Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Другий період періодичної системи



План:


Введення

До другого періоду періодичної системи входять елементи другого рядка (або другого періоду) періодичної системи хімічних елементів. Будова періодичної таблиці засноване на рядках для ілюстрації повторюваних (періодичних) трендів в хімічних властивостях елементів при збільшенні атомного числа : новий рядок починається тоді, коли хімічні властивості повторюються, що означає, що елементи з аналогічними властивостями потрапляють в один і той же вертикальний стовпець. Другий період містить більше елементів, ніж попередній, в нього входять: літій, берилій, бор, вуглець, азот, кисень, фтор і неон. Дане положення пояснюється сучасною теорією будови атома.


1. Елементи

Хімічні елементи другого періоду
Група 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
I II III IV V VI VII VIII
Символ 3
Li
4
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne

1.1. Літій

Літій (Li) є хімічним елементом з атомним номером 3, зустрічається в двох изотопах: 6 Li та 7 Li. При нормальній температурі і тиску літій - це сріблясто-білий, м'який лужної метал з високою реакційною здатністю. Його щільність становить 0.564 г / см -3. Літій є легкий зі всіх металів і найменш щільним з усіх твердих елементів. [1] Найбільш поширеним в природі ізотопом є літій-7, позначається, як 7 Li, який складає 92,5% всього літію. Такий ізотоп складається з трьох протонів і чотирьох нейтронів. [2] Ізотоп літій-6, позначається, 6 Li, теж стабільний, він містить три протона і три нейтрона. Ці два ізотопи складають весь природний літій на Землі, хоча штучно були синтезовані і інші ізотопи. [2] У іонних з'єднаннях літій втрачає електрон і стає позитивно зарядженим катіоном Li +.

Відповідно до теорії, Li є одним з небагатьох елементів, синтезованих в результаті Великого Вибуху, внаслідок чого його відносять до списку початкових елементів. Літій стоїть на 33 місці серед найбільш поширених елементів Землі, [3] зустрічаючись в концентраціях від 20 до 70 мільйонних часток за вагою, [4] але через його високу реакційної здатності в природі він зустрічається тільки у вигляді сполук. Найбільш багатим джерелом літій-містять сполук є гранітні пегматити, а також сподумен і петаліт, які є найбільш комерційно доцільними джерелами цього елемента. [4] Метал виділяється електролітично із суміші хлориду літію і хлориду калію.

Солі літію використовуються в фармакологічній промисловості як лікарський засіб для стабілізації настрою. [5] [6] Вони використовуються також при лікуванні біполярного розладу, де грають певну роль в лікуванні депресії і манії, і можуть зменшити шанси суїциду. [7] Найбільш поширеними з застосовуваних сполук літію є карбонат літію Li 2 CO 3, цитрат літію Li 3 C 6 H 5 O 7, сульфат літію Li 2 SO 4 і оротат літію LiC 5 H 3 N 2 O 4 H 2 O. Літій використовується також в якості анода в літієвих батареях, а його сплави з алюмінієм, кадмієм, міддю і марганцем використовуються для високоміцних частин літаків і космічних апаратів, наприклад, для зовнішнього паливного бака космічного корабля Спейс шаттл. [1]


1.2. Берилій

Берилій (Be) є хімічним елементом з атомним номером 4, існуючому у вигляді 9 Be. При нормальній температурі і тиску берилій є твердим, легким, тендітним, двовалентних лужноземельних металів сіро-сталевого кольору, з щільністю 1,85 г / см -3. [8] Він має одну з найвищих температур плавлення серед усіх легких металів. Найбільш поширеним ізотопом берилію є 9 Be, який містить 4 протона та 5 нейтронів. Він становить майже 100% всього природного берилію, і є єдиним стабільним ізотопом, однак штучно були синтезовані і інші ізотопи. У іонних соедіненійях берилій втрачає два валентних електрона з утворенням катіона Be 2 +.

