Nazwa [symbol] |
Odmiany alotropowe | Właściwości | Zastosowanie |
---|---|---|---|
Chrom chromium [Cr] |
Twardy Srebrzysto niebieski metal, cięższy od wody, bezwonny. W temp. pokojowej jest odporny na działanie wody, fluorowców, S, N i C rozpuszcza się w HCl i K2SO4 |
Chrom jest składnikiem stali specjalnych, char. się wyższą odpornością mechaniczną i chemiczną, służy także do wytwarzania powłok galwanicznych. Związki chromu używane są w garbarstwie, fotografice oraz jako pigmenty. |
|
Mangan manganium [Mn] |
odm. α - poniżej 700 °C: odm. β - między 700 °C a 1079 °C odm. γ - między 1079 °C a 1143 °C odm. δ - powyżej 1143 °C |
Metaliczny mangan jest twardym, srebrzysto-różowym i kruchym materiałem. Cięższy od wody. Zapala się w powietrzu i reaguje z wodą tworząc wodorotlenek [Mn(OH)2] Wraz ze wzrostem wartościowości w związkach rośnie charakter kwasowy. Jest pierwiastkiem rozciągliwym. |
Jest masowo stosowanym dodatkiem do stali obniżając jej temperaturę topnienia i poprawiając własności mechaniczne. Posiada własności paramagnetyczne. |
Srebro argentum [Ag] |
Jest bardzo ciągliwym i kowalnym metalem, lśniąco połyskuje, cięższy od wody, bezwonny. Ma największą ze wszystkich metali przewodność elektryczną. Srebro nie reaguje z czystym powietrzem i wodą, ale matowieje w zetknięciu z ozonem, siarkowodorem, oraz posiada skłonność do korozji ze znajdującymi się w atmosferze tlenkami siarki. Czyste srebro posiada największą przewodność cieplną i najjaśniejszą barwę ze wszystkich metali. |
Służy do wyrobu monet. Używane w produkcji sprzętów elektronicznych. Stosowany do wyrobu naczyń i sztućców. Stosuje się je także w fotografice, gdzie wykorzystuje się jego własność ciemnienia pod wpływem światła. Ze względu na zdolność odbicia światła, stosowano do wyrobu luster. Zastosowanie bakteriobójcze. |
|
Sód natrium [Na] |
Jest srebrzystym, miękkim, kowalnym metalem. Można kroić go nożem i wyciskać w prostych prasach uzyskując drut. W handlu jest dostępny w formie bloków, prętów, kawałków lub jako dyspersja w oleju. Jest bardzo reaktywnym pierwiastkiem, z wodą reaguje gwałtownie z wydzieleniem wodoru: [2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑]. Jest to reakcja silnie egzotermiczna i może przebiegać wybuchowo, zwłaszcza, jeśli ilość sodu jest duża. Łatwo reaguje z niższymi alkoholami tworząc alkoholany: [2Na + 2R-OH → 2R-ONa + H2↑] Przechowuje się go w nafcie. Włożony do czystego tlenu natychmiast zapala się, tworząc nadtlenek sodu [Na2O2]. Sód w kontakcie z powietrzem nie zapala się, ale dość szybko pokrywa się szarym nalotem tlenku sodu. Kationy Na+ barwią płomień na intensywny kolor żółty. Przewodzi ciepło. |
W czystej postaci jest stosowany jako bardzo skuteczny środek suszący rozpuszczalniki organiczne. Tlenki i wodorotlenek sodu są stosowane w łodziach podwodnych i statkach kosmicznych jako środki pochłaniające dwutlenek węgla z powietrza. Chlorek sodu pod nazwą sól kuchenna jest powszechnie używanym dodatkiem do potraw, wykorzystywany jest też do topienia śniegu na drogach; natomiast zmieszany z lodem tworzy mieszaninę oziębiającą. |
|
Potas kalium [K] |
Jest bardzo miękkim metalem, można go kroić nożem. Jest bardzo aktywnym pierwiastkiem. W kontakcie z wodą i kwasami zapala się i często wybucha. Reaguje z alkoholami, wypierając z nich wodór, przy czym tworzą się alkoholany. O ile jego powierzchni nie pokrywa warstwa nadtlenku K2O2 w kontakcie z powietrzem może się zapalić. Przechowuje się go w nafcie lub oleju parafinowym . Ważnym odczynnikiem chemicznym jest nadmanganian potasu. Kationy K+ barwią płomień na kolor różowo-fioletowy. |
