lorensu. Łącznie wytworzono dotąd ok. 100 tys. atomów
tego pierwiastka i chociaż własności chemiczne lorensu są słabo poznane, to
można już powiedzieć, że w związkach jest on trójwartościowy i podobny do
pozostałych kiurowców oraz do lutetu.
rok odkrycia 1962
liczba atomowa 103
masa atomowa (260,1)
elektroujemność -
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) ?
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) ?
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 10(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
14
6d
1
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
14
6s
2
6p
6
6d
1
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Rutherford
Rutherford
Rutherford
104
Rf (d. Unq - Unnilquadium i Ku - Kurczatow) - pierwiastek chem.
z bloku d, grupy 4, transuranowiec, promieniotwórczy; otrzymany sztucznie
po raz pierwszy w roku 1969.
rok odkrycia 1969
liczba atomowa 104
masa atomowa (261,1)
elektroujemność -
wartościowość +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) ?
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) ?
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 10(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
14
6d
2
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
14
6s
2
6p
6
6d
2
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Dubn
Dubn
Dubn
105
Db - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 5, transuranowiec, metal nie
występujący w naturze. Otrzymany sztucznie w 1968 r. przez bombardowanie
ameryku jądrami neonu, jednak ze względu na nieudane próby powtórzenia
eksperymentu uznaje się rok 1970, kiedy otrzymano go w USA przez
bombardowanie kalifornu azotem; daw. nazywany hanem (łc. Hahnium, Ha).
rok odkrycia 1970
liczba atomowa 105
masa atomowa (262,1)
wartościowość +5
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 7(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Rn] 5f
14
6d
3
7s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
4f
14
5d
10
5f
14
6s
2
6p
6
6d
3
7s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Seaborg
Seaborg
Seaborg
106
Sg (d. Unh - Unnilhexium) - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 6,
transuranowiec nazwany na cześć amerykańskiego fizyka i chemika, laureata
nagrody Nobla - Glenn'a Seaborga.
rok odkrycia 1974
liczba atomowa 106
masa atomowa (263,1)
elektroujemność -
wartościowość -
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) ?
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) ?
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 4(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
-
Układ okresowy
Układ okresowy
Bohr
Bohr
Bohr
107
Bh (NIE: bor
5
B !) - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 7,
transuranowiec. Syntetyczny metal promieniotwórczy, otrzymany w Niemczech
w 1976 r.; daw. nazywany również nielsbohrem (łc. Nielsborium, Nb). Nazwa -
od imienia duńskiego fizyka, Nielsa Bohra.
rok odkrycia 1976
liczba atomowa 107
masa atomowa (262,1)
elektroujemność –
wartościowość –
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) –
temperatura topnienia (
o
C) –
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) –
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 2(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego: -
Układ okresowy
Układ okresowy
Has
Has
Has
108
Hs (d. Uno - Unniloctium) - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 8,
transuranowiec; znany tylko izotop
265
Hs. Obecna nazwa proponowana
przez IUPAC (Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej,
International Union of Pure and Applied Chemistry) brzmi Hahnium,
symbol Hn.
rok odkrycia 1984
liczba atomowa 108
masa atomowa (265,1)
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 1(0)
Układ okresowy
Układ okresowy
Meitner
Meitner
Meitner (Majtner)
109
Mt - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 9,
transuranowiec; znany tylko izotop
266
Mt. Nazwa pierwiastka pochodzi od
austriackiego fizyka - Lise Meitner. Nazwa zaproponowana w 1994 roku przez
międzynarodową komisję powołaną przez IUPAC dla rozstrzygnięcia
trwających od końca lat 50. sporów o pierwszeństwo odkryć ciężkich
pierwiastków transuranowych. Zarówno spodziewana polska pisownia
majtner (lub meitner), jak i nazwa międzynarodowa nie są jeszcze ostatecznie
zatwierdzone.
[Tak, czy owak obecna, przejściowa nazwa pochodzi od nazwiska austr.
fizyk - Lise Meitner].
rok odkrycia 1984
liczba atomowa 109
masa atomowa (266,1)
elektroujemność -
wartościowość -
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) ?
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) ?
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 1(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
-
Układ okresowy
Układ okresowy
Uununnilium
Uununnilium
Ununnilium
110
Uun - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 10, okres
"życia" jego atomu - ok. 0,001 s.
rok odkrycia 1994
liczba atomowa 110
Układ okresowy
Układ okresowy
Unununium
Unununium
Unununium
111
Uuu - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 11. Jądro
unununium składa się z 111 protonów i około 158 neutronów.
rok odkrycia 1994
liczba atomowa 111
Układ okresowy
Układ okresowy
Ununbium
Ununbium
Ununbium
112
Uub - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 12. "Najmłodszy"
pierwiastek. Pierwiastki o liczbach atomowych większych od 112 są nadal
syntetyzowane w laboratoriach dysponującymi cyklotronami i źródłami
neutronów, cząstek a i strumieniem jonów pierwiastków o liczbach
atomowych ok. 10.(Można to porównać do wkładania pomarańczy do koszyka.
Gdy koszyk jest już wypełniony po brzegi, wkładanie do niego kolejnych
pomarańcz staje się coraz trudniejsze, wzrasta bowiem prawdopodobieństwo
ich wypadnięcia z koszyka. Przychodzi wreszcie moment, gdy każda próba
włożenia pomarańczy do koszyka nowej pomarańczy kończy się jej
wypadnięciem).
rok odkrycia 1994
liczba atomowa 112
masa atomowa ?
elektroujemność -
wartościowość -
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) -
temperatura topnienia (
o
C) -
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) -
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
-
Układ okresowy
Układ okresowy
Wodór
Wodór
Wodór
1
H- pierwiastek chem. z bloku s, silnie wybuchowy, bezwonny,
najlżejszy gaz; występuje głównie w przestrzeni kosmicznej, z tlenem i
powietrzem tworzy tzw. mieszaninę piorunującą; otrzymywanie głównie
przez rozkład wody (np. elektrolitycznie); szeroko stosowany w przemyśle
chemicznym, np. do syntezy amoniaku oraz jako paliwo rakietowe i w
przemyśle spożywczym do utwardzania tłuszczów.
rok odkrycia 1766
liczba atomowa 1
masa atomowa 1,00794
elektroujemność 2,1
wartościowość 1
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00023%
temperatura topnienia (
o
C) -259,32
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -252,88
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 3(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
1s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Hel
Hel
Hel
2
He - pierwiastek chemiczny z bloku s, grupy18; gaz szlachetny,
najlżejszy po wodorze pierwiastek, występuje m.in. w gazie ziemnym,
źródłach mineralnych. W atmosferze Słońca odkryty w 1842 r. (Helios, gr.
- Słońce), na Ziemi w roku 1868 przez Williama Ramsay`a. Przy
wyładowaniu elektr. w rozrzedzonej atmosferze daje światło żółte,
z parami rtęci – niebieskie; chemicznie obojętny składnik gwiazd i materii
międzygwiezdnej; stosowany do wyrobu barwnych neonów, napełniania
balonów, uzyskiwania b. niskich temperatur bliskich zeru
bezwzględnemu, jako czynnik chłodzący w reaktorach jądrowych,
a w mieszaninie z tlenem jako powietrze dla nurków (zapobiega to
chorobie kesonowej nurków) oraz przy leczeniu astmy.
rok odkrycia 1868
liczba atomowa 2
masa atomowa 4,002602
elektroujemność –
wartościowość –
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera)
4.10
-7
%
temperatura topnienia (
o
C) (poniżej zera absolutnego < -273,15
o
C (0
kelwinów))
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -268,93
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 4(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
1s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Lit
Lit
Lit
3
Li- pierwiastek chem. z bloku s, najlżejszy metal (pływa po
powierzchni nafty i benzyny - z wody wypiera wodór tworząc mocną
zasadę LiOH), miękki; chemicznie b. aktywny; stosowany w syntezach
organicznych, w produkcji ogni sztucznych, kauczuku i jako pręty
regulacyjne w reaktorach atomowych. Metaliczny lit otrzymuje się
przez elektrolizę stopionego chlorku litu.
rok odkrycia 1817
liczba atomowa 3
masa atomowa 6,941
elektroujemność 1,0
wartościowość +1
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0018%
temperatura topnienia (
o
C) 180,5
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1340
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 5(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
1
1s
2
2s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Beryl
Beryl
Beryl
4
Be (Beryllium) - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 2, srebrzystoszary, lekki
metal. W przyrodzie występuje w minerałach - berylu Be
3
Al
2
Si
6
O
18
, chryzoberylu Al
2
BeO
4
,
fenakicie Be
2
SiO
4
. Niektóre odmiany minerału berylu (szmaragd, akwamaryn, heliodor)
znane są jako kamienie szlachetne. Beryl można wydzielić elektrolitycznie ze stopionych
soli berylu - chlorku i fluorku.