Невелика кількість атомів берилію було синтезовано під час Великого Вибуху, хоча більшість з них розпалися або брали участь надалі в атомних реакціях при створення більш великих ядер, таких як вуглець, азот і кисень. Берилій є одним з компонентів в 100 з більше 4000 відомих мінералів, таких як бертрандит Be 4 Si 2 O 7 (OH) 2, берил Al 2 Be 3 Si 6 O 18, хризоберил Al 2 BeO 4 і фенакіт Be 2 SiO 4. Дорогоцінні форми берилу - аквамарин, берил червоний і смарагд. Найбільш поширеними джерелами берилію, використовуваного в комерційних цілях, є берил і бертрандит, і при його виробництві використовується реакція відновлення фториду берилію за допомогою металевого магнію або електроліз розплавленого хлориду берилію, содержащіго деяку кількість хлориду натрію, оскільки хлорид берилію є поганим провідником електрики. [8]

Завдяки високій жорсткості, легкій вазі і стабільності розмірів в широкому діапазоні температур, металевий берилій використовується як конструкційний матеріал в авіації, ракетної техніки і супутникового зв'язку. [8] Він використовується як легуючої добавки в берилієвої бронзі, яка використовується в електричних компонентах через її високу електро-та теплопровідності. [9] Листи берилію використовуються в рентгенівських детекторах для фільтрації видимого світла і пропуску тільки рентгенівських променів. [8] Він використовується в якості сповільнювача нейтронів в ядерних реакторах, оскільки легкі ядра більш ефективні в уповільненні нейтронів, ніж важкі. [8] Низька вага і висока жорсткість берилію роблять корисним його застосування у високочастотних гучномовцях (твітера). [10]

Берилій та його сполуки віднесено Міжнародним агентством з вивчення раку до 1 групи канцерогенів. Вони мають канцерогенні властивості як для людей, так і для тварин. [11] Хронічний бериліоз є легеневим, гранулематозним захворюванням великого кола кровообігу, викликаним впливом берилію. Приблизно 1% - 15% людей чутливі до берилію, і у них можуть розвинутися запальні реакції дихальної системи та шкіри, які називаються хронічної берилієвої хворобою або бериліоз. Імунна система організму розпізнає берилій як чужорідні частинки і готує проти них атаку, як правило, в легенях, через які ці частинки вдихаются. Ця реакція може викликати лихоманку, втому, слабкість, нічні потовиділення і утруднення дихання. [12]


1.3. Бор

Бор (B) є хімічним елементом з атомним номером 5, існуючому у вигляді 10 B і 11 B. При нормальній температурі і тиску бор є тривалентні металоїдів, що має кілька аллотропних форм. Аморфний бор являє собою коричневий порошок, що утворюється як продукт багатьох хімічних реакцій. Кристалічний бор є дуже твердим, чорним матеріалом з високою температурою плавлення, існуючому в багатьох поліморфних модифікаціях. Найбільш поширеними є дві ромбоедріческіе модифікації: α-бор і β-бор, що містять 12 і 106,7 атомів в ромбоедрична клітинці відповідно, і 50-атомний бор з тетрагональної гратами. Бор має щільність 2.34 -3. [13] Найбільш поширеним в природі ізотопом бору є 11 B (80,22% від усього бору), що містить 5 протонів і 6 нейтронів. Інший зустрічається ізотоп 10 B (19,78%) містить 5 протонів та 5 нейтронів. [14] Але це тільки стабільні ізотопи, а штучно були синтезовані та інші. Бор створює ковалентні зв'язки з іншими неметалами і має ступінь окислення 1, 2, 3 та 4. [15] [16] [17] У вільному вигляді в природі бір не встечаются, а встечаются в таких з'єднаннях, як борати. Найбільш поширеними джерелами бору є турмалін, бура Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 8H 2 O і керна Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 2H 2 O. [13] Чистий бор отримати досить важко. Зробити це можна шляхом його відновлення магнієм з оксиду бору B 2 O 3. Цей оксид одержують шляхом плавлення борної кислоти B (OH) 3, яка в свою чергу виходить з бури. Невелика кількість чистого бору можна отримати шляхом термічного розкладання метилу бору BBr 3 в газоподібному водні над гарячої дротом з танталу, який діє як каталізатора. [13] Комерційно найбільш важливими джерелами бору є: пентагідрат тетраборату натрію Na 2 B 4 O 7 5H 2 O, який у великих кількостях використовується при виробництві ізоляційного скловолокна та відбілювача з перборат натрію; карбід бору, керамічний матеріал, що використовується для виготовлення броньованих виробів, особливо бронежилетів для солдатів і співробітників поліції; ортоборної кислота H 3 BO 3 та борна кислота, використовувані у виробництві текстильного скловолокна і плоскопанельних дисплеїв; декагідрат тетраборату натрію Na 2 B 4 O 7 10H 2 O і бура, використовувані у виробництві клеїв, нарешті, ізотоп бор-10 використовується в управлінні ядерними реакторами як захист від ядерного випромінювання і в приладах для виявлення нейтронів. [14]