jako ciecz chłodząca w reaktorach jądrowych. związki potasu znajdują zastosowanie jako nawozy sztuczne . stosowany do wytwarzania jodyny . używany w procesach produkcji szkła i mydła. związki potasu służą jako pochłaniacze dwutlenku węgla i utleniacze. Bierze udział w przewodzeniu impulsów przez neuron Aktywator wielu enzymów |
|
Magnez magnesium [Mg] |
Jest srebrzystobiałym metalem, który staje się kowalny w wysokiej temperaturze, dość łatwo utlenia się na powietrzu. Pwoli reaguje z gorącą wodą tworząc wodorotlenek. Cięższy od wody. Przewodzi ciepło |
Stopy magnezu z miedzią są wykorzystywane w przemyśle lotniczym i kosmicznym. Stopy magnezu z litem są stopami o jednej z najniższych gęstości i lepszym niż dla innych stopów stosunku wytrzymałości mechanicznej do masy. Ze stopów magnezowych coraz częściej wykonuje się obudowy urządzeń elektronicznych i precyzyjnych, np.: obudowy notebooków, kamer oraz aparatów fotograficznych. |
|
Wapń calcium [Ca] |
metal, miękki, o srebrzystej barwie, kowalny i ciągliwy, przewodzi ciepło. Aktywność chemiczna wysoka, w temperaturze pokojowej reaguje z wodą, tlenem i kwasami. Po podgrzaniu reaguje z azotem, fluorowcami i wodorem. |
Związki wapnia znalazły zastosowanie w produkcji szkła i cementu, nawozów sztucznych, środków osuszających. Służy do otrzymywania acetylenu . Wchodzi w skład kości oraz niektórych rodzajów ścian komórkowych. |
|
Glin aluminium [Al] |
Jest srebrzystobiałym metalem. Kowalny i ciągliwy, daje się łatwo rozwalcowywać. Glin należy do najbardziej rozpowszechnionych metali w przyrodzie w postaci różnorodnych związków chemicznych. W stanie czystym powoli utlenia się na powietrzu. Podgrzewany reaguje z tlenem obecnym w powietrzu tworząc tlenek. Glin łatwo rozpuszcza się w mocnych zasadach, takich jak NaOH lub KOH wypierając z nich wodór. |
Glin w postaci stopów znalazł bardzo szerokie zastosowanie. Są one bardzo ważnym materiałem konstrukcyjnym. Folie aluminiowe stosuje się do pakowania żywności. Z aluminium wykonuje się też kotły, naczynia kuchenne, przewody elektryczne i armaturę przemysłową. Pył aluminiowy znalazł zastosowanie do produkcji ochronnej farby. W teleskopach wykorzystuje się zwierciadła z napyloną warstwą aluminium. | |
Cynk zincum [Zn] |
Cynk metaliczny jest błękitno-białym, kruchym metalem. Na powietrzu ulega pasywacji. Cynk jest bardzo reaktywny zarówno w środowisku kwasowym, jak i zasadowym, nie reaguje natomiast z wodą w warunkach obojętnych. Jest bezwonny. Przewodzi ciepło. Cięższy od wody. |
pokrywanie blach stalowych w celu uodpornienia na korozję. Cynk jest też składnikiem wielu stopów, zwłaszcza z miedzią (mosiądz, brąz). Stosowany jest też w ogniwach elektrycznych. | |
Żelazo ferrum [Fe] |
α-Fe (ferryt) - trwałe do temperatury Curie, ferromagnetyk β-Fe - trwałe w zakresie 768 °C – 910 °C, paramagnetyk γ-Fe - trwałe w zakresie 910 °C – 1 400 °C δ-Fe - trwałe od 1 400 °C do 1 535 °C (temp. top.) |
Czyste żelazo jest lśniącym, ciemno-srebrzystym dość miękkim i stosunkowo trudnotopliwym metalem. | Stosowane w formie stopów z węglem zwanym żeliwem i stalą oraz stopów z manganem, chromem, molibdenem, wanadem i wieloma innymi. Głównie stosuje się je do wyrobu rdzeni elektromagnesów, produkcji stopów, materiałów ściernych, farb Występuje w meteorytach. Posiada właściwości ferromagnetyczne. |
Miedź cuprum [Cu] |