Beryl jest srebrzystobiałym metalem, twardym i kruchym, gęstość 1,85 g/cm
3
,
temperatura topnienia 1280°C. W związkach chemicznych występuje na +2 stopniu
utlenienia. Nie reaguje z wodą nawet w podwyższonej temperaturze, nie rozpuszcza się
na zimno w kwasie azotowym. Halogenki berylu mają na ogół charakter kowalencyjny.
Z tlenem beryl tworzy tlenek BeO, z wodorem BeH
2
. Znane są także związki berylu z
siarką- BeS, azotem - Be
3
N
2
, węglem - Be
2
C. Wodorotlenek Be(OH)
2
jest trudno
rozpuszczalny w wodzie i ma własności amfoteryczne, dzięki czemu można otrzymać
berylany: Na
2
BeO
2
i K
2
BeO
2
. Węglan BeCO
3
.
4H
2
O i siarczan BeSO
4
.
4H
2
O są dobrze
rozpuszczalne w wodzie.
Metaliczny beryl stosowany jest w technice jądrowej do wytwarzania okienek
przepuszczających promieniowanie X oraz osłon pochłaniających strumienie neutronów.
Beryl może służyć także jako dodatek do stopów innych metali.
rok odkrycia 1798 (Friedrich Wöhler)
liczba atomowa 4
masa atomowa 9,012182
elektroujemność 1,5
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0002%
temperatura topnienia (
o
C) 1287
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2500
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 6(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
1s
2
2s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Bor
Bor
Bor
5
B (Borum) - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 13, trudno topliwy
półmetal, brunatny proszek; mało aktywny chemicznie. Stosowany jako
dodatek do szkła laboratoryjnego i w produkcji środków bakteriobójczych. W
przyrodzie występuje w minerałach - kernicie Na
2
B
4
O
7
·4H
2
O, boraksie
Na
2
B
4
O
7
·10H
2
O, boracycie Mg
6
B
14
O
26
Cl
2
i kolemanicie Ca
2
B
6
O
11
·5H
2
O. Bor
można wydzielić przez rozkład par BJ
3
oraz BCl
3
lub redukcję tlenku boru
magnezem.
kwas ortoborowy H3BO3 - powstaje podczas hydrolizy halogenków boru lub
utleniania boru stężonym kwasem azotowym
rok odkrycia 1808 (Humphry Davy)
liczba atomowa 5
masa atomowa 10,811
elektroujemność 2,0
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0009%
temperatura topnienia (
o
C) 2300
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 9(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
2p
1
1s
2
2s
2
2p
1
kwas metaborowy HBO2, powstający wskutek odwodnienia kwasu ortoborowego.
Układ okresowy
Układ okresowy
Węgiel
Węgiel
Węgiel
6
C - pierwiastek z bloku p, grupy 14, niemetal; występuje w dwóch
odmianach alotropowych:
; wchodzi, w postaci związków, w
skład wszystkich organizmów żywych.
1/12 masy atomu węgla
12
C jest przyjęta za międzynarodową jednostkę masy
atomowej u i wynosi około 1,66054
.
10
-24
g. Jest to w dobrym przybliżeniu
masa protonu.
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 6
masa atomowa 12,011
elektroujemność 2,5
wartościowość -4, +2, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,018%
temperatura topnienia (
o
C) 3850
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 12(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
2p
2
1s
2
2s
2
2p
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Grafit
Grafit
Węgiel występuje w przyrodzie zarówno w stanie
wolnym jak i w postaci najrozmaitszych związków
nieorganicznych i organicznych.
Do nieorganicznych związków węgla należą przede
wszystkim: dwutlenek węgla, węglany i węgliki.
Węglan wapniowy - składnik wapieni, kredy,
marmurów - tworzy masywy górskie.
W stanie wolnym węgiel występuje w przyrodzie w
postaci minerałów - diamentu i grafitu. Są to dwie
różne odmiany alotropowe tego pierwiastka,
różniące się właściwościami fizycznymi i
chemicznymi. Ta różnica wynika z rozmieszczenia i
sposobie powiązania atomów (rys. 1 i 2). Diament
można otrzymać z grafitu tylko przez zastosowanie
wysokiego ciśnienia; wysoka temperatura jest
konieczna do zapewnienia dostatecznej szybkości
przemiany. .
Diament
Diament
Występujące w przyrodzie diamenty powstały z węgla w głębi skorupy ziemskiej pod wysokim ciśnieniem i
w wysokiej temperaturze.
Diament jest najtrwalszym minerałem, w postaci czystej bezbarwnym, nie przewodzącym prądu
elektrycznego. Grafit w odróżnieniu od diamentu, tworzy czarne, miękkie i łupliwe kryształy dobrze
przewodzące prąd elektryczny.
Stosunkowo niedawno (1985) otrzymano
sztucznie nową odmianę alotropową wegla -
fulleren, a następnie (1991) kolejną -
nanorurkę. W odmianach tych węgiel ma nowe,
nieznane uprzednio właściwości, co
spowodowało lawinę badań i odkryć.
Fullereny to struktury zbudowane z atomów
węgla (od 28 do kilkuset), tworzące zamknięte
sfery kuliste lub elipsolidalne.
Tworzą sie one w wyniku swobodnej kondensacji
par wegla w atmosferze gazu obojetnego (helu);
synteza jest prowadzona w łuku elektrycznym ( z
uzyciem elektrod grafitowych) lub metodą
odparowania grafitu wiązką światła laserowego
o odpowiednio dużej mocy.
Azot
Azot
Azot
7
N - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 15, bezwonny, niepalny gaz,
słabo rozpuszczalny w wodzie, bierny chemicznie, główny składnik
powietrza (78% obj.), stosowany głównie do produkcji amoniaku i
nawozów azotowych oraz do napełniania żarówek i termometrów. Związki
azotu (np. białka) są niezbędne do życia. Sole kwasu azotowego (V)(HNO
3
)
- azotany mają silne właściwości utleniające; stosowane jako nawozy
mineralne, materiały wybuchowe i w lecznictwie.
Azot otrzymuje się przez
destylację frakcjonowaną ciekłego powietrza oraz spalanie metanu w
powietrzu (dla celów technicznych) albo rozkład azotynu amonu bądź
azydku sodu (dla celów laboratoryjnych). Pod wpływem promieniowania
kosmicznego z izotopu azotu
14
N powstaje promieniotwórczy izotop węgla,
wykorzystywany w metodzie datowania
14
C.
rok odkrycia 1772 (Ernest Rutherford)
liczba atomowa 7
masa atomowa 14,00674
elektroujemność 3,0
wartościowość -3, -2, +2, +3, +5
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0019%
temperatura topnienia (
o
C) -210
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -195,8
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 12(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
2p
3
1s
2
2s
2
2p
3
Układ okresowy
Układ okresowy
Tlen
Tlen
Tlen
8
O - pierwiastek z bloku p, grupy 16; bardzo aktywny gaz, słabo
rozpuszczalny w wodzie; w stanie wolnym znajduje się w powietrzu (ok. 23%
wag.), najpospolitszy pierwiastek na Ziemi; niezbędny do oddychania i
spalania. Otrzymywany głównie przez destylację frakcjonującą ciekłego
powietrza. Odkryty w 1774 r. przez Josepha Priestley'a, który stwierdził, że
zwiększona masa metali podczas ogrzewania (utleniania) nie pochodzi od
tajemniczych cząstek wydobywających się z ognia, przenikających przez
szkło i pochłanianych przez metal - jak dotychczas twierdzono - lecz od
jednego ze składników powietrza, tlenu.
rok odkrycia 1774 (Joseph Priestley)
liczba atomowa 8
masa atomowa 15,9994
elektroujemność 3,5
wartościowość -2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera)
temperatura topnienia (
o
C) -218,78
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -182,96
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 10(3)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
2p
4
1s
2
2s+ 2p
Układ okresowy
Układ okresowy
Fluor
Fluor
Fluor
9
F - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 17; zielonożółty gaz, o
drażniącym zapachu, silnie trujący; najaktywniejszy pierwiastek chemiczny -
łączy się z większością innych. Kwas fluorowowodorowy trawi nawet szkło.