Бор є одним з найважливіших мікроелементів рослин, необхідний для створення і зростання міцних клітинних мембран, поділу клітин, розвитку насіння і плодів, транспортування цукор та розвитку гормонів. [18] [19] Однак концентрація його в грунті більше 1.0 мд може викликати некроз листя і поганий ріст. Рівень близько 0.8 мд може викликати ці ж симптоми у рослин особливо чутливих до бору. У більшості рослин, навіть не дуже чутливим до наявності бору в грунті, ознаки отруєння з'являються бором при рівні вище 1.8 мд. [14] В організмі тварин бор є ультраразлічімим елементом (англ.). У дієті людини щоденний прийом становить 2.1-4.3 мг бору в день на кілограм маси тіла. [20] Він також використовується як добавка для профілактики і лікування остеопорозу і артриту. [21]


1.4. Вуглець

Вуглець (C) є хімічним елементом з атомним номером 6, зустрічається в природі у вигляді 12 C, 13 C і 14 C. [22] При нормальній температурі і тиску вуглець є твердою речовиною, що існує в різних аллотропних формах, найбільш поширеними з яких є графіт, алмаз, фулерени і аморфний вуглець. [22] Графіт - м'який, матово-чорний напівметал з гексагональної кристалічною решіткою, з дуже хорошими провідними і термодинамічно стабільними властивостями. Алмаз має вельми прозорі безбарвні кристали з кубічної гратами і з поганими провідними властивостями, він є найтвердішим з відомих природних мінералів і має найвищий показник заломлення серед всіх дорогоцінних каменів. На відміну від структур алмазу і графіту типу кристалічної решітки, фулерени, названі на честь Річарда Бакминстера Фуллера, є речовинами, архітектура яких нагадує молекули. Є кілька різних фулеренів, найбільш відомим з яких є "бакмінстерфуллерен" C 60, назва якого також пов'язано з ім'ям Річарда Бакминстера Фуллера. Просторова структура цього фулерену нагадує геодезичний купол, винайдений Фуллером. Про фулеренів відомо поки небагато, вони є предметом інтенсивних досліджень. [22] Існує також аморфний вуглець, який не має кристалічної структури. [23] У мінералогії цей термін використовується для посилання на сажу і вугілля, хоча вони не є строго аморфними, оскільки містять невелику кількість графіту або алмазу. [24] [25] Найбільш поширеним ізотопом вуглецю є 12 C з шістьма протонами і шістьма нейтронами (98,9% від загальної кількості). [26] Стабільний також ізотоп 13 C з шістьма протонами і нейтронами сім'ю (1,1%). [26] Нікчемні кількості 14 C також зустрічаються в природі, але цей ізотоп є радіоактивним і розпадається з періодом напіврозпаду 5730 років. Він використовується в методі радіовуглецевого датування. [27] Штучно синтезовані також інші ізотопи вуглецю. Вуглець утворює ковалентні зв'язки з іншими неметалами зі ступенем окислення -4, -2, +2 і +4. [22]

Вуглець є четвертим за поширеністю елементом у Всесвіті за масою після водню, гелію і кисню, [28] другим у організмі людини за масою після кисню [29] і третім за кількістю атомів. [30] Існує мало не нескінченне число сполук, що містять вуглець, завдяки здатності вуглецю до утворення стабільного зв'язку C - С. [31] [32] Найпростішими вуглерод молекулами є вуглеводні, [31] які включають вуглець і водень, хоча іноді вони містять в функціональних групах та інші елементи. Вуглеводні використовуються як паливо, для виробництва пластмас і в нафтохімії. Всі органічні сполуки, необхідні для життя, містять щонайменше один атом вуглецю. [31] [32] У з'єднанні з киснем і воднем вуглець може утворювати багато груп важливих біологічних сполук, [32] включаючи цукру, лігнано, хітин, спирти, жири і ароматичні ефіри, каротиноїди і терпени. З азотом він утворює алкалоїди, а з додаванням сірки формує антибіотики, амінокислоти і гуму. З додаванням фосфору до цих елементів вуглець формує ДНК і РНК, хімічні коди носіїв життя, і аденозинтрифосфату (АТФ), що є найбільш важливими переносниками енергії для молекул у всіх живих клітинах. [32]


1.5. Азот

Азот (N) є хімічним елементом з атомним номером сім і атомною масою 14,00674. При стандартних умовах азот в природі являє собою інертний двоатомний газ без кольору, смаку і запаху, що становить 78,08% від обсягу атмосфери Землі. Азот був відкритий як складова компонента повітря шотландським лікарем Даніелем Резерфордом у 1772 році. [33] У природі він зустрічається у вигляді двох ізотопів: азот-14 і азот-15. [34]

Багато важливих для промисловості речовини, такі як аміак, азотна кислота, органічні нітрати ( ракетне паливо, вибухові речовини) і ціаніди, містять азот. У хімії елементарного азоту переважає надзвичайно сильна хімічний зв'язок, внаслідок чого виникають труднощі як для організмів, так і при промисловому виробництві в руйнуванні зв'язку з цим при перетворенні молекули N 2 в корисні сполуки. Але в той же час таке успішне перетворення викликає потім вивільнення великої кількості енергії, якщо такі сполуки спалити, підірвати або іншим способом перетворити азот назад в газоподібний двоатомної стан.