Miedź metaliczna po wytopie i oczyszczeniu jest czerwono-brązowym, miękkim metalem o bardzo dobrym przew. cieplnym i elektrycznym. Jest dość odporna chemicznie, zalicza się do metali półszlachetnych. Nie ulega działaniu kwasów w warunkach nieutleniających. Na powietrzu ulega powolnej korozji powierzchniowej (pasywacji) pod wpływam wilgoci i dwutlenku węgla, pokrywając się charakterystyczną zieloną patyną. W atmosferze zawierającej dwutlenek siarki w skład patyny wchodzi także zasadowy siarczan miedzi(II) (CuOH)2SO4, a powłoka taka nie stanowi ochrony przed dalszą korozją. Miedź można przerabiać plastycznie na zimno i na gorąco, jednak w przypadku przeróbki na zimno następuje utwardzenie metalu (w wyniku zgniotu), które usuwa się przez wyżarzenie rekrystalizujące. |
Jest masowo wykorzystywana jako surowiec do produkcji przewodów elektrycznych i powszechnie w elektronice, a także w budownictwie (pokrycie dachów, elementy różnych instalacji), jako barwnik szkła Miedź jest dodawana do wielu stopów, zarówno do stali jak i do stopów aluminium. Jest też dodawana do srebra i złota poprawiając znacznie ich własności mechaniczne. Miedź z cyną, cynkiem i innymi metalami przejściowymi tworzy cały zestaw stopów zwanych ogólnie brązami. Stopy miedzi stosuje się do wyrobu kosztownej armatury, elementów precyzyjnych urządzeń mechanicznych i w jubilerstwie. |
|
Wodór hydrgenium [H] |
Bardzo lekki, lżejszy od wody, bezbarwny gaz, jako gaz przechowywany pod cieśnieniem, skroplony w temp ok. -250 °C. Wodór jest najpowszechniej występującym pierwiastkiem we Wszechświecie. Występuje w gwiazdach i obłokach międzygwiazdowych. W stanie wolnym występuje w postaci gazowych cząsteczek dwuatomowych H2 tworząc wodór cząsteczkowy. W postaci związanej wchodzi w skład wielu związków nieorganicznych oraz związków organicznych. |
Skroplony wodór znalazł zastosowanie jako paliwo w silnikach rakietowych. Izotop wodoru – tryt – wykorzystywany jest w reakcjach termojądrowych, które mogą potencjalnie stanowić źródło taniej i czystej energii. Inny jego izotop – deuter – wykorzystywany jest jako spowalniacz w reaktorach atomowych. Wodór używany jest także w elektrowniach do chłodzenia generatorów dużej mocy (powyżej 500 MW). | |
Tlen oxygenium [O] |
Tlen w stanie wolnym występuje w postaci cząsteczek dwuatomowych O2 trójatomowych – ozonu O3 (głównie w ozonosferze). Szczególną jego odmianą jest „czerwony tlen” O4. |
Gaz, bezbarwny, bezwonny, bez smaku, podtrzymuje palenie, trudno rozpuszczalny w wodzie. Wchodzi w reakcję z metalami i niemetalami tworząc tlenki |
- środek medyczny (w chorobach serca, płuc, szoku pouderzeniowego), - aparaty tlenowe do oddychania, - materiały wybuchowe, - przemysł chemiczny, - palniki acetylenowo-tlenowe do spawania i cięcia metali |
Azot nitrogenium [N] |
Azot w fazie stałej występuje w sześciu odmianach alotropowych nazwanych od kolejnych liter greckich (α, β, γ, δ, ε, ζ). Najnowsze badania wykazują prawdopodobne istnienie kolejnych dwóch odmian (η, θ). |
Gaz, bezbarwny, bezwonny, bez smaku, trudno rozpuszczalny w wodzie, nie podtrzymuje palenia, w temperaturze pokojowej jest mało reaktywny, po ogrzaniu reaguje z tlenem, wodorem, niektórymi metalami. Azot w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki N2. Azot jest podstawowym składnikiem powietrza. Wchodzi w skład wielu związków, takich jak: amoniak, kwas azotowy, azotany oraz wielu ważnych związków organicznych (kwasy nukleinowe, białka i wiele innych). |
- produkcja materiałów wybuchowych, - produkcja nawozów sztucznych i konserwantów - substancja chłodząca. |
Chlor chlorium [Cl] |
Chlor jest żółto-zielonym gazem około dwa i pół razy cięższym od powietrza, o nieprzyjemnym, duszącym zapachu, silnie trującym. Jest silnym utleniaczem, wybielaczem i środkiem dezynfekującym. Jest składnikiem wielu powszechnie spotykanych soli oraz innych związków. Czysty chlor występuje w postaci dwuatomowych cząsteczek Cl2. Chlor jest bardzo aktywny chemicznie. W obecności rozproszonego światła słonecznego łączy się z wodorem tworząc chlorowodór. W pełnym świetle słonecznym ta reakcja przebiega wybuchowo. Chlor łączy się bezpośrednio z większością pierwiastków na skutek czego powstają chlorki. | Chlor używany jest w instalacjach do uzdatniania wody, szerokie zastosowanie znalazł także jako wybielacz. Chlor był stosowany jako gaz bojowy podczas I wojny światowej, ale został wyparty przez bardziej "skuteczne" środki. Chlor jest szeroko stosowany do wyrobu wielu produktów używanych na co dzień – antyseptyków, barwników, pożywienia, środków owadobójczych, farb, produktów naftowych, tworzyw sztucznych, lekarstw, wyrobów włókienniczych, rozpuszczalników, itd. W chemii organicznej używa się gazowego chloru jako utleniacza. Chlor jest jednym z możliwych podstawników, zastępującego w związkach organicznych atom wodoru. |
|
Brom bromium [Br] |
Brom jest lotną cieczą o barwie czerwonobrunatnej. Umiarkowanie rozpuszcza się w wodzie. Roztwór wodny nazywany jest wodą bromową i przyjmuje zabarwienie brązowe. Dobrze rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych. Jest silną trucizną. Jego pary, o duszącym zapachu, działają drażniąco na błony śluzowe. Wywołuje trudno gojące się poparzenia skóry. Reaguje z większością metali tworząc bromki. Z wodorem tworzy bromowodór o wzorze HBr. | Stosuje się go w wielu reakcjach np. do syntezy bromków alkilowych, które są bardziej reaktywne od odpowiednich chlorków. Bromek srebra jest masowo wykorzystywany w technikach litograficznych i fotograficznych. |
|
Węgiel carboneum [C] |
Węgiel | Węgiel jest pierwiastkiem palnym (produktami spalania są w zależności od dostępu tlenu, dwutlenek węgla, tlenek węgla lub sadza). Jest pierwiastkiem mało reaktywnym. |
|
Diament | Dobra przewodność cieplna jest izolatorem, z wyjątkiem diamentu niebieskiego, który jest półprzewodnikiem Jest trudno topliwy i odporny na działanie kw. i zasad Najtwardszy znany minerał, przezroczysty |
Jest stosowany przy produkcji materiałów ściernych i narzędzi tnących, skrawających do wyrobu past termoprzewodzących jako elementy w aparaturze naukowej. do ciągadeł drutów i włókien sztucznych do wyrobu twardościomierzy i igieł fonograficznych w jubilerstwie do wyrobu biżuterii |
|
Grafit | Dobrze przewodzi prąd elektryczny i ciepło. Odporny na wysoką temperaturę Jest minerałem giętkim, ale nie jest sprężysty w dotyku jest tłusty i brudzi ręce |
do wyrobu suchych smarów do wyrobu cegieł ogniotrwałych grafit do ołówków czarne farby chroniące ołów przed korozją naczynia ognioodporne środki polerskie w reaktorach jądrowych pręty grafitu spełniają rolę moderatora |
|