W przyrodzie fluor występuje wyłącznie w stanie związanym w minerałach:
fluorycie CaF
2
, kriolicie Na
3
AlF
6
, apatycie 3Ca
3
(PO
4
)
2
·CaF
2
. Do ważniejszych
związków fluoru należą także fluorogliniany (sole kwasu fluoroglinowego
H
2
3[AlF
6
]) i fluorokrzemiany (sole kwasu fluorokrzemowego H
2
[SiF
2
]). Fluor
łatwo wchodzi w reakcje fluorowania węglowodorów nasyconych. Poza
samym fluorem dogodnymi środkami fluorującymi są fluorki nieorganiczne
np. CoF
3
, Hg
2
F
2
, SbF
3
. Do otrzymywania fluorków arylów wykorzystywany jest
kwas tetrafluoroborowy HBF
4
.
rok odkrycia 1886
liczba atomowa 9
masa atomowa 18,998403
elektroujemność 4,0
wartościowość -1
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera)
0,054%
temperatura topnienia (
o
C) -218,6
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -188,1
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 9(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
2p
5
1s
2
2s
2
2p
5
Układ okresowy
Układ okresowy
Neon
Neon
Neon
10
Ne - pierwiastek chemiczny z bloku p, grupy 18; (z gr. - nowy)
bezwonny gaz szlachetny. Ze względu na b. niską aktywność chemiczną
(cecha wszystkich gazów szlachetnych); cząsteczki neonu - jednoatomowe.
Zawartość neonu w powietrzu atmosferycznym wynosi 0,001818%
objętościowych (czyli 18,18 ppm [parts per milion]). Neon znajduje
zastosowanie do napełniania lamp jarzeniowych (tzw. neonów) o żywym,
czerwonym świetle, lamp przeciwmgielnych oraz małych lampek kontrolnych
(tzw. neonówek).
rok odkrycia 1898
liczba atomowa 10
masa atomowa 20,1797
elektroujemność -
wartościowość -
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 5
.
10
-7
%
temperatura topnienia (
o
C) -248,58
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -246,05
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 10(3)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[He] 2s
2
2p
6
1s
2
2s
2
2p
6
Układ okresowy
Układ okresowy
Sód
Sód
Sód
11
Na - pierwiastek z bloku s, grupy 1; miękki, srebrzysty metal, b.
aktywny chemicznie; utlenia się na powietrzu; gwałtownie reaguje z wodą.
Stosowany przy produkcji mydła toaletowego, szkła sodowego
(butelkowego), sody kaustycznej (żrącej, NaOH) i jako czynnik chłodzący w
reaktorach jądrowych. Składnik soli kuchennej, otrzymywany przez jej
elektrolityczny rozkład.
rok odkrycia 1807
liczba atomowa 11
masa atomowa 22,989768
elektroujemność 0,9
wartościowość +1
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2,30%
temperatura topnienia (
o
C) 97,9
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 881
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 17(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Magnez
Magnez
Magnez
12
Mg - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 2, berylowców (beryl );
lekki, srebrzysty metal, aktywny chemicznie (w wysokiej temperaturze ma
zdolność do wiązania biernego azotu). Składnik lekkich stopów używanych
w przemyśle lotniczym i samochodowym. Znane są 3 trwałe izotopy
magnetyczne. W przyrodzie występuje pospolicie, w postaci soli, w licznych
minerałach wchodzących w skład skał osadowych (m.in. uwodnione
siarczany magnezu: epsomit i kizeryt, karnalit, langbeinit, kainit),
serpentynowych i dolomitowych (magnezyt, dolomit) oraz krzemianowych
(np. oliwin, a także zasadowe krzemiany magnezu i wapnia, czyli azbest
i talk). W związkach chemicznych zawsze dwuwartościowy.
rok odkrycia 1808
liczba atomowa 12
masa atomowa 24,305
elektroujemność 1,2
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2,74%
temperatura topnienia (
o
C) 650
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1105
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 15(3)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Glin
Glin
Glin
13
Al - (aluminium) pierwiastek chem. z bloku p, grupy 13;
srebrzystobiały metal, lekki, miękki, kowalny, b. dobry przewodnik ciepła i
elektryczności; wykazuje właściwości amfoteryczne (zarówno zasadowe jak
i kwasowe). Odporny na korozję; pokrywa się cienką warstewką tlenku nie
dopuszczając do głębszego zniszczenia. W przyrodzie glin występuje
w minerałach: kaolinicie [Al
2
(OH)
4
][Si
2
O
5
], silimanicie Al
2
SiO
5
, albicie
Na[AlSi
3
O
8
], ortoklazie K[AlSi
3
O
8
], boksycie AlO(OH), kriolicie Na
3
[AlF
6
],
korundzie Al
2
O
3
, gibbsycie Al(OH)
3
, i w wielu innych.
rok odkrycia 1825
liczba atomowa 13
masa atomowa 26,981539
elektroujemność 1,5 wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 8,22%
temperatura topnienia (
o
C) 660
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2520
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
2
3p
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Krzem
Krzem
Krzem
14
Si - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 14; półmetal, twarda
substancja krystaliczna (półprzewodnik) o strukturze diamentu lub
bezpostaciowa. W przyrodzie występuje jedynie w postaci związków,
bardzo licznych i obficie występujących; składnik kwarcu, o składzie
chem. wyrażanym najczęściej wzorem SiO
2
. Zastosowania krzemu i jego
związków są bardzo rozległe: podstawowe surowce w przemyśle
szklarskim, ceramicznym, materiałów budowlanych, produkcja
półprzewodników (tranzystory i układy scalone, procesory), smary
silikonowe, jako składnik stopów o dużej wytrzymałości mech. i
odporności na korozję.
rok odkrycia 1822
liczba atomowa 14
masa atomowa 28,0855
elektroujemność 1,8
wartościowość +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 27,00%
temperatura topnienia (
o
C) 1417
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3280
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 14(3)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
2
3p
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Fosfor
Fosfor
Fosfor
15
P - (fosforos - gr. niosący światło) pierwiastek chem. z bloku p, grupy
15; niemetal występujący w kilku odmianach alotropowych, z czego
najważniejsze to:
Fosfor biały jest miękką, żółtawą (od domieszek) masą, odznaczającą się nieprzyjemnym
czosnkowym zapachem; praktycznie nie rozpuszcza się w wodzie, natomiast jest dobrze
rozpuszczalny w wielu innych rozpuszczalnikach, jak na przykład w dwusiarczku węgla
(CS
2
), terpentynie, eterze itp. Przechowywany pod wodą, gdyż w powietrzu łatwo się
utlenia, obserwujemy przy tym przemianę energii chemicznej w promienistą
(chemiluminescencja). Dzięki temu biały fosfor utleniając się świeci w ciemności i stąd
pochodzi jego nazwa. Fosfor biały jest substancją tak aktywną, że ogrzany do
temperatury ok. 50
o
C, lub potarty jakimkolwiek przedmiotem zapala się i płonie
białożółtym płomieniem. Może również zapalać się samorzutnie, gdyż podczas
powolnego utleniania jest wydzielana dostateczna ilość ciepła.
Fosfor czerwony jest proszkiem o barwie ciemnoczerwonej. Nie rozpuszcza się w wodzie i
innych rozpuszczalnikach, wskutek czego nie ma właściwości trujących. Nie jest tak
aktywny jak fosfor biały, nie świeci, nie utlenia się w zwykłych warunkach, zapala się
dopiero po ogrzaniu powyżej 400
o
C.
Fosfor czarny – przypominający grafit, dobry przewodnik elektryczności i ciepła
rok odkrycia 1669 (H. Brandt)
liczba atomowa 15
masa atomowa 28,0855
elektroujemność 2,1
wartościowość +3 +5
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,11%
temperatura topnienia (
o
C): fosfor biały: 44 fosfor czerwony: sublimuje w 416
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) fosfor biały: 280
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 17(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
2
3p
3
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
3
Układ okresowy
Układ okresowy
Siarka
Siarka
Siarka
16
S - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 16; aktywny niemetal, tworzy kilka odmian
alotropowych, z czego najbardziej znana to żółte kryształy. Złoża siarki rodzimej w Polsce
zaliczają się do największych na świecie. Służy m.in. do produkcji kwasu siarkowego,
zapałek, środków leczniczych, do wulkanizacji kauczuku. Kwasy siarkowe:
· H
2
SO
4
- kwas siarkowy (VI)
SO
3
+ H
2
O ŕ H2SO4
· H
2
SO
3
- kwas siarkowy (IV) (dawniej - kwas siarkawy)
SO
2
+ H
2
O ŕ H2SO3
· H
2
S
2
O
3
- kwas tiosiarkowy (theion - gr. siarka)
H
2
SO
3
+ S ŕ H
2
S
2
O
3
(w rzeczywistości kwas tiosiarkowy nie istnieje w stanie wolnym, a w roztworze wodnym
wkrótce rozpada się na wodę, siarkę i dwutlenek siarki, która powoduje zmętnienie wody:
H
2
S
2
O
3
ŕ H
2
O + SO
2
+ S )
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 16
masa atomowa 32,066
elektroujemność 2,5
wartościowość 2, 4, 6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,04%
temperatura topnienia (
o
C) 119,6
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 444,6
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 15(4)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
2
3p
4
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
4
Układ okresowy
Układ okresowy
Chlor
Chlor
Chlor
17
Cl - pierwiastek chemiczny z bloku p, grupy 17; niemetal, zielonożółty gaz o
drażniącym zapachu, trujący, b. aktywny chem., rozpuszczony w wodzie tworzy tzw. wodę
chlorową.
W przyrodzie chlor występuje w stanie wolnym w gazach wulkanicznych, a w stanie
związanym w wielu minerałach: halicie NaCl, sylwinie KCl, sylwinicie KCl×NaCl, karnalicie
KCl×MgCl
2
×6H
2
O, kainicie KCl×MgSO
4
×3H
2
O, oraz pod postacią licznych chlorków litowców i
berylowców w wodzie morskiej. Chlor jest otrzymywany w skali przemysłowej przez
elektrolizę wodnych roztworów soli lub elektrolizę stopionych soli. Dla potrzeb
laboratoryjnych chlor wydziela się z HCl działaniem środków utleniających np. MnO
2
lub
KMnO
4
. Cząsteczki chloru są dwuatomowe. Rozpuszcza się w wodzie, częściowo ulegając
dysproporcjonowaniu do chlorków i nietrwałego kwasu podchlorawego HClO. Chlor wykazuje
dużą aktywność chemiczną - z siarką, fosforem, arsenem i wieloma metalami reaguje
bezpośrednio, niekiedy bardzo gwałtownie. Chlor utlenia jony bromkowe lub jodkowe w
środowisku wodnym do wolnego fluorowca. Z wodorem chlor tworzy chlorowodór HCl. Chlor
jest stosowany jako środek bielący i dezynfekujący, surowiec do produkcji podchlorynów,
chloranów, czterochlorku węgla, chloroformu, barwników, insektycydów oraz do syntez
organicznych.
rok odkrycia 1774
liczba atomowa 17
masa atomowa 35,4527
elektroujemność 3,0
wartościowość -1, +1, +3, +4, +5, +7
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,19%
temperatura topnienia (
o
C) -101,0
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -34,0
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego: [Ne] 3s
2
3p
5
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
Układ okresowy
Układ okresowy
Argon
Argon
Argon
18
Ar - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 18; (gr. - nieczynny) gaz
szlachetny; używany do napełniania żarówek i lamp jarzeniowych oraz jako
atmosfera ochronna przy spawaniu. Zawartość argonu w atmosferze wynosi
0,93% objętości (najpospolitszy gaz szlachetny). Otrzymuje się go przez
destylację ciekłego powietrza. Argon jest gazem jednoatomowym o bardzo
słabych siłach van der Waalsa, bezwonnym, bezbarwnym, obojętnym
chemicznie (argon znaczy po grecku nieczynny) i pozbawionym działania
fizjologicznego. Z niektórymi związkami organicznymi i nieorganicznymi tworzy
klatraty.
rok odkrycia 1894
liczba atomowa 18
masa atomowa 39,948
elektroujemność -
wartościowość -
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera +atmosfera + hydrosfera)
0,0004%
temperatura topnienia (
o
C) -189,33
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -185,86
liczba znanych izotopów (wtym trwałe tzn. o okresie półrozpadu ponad
1 mld lat) 15(3)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ne] 3s
2
3p
6
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
Układ okresowy
Układ okresowy
Potas
Potas
Potas
19
K - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 1; b. aktywny, srebrzystobiały metal, miękki,
łatwo topliwy; gwałtownie reaguje z wodą wydzielając z niej wodór ; służy do produkcji
wodorotlenku potasu (KOH), szarego mydła, szkła kryształowego, a także jako czynnik
chłodzący w elektrowniach atomowych. Jod rozpuszczony w alkoholowym roztworze jodku
potasu to jodyna. Metaliczny potas otrzymuje się przez elektrolizę stopionego wodorotlenku
potasu, prażenie karbidu z fluorkiem potasu, destylację KCl z metalicznym sodem. W
przyrodzie występuje w licznych minerałach: karnalicie KCl·MgCl
2
·6H
2
O, kainicie
KCl·MgSO
4
·3H
2
O, sylwinie KCl, saletrze potasowej KNO
3
, polihalicie K
2
SO
4
·MgSO
4
·2CaSO
4
,
a także w krzemianach i glinokrzemianach oraz organizmach roślinnych i zwierzęcych. W
związkach chemicznych zawsze jednowartościowy. Jest bardzo aktywny chemicznie,
w temperaturze pokojowej reaguje z tlenkiem, fluorowcami, siarką, halogenowodorami,
kwasami. Potas wypiera wodór z wody tworząc mocną zasadę KOH, reaguje z gazowym
amoniakiem dając amidek KNH
2
, w ciekłym amoniaku roztwarza się.
rok odkrycia 1807
liczba atomowa 19
masa atomowa 39,0983
elektroujemność 0,9
wartościowość +1
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 1,82%
temperatura topnienia (
o
C) 63,7
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 765
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 20(3)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 4s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Wapń
Wapń
Wapń
20
Ca - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 2; aktywny, srebrzysty metal,
składnik gipsu (uwodniony siarczan wapnia, CaSO
4
) używanego w produkcji
cementu, wapna gaszonego stosowanego w budownictwie, fluorku wapnia
(topnik używany w metalurgii, emalia w ceramice), chlorku wapnia - bardzo
higroskopijnej soli służącej do osuszania gazów i posypywania dróg zimą
zamiast soli kuchennej. W przyrodzie występuje głównie jako gips i kalcyt.
rok odkrycia 1808
liczba atomowa 20
masa atomowa 40,078
elektroujemność 1,0
wartościowość +2 zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera +
hydrosfera) 4,62%
temperatura topnienia (
o
C) 842
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1105
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn. o okresie półrozpadu ponad 1 mld
lat) 20(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Skand
Skand
Skand
21
Sc - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 3; biały metal ziem
rzadkich, występuje głównie na obszarach Skandynawii (stąd nazwa) w
postaci krzemianu. Zastosowanie w pamięciach komputerowych i
wytrzymałych stopach
rok odkrycia 1879
liczba atomowa 21
masa atomowa 44,955910
elektroujemność 1,3
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0025%
temperatura topnienia (
o
C) 1545
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2750
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
1
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
1
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Tytan
Tytan
Tytan
22
Ti - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 4; lekki metal, kruchy,
odporny na korozję. Stopy stosowane w lotnictwie, budownictwie
okrętów, tlenek t. (biel tytanowa) do produkcji farb. Główne rudy -
ilmenit (tlenek tytanu i żelaza ) i rutyl (tlenek tytanu).
rok odkrycia 1789
liczba atomowa 2
masa atomowa 47,88
elektroujemność 1,5
wartościowość +3, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,63%
temperatura topnienia (
o
C) 1669
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3330
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(5)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
2
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
2
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Wanad
Wanad
Wanad
23
V - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 15; trujący szary metal,
twardy, odporny chem.; stosowany w stopach z żelazem jako stal
wanadowa, a także składnik szkła pochłaniającego promienie UV. Rudy:
wanadynit (chlorowanadynian ołowiu) i karnotyt (uwodniony
uranylowanadian potasu).
rok odkrycia 1830
liczba atomowa 23
masa atomowa 50,6415
elektroujemność 1,7
wartościowość +2, +3, +4, +5
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,013%
temperatura topnienia (oC) 1950
temperatura wrzenia (oC, p = 1 atm) 3400
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 12(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
3
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
3
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Chrom
Chrom
Chrom
24
Cr - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 6; srebrzystoniebieski metal. Związki c. -
barwne. W przyrodzie występuje w minerałach - chromicie FeCr
2
O
4
, krokoicie PbCrO
4
,
uwarowicie Ca
3
Cr
2
(SiO
4
)
3
, ochrze chromowej Cr
2
O
3
i chromitycie Fe
2
O
3
×2Cr
2
O
3
. Chrom jest
otrzymywany przez prażenie rud chromowych i dalszą ich przeróbkę aż do wydzielenia
Cr
2
O
3
, który następnie redukuje się aluminotermicznie. Z rudy chromitowej chrom
wytapiany jest także metodą elektrotermiczną, z użyciem węgla jako reduktora. W
temperaturze pokojowej jest odporny na działanie wody, fluorowców, siarki, azotu, węgla,
rozpuszcza się w kwasie solnym i siarkowym, natomiast w kwasie azotowym i w wodzie
królewskiej ulega pasywacji.
Chrom jest składnikiem stali specjalnych, charakteryzujących się wyższą odpornością
mechaniczną i chemiczną, służy także do wytwarzania powłok galwanicznych. Związki
chromu używane są w garbarstwie, fotografice oraz jako pigmenty.
rok odkrycia 1798
liczba atomowa 24
masa atomowa 51,9961
elektroujemność 1,9
wartościowość +1, +2, +3, +4, +5, +6
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0121%
temperatura topnienia (
o
C) 1910
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(4)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
5
4s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Magnan
Magnan
Mangan
25
Mn - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 7; srebrzystobiały, kruchy
metal przejściowy występujący w czterech odmianach alotropowych; chemicznie
średnio aktywny, na powietrzu pokrywa się warstwą tlenku, reaguje z kwasami,
siarką, węglem i azotem, nie reaguje z wodorem; mangan jest stosowany
w hutnictwie jako dopełniacz i dodatek stopowy podnoszący twardość
i wytrzymałość na ścieranie, do wyrobu elementów oporowych; w postaci
związków m.in. do wyrobu środków dezynfekujących, odbarwiania szkła,
w analizie chemicznej.
rok odkrycia 1774
liczba atomowa 25
masa atomowa 54,93805
elektroujemność 1,7
wartościowość +2, +3, +4, +6, +7
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,105%
temperatura topnienia (
o
C) 1244
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2060
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
5
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Żelazo
Żelazo
Żelazo
26
Fe - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 8; ciężki metal, aktywny chemicznie,
posiada właściwości ferromagnetyczne. Stosowany w hutnictwie jako główny składnik stali,
żeliwa i innych stopów; także pełni funkcję katalizatora (substytut platyny). Otrzymywane w
tzw. wielkim piecu podczas redukcji rud żelaza węglem i tlenkiem węgla. Proces ten jest
złożony i zachodzi w kilku stadiach, przy czym następuje stopniowe przechodzenie żelaza na
coraz niższy stopień utlenienia.
Najważniejsze rudy żelaza:
magnetyt (72% wag. żelaza) - Fe
3
O
4
hematyt (70% Fe) - Fe
3
O
3
limonit ( <52% Fe) - Fe
2
O
3
. nH
2
O
syderyt ( <48% Fe) - FeCO
3
lepidokrokit - Fe(OH)
2
, Fe(OH)
3
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 26
masa atomowa 55,847
elektroujemność 1,9
wartościowość +2, +3, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 6,14%
temperatura topnienia (
o
C) 1536
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2750
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 15(4)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
6
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
6
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Wytop żelaza
Wytop żelaza
Wytop żelaza
Wytop żelaza
Wytop żelaza. Proces
produkcji przeprowadza
się w urządzeniu
zwanym wielkim
piecem. Jest to
konstrukcja wykonana
ze stali, wyłożona
wewnątrz ceramicznym i
węglowym (w dolnej
części) materiałem
ogniotrwałym
Kobalt
Kobalt
Kobalt
27
Co - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 9; srebrzystobiały metal, trudno topliwy,
właściwości ferromagnetyczne. Izotop kobaltu,
60
Co stosowany (pod nazwą bomba kobaltowa,
ze względu na wysoką zdolność wysłania promieni ) w medycynie do napromieniowania
komórek nowotworowych, w technice do defektoskopii (badania wewn. budowy metali). W
przyrodzie występuje w nielicznych minerałach, głównie siarczkach i arsenkach. Kobalt
otrzymuje się przez redukcję tlenków kobaltu otrzymywanych z rud kobaltonośnych. Światowa
roczna produkcja kobaltu jest oceniana na 40 000 t, a jego cena osiąga ok. 50 dolarów za 1 kg.
Związki kobaltu stosuje przemysł szklarski (szkło kobaltowe) i ceramiczny. Kobalt wchodzi
w skład witaminy B
12
, substancji niezbędnej do życia.
rok odkrycia 1735
liczba atomowa 27
masa atomowa 58,9332
elektroujemność 2,0
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0029%
temperatura topnienia (
o
C) 1495
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3100
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 13(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
7
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
7
4s
Układ okresowy
Układ okresowy
Nikiel
Nikiel
Nikiel
28
Ni - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 10; srebrzystobiały metal odporny na
korozję. Do najważniejszych minerałów niklowych należą: milleryt, nikielin, chloantyt
NiAs
2
, piryt żelazowo-niklowy (piryt magnetyczny) i garnieryt. Nikiel rodzimy występuje
w meteorytach. Rudy niklu przerabia się najczęściej na tlenki, redukowane następnie
węglem, a tak otrzymany surowy nikiel poddaje się rafinacji elektrolitycznej. Nikiel
znajduje zastosowanie do produkcji stopów (konstantan, nikielina, hipernik, nowe
srebro (alpaka, argentan), alniko, stop Monela, chromonikielina, manganin, melchior,
miedzionikiel, mosiądze, stop K-42-B oraz in.) i jako katalizator, jego związki zaś są
używane do niklowania i produkcji akumulatorów niklowych Edisona.
rok odkrycia 1735
liczba atomowa 28
masa atomowa 58,69
elektroujemność 2,0
wartościowość +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0099%
temperatura topnienia (
o
C) 1454
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2920
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 16(5)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
8
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
8
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Miedź
Miedź
Miedź
29
Cu - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 11; różowy metal, miękki,
ciągliwy, b. dobry przewodnik ciepła i elektryczności. Tworzy dwa trwałe
izotopy. W przyrodzie spotykana w postaci metalicznej (miedź rodzima) i
w licznych rudach miedzi (chalkozyn, chalkopiryt, kupryt, malachit,
azuryt). Stanowi najlepszy, po srebrz , przewodnik ciepła i elektryczności.
Jest mniej szlachetna od srebra i złota - w wilgotnym powietrzu pokrywa
się patyną (zasadowym węglanem miedziowym, na nowszych wyrobach -
zasadowym siarczanem, zanieczyszczenie powietrza związkami siarki).
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 29
masa atomowa 58,9332
elektroujemność 1,9
wartościowość +1, +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0068%
temperatura topnienia (
o
C) 1084
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2570
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 18(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Cynk
Cynk
Cynk
30
Zn - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 12; srebrzystoniebieski metal,
zastosowanie w powlekaniu metali (blacha ocynkowana) w celu zapewnienia
ochrony antykorozyjnej, insuliny stosowanej w cukrzycy i schorzeniach
psychiatrycznych; tlenek cynku - biel, żółcień, zieleń cynkowa (składniki farb),
a także w dermatologii - zasypki, maści, kremy łagodzące podrażnienia skóry.
Występuje pod postacią cynkitu - tlenku cynku oraz jako sfaleyrt - siarczek
cynku. Cynk jest składnikiem wielu stopów (mosiądze, brązy, tombak).
W skali laboratoryjnej cynk bywa stosowany jako środek redukujący lub
czynnik do wydzielania wodoru. Związki cynku służą do produkcji farb
cynkowych oraz do impregnacji drewna.
rok odkrycia średniowiecze
liczba atomowa 30
masa atomowa 65,39
elektroujemność 1,6
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0078%
temperatura topnienia (
o
C) 419,53
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 907
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 23(5)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Gal
Gal
Gal
31
Ga - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 13; srebrzysty metal. Ze względu na niską
temperaturę topnienia (30
o
C) stosowany do wypełniania termometrów, a także jako
składnik farby do pokrywania powierzchni luster i stopów dentystycznych. W przyrodzie
gal występuje w śladowych ilościach w minerałach, głównie w germanicie Cu
2
GeS
3
, a także
w boksycie AlO(OH) i sfalerycie ZnS. Gal jest otrzymywany jako produkt uboczny przy
produkcji cynku i aluminium. Gal wykazuje odporność na działanie powietrza, łatwo
natomiast reaguje z fluorowcami. W podwyższonej temperaturze ulega rozpuszczeniu
w kwasie azotowym, kwasie siarkowym, kwasie solnym, kwasie nadchlorowym (HClO
4
)
oraz w wodzie królewskiej. Reaguje także z alkaliami.
rok odkrycia 1875
liczba atomowa 31
masa atomowa 69,723
elektroujemność 1,6
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0019%
temperatura topnienia (
o
C) 29,76
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2300
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 22(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
4p
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
1
Układ okresowy
Układ okresowy
German
German
German
32
Ge - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 14; szarobiały półmetal, kruche kryształy,
typowy półprzewodnik; składnik rezystorów, tranzystorów, termistorów, fototranzystorów,
fotorezystorów, diod półprzewodnikowych i innych elementów elektronicznych.
Właściwościami przypomina krzem. W przyrodzie german występuje w minerałach -
germanicie Cu
2
GeS
3
, stottycie FeGe(OH)
6
, argyrodycie Ag
8
GeS
6
. Niewielkie ilości germanu
zawarte są w węglu kamiennym. German jest otrzymywany przez redukcję dwutlenku
germanu GeO
2
za pomocą węgla lub wodoru. Bardzo czysty german wytwarzany jest metodą
topienia strefowego. German wykazuje odporność na działanie czynników atmosferycznych,
ulega natomiast działaniu kwasów utleniających.
rok odkrycia 1886
liczba atomowa 32
masa atomowa 72,61
elektroujemność 1,8
wartościowość +2, +4
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00015%
temperatura topnienia (
o
C) 938
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2850
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 23(5)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
4p
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Arsen
Arsen
Arsen
33
As - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 15; półmetal występujący w
trzech odmianach alotropowych, z których najtrwalsza to arsen szary
(odmiana metaliczna); związki - silnie trujące (As2O3 - arszenik); stosowany
jako utwardzający składnik stopów, herbicyd, trutka na gryzonie. W
przyrodzie występuje głównie w minerałach: arsenopirycie FeAsS,
aurypigmencie As
2
S
3
, realgarze As
4
S
4
oraz w arsenkach. Arsen otrzymuje się
przez ogrzewanie rud bez dostępu powietrza lub przez redukcję arszeniku
węglem.
rok odkrycia średniowiecze
liczba atomowa 33
masa atomowa 74,92159
elektroujemność 2,0
wartościowość +3, +5
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera)
0,00018%
temperatura topnienia (
o
C, 36 atmosfer) 814
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 613 (sublimuje)
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 24(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
4p
3
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
3
Układ okresowy
Układ okresowy
Selen
Selen
Selen
34
Se - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 16; trujący niemetal
występujący w kilku odmianach alotropowych. Metaliczna odmiana przewodzi
prąd lepiej w świetle niż w ciemności, co sprawiło, że pierwiastek ten znalazł
zastosowanie w elektrotechnice do budowy fotokomórek i światłomierzy oraz
prostowników prądu. Występuje w rudach zawierających siarkę , jak np. piryt.
rok odkrycia 1818
liczba atomowa 34
masa atomowa 78,96
elektroujemność 2,8
wartościowość -2, +4, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 5
.
10
-6
%
temperatura topnienia (
o
C) 219
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 685
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 24(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
4p
4
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
4
Układ okresowy
Układ okresowy
Brom
Brom
Brom
35
Br - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 17; trujący niemetal, brunatna, lotna ciecz o
przykrym zapachu, aktywny chem.; rozpuszczona w wodzie tworzy wodę bromową. Używany
w syntezach organicznych, zwłaszcza leków. Bromek srebra znalazł zastosowanie w fotografii
będąc emulsją światłoczułą na kliszy. W przyrodzie występuje w pokładach solnych, w
minerałach: bromokarnalicie KCl·Mg(Cl,Br)2·6H
2
O i bromosylwinicie K(Cl,Br), a także w wodzie
morskiej. Można go wydzielić z bromków za pomocą utleniaczy lub elektrolitycznie.
Rozpuszcza się w wodzie, częściowo ulegając dysproporcjonowaniu do bromków i nietrwałego
kwasu podbromawego HBrO. Drugim znanym kwasem tlenowym bromu jest znacznie trwalszy
kwas bromowy HBrO
3
, otrzymywany przez dysproporcjonowanie podbrominów. Brom jest
dobrze rozpuszczalny w niektórych rozpuszczalnikach organicznych. Wykazuje dużą
aktywność chemiczną - z siarką, fosforem, arsenem i wieloma metalami reaguje
bezpośrednio. Z wodorem tworzy bromowodór HBr, który jest gazem rozpuszczającym się w
wodzie z utworzeniem kwasu bromowodorowego. Związki z tlenem (Br
2
O, BrO
2
, BrO
2
) są
nietrwałe. Brom tworzy połączenia także z innymi fluorowcami. Jest stosowany (w postaci
dwubromku etylenu) jako środek przeciwstukowy w paliwie samochodowym, a ponadto - do
produkcji leków, barwników.
rok odkrycia 1825
liczba atomowa 35
masa atomowa 79,904
elektroujemność 2,8
wartościowość -1, +1, +3, +4, +5, +6, +7
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00025 %
temperatura topnienia (
o
C) -7,25 temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 59,5
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 25(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
4p
5
s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
5
Układ okresowy
Układ okresowy
Krypton
Krypton
Krypton
36
Kr - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 18; (gr. - ukryty) niemetal,
gaz szlachetny, składnik powietrza, stosowany do wypełniania żarówek,
lamp jarzeniowych i spektralnych. Zawartość kryptonu w powietrzu
atmosferycznym wynosi 0,000114% objętości. W specjalnych warunkach
udało się uzyskać nieliczne związki kryptonu na stopniach utlenienia +2 i +4
jak fluorek kryptonu (II), KrF
2
, oraz fluorek kryptonu (IV), KrF
4
. Krypton
otrzymuje się przez frakcyjną destylację skroplonego powietrza.
rok odkrycia 1898
liczba atomowa 36
masa atomowa 79,904
elektroujemność 2,8
wartościowość (2)
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2
.
10
-8
%
temperatura topnienia (
o
C) -157,2
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 153,4
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 25(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Ar] 3d
10
4s
2
4p
6
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
Układ okresowy
Układ okresowy
Rubid
Rubid
Rubid
37
Rb - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 1; miękki metal, b.
aktywny chemicznie, zastosowanie - w lampach spektralnych i
fotokomórkach. Pali się w powietrzu i reaguje gwałtownie z wodą.
Występuje w karnalicie, lepidolicie. Po raz pierwszy odkryty na Słońcu w
1961 r. przez Roberta Bunsena, dzięki widmie światła słonecznego; rubid
reprezentowały czerwone linie. Im zawdzięcza swoją nazwę (rubidus - łac.
czerwony).
rok odkrycia 1861
liczba atomowa 37
masa atomowa 85,4678
elektroujemność 0,8
wartościowość +1
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0078 %
temperatura topnienia (
o
C) 39,3
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 688
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 28(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 5s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
5s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Stront
Stront
Stront
38
Sr - pierwiastek chem. z bloku s, grupy 2; srebrzystobiały metal, na
powietrzu staje się żółty, aktywny chemicznie, związki s. barwią płomień na
czerwono. Zastosowanie: medyczna diagnostyka izotopowa, sztuczne ognie,
baterie izotopowe. Izotop
90
Sr jest produktem eksplozji nuklearnej i może być
asymilowany do kości jak wapń . Rudy:
celestyt - siarczan strontu, a także jako węglan strontu, SrCO
3
.
rok odkrycia 1790
liczba atomowa 38
masa atomowa 87,62
elektroujemność 1,0
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,038 %
temperatura topnienia (
o
C) 768
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1381
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 25(4)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 5s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
5s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Irt
Irt
Itr
39
Y - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 3; srebrzysty metal, stosowany w
stopach z magnezem i glinem . W przyrodzie itr występuje w minerałach -
gadolinicie Y
2
FeBe
2
Si
2
O
10
, ksenotymie YPO
4
, samarskicie Y
4
[(Ta,Nb)
2
O
7
]
3
.
Metaliczny itr jest otrzymywany z fluorku itrudziałaniem metalicznego wapnia. Itr
ulega na gorąco działaniu wody. Łatwo reaguje z chlorem, fluorem,
chlorowodorem. Itr tworzy połączenia z wodorem (wodorki) i tlenem (Y
2
O
3
). Do
najważniejszych związków itru należą także: Y(NO
3
)
3
, YCl
3
, Y(OH)
3
. Itr jest
stosowany jako dodatek stopowy w metalurgii oraz jako materiał konstrukcyjny w
technice jądrowej. Granat itrowo-żelazowy 3Y
2
O
3
·5Fe
2
O
3
ma własności
ferrimagnetyczne i znajduje zastosowanie w elektronice, do budowy pamięci
komputerowych.
rok odkrycia 1794
liczba atomowa 39
masa atomowa 89,90585
elektroujemność 1,0
wartościowość +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,0031 %
temperatura topnienia (
o
C) 1530
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3300
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 23(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
1
5s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
1
5s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Cykron
Cykron
Cyrkon
40
Zr - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 4; srebrzystoszary metal, odporny
chemicznie, trudno topliwy. Główny składnik cyrkonu (krzemianu cyrkonu) występującego
także w zabarwionych odmianach - hiacynt. W przyrodzie cyrkon występuje w minerałach -
cyrkonie ZrSiO
4
oraz baddeleicie ZrO
2
. Otrzymuje się go przez redukcję par ZrCl
4
za pomocą
stopionego magnezu w atmosferze ochronnej argonu. Do najważniejszych soli cyrkonu
i kwasów tlenowych należą: siarczan Zr(SO
4
)
2
×4H
2
O (właściwie - kwas cyrkonylosiarkowy
H
2
[OZr(SO
4
)
2
]×3H
2
O), azotan Zr(NO
3
)
4
×5H
2
O, azotan cyrkonylu ZrO(NO
3
)
2
×2H
2
O, fosforan
Zr
3
(PO
4
)
4
. Metaliczny cyrkon jest stosowany w technice reaktorowej (osłony prętów
paliwowych - pochłaniacz neutronów), do wytwarzania aparatury chemicznej (odpornej na
działanie kwasów), oraz getterów. Cyrkon bywa dodatkiem do stali (stal pancerna).
Dwutlenek cyrkonu wykorzystuje się do wyrobu tygli laboratoryjnych i wykładzin
ogniotrwałych.
rok odkrycia 1789
liczba atomowa 40
masa atomowa 91,224
elektroujemność 1,4
wartościowość +4
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,016%
temperatura topnienia (
o
C) 1859
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4300
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 24(5)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
2
5s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
2
5s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Niob
Niob
Niob
41
Nb - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 5; srebrzystoszary metal odporny
chemicznie. W przyrodzie niob występuje wspólnie z tantalem , w minerałach
kolumbicie (czyli niobicie) i tantalicie. Metaliczny niob otrzymuje się przez
elektrolizę stopionych fluoroniobianów albo przez redukcję tlenku niobu(V)
węglem lub sodem. Niob znajduje zastosowanie jako dodatek do specjalnych
stali, katalizator, a także w produkcji lamp elektronowych. Stopy niobu
z wieloma metalami są nadprzewodnikami metalicznymi o stosunkowo wysokich
temperaturach krytycznych.
rok odkrycia 1801
liczba atomowa 41
masa atomowa 92,90638
elektroujemność 1,6
wartościowość +3, +5
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,002%
temperatura topnienia (
o
C) 2470
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4800
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 22(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
3
5s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
3
5s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Molibden
Molibden
Molibden
42
Mo - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 6; metal odporny
chemicznie, trudno topliwy, twardy; stosowany w technice jako składnik
żaroodpornych stopów do obróbki stali i skał oraz włókien żarówek,
właściwościami przypomina chrom i wolfram. Głównym minerałem molibdenu
jest molibdenit MoS
2
. Metaliczny molibden otrzymuje się przez redukcję
tlenku molibdenu(VI) wodorem w temperaturze 900°C. Zastosowania:
metaliczny molibden - do produkcji stali wysokogatunkowych (stal), do
produkcji wsporników włókien wolframowych w żarówkach, elementów
konstrukcyjnych lamp radiowych i rentgenowskich, molibdeniany - w analizie
chemicznej oraz do produkcji błękitu molibdenowego. Światowa produkcja
molibdenu wynosi ok. 100 tys. t, a jego orientacyjna cena - 5 dolarów za 1 kg.
rok odkrycia 1778
liczba atomowa 42
masa atomowa 95,94
elektroujemność 2,0
wartościowość +2, +3, +4, +5, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00012%
temperatura topnienia (
o
C) 2620
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4700
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 22(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
5
5s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
5
5s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Technet
Technet
Technet
43
Tc - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 7; metal, pierwszy
pierwiastek otrzymany sztucznie (1937), nie występuje w przyrodzie, jeden
z produktów rozpadu uranu. Zastosowanie w reaktorach atomowych jako
powłoka antykorozyjna i w izotopowej diagnostyce medycznej.
rok odkrycia 1937
liczba atomowa 43
masa atomowa (97,905)
elektroujemność 1,9
wartościowość +2, +4, +7
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 5.10-16%
temperatura topnienia (
o
C) 2200
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4600
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 24(0)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
6
5s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
6
5s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Ruten
Ruten
Ruten
44
Ru - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 8; metal szlachetny, trudno
topliwy; zastosowanie w elektrotechnice jako materiał na styki elektryczne,
jako katalizator w syntezach organicznych, emalia na porcelanę, składnik
stopu utwardzającego platynę. Występuje razem z tym pierwiastkiem.
rok odkrycia 1844
liczba atomowa 44
masa atomowa 101,07
elektroujemność 2,2
wartościowość +1, +2, +3, +4, +6, +8
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-8
%
temperatura topnienia (
o
C) 2282
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 4050
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 24(7)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
7
5s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
7
5s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Rod
Rod
Rod
45
Rh - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 9; twardy metal szlachetny.
Stosowany w stopach z platyną w produkcji narzędzi chirurgicznych, tygli
laboratoryjnych, ogniw termoelektrycznych, elementów grzejnych. W
przyrodzie rod występuje w rodzimych stopach z platyną.
rok odkrycia 1804
liczba atomowa 45
masa atomowa 102,9055
elektroujemność 2,2
wartościowość +2, +3, +4, +5
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 10
-8
%
temperatura topnienia (
o
C) 1960
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 3760
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 23(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
8
5s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
8
5s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Pallad
Pallad
Pallad
46
Pd - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 9; metal szlachetny z grupy platynowców
lekkich, występuje w niektórych rudach niklu i miedzi, używany (w stopie ze złotem) w
jubilerstwie i (ze względu na niską reaktywność) do oczyszczania wodoru z innych gazów
- przez porowatą masę z palladu wtłacza się pod wielkim ciśnieniem wodór
(zanieczyszczony innymi gazami); wodór, jako gaz o najmniejszych (prawie) cząsteczkach,
przeniknie przez filtr, gdy inne gazy zostają zatrzymane. Inne zastosowania metalu to
m.in. modyfikator w pomiarach wykonywanych metodą absorpcyjnej spektrometrii
atomowej. W stopie z platyną stosowany jako katalizator oczyszczający gazy z silników
spalinowych. W przyrodzie pallad występuje w rodzimych stopach z platyną, złotem,
innymi metalami oraz w minerałach, np. w arsenopalladynicie Pd
3
As, braggicie (Pt, Pd,
Ni)S. Pallad jest otrzymywany w wyniku prażenia Pd(NH
3
)
2
Cl
2
, wydzielonego uprzednio
w trakcie rafinacji platyny.
rok odkrycia 1804
liczba atomowa 46
masa atomowa 106,42
elektroujemność 2,2
wartościowość +2, +4
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 1,5
.
10
-6
%
temperatura topnienia (
o
C) 1552
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2940
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 25(6)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
Układ okresowy
Układ okresowy
Srebro
Srebro
Srebro
47
Ag - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 10; miękki kowalny metal
szlachetny, najlepszy przewodnik ciepła i elektryczności; występuje w
rudach (argentyt - siarczek srebra) i w stanie wolnym. Stosowane w
jubilerstwie, fotografice jako składnik emulsji światłoczułej, w produkcji
materiałów pirotechnicznych (np. "srebro piorunujące" - mieszanina azotku
Ag
3
N i imidku srebra Ag
2
NH - uderzone wybucha gwałtownie), w
jubilerstwie, w produkcji monet.
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 47
masa atomowa 107,8682
elektroujemność 1,9
wartościowość +1, +2, +3
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 8
.
10
-6
%
temperatura topnienia (
o
C) 961,8
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2155
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 29(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Kadm
Kadm
Kadm
48
Cd - pierwiastek chem. z bloku d, grupy 12; miękki niebieskobiały toksyczny metal. W
przyrodzie rzadko występuje odrębnie, praktyczne znaczenie mają domieszki związków
kadmu towarzyszące rudom cynku. Kadm otrzymuje się jako produkt uboczny w hutach
cynku, podczas redukcji prażonej rudy i rozdzielania przez frakcyjną destylację. Jest metalem
nieszlachetnym, na powietrzu pokrywa się warstewką tlenku, ulega łatwo działaniu kwasów.
Najważniejsze związki: brunatny tlenek kadmu CdO, biały wodorotlenek kadmu Cd(OH)
2
, sole:
łatwo rozpuszczalne w wodzie: siarczan kadmu 3CdSO
4
·8H
2
O, azotan kadmu Cd(NO
3
)
2
·4H
2
O,
chlorek kadmu CdCl
2
·2,5 H
2
O, trudno rozpuszczalne w wodzie: żółty siarczek kadmu CdS oraz
biały węglan kadmu CdCO
3
. Sole kadmu rozpuszczalne w wodzie są silnie trujące, a pewne
badania wskazują na ich własności kancerogenne. Metaliczny kadm znajduje zastosowanie w
produkcji stopów, do sporządzania powłok ochronnych (kadmowanie), do produkcji
akumulatorów, składnik farb świecących; stopów łatwotopliwych; ogniw elektrycznych, jako
pochłaniacz neutronów np. w reaktorze jądrowymSiarczek kadmu CdS oraz selenek kadmu
CdSe stosuje się jako pigmenty do celów artystycznych (żółcień kadmowa, oranż kadmowy).
Światowa roczna produkcja kadmu wynosi ok. 20 000 t, a jego cena nie przekracza 2 dolarów
za 1 kg.
rok odkrycia 1876
liczba atomowa 48
masa atomowa 112,411
elektroujemność 1,7
wartościowość +2
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,000016%
temperatura topnienia (
o
C) 320,8
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 765
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(8)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Ind
Ind
Ind
49
In - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 13; rzadko spotykany miękki metal, składnik
latwotopliwych stopów i powłok antykorozyjnych a także w produkcji tranzystorów.
W przyrodzie ind występuje w niewielkich ilościach w minerałach zawierających cynk, żelazo,
ołów i miedź. Ind jest otrzymywany jako produkt uboczny z blendy cynkowej. Ind wykazuje
odporność na działanie powietrza. Na gorąco reaguje z fluorowcami.
Ulega rozpuszczeniu w kwasach: azotowym, siarkowym i solnym. In
2
O
3
i In(OH)
3
mają
własności amfoteryczne. Do bardziej pospolitych związków indu należą: In
2
O
3
, InO, In
2
S
3
,
InCl
3
, In
2
(SO
4
)
3
·9H
2
O. Ind tworzy stopy użytkowe z lekkimi metalami (stopy jubilerskie,
dentystyczne, łożyskowe). Niektóre związki indu (np. InSb, InAs) znajdują zastosowanie jako
półprzewodniki. Izotop
111
In używany jest do znakowania monoklonalnych antyciał
w badaniach immunoscyntygraficznych.
rok odkrycia 1863
liczba atomowa 49
masa atomowa 114,82
elektroujemność 1,7
wartościowość +1, +3
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,000021%
temperatura topnienia (
o
C) 156,6
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2080
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 31(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
5p
1
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
1
Układ okresowy
Układ okresowy
Cyna
Cyna
Cyna
50
Sn (stannum) - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 14.
Z tlenem cyna tworzy czarnogranatowy tlenek SnO (krystalizuje w układzie regularnym) i
biały dwutlenek SnO
2
(krystalizuje w układzie tetragonalnym). Wodorotlenek Sn(OH)
2
ma
własności amfoteryczne. Cyna tworzy związki z wodorem- gazowy cynowodór SnH
4
, siarką-
SnS, SnS
2
, fluorowcami - np. SnCl
2
(o silnych własnościach redukujących), SnCl
4
(dobrze
rozpuszczający siarkę, fosfor, jod). Cyna jest składnikiem brązów, stopów łożyskowych i
czcionkowych oraz stopów do lutowania. Przedmioty metalowe (np. blachę do produkcji
puszek konserwowych) poddaje się cynowaniu, czyli pokrywaniu ochronną warstwą cyny.
Główny materiał wyrobów konwisarskich, użytkowych i artystycznych. Przedmioty cynowe
były niegdyś bardzo popularne ze względu na swą dostępność i niską cenę. Naczynia, lampy,
świeczniki itp. wykonywano od wczesnego średniowiecza, największy rozkwit przedmiotów z
cyny nastąpił pomiędzy XIV i XVI w. W przyrodzie cyna występuje w minerałach - kasyterycie
SnO
2
oraz stanninie Cu
2
FeSnS
4
. Jest otrzymywana z kasyterytu przez redukcję węglem.
rok odkrycia starożytność
liczba atomowa 50
masa atomowa 118,71
elektroujemność 1,8
wartościowość -4, +2, +4
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,00021%
temperatura topnienia (
o
C) 231,93
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 2610
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(10)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
5p
2
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
2
Układ okresowy
Układ okresowy
Antymon
Antymon
Antymon
51
Sb - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 15, występujący w czterech
odmianach alotropowych, z czego najważniejsza to metal używany w wielu
stopach stosowanych w produkcji np. panewek łożysk i śrutu. W przyrodzie
występuje gł. w minerałach antymonicie Sb
2
S
3
i walentynicie Sb
2
O
3
(rudy
antymonu). Otrzymywanie antymonu z siarczków polega na ich przemianie
w tlenki (przez prażenie w atmosferze powietrza), redukowane następnie
węglem. Inna metoda wykorzystuje bezpośrednią reakcję siarczków z żelazem
jako reduktorem.
rok odkrycia średniowiecze
liczba atomowa 51
masa atomowa 121,75
elektroujemność 1,9
wartościowość +3, +5
zawartość w skorupie ziemskiej (litosfera + atmosfera + hydrosfera)
0,00002% temperatura topnienia (
o
C) 630,6
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 1590
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 30(2)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
5p
3
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
3
Układ okresowy
Układ okresowy
Tellur
Tellur
Tellur
52
Te - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 16, półmetal, krucha substancja
krystaliczna o połysku metalicznym. Właściwościami przypomina selen i siarkę.
Składnik elementów półprzewodnikowych, używany też do uszlachetniania
gumy. Występuje razem ze złotem, srebrem i rudami miedzi oraz niklu.
rok odkrycia 1782
liczba atomowa 52
masa atomowa 127,60
elektroujemność 2,1
wartościowość +2, +4, +6
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2.10-7%
temperatura topnienia (
o
C) 452
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 990
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 33(8)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
5p
4
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
4
Układ okresowy
Układ okresowy
Jod
Jod
Jod
53
I (dawniej symbol J) - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 17; aktywny chemicznie
ciemnofioletowe blaszki, które topią się w temp. 114
o
C. W temperaturze 185
o
C przechodzi
w stan gazowy tworząc fioletowe pary. Dzięki temu zawdzięcza swoją nazwę (ioeides - gr. w
kolorze fiołków). Jeśli jednak powoli ogrzewać jod do 185
o
C, to przejdzie on w stan gazowy
z pominięciem stanu ciekłego (sublimacja). Cząsteczki - dwuatomowe. Jest otrzymywany
w skali przemysłowej z ługów pokrystalizacyjnych powstających podczas oczyszczania
saletry sodowej. Stosowany w fotografice, medycynie (jodyna - jod rozpuszczony w
alkoholowym roztworze jodku potasu; płyn Lugola - wodny roztwór jodu w jodku potasu), w
lampach halogenowych. Brak jodu w organizmie prowadzi do powstawania wola. Jod
występuje wyłącznie w związkach m.in. w wodzie morskiej, w saletrze chilijskiej oraz w
wodorostach i gąbkach morskich. Bardziej znane kwasy tlenowe jodu to: kwas podjodawy
HIO, kwas jodowy HIO
3
, kwas nadjodowy H
5
IO
6
. Dwa ostatnie można otrzymać w stanie
czystym.
rok odkrycia 1812
liczba atomowa 53
masa atomowa 126,90477
elektroujemność 2,5
wartościowość -1, +3, +5, +7
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2
.
10
-7
%
temperatura topnienia (
o
C) 115
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) 185
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 32(1)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
5p
5
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
5
Układ okresowy
Układ okresowy
Ksenon
Ksenon
Ksenon
54
Xe - pierwiastek chem. z bloku p, grupy 18, (gr. - obcy, wrogi); gaz szlachetny,
stosowany do wypełniania żarówek dużej mocy. Zawartość ksenonu w powietrzu
atmosferycznym wynosi jedynie 0,0000087% objętości. Jest mało reaktywny chemicznie
i występuje w postaci monoatomowej. Z wieloma związkami tworzy klatraty, np.
z hydrochinonem [C
6
H
4
(OH)
2
]
3
·0,88Xe. W 1960 udało się otrzymać pierwsze związki
chemiczne ksenonu, w których występuje na stopniach utlenienia +2, +4, +6 oraz +8. Do
najlepiej poznanych związków ksenonu należą: trójtlenek ksenonu XeO
3
(bardzo energiczny
utleniacz), a także fluorki XeF
2,
XeF
4
oraz XeF
6.
Ksenon jest otrzymywany przez frakcyjną
destylację skroplonego powietrza. Zastosowania podobne jak kryptonu. Światowa roczna
produkcja ksenonu wynosi ok. 10 t, a jego orientacyjna cena 60 dolarów za litr gazu.
rok odkrycia 1898
liczba atomowa 54
masa atomowa 131,29
elektroujemność -
wartościowość (2, 4, 6, 8)
zawartość w skorupie ziemskiej
(litosfera + atmosfera + hydrosfera) 2
.
10
-9
%
temperatura topnienia (
o
C) -118,8
temperatura wrzenia (
o
C, p = 1 atm) -108,1
liczba znanych izotopów (w tym trwałe tzn.
o okresie półrozpadu ponad 1 mld lat) 36(9)
konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
[Kr] 4d
10
5s
2
5p
6
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
6
4d
10
5s
2
5p
6
Układ okresowy
Układ okresowy