Азот прісутствет у всіх живих організмах, а круговорот азоту описує рух елемента з повітря в біосферу і органічні сполуки, і потім назад в атмосферу. Штучно вироблені нітрати є ключовими інгредієнтами промислових добрив, а також основними забруднюючими речовинами при виникненні евтрофікації водних систем. Азот є складовою частиною амінокислот, а, отже, білків і нуклеїнових кислот ( ДНК і РНК). Він знаходиться в хімічній структурі практично всіх нейротрансмітерів і є визначальним компонентом алкалоїдів та біологічних молекул, вироблених багатьма організмами. [35]


1.6. Кисень

Кисень (O) є хімічним елементом з атомним номером 8, зустрічається в природі у вигляді 16 O, 17 O and 18 O, серед яких найпоширенішим ізотопом є 16 O. [36]

1.7. Фтор

Фтор (F) є хімічним елементом з атомним номером 9, що має єдиний стабільний ізотоп 19 F. [37]

1.8. Неон

Неон (Ne) є хімічним елементом з атомним номером 10, зустрічається в природі у вигляді 20 Ne, 21 Ne and 22 Ne. [38]

Примітки

  1. 1 2 Lithium - www.webelements.com/lithium/ at WebElements.
  2. 1 2 Isotopes of Lithium - ie.lbl.gov / education / parent / Li_iso.htm. Berkley Lab, The Isotopes Project.
  3. Krebs Robert E. The History and Use of Our Earth's Chemical Elements: A Reference Guide - Westport, Conn.: Greenwood Press, 2006. - P. 47-50. - ISBN 0-313-33438-2.
  4. 1 2 Kamienski et al. "Lithium and lithium compounds". Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc. Published online 2004. DOI : 10.1002/0471238961.1209200811011309.a01.pub2 - dx.doi.org/10.1002/0471238961.1209200811011309.a01.pub2
  5. Cade JFJ (1949). " Lithium salts in the treatment of psychotic excitement - www.who.int/docstore/bulletin/pdf/2000/issue4/classics.pdf "(PDF). Medical Journal of Australia 2 (10): 349-52. PMID 18142718.
  6. PB Mitchell, D. Hadzi-Pavlovic (2000). " Lithium treatment for bipolar disorder - www.who.int/docstore/bulletin/pdf/2000/issue4/classics.pdf "(PDF). Bulletin of the World Health Organization 78 (4): 515-7. PMID 10885179.
  7. Baldessarini RJ, Tondo L, Davis P, Pompili M, Goodwin FK, Hennen J (October 2006). "Decreased risk of suicides and attempts during long-term lithium treatment: a meta-analytic review.". Bipolar disorders 8 (5 Pt 2): 625-39. DOI : 10.1111/j.1399-5618.2006.00344.x - dx.doi.org/10.1111/j.1399-5618.2006.00344.x. PMID 17042835.
  8. 1 2 3 4 5 Beryllium - www.webelements.com/beryllium/ at WebElements.
  9. Standards and properties - www.copper.org / resources / properties / microstructure / be_cu.html of beryllium copper.
  10. Information - www.hometheaterhifi.com/volume_14_3/feature-article-beryllium-9-2007.html about beryllium tweeters.
  11. IARC Monograph, Volume 58 - www.inchem.org/documents/iarc/vol58/mono58-1.html. International Agency for Research on Cancer (1993).
  12. Information - www.chronicberylliumdisease.com / medical / med_bediseases.htm # cbd about chronic beryllium disease.
  13. 1 2 3 Boron - www.webelements.com/boron/ at WebElements.
  14. 1 2 3 Properties - www.rareearth.org / boron_properties.htm of boron.
  15. WTML Fernando, LC O'Brien, PF Bernath Fourier Transform Spectroscopy: B 4 Σ --X 4 Σ - - bernath.uwaterloo.ca/media/78.pdf (PDF). University of Arizona, Tucson.
  16. KQ Zhang, B. Guo, V. Braun, M. Dulick, PF Bernath Infrared Emission Spectroscopy Of ​​BF AND AIF - bernath.uwaterloo.ca/media/125.pdf (PDF). University of Waterloo, Waterloo, Ontario.
  17. Compound Descriptions: B 2 F 4 - lb.chemie.uni-hamburg.de/search/index.php? content = 166/dGp23678. Landol Brnstein Substance / Property Index.