Fullereny | Są czarnymi ciałami stałymi o metalicznym połysku. Posiadają własności nadprzewodzące i półprzewodnikowe. Ich własności chemiczne są zbliżone do sprzężonych węglowodorów aromatycznych, choć reakcje z ich udziałem wymagają zwykle drastyczniejszych warunków. Ich unikalną własnością jest możliwość zamykania w ich wnętrzu cząsteczek. Fulereny należą do związków słabo rozpuszczalnych. Nie rozpuszczają się w polarnych rozpuszczalnikach praktycznie wcale. Najlepiej rozpuszczają się w rozpuszczalnikach aromatycznych, takich jak benzen czy toluen. Tworzą się wtedy kolorowe roztwory. | Można je przyłączać do polimerów, uzyskując w ten sposób środki smarujące i tworzywa o unikalnych własnościach elektrooptycznych. Można je funkcjonalizować na powierzchni i łączyć razem, otrzymując układy katalityczne o bardzo rozwiniętej powierzchni. Można zamykać wewnątrz fulerenów atomy pierwiastków. | |
Krzem silicium [Si] |
Krzem amorficzny zwany a-Si - to niekrystaliczny alotrop (brunatny proszek), masowo wykorzystywany przy produkcji ogniw fotowoltaicznych, np. wyświetlaczy LCD, OLED. Krzem monokrystaliczny Cz-Si – krystaliczny alotrop (szare kryształki). |
W zależności od sposobu otrzymywania krzem wydziela się w postaci szarych, twardych i kruchych kryształów albo jako brunatny proszek (zwany krzemem bezpostaciowym). Obie odmiany mają tę samą strukturę krystalograficzną (typ diamentu), a różnią się wielkością kryształów |
Podstawowe surowce w przemyśle szklarskim, ceramicznym, materiałów budowlanych, produkcja półprzew. (tranzystory i układy scalone, proc.), smary silikonowe |
Fosfor phosphoros [P] |
Fosfor biały |
bardzo łatwo ulega samozapłonowi, przechowuje się go zawsze pod wodą. Jest trudny do ugaszenia, ponieważ w wysokich temperaturach reaguje z wodą, która go dodatkowo rozprasza. W temperaturze pokojowej ulega powolnemu utlenianiu, emitując światło. Skrajnie łatwopalny. | Był stosowany jako składnik farb, które nanoszono na wskazówki zegarków (świeciły światłem widocznym w ciemności) Stosowany jest jako broń zapalająca i trutka na szczury. |
Fosfor czerwonyInaczej zwany fosforem bezpostaciowym. |
Otrzymuje się go przez prażenie fosforu białego w atmosferze azotu i temperaturze 250 °C z użyciem jodu jako katalizatora. Jest nietoksyczny, mniej reaktywny od fosforu białego. Jego ugaszenie jest bardzo trudne, ponieważ pali się nawet przy ograniczonym dostępie tlenu. | Jest używany jako jeden ze składników draski na pudełkach od zapałek. | |
Fosfor fioletowy |
Powstaje w wyniku ogrzewania fosforu czerwonego w próżni w temperaturze ok. 550 °C.. Nierozpuszczalny w żadnej substancji. Odmiana mało aktywna chemicznie. |
Tlenki fosforu używane są jako reduktory (P4O6) lub substancje wysuszające (P4O10). Kwas ortofosforowy (H3PO4) jest dodatkiem do napojów gazowanych typu cola. Związki tego pierwiastka wykorzystywane są również w przemyśle chemicznym jako katalizatory. Fosforan(V) sodu stosuje się do proszków do prania. | |
Fosfor czarny |
Najtrwalsza odmiana fosforu. Otrzymywany przez ogrzewanie fosforu białego bez dostępu tlenu w temp. 220 °C i pod ciśnieniem 12 000 atm. Ma on barwę szarą, połysk metaliczny, przewodzi prąd elektryczny. Właściwości fosforu fioletowego i czarnego są słabo poznane. | ||
Siarka sulphur [S] |
siarka rombowa (siarka-α) i siarka jednoskośna (siarka-β), obie zbudowane z ośmioczłonowych pierścieni S8, różniące się sposobem upakowania w krysztale | niemetal ciało stałe barwa żółta pary siarki są cząsteczkami wieloatomowymi nie rozpuszcza się w wodzie rozpuszcza się w dwusiarczku węgla SC2 i w toluenie |
jako surowiec do produkcji H2SO3 i H2SO4 do wulkanizacji kauczuku w przemyśle barwnikowym w przemyśle farmaceutycznym w przemyśle tworzyw sztucznych w przemyśle środków ochrony roślin w przemyśle zapałczanym w metalurgii w petrochemii |