  18. Functions of Boron in Plant Nutrition - www.borax.com/agriculture/files/an203.pdf (PDF). US Borax Inc ..
  19. Blevins, Dale G.; Lukaszewski, Krystyna M. (1998). "Functions of Boron in Plant Nutrition". Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology 49: 481-500. DOI : 10.1146/annurev.arplant.49.1.481 - dx.doi.org/10.1146/annurev.arplant.49.1.481. PMID 15012243.
  20. Zook EG and Lehman J. (1965). "850-5". J. Assoc. Off Agric. Chem 48.
  21. Boron - www.pdrhealth.com/drug_info/nmdrugprofiles/nutsupdrugs/bor_0040.shtml. PDRhealth. Фотогалерея - з першоджерела 24 травня 2008.
  22. 1 2 3 4 Carbon - www.webelements.com/carbon/ at WebElements.
  23. Amorphous carbon / / IUPAC Compendium of Chemical Terminology - 2nd. - International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997.
  24. Vander Wal, R. (May 1996). " Soot Precursor Material: Spatial Location via Simultaneous LIF-LII Imaging and Characterization via TEM - gltrs.grc.nasa.gov/reports/1996/CR-198469.pdf "(PDF). NASA Contractor Report (198469).
  25. diamond-like carbon films / / IUPAC Compendium of Chemical Terminology - 2nd. - International Union of Pure and Applied Chemistry, 1997.
  26. 1 2 Presentation about isotopes - www.scienceschool.usyd.edu.au/media/17-dasgupta-slides.pdf by Mahananda Dasgupta of the Department of Nuclear Physics at Australian National University.
  27. Plastino, W.; Kaihola, L.; Bartolomei, P.; Bella, F. (2001). " Cosmic Background Reduction In The Radiocarbon Measurement By Scintillation Spectrometry At The Underground Laboratory Of Gran Sasso "(PDF). Radiocarbon 43 (2A): 157-161.
  28. Ten most abundant elements in the universe, taken from The Top 10 of Everything, 2006, Russell Ash, page 10. - plymouthlibrary.org / faqelements.htm
  29. Chang Raymond Chemistry, Ninth Edition - McGraw-Hill, 2007. - P. 52. - ISBN 0-07-110595-6.
  30. Freitas Jr. Robert A. Nanomedicine - www.foresight.org/Nanomedicine/Ch03_1.html, - Landes Bioscience, 1999. - P. Tables 3-1 & 3-2. - ISBN 1570596808.
  31. 1 2 3 Structure and Nomenclature of Hydrocarbons - chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/1organic/organic.html. Purdue University.
  32. 1 2 3 4 Alberts Bruce Molecular Biology Of The Cell - www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?highlight=carbon&rid=mboc4.section.165 - Garland Science.
  33. Lavoisier, Antoine Laurent Elements Of Chemistry, in a new systematic order: containing all the modern discoveries - books.google.com /? id = yS_m3PrVbpgC & pg = PR15 - Courier Dover Publications, 1965. - P. 15.
  34. Nitrogen - www.webelements.com/nitrogen/ at WebElements.
  35. Rakov Vladimir A. Lightning: Physics and Effects - books.google.com /? id = TuMa5lAa3RAC & pg = PA508 - Cambridge University Press, 2007. - P. 508. - ISBN 9780521035415.
  36. Oxygen Nuclides / Isotopes - environmentalchemistry.com/yogi/periodic/O-pg2.html. EnvironmentalChemistry.com.
  37. National Nuclear Data Center NuDat 2.1 database - fluorine-19 - www.nndc.bnl.gov/nudat2/reCenter.jsp?z=9&n=10. Brookhaven National Laboratory.
  38. Neon: Isotopes - nautilus.fis.uc.pt/st2.5/scenes-e/elem/e01093.html. Softcincias.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Період періодичної системи
Сьомий період періодичної системи
Шостий період періодичної системи
П'ятий період періодичної системи
Четвертий період періодичної системи
Третій період періодичної системи
Восьмий період періодичної системи
Перший період періодичної системи
Група періодичної системи
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru