). ლ.პ.ვანოვა, ნოვინსკის საშუალო სკოლის ქიმიის მასწავლებელი (ასტრახანის რეგიონი) ელემენტების პოზიცია, რომლებიც ქმნიან ლითონებს პერიოდულ სისტემაში
ლითონების პოზიცია პერიოდულ სისტემაში
თუ მენდელეევის ცხრილში ვხატავთ დიაგონალს ბორიდან ასტატინამდე, მაშინ დიაგონალის ქვეშ მთავარ ქვეჯგუფებში იქნება ლითონის ატომები, ხოლო მეორად ქვეჯგუფებში ყველა ელემენტი მეტალია. დიაგონალთან მდებარე ელემენტებს აქვთ ორმაგი თვისებები: მათ ზოგიერთ ნაერთში ისინი იქცევიან როგორც ლითონები; ზოგიერთში - როგორც არალითონები.
ლითონის ატომების სტრუქტურა
პერიოდებსა და ძირითად ქვეჯგუფებში შეინიშნება მეტალის თვისებების ცვლილების კანონზომიერებები.
მრავალი ლითონის ატომს აქვს 1, 2 ან 3 ვალენტური ელექტრონი, მაგალითად:
Na(+11): 1S2 2S22p6 3S1
Ca(+20): 1S2 2S22p6 3S23p63d0 4S2
ტუტე ლითონები (ჯგუფი 1, ძირითადი ქვეჯგუფი): ... nS1.
ტუტე დედამიწა (ჯგუფი 2, მთავარი ქვეჯგუფი): ... nS2.
ლითონის ატომების თვისებები პერიოდულ დამოკიდებულებაშია მათი მდებარეობა D.I. მენდელეევის ცხრილში.
https://pandia.ru/text/78/392/images/image002_81.jpg" width="298" height="113">
ა - სპილენძი; ბ) მაგნიუმი; გ) რკინის α-მოდიფიკაცია
ლითონის ატომები მიდრეკილნი არიან ჩუქნიან თავიანთ გარე ელექტრონებს. ლითონის ნაწილაკში, შიგთავსში ან ლითონის ნაწარმში, ლითონის ატომები ჩუქნიან გარე ელექტრონებს და აგზავნიან მათ ამ ნაჭერში, ინგოტში ან პროდუქტში, იონებად იქცევიან. "მოწყვეტილი" ელექტრონები გადადიან ერთი იონიდან მეორეზე, დროებით ხელახლა უერთდებიან მათ ატომებად, ისევ იშლებიან და ეს პროცესი მუდმივად მიმდინარეობს. ლითონებს აქვთ ბროლის ბადე, რომლის კვანძებში არის ატომები ან იონები (+); მათ შორის არის თავისუფალი ელექტრონები (ელექტრონული გაზი). მეტალში კავშირის სქემა შეიძლება გამოჩნდეს შემდეგნაირად:
М0 ↔ nē + Мn+,
ატომი - იონი
სადაც ნარის კავშირში მონაწილე გარე ელექტრონების რაოდენობა (y Na - 1, y სა - 2 ც, y ალ - 3 ც).
ამ ტიპის ბმა შეინიშნება ლითონებში - მარტივ ნივთიერებებში-ლითონებში და შენადნობებში.
მეტალის ბმა არის კავშირი დადებითად დამუხტულ მეტალის იონებსა და თავისუფალ ელექტრონებს შორის ლითონების კრისტალურ ქსელში.
მეტალურ კავშირს აქვს გარკვეული მსგავსება კოვალენტურთან, მაგრამ ასევე გარკვეული განსხვავება, რადგან მეტალის ბმა დაფუძნებულია ელექტრონების სოციალიზაციაზე (მსგავსება), ყველა ატომი მონაწილეობს ამ ელექტრონების სოციალიზაციაში (განსხვავება). სწორედ ამიტომ, კრისტალები მეტალის ბმით არის პლასტიკური, ელექტროგამტარი და აქვთ მეტალის ბზინვარება. თუმცა, ორთქლის მდგომარეობაში, ლითონის ატომები ურთიერთდაკავშირებულია კოვალენტური კავშირით, ლითონის ორთქლი შედგება ცალკეული მოლეკულებისგან (მონატომური და დიატომური).
ლითონების ზოგადი მახასიათებლები
ატომების უნარი ელექტრონების შემოწირულობისთვის (დაჟანგვა) |
← იზრდება |
||
ურთიერთქმედება ატმოსფერულ ჟანგბადთან | ნორმალურ ტემპერატურაზე სწრაფად იჟანგება | ნელა იჟანგება ნორმალურ ტემპერატურაზე ან გაცხელებისას | არ იჟანგება |
წყალთან ურთიერთქმედება | ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე H2 გამოიყოფა და წარმოიქმნება ჰიდროქსიდი | როდესაც გაცხელდება, H2 გამოიყოფა | H2 არ არის გადაადგილებული წყლიდან |
ურთიერთქმედება მჟავებთან | განზავებული მჟავებისგან H2-ის გადატანა | არ ანაცვლებს H2-ს განზავებული მჟავებისგან |
|
რეაგირება კონც. და რაზბ. HNO3 და კონს. H2SO4 გაცხელებისას | ნუ რეაგირებთ მჟავებთან |
||
ბუნებაში ყოფნა | მხოლოდ კავშირებში | ნაერთებში და თავისუფალ ფორმაში | ძირითადად უფასოა |
როგორ მივიღოთ | დნობის ელექტროლიზი | შემცირება ქვანახშირის, ნახშირბადის მონოქსიდის (2), ალუმინოთერმიით ან მარილის წყალხსნარების ელექტროლიზით | |
იონების უნარი მოიპოვონ ელექტრონები (აღდგენა) | Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au |
||
იზრდება → |
|||
ლითონების ძაბვის ელექტროქიმიური სერია. ლითონების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
ლითონების ზოგადი ფიზიკური თვისებები
ლითონების ზოგადი ფიზიკური თვისებები განისაზღვრება მეტალის ბმით და მეტალის ბროლის ბადით.
მოქნილობა, პლასტიურობა
ლითონის კრისტალზე მექანიკური მოქმედება იწვევს ატომების ფენების გადაადგილებას. ვინაიდან მეტალში ელექტრონები მოძრაობენ მთელ კრისტალზე, ბმები არ წყდება. პლასტიურობა მცირდება სერიაში Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. მაგალითად, ოქრო შეიძლება დაიბრუნოს არაუმეტეს 0,001 მმ სისქის ფურცლებში, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა საგნების მოოქროვებისთვის. ალუმინის ფოლგა შედარებით ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა და უფრო ადრე, ვიდრე ჩაი, შოკოლადი გაყალბდა თუნუქის ფოლგაში, რომელსაც ეწოდა სტანიოლი. თუმცა, Mn და Bi-ს არ აქვთ პლასტიურობა: ისინი მყიფე ლითონებია.
მეტალის ბრწყინვალება
მეტალის ბზინვარება, რომელსაც ყველა ლითონი კარგავს ფხვნილში, გარდა ალდა მგ. ყველაზე კაშკაშა ლითონებია ჰგ(მისგან შუა საუკუნეებში კეთდებოდა ცნობილი "ვენეციური სარკეები"). აღ(ახლა მისგან მზადდება თანამედროვე სარკეები "ვერცხლის სარკის" რეაქციის გამოყენებით). ფერით (პირობითად) გამოირჩევიან შავი და ფერადი ლითონები. ამ უკანასკნელთა შორის გამოვყოფთ ძვირფასს - Au, Ag, Pt. ოქრო არის საიუველირო ლითონი. სწორედ მის საფუძველზე დამზადდა მშვენიერი ფაბერჟეს სააღდგომო კვერცხები.
რეკავს
ლითონები რეკავს და ეს ქონება გამოიყენება ზარების დასამზადებლად (გაიხსენეთ მეფის ზარი მოსკოვის კრემლში). ყველაზე ხმოვანი ლითონებია Au, Ag, Cu. სპილენძის რგოლები სქელი, ხმაურიანი რგოლით - ჟოლოსფერი რგოლი. ეს ფიგურალური გამოთქმა ჟოლოს საპატივსაცემოდ კი არ არის, არამედ ჰოლანდიის ქალაქ მალინას პატივსაცემად, სადაც პირველი ეკლესიის ზარები დნებოდა. მოგვიანებით რუსეთში რუსმა ხელოსნებმა დაიწყეს კიდევ უფრო უკეთესი ხარისხის ზარების ჩამოსხმა, ხოლო ქალაქებისა და დაბების მაცხოვრებლები ჩუქნიდნენ ოქროსა და ვერცხლის ორნამენტებს, რათა ტაძრებისთვის ჩამოსხმული ზარი უკეთესად ჟღერდეს. ზოგიერთ რუსულ ლომბარდში საკომისიოდ მიღებული ოქროს ბეჭდების ნამდვილობა ქალის თმებზე ჩამოკიდებული ოქროს საქორწინო ბეჭდის რეკვით განისაზღვრებოდა (ისმის ძალიან გრძელი და მკაფიო მაღალი ხმა).
ნორმალურ პირობებში, ყველა ლითონი, გარდა ვერცხლისწყლის Hg-ისა, არის მყარი. ლითონებიდან ყველაზე მძიმეა ქრომი Cr: ის ჭრის მინას. ყველაზე რბილია ტუტე ლითონები, ისინი დანით იჭრება. ტუტე ლითონები დიდი სიფრთხილით ინახება - Na - ნავთში, ხოლო Li - ვაზელინში სიმსუბუქის გამო, ნავთი - მინის ქილაში, ქილა - აზბესტის ჩიპებში, აზბესტი - თუნუქის ქილაში.
Ელექტრო გამტარობის
ლითონების კარგი ელექტრული გამტარობა აიხსნება მათში თავისუფალი ელექტრონების არსებობით, რომლებიც, თუნდაც მცირე პოტენციური სხვაობის გავლენით, იძენენ მიმართულ მოძრაობას უარყოფითი პოლუსიდან პოზიტიურზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება ატომების (იონების) ვიბრაციები, რაც ართულებს ელექტრონების მიმართულ მოძრაობას და ამით იწვევს ელექტრული გამტარობის დაქვეითებას. დაბალ ტემპერატურაზე რხევითი მოძრაობა, პირიქით, მნიშვნელოვნად იკლებს და მკვეთრად იზრდება ელექტრული გამტარობა. აბსოლუტურ ნულთან ახლოს, ლითონები ავლენენ ზეგამტარობას. Ag, Cu, Au, Al, Fe აქვთ ყველაზე მაღალი ელექტრული გამტარობა; ყველაზე ცუდი გამტარებია Hg, Pb, W.
თბოგამტარობა
ნორმალურ პირობებში, ლითონების თბოგამტარობა იცვლება ძირითადად იმავე თანმიმდევრობით, როგორც მათი ელექტრული გამტარობა. თბოგამტარობა განპირობებულია თავისუფალი ელექტრონების მაღალი მობილურობით და ატომების რხევითი მოძრაობით, რის გამოც ხდება ლითონის მასის ტემპერატურის სწრაფი გათანაბრება. ყველაზე მაღალი თბოგამტარობა არის ვერცხლი და სპილენძი, ყველაზე დაბალი ბისმუტისა და ვერცხლისწყალი.
სიმკვრივე
ლითონების სიმკვრივე განსხვავებულია. რაც უფრო მცირეა, მით უფრო მცირეა ლითონის ელემენტის ატომური მასა და მით უფრო დიდია მისი ატომის რადიუსი. ყველაზე მსუბუქი ლითონია ლითიუმი (სიმკვრივე 0,53 გ/სმ3), ყველაზე მძიმე ოსმიუმი (სიმკვრივე 22,6 გ/სმ3). 5 გ/სმ3-ზე ნაკლები სიმკვრივის ლითონებს მსუბუქს უწოდებენ, დანარჩენებს კი მძიმეს.
ლითონების დნობის და დუღილის წერტილები მრავალფეროვანია. ყველაზე დნებადი ლითონი არის ვერცხლისწყალი ( tboil = -38,9°C), ცეზიუმი და გალიუმი დნება 29 და 29,8°C შესაბამისად. ვოლფრამი არის ყველაზე ცეცხლგამძლე ლითონი (tboil = 3390°C).
ლითონების ალოტროპიის კონცეფცია კალის მაგალითზე
ზოგიერთ მეტალს აქვს ალოტროპული მოდიფიკაციები.
მაგალითად, კალა გამოირჩევა:
α- კალის, ან ნაცრისფერი კალის („კალის ჭირი“ - ჩვეულებრივი β- კალის გარდაქმნამ α-კალინად დაბალ ტემპერატურაზე გამოიწვია რ. სკოტის ექსპედიციის გარდაცვალება სამხრეთ პოლუსზე, რომელმაც დაკარგა მთელი საწვავი, რადგან ის ინახებოდა ქ. ტანკები დალუქული თუნუქით), მდგრადია ტ<14°С, серый порошок.
β- კალა, ან თეთრი თუნუქის (t = 14 - 161 ° C) არის ძალიან რბილი ლითონი, მაგრამ უფრო მყარი ვიდრე ტყვია, შეიძლება ჩამოსხმა და შედუღება. იგი გამოიყენება შენადნობებში, მაგალითად, თუნუქის (დაკონსერვებული რკინის) დასამზადებლად.
ლითონების ძაბვის ელექტროქიმიური სერია და მისი ორი წესი
ატომების განლაგება რიგზე მათი რეაქტიულობის მიხედვით შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:
Li, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb,H2 , Сu, Hg, Ag, Pt, Au.
ელემენტის პოზიცია ელექტროქიმიურ სერიაში გვიჩვენებს, თუ რამდენად ადვილად აყალიბებს ის იონებს წყალხსნარში, ანუ მის რეაქტიულობას. ელემენტების რეაქტიულობა დამოკიდებულია ბმის ფორმირებაში მონაწილე ელექტრონების მიღების ან დონაციის უნარზე.
1-ლი ძაბვის სერიის წესი
თუ ლითონი წყალბადამდე ამ რიგშია, მას შეუძლია მისი გადაადგილება მჟავა ხსნარებიდან, თუ წყალბადის შემდეგ, მაშინ არა.
Მაგალითად, Zn, Mg, Alმისცა შემცვლელი რეაქცია მჟავებით (ისინი არიან ძაბვების სერიამდე ჰ), მაგრამ კუარა (ის შემდეგ ჰ).
მე-2 სტრესის სერიის წესი
თუ ლითონი არის მარილის ლითონამდე ძაბვების სერიაში, მაშინ მას შეუძლია ამ ლითონის გადაადგილება მისი მარილის ხსნარიდან.
მაგალითად, CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
ასეთ შემთხვევებში ლითონის პოზიცია ადრე ან მის შემდეგ წყალბადისშეიძლება არ აქვს მნიშვნელობა, მნიშვნელოვანია, რომ რეაქციაში მყოფი ლითონი წინ უსწრებს მარილის წარმომქმნელ ლითონს:
Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2.
ლითონების ზოგადი ქიმიური თვისებები
ქიმიურ რეაქციებში ლითონები შემცირების აგენტები არიან (ელექტრონების შემოწირულობა).
ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან.
1. ლითონები ქმნიან მარილებს ჰალოგენებთან - ჰალოგენებთან:
Mg + Cl2 = MgCl2;
Zn + Br2 = ZnBr2.
2. ლითონები ჟანგბადთან ერთად ქმნიან ოქსიდებს:
4Na + O2 = 2 Na2O;
2Cu + O2 = 2CuO.
3. ლითონები წარმოქმნიან მარილებს გოგირდთან - სულფიდებთან:
4. წყალბადით ყველაზე აქტიური ლითონები ქმნიან ჰიდრიდებს, მაგალითად:
Ca + H2 = CaH2.
5. ნახშირბადთან ერთად ბევრი ლითონი ქმნის კარბიდებს:
Ca + 2C = CaC2.
ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან
1. ლითონები ძაბვის სერიის დასაწყისში (ლითიუმიდან ნატრიუმამდე), ნორმალურ პირობებში წყალბადს ანაცვლებენ წყალს და ქმნიან ტუტეებს, მაგალითად:
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.
2. წყალბადამდე ძაბვის რიგში მდებარე ლითონები ურთიერთქმედებენ განზავებულ მჟავებთან (HCl, H2SO4 და სხვ.), რის შედეგადაც წარმოიქმნება მარილები და გამოიყოფა წყალბადი, მაგ.
2Al + 6НCl = 2AlCl3 + 3H2.
3. ლითონები ურთიერთქმედებენ ნაკლებად აქტიური ლითონების მარილების ხსნარებთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება უფრო აქტიური ლითონის მარილი, ხოლო ნაკლებად აქტიური მეტალი გამოიყოფა თავისუფალი სახით, მაგალითად:
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
ლითონები ბუნებაში.
ლითონების პოვნა ბუნებაში.
მეტალების უმეტესობა ბუნებაში გვხვდება სხვადასხვა ნაერთების სახით: აქტიური ლითონები გვხვდება მხოლოდ ნაერთების სახით; დაბალაქტიური ლითონები - ნაერთების სახით და თავისუფალი სახით; კეთილშობილი ლითონები (Ag, Pt, Au...) თავისუფალი სახით.
ადგილობრივი ლითონები, როგორც წესი, გვხვდება მცირე რაოდენობით მარცვლების სახით ან კლდეებში ჩანართებით. ხანდახან ჩნდება ლითონების საკმაოდ დიდი ნაჭრები - ნუგბარები. ბუნებაში ბევრი ლითონი არსებობს შეკრულ მდგომარეობაში ბუნებრივი ქიმიური ნაერთების სახით - მინერალები. ძალიან ხშირად ეს არის ოქსიდები, მაგალითად, რკინის მინერალები: წითელი რკინის საბადო Fe2O3, ყავისფერი რკინის საბადო 2Fe2O3 ∙ 3H2O, მაგნიტური რკინის საბადო Fe3O4.
მინერალები ქანების და მადნების ნაწილია. მადნებიეწოდება მინერალების შემცველი ბუნებრივი წარმონაქმნები, რომლებშიც ლითონები არის ტექნოლოგიურად და ეკონომიურად შესაფერისი რაოდენობით მრეწველობაში ლითონების წარმოებისთვის.
მადანში შემავალი მინერალის ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით განასხვავებენ ოქსიდს, სულფიდს და სხვა მადნებს.
ჩვეულებრივ, მადნიდან ლითონების მიღებამდე მას წინასწარ ამდიდრებენ - ცარიელ კლდეს, გამოყოფენ მინარევებს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება კონცენტრატი, რომელიც მეტალურგიული წარმოების ნედლეულს ემსახურება.
ლითონების მიღების მეთოდები.
მათი ნაერთებიდან ლითონების მიღება მეტალურგიის ამოცანაა. ნებისმიერი მეტალურგიული პროცესი არის ლითონის იონების შემცირების პროცესი სხვადასხვა შემცირების აგენტების დახმარებით, რის შედეგადაც ლითონები მიიღება თავისუფალი სახით. მეტალურგიული პროცესის განხორციელების მეთოდის მიხედვით განასხვავებენ პირომეტალურგიას, ჰიდრომეტალურგიას და ელექტრომეტალურგიას.
პირომეტალურგია- ეს არის ლითონების წარმოება მათი ნაერთებიდან მაღალ ტემპერატურაზე სხვადასხვა შემცირების საშუალებების გამოყენებით: ნახშირბადი, ნახშირბადის მონოქსიდი (II), წყალბადი, ლითონები (ალუმინი, მაგნიუმი) და ა.შ.
ლითონის აღდგენის მაგალითები
ZnO + C → Zn + CO2;
ნახშირბადის მონოქსიდი:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2;
წყალბადი:
WO3 + 3H2 → W + 3H2O;
CoO + H2 → Co + H2O;
ალუმინი (ალუმინოთერმია):
4Al + 3MnO2 → 2Al2O3 + 3Mn;
Cr2O3 + 2Al = 2Al2O3 + 2Cr;
მაგნიუმი:
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2.
ჰიდრომეტალურგია- ეს არის ლითონების წარმოება, რომელიც შედგება ორი პროცესისგან: 1) ბუნებრივი ლითონის ნაერთი იხსნება მჟავაში, რის შედეგადაც მიიღება ლითონის მარილის ხსნარი; 2) მიღებული ხსნარიდან ეს ლითონი გადაადგილებულია უფრო აქტიური მეტალით. Მაგალითად:
1. 2CuS + 3O2 = 2CuO + 2SO2.
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.
2. CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu.
ელექტრომეტალურგიაარის ლითონების წარმოება ხსნარების ელექტროლიზით ან მათი ნაერთების დნობით. შემცირების აგენტის როლს ელექტროლიზის პროცესში ასრულებს ელექტრული დენი.
IA ჯგუფის ლითონების ზოგადი მახასიათებლები.
პირველი ჯგუფის (IA-ჯგუფები) მთავარი ქვეჯგუფის ლითონებს მიეკუთვნება ლითიუმი (Li), ნატრიუმი (Na), კალიუმი (K), რუბიდიუმი (Rb), ცეზიუმი (Cs), ფრანციუმი (Fr). ამ ლითონებს უწოდებენ ტუტე ლითონებს, რადგან ისინი და მათი ოქსიდები ქმნიან ტუტეებს წყალთან ურთიერთობისას.
ტუტე ლითონები s-ელემენტებია. ლითონის ატომებს აქვთ ერთი s-ელექტრონი (ns1) გარე ელექტრონულ შრეზე.
კალიუმი, ნატრიუმი - მარტივი ნივთიერებები
ტუტე ლითონები ამპულაში:
ა - ცეზიუმი; ბ - რუბიდიუმი; გ - კალიუმი; გ - ნატრიუმი
ძირითადი ინფორმაცია IA ჯგუფის ელემენტების შესახებ
ლითიუმი | ნატრიუმის | K კალიუმი | Rb რუბიდიუმი | Cs ცეზიუმი | Fr French |
|
ატომური ნომერი | ||||||
ჟანგვის მდგომარეობა | ||||||
ძირითადი ბუნებრივი ნაერთები | Li2O Al2O3 4SiO2 (სპოდუმენი); LiAl(PO4)F, LiAl(PO4)OH (ამბლიგონიტი) | NaCl (სუფრის მარილი); Na2SO4 10H2O (გლაუბერის მარილი, მირაბილიტი); KCl NaCl (სილვინიტი) | KCl (სილვინი), KCl NaCl (სილვინიტი); K (კალიუმის ფელდსპარი, ორთოეცე); KCl MgCl2 6H2O (კარნალიტი) - გვხვდება მცენარეებში | როგორც იზოამორფული მინარევები კალიუმის მინერალებში - სილვინიტი და კარნალიტი | 4Cs2O 4Al2O3 18 SiO2 2H2O (ნახევრადციტი); კალიუმის მინერალების თანამგზავრი | აქტინიუმის α-დაშლის პროდუქტი |
ფიზიკური თვისებები
კალიუმი და ნატრიუმი არის რბილი ვერცხლისფერი ლითონები (დაჭრილი დანით); ρ(K) = 860 კგ/მ3, Tm(K) = 63,7°C, ρ(Na) = 970 კგ/მ3, Tm(Na) = 97,8°C. აქვთ მაღალი თერმული და ელექტრული გამტარობა, აფერადებენ ალი დამახასიათებელ ფერებში: K - ღია მეწამულ ფერში, Na - ყვითლად.
https://pandia.ru/text/78/392/images/image005_57.jpg" alt="(!LANG: გოგირდის ოქსიდის (IV) დაშლა წყალში" width="312" height="253 src=">Реакция серы с натрием!}
ურთიერთქმედება რთულ ნივთიერებებთან:
1. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2.
2. 2Na + Na2O2 → 2Na2O.
3. 2Na + 2НCl → 2NaCl + Н2.
რბილობი და ქაღალდის მრეწველობა" href="/text/category/tcellyulozno_bumazhnaya_promishlennostmz/" rel="bookmark"> ქაღალდის წარმოება, ხელოვნური ქსოვილები, საპონი, ნავთობსადენების გასაწმენდად, ხელოვნური ბოჭკოების წარმოებაში, ტუტე ბატარეებში.
ლითონის ნაერთების მოძიებაი.აჯგუფები ბუნებაში.
მარილი ― NaCl- ნატრიუმის ქლორიდი, NaNO3- ნატრიუმის ნიტრატი (ჩილეს მარილი); Na2CO3- ნატრიუმის კარბონატი (სოდა), NaHCO3- ნატრიუმის ბიკარბონატი (საცხობი სოდა), Na2SO4- ნატრიუმის სულფატი, Na2SO4 10Н2О- გლაუბერის მარილი KCl- კალიუმის ქლორიდი, KNO3- კალიუმის ნიტრატი (კალიუმის ნიტრატი), K2SO4- კალიუმის სულფატი, K2CO3- კალიუმის კარბონატი (კალიუმის) - კრისტალური იონური ნივთიერებები, თითქმის ყველა წყალში ხსნადი. ნატრიუმის და კალიუმის მარილები აჩვენებენ საშუალო მარილების თვისებებს:
2NaCl (მყარი) + H2SO4 (კონს.) → Na2SO4 + 2HCl;
KCl + AgNo3 → KNO3 + AgCl ↓;
Na2CO3 + 2HCl → NaCl + CO2 + H2O;
K2CO3 + H2O ↔ KHCO3 + KOH;
CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH - (ტუტე გარემო, pH< 7).
მარილის კრისტალები
მარილის მაღარო
Na2CO3ემსახურება ქაღალდის, საპნის, მინის წარმოებას;
NaHCO3- მედიცინაში, კულინარიაში, მინერალური წყლების წარმოებაში, ცეცხლმაქრებში;
K2CO3- თხევადი საპნის და მინის მისაღებად;
კალიუმის - კალიუმის კარბონატი
NaNO3, KNO3, KCl, K2SO4- ყველაზე მნიშვნელოვანი კალიუმის სასუქები.
https://pandia.ru/text/78/392/images/image013_35.gif" align="left" width="278" height="288 src=">
ზღვის მარილი შეიცავს 90-95% NaCl-ს (ნატრიუმის ქლორიდი) და 5%-მდე სხვა მინერალებს: მაგნიუმის მარილებს, კალციუმის მარილებს, კალიუმის მარილებს, მანგანუმის მარილებს, ფოსფორის მარილებს, იოდის მარილებს და ა.შ. ერთად, პერიოდული სისტემის 40-ზე მეტი სასარგებლო ელემენტი. - ეს ყველაფერი ზღვის წყალში არსებობს.
მკვდარი ზღვა
არის მასში რაღაც არაჩვეულებრივი, თითქმის ფანტასტიკური. აღმოსავლეთის ქვეყნებში ტენიანობის უმცირესი ნაკადიც კი სიცოცხლის წყაროა, იქ ბაღები ყვავის, მარცვლეული მწიფდება. მაგრამ ეს წყალი კლავს მთელ სიცოცხლეს.
ბევრმა ხალხმა მოინახულა ეს ნაპირები: არაბები, ებრაელები, ბერძნები, რომაელები; თითოეულმა მათგანმა თავის ენაზე უწოდა ამ უზარმაზარ ტბას, მაგრამ სახელის მნიშვნელობა იგივე იყო: მკვდარი, მკვდარი, უსიცოცხლო.
ვიდექით უკაცრიელ ნაპირზე, რომლის დაღლილი იერი სევდას იწვევდა: მკვდარი მიწა - არც ბალახი, არც ჩიტები. ტბის გაღმა მოწითალო მთები მწვანე წყლიდან ციცაბო ამოდიოდა. შიშველი, დანაოჭებული ფერდობები. ჩანდა, რომ რაღაც ძალამ ჩამოაშორა მათი ბუნებრივი საფარი და დედამიწის კუნთები გამოიკვეთა.
ჩაძირვა გადავწყვიტეთ, მაგრამ წყალი ცივი აღმოჩნდა, მხოლოდ ციცაბო მარილწყალსავით მიედინება სქელი წყლით დავიბანეთ. რამდენიმე წუთის შემდეგ სახე და ხელები მარილის თეთრი საფარით დაიფარა, ტუჩებზე კი აუტანელი მწარე გემო დარჩა, რომლისგან თავის დაღწევა დიდი ხნის განმავლობაში შეუძლებელი იყო. ამ ზღვაში დახრჩობა შეუძლებელია: სქელი წყალი თავისთავად ინარჩუნებს ადამიანს ზედაპირზე.
ზოგჯერ თევზი იორდანედან მკვდარ ზღვამდე ბანაობს. ის ერთ წუთში კვდება. ნაპირზე გადაგდებული ერთი ასეთი თევზი აღმოვაჩინეთ. იგი ჯოხივით მძიმე იყო, მარილის ძლიერ ნაჭუჭში.
ეს ზღვა შეიძლება გახდეს ხალხის სიმდიდრის წყარო. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს არის მინერალური მარილების გიგანტური საკუჭნაო.
ერთი ლიტრი მკვდარი ზღვის წყალი შეიცავს 275 გრამ კალიუმს, ნატრიუმს, ბრომს, მაგნიუმს და კალციუმის მარილებს. მინერალური მარაგი აქ 43 მილიარდ ტონას შეადგენს. ბრომი და კალიუმის მოპოვება შესაძლებელია ძალიან იაფად და არაფერი ზღუდავს წარმოების მასშტაბებს. ქვეყანას აქვს ფოსფატების უზარმაზარი მარაგი, რომელზეც დიდი მოთხოვნაა მსოფლიო ბაზარზე და მათი უმნიშვნელო რაოდენობა მოიპოვება.
IIA ჯგუფის ელემენტების ზოგადი მახასიათებლები.
მეორე ჯგუფის (IIA-ჯგუფები) ძირითადი ქვეჯგუფის ლითონებს მიეკუთვნება ბერილიუმი (Be), მაგნიუმი (Mg), კალციუმი (Ca), სტრონციუმი (Sr), ბარიუმი (Ba), რადიუმი (Ra). ამ ლითონებს უწოდებენ დედამიწის ტუტე ლითონებს, რადგან მათ Me(OH)2 ჰიდროქსიდებს აქვთ ტუტე თვისებები და მათი MeO ოქსიდები თავიანთი ცეცხლგამძლეობით მსგავსია მძიმე ლითონის ოქსიდებთან, რომლებსაც ადრე "დედამიწებს" ეძახდნენ.
დედამიწის ტუტე ლითონები არის s-ელემენტები. ლითონის ატომებს აქვთ ორი s-ელექტრონი (ns2) გარე ელექტრონულ შრეზე.
ძირითადი ინფორმაცია IIA ჯგუფის ელემენტების შესახებ
იყავი ბერილიუმი | მგ მაგნიუმი | დაახ კალციუმი | უფროსი სტრონციუმი | ბა ბარიუმი | რადიუმი |
|
ატომური ნომერი | ||||||
ატომების გარე ელექტრონული გარსების სტრუქტურა |
სადაც n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n არის პერიოდის ნომერი |
|||||
ჟანგვის მდგომარეობა | ||||||
ძირითადი ბუნებრივი ნაერთები | 3BeO Al2O3 6SiO2 (ბერილი); Be2SiO4 (ფენაციტი) | 2MgO SO2 (ოლივინი); MgCO3 (მაგნეზიტი); MgCO3 CaCO3 (დოლომიტი); MgCl2 KCl 6H2O (კარნალი-ლიტი) | CaCO3 (კალციტი), CaF2-ფლუორიტი, CaO Al2O3 6SiO2 (ანორტიტი); CaSO4 2H2O (თაბაშირი); MgCO3 CaCO3 (დოლომიტი), Сa3(PO4)2 არის ფოსფორიტი, Сa5(PO4)3Х (Х = F, Cl, OH) არის აპატიტი | SrCO3 (სტრონტ ციანიტი), SrSO4 (ცელესტინი) | BaCO3 (ბატერიტი) BaSO4 (ბარიტი, მძიმე სპარ) | როგორც ურანის მადნების ნაწილი |
ტუტე დედამიწა- ღია მოვერცხლისფრო-თეთრი ლითონები. სტრონციუმს აქვს ოქროსფერი ელფერი, ბევრად უფრო მყარი ვიდრე ტუტე ლითონები. ბარიუმი რბილობით ტყვიის მსგავსია. ჰაერში ნორმალურ ტემპერატურაზე, ბერილიუმის და მაგნიუმის ზედაპირი დაფარულია დამცავი ოქსიდის ფილმით. დედამიწის ტუტე ლითონები აქტიურად ურთიერთქმედებენ ატმოსფერულ ჟანგბადთან, ამიტომ ისინი ინახება ნავთის ფენის ქვეშ ან დალუქულ ჭურჭელში, ტუტე ლითონების მსგავსად.
კალციუმი მარტივი ნივთიერებაა
ფიზიკური თვისებები
ბუნებრივი კალციუმი არის სტაბილური იზოტოპების ნაზავი. ყველაზე გავრცელებული კალციუმია 97%. კალციუმი არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი; ρ = 1550 კგ/მ3, Тდნობა = 839°С. ალი ნარინჯისფერ-წითელ ფერს.
ქიმიური თვისებები
ურთიერთქმედება მარტივ ნივთიერებებთან (არამეტალები):
1. ჰალოგენებით: Ca + Cl2 → CaCl2 (კალციუმის ქლორიდი).
2. ნახშირბადით: Ca + 2C → CaC2 (კალციუმის კარბიდი).
3. წყალბადით: Ca + H2 → CaH2 (კალციუმის ჰიდრიდი).
მარილი: CaCO3კალციუმის კარბონატი ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ნაერთია დედამიწაზე: ცარცი, მარმარილო, კირქვა. ამ მინერალებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანია კირქვა. ის თავად არის შესანიშნავი სამშენებლო ქვა, გარდა ამისა, ის არის ნედლეული ცემენტის, ჩამქრალი კირის, მინის და ა.შ.
გზები გამაგრებულია კირის ხრეშით, ხოლო ნიადაგის მჟავიანობა მცირდება ფხვნილით.
ბუნებრივი ცარცი არის უძველესი ცხოველების ჭურვების ნაშთები. იგი გამოიყენება როგორც სასკოლო ფანქრები, როგორც კბილის პასტების ნაწილი, ქაღალდისა და რეზინის წარმოებისთვის.
https://pandia.ru/text/78/392/images/image040_7.jpg" width="250" height="196">
ფიზიკური თვისებები
რკინა არის მოვერცხლისფრო-თეთრი ან ნაცრისფერი ლითონი, მყარი, მაღალი გამტარიანობით, თბო და ელექტრული გამტარობით, ცეცხლგამძლე; ρ = 7874 კგ/მ3, Tm = 1540°C. სხვა ლითონებისგან განსხვავებით, რკინა შეიძლება მაგნიტიზდეს, მას აქვს ფერომაგნეტიზმი.
ქიმიური თვისებები
რკინა ურთიერთქმედებს როგორც მარტივ, ისე რთულ ნივთიერებებთან.
რკინის ურთიერთქმედება ჟანგბადთან
ა) გაცხელებისას (წვისას), ბ) ნ. წ. (კოროზია)
რკინის ქიმიური თვისებები
ნ. ზე. | როცა გაცხელდება |
|
რეაქცია | 3FeSO4 + 2K3 = Fe32↓ + 3K2SO4 (ტურბულენური ლურჯი - მუქი ლურჯი ნალექი). | 1. 4FeCl3 + 3K4 = Fe43↓ + 12KCl (პრუსიული ლურჯი - მუქი ლურჯი ნალექი). 2. FeCl3 + 3NH4CNS ⇆ Fe(CNS)3 + 3NH4Cl (fe სისხლის წითელი თიოციანატი + ამიაკი). |
რკინის ბიოლოგიური როლი
ბიოქიმიკოსები ავლენენ რკინის უზარმაზარ როლს მცენარეების, ცხოველებისა და ადამიანების ცხოვრებაში. როგორც ჰემოგლობინის ნაწილი, რკინა იწვევს ამ ნივთიერების წითელ შეფერილობას, რაც, თავის მხრივ, განსაზღვრავს სისხლის ფერს. ზრდასრული ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს 3 გ რკინას, საიდანაც 75% ჰემოგლობინის ნაწილია, რის გამოც ტარდება უმნიშვნელოვანესი ბიოლოგიური პროცესი, სუნთქვა. რკინა ასევე აუცილებელია მცენარეებისთვის. მონაწილეობს პროტოპლაზმის ოქსიდაციურ პროცესებში, მცენარეების სუნთქვაში და ქლოროფილის აგებაში, თუმცა თავად მის შემადგენლობაში არ შედის. რკინა დიდი ხანია გამოიყენება მედიცინაში ანემიის სამკურნალოდ, დაღლილობის, ძალის დაკარგვის დროს.
პრეზენტაციების წინასწარი გადახედვის გამოსაყენებლად შექმენით Google ანგარიში (ანგარიში) და შედით: https://accounts.google.com
სლაიდების წარწერები:
ლითონების პოზიცია პერიოდულ სისტემაში D.I. მენდელეევი. ატომების სტრუქტურის თავისებურებები, თვისებები.
გაკვეთილის მიზანი: 1. PSCE-ში ლითონების პოზიციიდან გამომდინარე გააცნობიეროს მათი ატომებისა და კრისტალების სტრუქტურული მახასიათებლები (ლითონის ქიმიური ბმა და კრისტალური ლითონის გისოსი). 2.მეტალების ფიზიკური თვისებების და მათი კლასიფიკაციის შესახებ ცოდნის შეჯამება და გაფართოება. 3. ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში ლითონების პოზიციის მიხედვით ანალიზის, დასკვნების გამომუშავების უნარის გამომუშავება.
სპილენძი მივდივარ პატარა მონეტაზე, მიყვარს ზარების რეკვა, ამისთვის ძეგლს დამიდგენენ და იციან: ჩემი სახელია….
რკინა ხვნა და აშენება - მას შეუძლია ყველაფერი გააკეთოს, თუ ნახშირი დაეხმარება ამაში ...
ლითონები არის ნივთიერებების ჯგუფი საერთო თვისებებით.
ლითონები არის ძირითადი ქვეჯგუფების I - III ჯგუფების ელემენტები, ხოლო მეორადი ქვეჯგუფების IV-VIII ჯგუფები II ჯგუფი III ჯგუფი IV ჯგუფი V ჯგუფი VI ჯგუფი VII ჯგუფი VIII ჯგუფი Na Mg Al Ti V Cr Mn Fe.
109 PSCE ელემენტიდან 85 არის ლითონი: ხაზგასმულია ლურჯი, მწვანე და ვარდისფრად (გარდა H და He-ისა)
ელემენტის მდებარეობა PS-ში ასახავს მისი ატომების სტრუქტურას ელემენტის პოზიცია პერიოდულ სისტემაში მისი ატომების სტრუქტურა ელემენტის სერიული ნომერი პერიოდულ სისტემაში ატომის ბირთვის მუხტი ელექტრონების საერთო რაოდენობა ჯგუფის ნომერი ელექტრონები გარე ენერგიის დონეზე. ელემენტის უმაღლესი ვალენტობა, ჟანგვის მდგომარეობა პერიოდის ნომერი ენერგიის დონეების რაოდენობა. ქვედონეების რაოდენობა გარე ენერგეტიკულ დონეზე
ნატრიუმის ატომის მოდელი
ნატრიუმის ატომის ელექტრონული სტრუქტურა
დავალება 2. ნატრიუმის ატომის მაგალითზე დამოუკიდებლად გააკეთეთ ბლოკნოტში ალუმინის და კალციუმის ატომის ელექტრონული სტრუქტურის დიაგრამა.
დასკვნა: 1. ლითონები არის ელემენტები, რომლებსაც აქვთ 1-3 ელექტრონი გარე ენერგეტიკულ დონეზე, ნაკლებად ხშირად 4-6. 2. ლითონები არის ქიმიური ელემენტები, რომელთა ატომები ჩუქნიან გარე (და ზოგჯერ გარე) ელექტრონული შრის ელექტრონებს დადებით იონებად გადაქცევას. ლითონები შემცირების აგენტებია. ეს გამოწვეულია გარე შრეში ელექტრონების მცირე რაოდენობით, ატომების დიდი რადიუსით, რის შედეგადაც ეს ელექტრონები სუსტად ინარჩუნებენ ბირთვს.
მეტალის ქიმიურ ბმას ახასიათებს: - ბმის დელოკალიზაცია, რადგან ელექტრონების შედარებით მცირე რაოდენობა ერთდროულად აკავშირებს ბევრ ბირთვს; - ვალენტური ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ ლითონის მთელ ნაჭერზე, რომელიც ზოგადად ელექტრულად ნეიტრალურია; - მეტალის ბმას არ აქვს მიმართულება და გაჯერება.
ლითონების კრისტალური გისოსები
ვიდეო ინფორმაცია ლითონის კრისტალების შესახებ
ლითონების თვისებები განისაზღვრება მათი ატომების სტრუქტურით. ლითონის თვისება დამახასიათებელი თვისება სიმტკიცე ყველა ლითონი ვერცხლისწყლის გარდა არის მყარი ნორმალურ პირობებში. ყველაზე რბილია ნატრიუმი, კალიუმი. მათი დაჭრა შესაძლებელია დანით; უმძიმესი ქრომი - ნაკაწრებს მინას. სიმკვრივის ლითონები იყოფა მსუბუქად (სიმკვრივე 5გ/სმ) და მძიმედ (სიმკვრივე 5გ/სმ-ზე მეტი). დნობა ლითონები იყოფა დნებად და ცეცხლგამძლე ელექტროგამტარობად, თბოგამტარობად შემთხვევით მოძრავი ელექტრონები ელექტრული ძაბვის გავლენით იძენენ მიმართულ მოძრაობას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ელექტრული დენი. მეტალის ბრწყინვალება ელექტრონები, რომლებიც ავსებენ ატომთაშორის სივრცეს, ასახავს სინათლის სხივებს და არ გადასცემს პლასტიურობას, როგორც მინა. ლითონის გისოსებით კრისტალზე მექანიკური ზემოქმედება იწვევს მხოლოდ ატომების ფენების გადაადგილებას და არ ახლავს ბმის რღვევა და ამიტომ ლითონი ხასიათდება მაღალი პლასტიურობით.
შეამოწმეთ გაკვეთილზე ცოდნის ათვისება ტესტირებით 1) კალციუმის ელექტრონული ფორმულა. ა) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 B) 1S 2 2S 2 2 P 6 3 S 2 C) 1S 2 2S 2 2 P 6 3 S 2 3S 6 4S 1 D) 1S 2 2S 2 2 P 6 3 S 3 P 6 4 S 2
ტესტის ამოცანები 2 და 3 2) ელექტრონულ ფორმულას 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 აქვს ატომი: ა) Na ბ) Ca გ) Cu დ) Zn 3) ელექტრული გამტარობა, მეტალის სიკაშკაშე, პლასტიურობა, სიმკვრივე ლითონები განისაზღვრება: ა) ატომების მასა ბ) ლითონების დნობის წერტილი გ) ლითონის ატომების სტრუქტურა დ) დაუწყვილებელი ელექტრონების არსებობა.
ტესტის ამოცანები 4 და 5 4) არალითონებთან ურთიერთობისას ლითონები ავლენენ თვისებებს ა) ჟანგვის; ბ) აღდგენა; გ) როგორც ჟანგვის, ისე აღმდგენით; დ) არ მონაწილეობენ რედოქს რეაქციებში; 5) პერიოდულ სისტემაში ტიპიური ლითონები განლაგებულია: ა) ზედა ნაწილში; ბ) ქვედა ნაწილი; ზედა მარჯვენა კუთხეში; დ) ქვედა მარცხენა კუთხე;
სწორი პასუხები დავალების ნომერი სწორი პასუხი 1 D 2 B 3 C 4 B 5 D
გადახედვა:
გაკვეთილის მიზანი და ამოცანები:
- PSCE-ში ლითონების პოზიციიდან გამომდინარე, მიეცით სტუდენტებს მათი ატომებისა და კრისტალების სტრუქტურული თავისებურებების გაგება (ლითონის ქიმიური ბმა და კრისტალური ლითონის გისოსი), რათა შეისწავლონ ლითონების ზოგადი ფიზიკური თვისებები. ქიმიური ბმისა და მეტალის ბროლის ბადის შესახებ ცოდნის მიმოხილვა და განზოგადება.
- ანალიზის უნარის გამომუშავება, ატომების აგებულების შესახებ დასკვნების გამოტანა PSCE-ში ლითონების პოზიციიდან გამომდინარე.
- განუვითარდეთ ქიმიური ტერმინოლოგიის დაუფლების, აზრების მკაფიოდ ჩამოყალიბებისა და გამოხატვის უნარი.
- აზროვნების დამოუკიდებლობის გამომუშავება საგანმანათლებლო საქმიანობისას.
- მომავალი პროფესიისადმი ინტერესის ჩამოყალიბება.
გაკვეთილის ფორმა:
კომბინირებული გაკვეთილი პრეზენტაციასთან
მეთოდები და ტექნიკა:
სიუჟეტი, საუბარი, ლითონების კრისტალური გისოსების ვიდეო ტიპების დემონსტრირება, ტესტირება, ატომების ელექტრონული სტრუქტურის დიაგრამების შედგენა, ლითონებისა და შენადნობების ნიმუშების კრებულის დემონსტრირება.
აღჭურვილობა:
- ცხრილი "ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა D.I. მენდელეევი“;
- გაკვეთილის პრეზენტაცია ელექტრონულ მედიაზე.
- ლითონებისა და შენადნობების ნიმუშების შეგროვება.
- პროექტორი.
- ბარათები ცხრილით "ატომის სტრუქტურის მახასიათებლები PSCE-ში პოზიციის მიხედვით"
გაკვეთილების დროს
I. გაკვეთილის ორგანიზაციული მომენტი.
II. გაკვეთილის თემის, მისი მიზნებისა და ამოცანების განცხადება და გამოცხადება.
სლაიდი 1-2
III. ახალი მასალის სწავლა.
მასწავლებელი: ადამიანი უძველესი დროიდან იყენებდა ლითონებს. მოკლედ ლითონების გამოყენების ისტორიის შესახებ.
პოსტი 1 სტუდენტის მიერ.სლაიდი 3
დასაწყისში იყო სპილენძის ხანა.
ქვის ხანის ბოლოს ადამიანმა აღმოაჩინა ლითონების გამოყენების შესაძლებლობა იარაღების დასამზადებლად. პირველი ასეთი ლითონი იყო სპილენძი.
სპილენძის იარაღების გავრცელების პერიოდს ე.წენეოლითური ან ქალკოლითური , რაც ბერძნულად ნიშნავს "სპილენძს". სპილენძს ამუშავებდნენ ქვის იარაღებით ცივი ჭედვით. სპილენძის ნაგლეჯები მძიმე ჩაქუჩის დარტყმის შედეგად გადაიქცა პროდუქტად. სპილენძის ხანის დასაწყისში სპილენძისგან მხოლოდ რბილი იარაღები, სამკაულები და საყოფაცხოვრებო ჭურჭელი მზადდებოდა. სწორედ სპილენძისა და სხვა ლითონების აღმოჩენით დაიწყო მჭედლის პროფესიის გაჩენა.
მოგვიანებით გაჩნდა ჩამოსხმა, შემდეგ კი ადამიანმა დაიწყო სპილენძში კალის ან ანტიმონის დამატება, ბრინჯაოს დამზადება, რომელიც უფრო გამძლე, ძლიერი და დნებადია.
მესიჯი 2 სტუდენტი.სლაიდი 3
ბრინჯაო - სპილენძისა და კალის შენადნობი. ბრინჯაოს ხანის ქრონოლოგიური საზღვრები თარიღდება ძვ.წ III ათასწლეულის დასაწყისით. I ათასწლეულის დასაწყისამდე
მესიჯი 3 სტუდენტი.სლაიდი 4
პრიმიტიული ეპოქის მესამე და ბოლო პერიოდი ხასიათდება რკინის მეტალურგიისა და რკინის იარაღების გავრცელებით და აღნიშნავს რკინის ხანას. თანამედროვე გაგებით ეს ტერმინი მე-9 საუკუნის შუა ხანებში შემოიღო დანიელმა არქეოლოგმა კ.იუ ტომსონმა და მალევე გავრცელდა ლიტერატურაში ტერმინებთან „ქვის ხანა“ და „ბრინჯაოს ხანა“.
სხვა ლითონებისგან განსხვავებით, რკინა, მეტეორიტის გარდა, თითქმის არასოდეს გვხვდება მისი სუფთა სახით. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ პირველი რკინა, რომელიც ადამიანს ხელში ჩაუვარდა, მეტეორიტული წარმოშობისა იყო და ტყუილად არ ეძახიან რკინას "ზეციურ ქვას". ყველაზე დიდი მეტეორიტი აფრიკაში აღმოაჩინეს, ის დაახლოებით სამოცი ტონას იწონიდა. და გრენლანდიის ყინულში აღმოაჩინეს რკინის მეტეორიტი, რომლის წონა ოცდაცამეტი ტონაა.
ახლა კი რკინის ხანა გრძელდება. მართლაც, ამჟამად, რკინის შენადნობები შეადგენს ყველა ლითონისა და ლითონის შენადნობების თითქმის 90%-ს.
მასწავლებელი.
ოქრო და ვერცხლი არის ძვირფასი ლითონები, რომლებიც ამჟამად გამოიყენება სამკაულების დასამზადებლად, ასევე ნაწილების ელექტრონიკაში, კოსმოსურ ინდუსტრიაში და გემთმშენებლობაში. სად შეიძლება ამ ლითონების გამოყენება გადაზიდვაში? ლითონების განსაკუთრებული მნიშვნელობა საზოგადოების განვითარებისთვის განპირობებულია, რა თქმა უნდა, მათი უნიკალური თვისებებით. დაასახელეთ ეს თვისებები.
აჩვენეთ სტუდენტებს ლითონის ნიმუშების კოლექცია.
მოსწავლეები ასახელებენ ლითონების ისეთ თვისებებს, როგორიცაა ელექტრული და თბოგამტარობა, დამახასიათებელი მეტალის ბზინვარება, ელასტიურობა, სიმტკიცე (ვერცხლისწყლის გარდა) და ა.შ.
მასწავლებელი სვამს მოსწავლეებს საკვანძო კითხვას: რით არის განპირობებული ეს თვისებები?
მოსალოდნელი პასუხი:ნივთიერებების თვისებები განპირობებულია ამ ნივთიერებების მოლეკულების და ატომების სტრუქტურით.
სლაიდი 5. ასე რომ, ლითონები არის ნივთიერებების ჯგუფი საერთო თვისებებით.
საპრეზენტაციო დემონსტრაცია.
მასწავლებელი: ლითონები არის ძირითადი ქვეჯგუფების 1-3 ჯგუფების ელემენტები, ხოლო მეორადი ქვეჯგუფების 4-8 ჯგუფების ელემენტები.
სლაიდი 6. ამოცანა 1 . დამოუკიდებლად, PSCE-ს გამოყენებით, რვეულში დაამატეთ ლითონების ჯგუფის წარმომადგენლები.
VIII |
|||||||
მოსწავლეთა პასუხების შერჩევით მოსმენა.
მასწავლებელი: ლითონები იქნება ელემენტები, რომლებიც განთავსებულია PSCE-ს ქვედა მარცხენა კუთხეში.
მასწავლებელი ხაზს უსვამს, რომ PSCE-ში ყველა ელემენტი, რომელიც მდებარეობს B - დიაგონალზე ქვემოთ იქნება ლითონი, თუნდაც ის, ვისაც აქვს 4 ელექტრონი (Ge, Sn, Pb), 5 ელექტრონი (Sb, Bi), 6 ელექტრონი (Po) გარე ფენა, რადგან მათ აქვთ დიდი რადიუსი.
ამრიგად, PSCE 109 ელემენტიდან 85 ლითონია.სლაიდი ნომერი 7
მასწავლებელი: ელემენტის პოზიცია PSCE-ში ასახავს ელემენტის ატომის სტრუქტურას. გაკვეთილის დასაწყისში მიღებული ცხრილების გამოყენებით, ჩვენ დავახასიათებთ ნატრიუმის ატომის სტრუქტურას მისი პოზიციით PSCE-ში.
სლაიდ შოუ 8.
რა არის ნატრიუმის ატომი? შეხედეთ ნატრიუმის ატომის სავარაუდო მოდელს, რომელიც გვიჩვენებს ორბიტებში მოძრავი ბირთვს და ელექტრონებს.
მე-9 სლაიდის ჩვენება.ნატრიუმის ატომის მოდელი.
შეგახსენებთ, როგორ არის შედგენილი ელემენტის ატომის ელექტრონული სტრუქტურის დიაგრამა.
სლაიდ შოუ 10.თქვენ უნდა მიიღოთ ნატრიუმის ატომის ელექტრონული სტრუქტურის შემდეგი სქემა.
სლაიდი 11. დავალება 2. დამოუკიდებლად გააკეთეთ კალციუმის და ალუმინის ატომის ელექტრონული სტრუქტურის დიაგრამა ბლოკნოტში, ნატრიუმის ატომის მაგალითზე.
მასწავლებელი ამოწმებს სამუშაოს რვეულში.
რა დასკვნის გაკეთება შეიძლება ლითონის ატომების ელექტრონული აგებულების შესახებ?
გარე ენერგიის დონეს აქვს 1-3 ელექტრონი. ჩვენ გვახსოვს, რომ ქიმიურ ნაერთებში შეყვანისას, ატომები აღადგენს გარე ენერგიის დონის სრულ 8 ელექტრონულ გარსს. ამისათვის ლითონის ატომები ადვილად ჩუქნიან 1-3 ელექტრონს გარე დონიდან, გადაიქცევა დადებითად დამუხტულ იონებად. ამავე დროს, მათ აქვთ აღდგენითი თვისებები.
სლაიდ შოუ 12.ლითონები - ეს ის ქიმიური ელემენტებია, რომელთა ატომები ელექტრონებს ჩუქნიან გარე (და ზოგჯერ გარე) ელექტრონულ შრეზე და გადაიქცევიან დადებით იონებად. ლითონები შემცირების აგენტებია. ეს გამოწვეულია გარე შრეში ელექტრონების მცირე რაოდენობით, ატომების დიდი რადიუსით, რის შედეგადაც ეს ელექტრონები სუსტად ინარჩუნებენ ბირთვს.
განვიხილოთ მარტივი ნივთიერებები - ლითონები.
სლაიდ შოუ 13.
პირველ რიგში, მოდით განვაზოგადოთ ინფორმაცია ლითონის ატომების მიერ წარმოქმნილი ქიმიური ბმის ტიპისა და კრისტალური გისოსების სტრუქტურის შესახებ.
- ელექტრონების შედარებით მცირე რაოდენობა ერთდროულად აკავშირებს ბევრ ბირთვს, ბმა დელოკალიზებულია;
- ვალენტური ელექტრონები თავისუფლად მოძრაობენ ლითონის მთელ ნაჭერზე, რომელიც ზოგადად ელექტრულად ნეიტრალურია;
- მეტალის ბმას არ აქვს მიმართულება და გაჯერება.
დემონსტრაცია
სლაიდი 14" ლითონების ბროლის გისოსების სახეები»
სლაიდი 15 ლითონების ბროლის გისოსების ვიდეო.
მოსწავლეები ასკვნიან, რომ ამ სტრუქტურის შესაბამისად ლითონებს საერთო ფიზიკური თვისებები ახასიათებთ.
მასწავლებელი ხაზს უსვამს, რომ ლითონების ფიზიკური თვისებები განისაზღვრება ზუსტად მათი აგებულებით.
სლაიდი 16 ლითონების თვისებები განისაზღვრება მათი ატომების სტრუქტურით
ა) სიმტკიცე ყველა ლითონი, გარდა ვერცხლისწყლისა, მყარია ნორმალურ პირობებში. ყველაზე რბილია ნატრიუმი, კალიუმი. მათი დაჭრა შესაძლებელია დანით; უმძიმესი ქრომი - ნაკაწრები მინას (დემონსტრაცია).
ბ) სიმკვრივე - ლითონები იყოფა მსუბუქად (5გ/სმ) და მძიმედ (5გ/სმ-ზე მეტი) (დემონსტრირება).
გ) დნობა - ლითონები იყოფა დნად და ცეცხლგამძლედ (დემონსტრირება).
გ) ელექტროგამტარობა, თბოგამტარობალითონები განპირობებულია მათი სტრუქტურით. ელექტრული ძაბვის გავლენით ქაოტურად მოძრავი ელექტრონები იძენენ მიმართულ მოძრაობას, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ელექტრო დენი.
ტემპერატურის მატებასთან ერთად, კრისტალური მედის კვანძებში მდებარე ატომებისა და იონების მოძრაობის ამპლიტუდა მკვეთრად იზრდება და ეს ერევა ელექტრონების მოძრაობაში და მცირდება ლითონების ელექტრული გამტარობა.
უნდა აღინიშნოს, რომ ზოგიერთ არალითონში ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება ელექტროგამტარობა, მაგალითად, გრაფიტში, ხოლო ტემპერატურის მატებასთან ერთად ნადგურდება ზოგიერთი კოვალენტური ბმა და იზრდება თავისუფლად მოძრავი ელექტრონების რაოდენობა.
ე) მეტალის ბრწყინვალება- ელექტრონები, რომლებიც ავსებენ ატომთაშორის სივრცეს, ასახავს სინათლის სხივებს და არ გადასცემენ, როგორც მინა.
ამრიგად, კრისტალურ მდგომარეობაში მყოფ ყველა ლითონს აქვს მეტალის ბრწყინვალება. მეტალების უმეტესობისთვის, სპექტრის ხილული ნაწილის ყველა სხივი თანაბრად არის მიმოფანტული, ამიტომ მათ აქვთ მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერი. მხოლოდ ოქრო და სპილენძი შთანთქავს მოკლე ტალღის სიგრძეებს დიდწილად და ასახავს სინათლის სპექტრის გრძელ ტალღას, ამიტომ მათ აქვთ ყვითელი შუქი. ყველაზე ბრწყინვალე ლითონებია ვერცხლისწყალი, ვერცხლი, პალადიუმი. ფხვნილში ყველა ლითონი, გარდა AI და Mg-ისა, კარგავს ბზინვარებას და აქვს შავი ან მუქი ნაცრისფერი ფერი.
ვ) პლასტიურობა . ლითონის გისოსებით კრისტალზე მექანიკური ზემოქმედება იწვევს მხოლოდ ატომების ფენების გადაადგილებას და არ ახლავს ბმის რღვევა და ამიტომ ლითონი ხასიათდება მაღალი პლასტიურობით.
IV. შესწავლილი მასალის კონსოლიდაცია.
მასწავლებელი: ჩვენ გამოვიკვლიეთ ლითონების სტრუქტურა და ფიზიკური თვისებები, მათი პოზიცია ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში D.I. მენდელეევი. ახლა, კონსოლიდაციისთვის, ჩვენ ვთავაზობთ ტესტის ჩატარებას.
სლაიდები 15-16-17.
1) კალციუმის ელექტრონული ფორმულა.
- ა) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 1
- ბ) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2
- გ) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3S 6 4S 1
- დ) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2
2) ელექტრონული ფორმულა 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 6 4S 2 აქვს ატომი:
- ა) ნა
- ბ) სა
- გ) კუ
- დ) ზნ
3) ლითონების ელექტრული გამტარობა, მეტალის ბზინვარება, პლასტიურობა, სიმკვრივე განისაზღვრება:
- ა) ლითონის მასა
- ბ) ლითონების დნობის წერტილი
- გ) ლითონის ატომების აგებულება
- დ) დაუწყვილებელი ელექტრონების არსებობა
4) ლითონები არალითონებთან ურთიერთობისას ავლენენ თვისებებს
- ა) დაჟანგვა;
- ბ) აღდგენა;
- გ) როგორც ჟანგვის, ისე აღმდგენით;
- დ) არ მონაწილეობენ რედოქს რეაქციებში;
5) პერიოდულ სისტემაში ტიპიური ლითონები განლაგებულია:
- ა) ზედა VI. Საშინაო დავალება.
ლითონის ატომების სტრუქტურა, მათი ფიზიკური თვისებები
შესავალი
ლითონები მარტივი ნივთიერებებია, რომლებსაც ნორმალურ პირობებში აქვთ დამახასიათებელი თვისებები: მაღალი ელექტრული და თბოგამტარობა, სინათლის კარგად ასახვის უნარი (რაც იწვევს მათ ბრწყინვალებას და გამჭვირვალობას), გარე ძალების გავლენის ქვეშ სასურველი ფორმის მიღების უნარი (პლასტიურობა). არსებობს ლითონების კიდევ ერთი განმარტება - ეს არის ქიმიური ელემენტები, რომლებიც ხასიათდება გარეგანი (ვალენტური) ელექტრონების შეწირვის უნარით.
ყველა ცნობილი ქიმიური ელემენტიდან დაახლოებით 90 ლითონია. არაორგანული ნაერთების უმეტესობა ლითონის ნაერთებია.
ლითონების კლასიფიკაციის რამდენიმე ტიპი არსებობს. ყველაზე ნათელია ლითონების კლასიფიკაცია ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში მათი პოზიციის შესაბამისად - ქიმიური კლასიფიკაცია.
თუ პერიოდული ცხრილის „გრძელ“ ვერსიაში, ბორისა და ასტატინის ელემენტებს შორის სწორი ხაზი გაივლება, მაშინ ამ ხაზის მარცხნივ განლაგდება ლითონები, ხოლო მისგან მარჯვნივ არალითონები.
ატომის სტრუქტურის თვალსაზრისით ლითონები იყოფა გარდამავალ და გარდამავალებად. არაგარდამავალი ლითონები განლაგებულია პერიოდული სისტემის ძირითად ქვეჯგუფებში და ხასიათდება იმით, რომ მათ ატომებში ხდება ელექტრონული დონეების s და p-ის თანმიმდევრული შევსება. გარდამავალი ლითონები მოიცავს ძირითადი ქვეჯგუფების 22 ელემენტს: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Al, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb. , სბ, ბი, პო.
გარდამავალი ლითონები განლაგებულია გვერდით ქვეჯგუფებში და ხასიათდება d - ან f-ელექტრონული დონის შევსებით. d-ელემენტები მოიცავს b მეორადი ქვეჯგუფების 37 მეტალს: Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sc, Y, La, Ac, Ti, Zr, Hf, Rf, V, Nb, Ta, Db, Cr, Mo , W, Sg, Mn, Tc, Re, Bh, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Hs, Mt.
f-ელემენტებში შედის 14 ლანთანიდი (Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) და 14 აქტინიდი (Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr).
გარდამავალ ლითონებს შორის ასევე გამოირჩევა იშვიათი დედამიწის ლითონები (Sc, Y, La და ლანთანიდები), პლატინის ლითონები (Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt), ტრანსურანის ლითონები (Np და ელემენტები უფრო მაღალი ატომური მასით).
ქიმიურის გარდა, არსებობს ასევე, თუმცა არა ზოგადად მიღებული, მაგრამ დიდი ხნის განმავლობაში დადგენილი ლითონების ტექნიკური კლასიფიკაცია. ეს არ არის ისეთი ლოგიკური, როგორც ქიმიური - ის ეფუძნება ლითონის ამა თუ იმ პრაქტიკულად მნიშვნელოვან მახასიათებელს. რკინა და მასზე დაფუძნებული შენადნობები კლასიფიცირდება როგორც შავი ლითონები, ყველა სხვა ლითონი არის ფერადი. არსებობს მსუბუქი (Li, Be, Mg, Ti და სხვ.) და მძიმე ლითონები (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb და ა.შ.), აგრეთვე ცეცხლგამძლე ჯგუფები ( Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Re), ძვირფასი (Ag, Au, პლატინის ლითონები) და რადიოაქტიური (U, Th, Np, Pu და სხვ.) ლითონები. გეოქიმიაში გამოიყოფა აგრეთვე გაფანტული (Ga, Ge, Hf, Re და სხვ.) და იშვიათი (Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Re და სხვ.) ლითონები. როგორც ხედავთ, ჯგუფებს შორის მკაფიო საზღვრები არ არსებობს.
ისტორიის მინიშნება
იმისდა მიუხედავად, რომ ადამიანთა საზოგადოების ცხოვრება ლითონების გარეშე შეუძლებელია, არავინ იცის ზუსტად როდის და როგორ დაიწყო ადამიანმა პირველად მათი გამოყენება. ჩვენამდე მოღწეული უძველესი თხზულება მოგვითხრობს პრიმიტიულ სახელოსნოებზე, რომლებშიც ლითონს დნობდნენ და მისგან ამზადებდნენ პროდუქტებს. ეს ნიშნავს, რომ ადამიანმა ლითონები უფრო ადრე აითვისა, ვიდრე წერა. უძველესი დასახლებების გათხრებისას, არქეოლოგები პოულობენ შრომისა და ნადირობის იარაღებს, რომლებსაც ადამიანები იყენებდნენ იმ შორეულ დროში - დანები, ცულები, ისრისპირები, ნემსები, თევზის კაკვები და მრავალი სხვა. რაც უფრო ძველი იყო დასახლებები, მით უფრო უხეში და პრიმიტიული იყო ადამიანის ხელის ნაწარმი. უძველესი ლითონის ნაწარმი აღმოაჩინეს დაახლოებით 8 ათასი წლის წინ არსებული დასახლებების გათხრების დროს. ეს იყო ძირითადად ოქროსა და ვერცხლისგან დამზადებული სამკაულები და სპილენძისგან დამზადებული ისრისპირები და შუბები.
ბერძნული სიტყვა "metallon" თავდაპირველად ნიშნავდა მაღაროებს, მაღაროებს, აქედან მომდინარეობს ტერმინი "ლითონი". ძველად ითვლებოდა, რომ მხოლოდ 7 ლითონი იყო: ოქრო, ვერცხლი, სპილენძი, კალა, ტყვია, რკინა და ვერცხლისწყალი. ეს რიცხვი კორელაციაში იყო იმ პლანეტების რაოდენობასთან, რომლებიც მაშინ ცნობილი იყო - მზე (ოქრო), მთვარე (ვერცხლი), ვენერა (სპილენძი), იუპიტერი (კალა), სატურნი (ტყვია), მარსი (რკინა), მერკური (მერკური) (იხ. ). ალქიმიური კონცეფციების თანახმად, ლითონები წარმოიქმნება დედამიწის ნაწლავებში პლანეტების სხივების გავლენის ქვეშ და თანდათან გაუმჯობესდა, გადაიქცა ოქროდ.
ადამიანმა პირველად აითვისა მშობლიური ლითონები - ოქრო, ვერცხლი, ვერცხლისწყალი. პირველი ხელოვნურად მიღებული ლითონი იყო სპილენძი, შემდეგ შესაძლებელი გახდა სპილენძის შენადნობის დამზადება მარილით - ბრინჯაო და მხოლოდ მოგვიანებით - რკინა. 1556 წელს გერმანიაში გამოიცა გერმანელი მეტალურგის გ.აგრიკოლას წიგნი „სამთო და მეტალურგიის შესახებ“ - ჩვენამდე მოღწეული ლითონების მიღების პირველი დეტალური გზამკვლევი. მართალია, იმ დროს ტყვია, კალა და ბისმუტი კვლავ ითვლებოდა იმავე ლითონის ჯიშებად. 1789 წელს ფრანგმა ქიმიკოსმა ა. ლავუაზიემ თავის სახელმძღვანელოში ქიმიის შესახებ, ჩამოაყალიბა მარტივი ნივთიერებების სია, რომელშიც შედიოდა ყველა იმდროინდელი ცნობილი ლითონი - ანტიმონი, ვერცხლი, ბისმუტი, კობალტი, კალა, რკინა, მანგანუმი, ნიკელი, ოქრო, პლატინი. ტყვია, ვოლფრამი და თუთია. ქიმიური კვლევის მეთოდების შემუშავებით, ცნობილი ლითონების რაოდენობამ სწრაფად დაიწყო ზრდა. მე-18 საუკუნეში მე-19 საუკუნეში აღმოაჩინეს 14 ლითონი. - 38, მე-20 საუკუნეში. - 25 ლითონი. მე-19 საუკუნის პირველ ნახევარში აღმოაჩინეს პლატინის თანამგზავრები, ელექტროლიზით მიიღეს ტუტე და მიწის ტუტე ლითონები. საუკუნის შუა წლებში სპექტრალური ანალიზით აღმოაჩინეს ცეზიუმი, რუბიდიუმი, ტალიუმი და ინდიუმი. დ.ი. მენდელეევის მიერ მისი პერიოდული კანონის საფუძველზე (ეს არის გალიუმი, სკანდიუმი და გერმანიუმი) იწინასწარმეტყველა ლითონების არსებობა ბრწყინვალედ დადასტურდა. რადიოაქტიურობის აღმოჩენა მე-19 საუკუნის ბოლოს. გამოიწვია რადიოაქტიური ლითონების ძებნა. და ბოლოს, მე-20 საუკუნის შუა ხანებში ბირთვული გარდაქმნების მეთოდით. მიღებული იქნა რადიოაქტიური ლითონები, რომლებიც ბუნებაში არ არსებობს, კერძოდ ტრანსურანის ელემენტები.
ლითონების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები.
ყველა ლითონი არის მყარი (გარდა ვერცხლისწყლისა, რომელიც ნორმალურ პირობებში თხევადია), ისინი განსხვავდებიან არალითონებისგან სპეციალური ტიპის ბმით (მეტალის ბმა). ვალენტური ელექტრონები თავისუფლად არის მიბმული კონკრეტულ ატომთან და ყველა ლითონის შიგნით არის ე.წ. ელექტრონული გაზი. მეტალების უმეტესობას აქვს კრისტალური სტრუქტურა და მეტალი შეიძლება მივიჩნიოთ, როგორც დადებითი იონების (კატიონების) "ხისტი" კრისტალური ბადე. ამ ელექტრონებს მეტ-ნაკლებად შეუძლიათ გადაადგილება ლითონის გარშემო. ისინი აკომპენსირებენ კათიონებს შორის მოზიდულ ძალებს და ამით აკავშირებენ მათ კომპაქტურ სხეულში.
ყველა ლითონს აქვს მაღალი ელექტრული გამტარობა (ანუ ისინი არიან გამტარები, განსხვავებით არადიელექტრიკული არალითონებისგან), განსაკუთრებით სპილენძი, ვერცხლი, ოქრო, ვერცხლისწყალი და ალუმინი; ასევე მაღალია ლითონების თბოგამტარობა. ბევრი ლითონის გამორჩეული თვისებაა მათი დრეკადობა (დუქტურობა), რის შედეგადაც ისინი შეიძლება დაიბრუნონ თხელ ფურცლებზე (ფოლგა) და მავთულში (კალის, ალუმინის და ა. თუთია, ანტიმონი, ბისმუტი).
ინდუსტრიაში ხშირად გამოიყენება არა სუფთა ლითონები, არამედ მათი ნარევები, რომლებსაც შენადნობები ეწოდება. შენადნობში ერთი კომპონენტის თვისებები ჩვეულებრივ წარმატებით ავსებს მეორის თვისებებს. ასე რომ, სპილენძს აქვს დაბალი სიმტკიცე და ნაკლებად გამოიყენება მანქანების ნაწილების დასამზადებლად, ხოლო სპილენძ-თუთიის შენადნობები, რომელსაც სპილენძი ეწოდება, უკვე საკმაოდ მყარია და ფართოდ გამოიყენება მექანიკურ ინჟინერიაში. ალუმინს აქვს კარგი მოქნილობა და საკმარისი სიმსუბუქე (დაბალი სიმკვრივე), მაგრამ ძალიან რბილია. მის საფუძველზე მზადდება აიურალუმინის შენადნობი (დურალუმინი), რომელიც შეიცავს სპილენძს, მაგნიუმს და მანგანუმს. დურალუმინი, ალუმინის თვისებების დაკარგვის გარეშე, იძენს მაღალ სიმტკიცეს და ამიტომ გამოიყენება საავიაციო ტექნოლოგიაში. რკინის შენადნობები ნახშირბადთან ერთად (და სხვა ლითონების დანამატები) კარგად არის ცნობილი თუჯი და ფოლადი.
ლითონები ძალიან განსხვავდება სიმკვრივით: ლითიუმისთვის ის თითქმის ნახევარია წყლისა (0,53 გ/სმ3), ხოლო ოსმიუმისთვის 20-ჯერ მეტია (22,61 გ/სმ3). ლითონები ასევე განსხვავდებიან სიმტკიცეში. ყველაზე რბილი - ტუტე ლითონები, ისინი ადვილად იჭრება დანით; უმძიმესი ლითონი - ქრომი - ჭრის მინას. ლითონების დნობის წერტილებში განსხვავება დიდია: ვერცხლისწყალი არის სითხე ნორმალურ პირობებში, ცეზიუმი და გალიუმი დნება ადამიანის სხეულის ტემპერატურაზე, ხოლო ყველაზე ცეცხლგამძლე ლითონს, ვოლფრამის, აქვს დნობის წერტილი 3380 ° C. ლითონები, რომელთა დნობის წერტილი 1000 ° C-ზე მეტია, კლასიფიცირდება როგორც ცეცხლგამძლე ლითონები, ქვემოთ - როგორც დნობა. მაღალ ტემპერატურაზე ლითონებს შეუძლიათ ელექტრონების გამოსხივება, რაც გამოიყენება ელექტრონიკაში და თერმოელექტრო გენერატორებში თერმული ენერგიის ელექტრულ ენერგიად პირდაპირი გადაქცევისთვის. რკინას, კობალტს, ნიკელს და გადოლინიუმს მაგნიტურ ველში მოთავსების შემდეგ შეუძლიათ მუდმივად შეინარჩუნონ მაგნიტიზაციის მდგომარეობა.
ლითონებს ასევე აქვთ გარკვეული ქიმიური თვისებები. ლითონის ატომები შედარებით ადვილად თმობენ ვალენტურ ელექტრონებს და გადადიან დადებითად დამუხტულ იონებში. ამიტომ, ლითონები შემცირების აგენტებია. ეს, ფაქტობრივად, მათი მთავარი და ყველაზე გავრცელებული ქიმიური თვისებაა.
ცხადია, ლითონები, როგორც შემცირების აგენტები, რეაგირებენ სხვადასხვა ჟანგვის აგენტებთან, რომელთა შორის შეიძლება იყოს მარტივი ნივთიერებები, მჟავები, ნაკლებად აქტიური ლითონების მარილები და სხვა ნაერთები. ლითონების ნაერთებს ჰალოგენებთან ეწოდება ჰალოგენები, გოგირდთან - სულფიდებთან, აზოტთან - ნიტრიდებთან, ფოსფორთან - ფოსფიდებთან, ნახშირბადთან - კარბიდებთან, სილიციუმთან - სილიციდებთან, ბორით - ბორიდებთან, წყალბადთან - ჰიდრიდებთან და ა.შ. იპოვა მნიშვნელოვანი აპლიკაციები ახალ ტექნოლოგიაში. მაგალითად, ლითონის ბორიდები გამოიყენება რადიოელექტრონიკაში, ასევე ბირთვულ ტექნოლოგიაში, როგორც მასალა ნეიტრონული გამოსხივებისგან რეგულირებისა და დასაცავად.
კონცენტრირებული ჟანგვის მჟავების მოქმედებით ზოგიერთ მეტალზე ასევე წარმოიქმნება სტაბილური ოქსიდის ფილმი. ამ ფენომენს პასივაცია ეწოდება. ასე რომ, კონცენტრირებულ გოგირდმჟავაში ლითონები, როგორიცაა Be, Bi, Co, Fe, Mg და Nb პასივირებულია (და არ რეაგირებენ მასთან), ხოლო კონცენტრირებულ აზოტმჟავაში - ლითონები Al, Be, Bi, Co, Cr, Fe, Nb, Ni, Pb, Th და U.
რაც უფრო მარცხნივ არის ლითონი ამ მწკრივში, მით უფრო დიდია მას აღმდგენი თვისებები, ანუ ის უფრო ადვილად იჟანგება და გადადის ხსნარში კატიონის სახით, მაგრამ უფრო რთულია კატიონიდან დაბრუნება. თავისუფალი სახელმწიფო.
ერთი არალითონი, წყალბადი, მოთავსებულია ძაბვების სერიაში, რადგან ეს შესაძლებელს ხდის განვსაზღვროთ რეაგირება მოახდინოს თუ არა ეს ლითონი მჟავებთან - არაჟანგვის აგენტებთან წყალხსნარში (უფრო ზუსტად, ის დაჟანგდება წყალბადის კატიონებით H. +). მაგალითად, თუთია რეაგირებს მარილმჟავასთან, რადგან ძაბვის სერიაში იგი წყალბადის მარცხნივ (ადრე) არის. პირიქით, ვერცხლი არ გადადის ხსნარში მარილმჟავით, რადგან ის არის ძაბვების სერიაში მარჯვნივ (შემდეგ) წყალბადისკენ. ლითონები ანალოგიურად იქცევიან განზავებულ გოგირდმჟავაში. ლითონებს, რომლებიც წყალბადის შემდეგ ძაბვის სერიაშია, კეთილშობილს უწოდებენ (Ag, Pt, Au და ა.შ.)
ლითონების არასასურველი ქიმიური თვისებაა მათი ელექტროქიმიური კოროზია, ანუ ლითონის აქტიური განადგურება (დაჟანგვა) წყალთან კონტაქტის დროს და მასში გახსნილი ჟანგბადის გავლენის ქვეშ (ჟანგბადის კოროზია). მაგალითად, ფართოდ არის ცნობილი წყალში რკინის პროდუქტების კოროზია.
განსაკუთრებით კოროზიული შეიძლება იყოს ორი განსხვავებული ლითონის კონტაქტის ადგილი - კონტაქტური კოროზია. წყალში მოთავსებულ ერთ ლითონს, როგორიცაა Fe, და მეორე მეტალს შორის, როგორიცაა Sn ან Cu, ჩნდება გალვანური წყვილი. ელექტრონების ნაკადი მიდის უფრო აქტიური ლითონისგან, რომელიც მარცხნივ არის ძაბვის სერიაში (Fe), ნაკლებად აქტიურ ლითონზე (Sn, Cu) და უფრო აქტიური ლითონი ნადგურდება (კოროზირდება).
ამის გამოა, რომ ქილების დაკონსერვებული ზედაპირი ჟანგდება ნოტიო ატმოსფეროში შენახვისას და დაუდევრად დამუშავებისას (რკინა სწრაფად იშლება მცირე ნაკაწრის გაჩენის შემდეგაც კი, რაც იძლევა რკინის შეხებას ტენთან). პირიქით, რკინის ვედროს გალვანზირებული ზედაპირი დიდხანს არ ჟანგდება, რადგან ნაკაწრები რომც იყოს, რკინა კი არ კოროზირდება, არამედ თუთია (რკინაზე უფრო აქტიური ლითონი).
კოროზიის წინააღმდეგობა მოცემული ლითონისთვის იზრდება, როდესაც იგი დაფარულია უფრო აქტიური ლითონით ან როდესაც ისინი შერწყმულია; მაგალითად, რკინის დაფარვა ქრომით ან რკინის შენადნობების ქრომით დამზადება გამორიცხავს რკინის კოროზიას. ქრომირებული რკინა და ქრომის შემცველი ფოლადები (უჟანგავი ფოლადები) აქვთ მაღალი კოროზიის წინააღმდეგობა.
ლითონების მიღების ზოგადი მეთოდები:
ელექტრომეტალურგია, ანუ ლითონების მიღება დნობის ელექტროლიზით (ყველაზე აქტიური ლითონებისთვის) ან მათი მარილების ხსნარებით;
პირომეტალურგია, ანუ ლითონების გამომუშავება მათი მადნებიდან მაღალ ტემპერატურაზე (მაგალითად, რკინის წარმოება აფეთქებული ღუმელის პროცესით);
ჰიდრომეტალურგია, ანუ ლითონების გამოყოფა მათი მარილების ხსნარებიდან უფრო აქტიური ლითონებით (მაგალითად, სპილენძის წარმოება CuSO4 ხსნარიდან თუთიის, რკინის გადაადგილებით.
ან ალუმინი).
ბუნებაში ლითონები ზოგჯერ გვხვდება თავისუფალი სახით, როგორიცაა ვერცხლისწყალი, ვერცხლი და ოქრო და უფრო ხშირად ნაერთების სახით (ლითონის მადნები). ყველაზე აქტიური ლითონები, რა თქმა უნდა, დედამიწის ქერქში მხოლოდ შეკრული სახით გვხვდება.
ლითიუმი (ბერძნ. Lithos - ქვა), Li, პერიოდული სისტემის Ia ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტი; ატომური ნომერი 3, ატომური მასა 6,941; მიეკუთვნება ტუტე ლითონებს.
ლითიუმის შემცველობა დედამიწის ქერქში შეადგენს 6,5-10-3%-ს წონით. ის ნაპოვნია 150-ზე მეტ მინერალში, რომელთაგან დაახლოებით 30 არის რეალურად ლითიუმი.მთავარი მინერალებია სპოდუმენი LiAl, ლეპიდოლიტი KLi1.5 Al1.5(F.0H)2 და პეტალიტი (LiNa). ამ მინერალების შემადგენლობა რთულია; ბევრი მათგანი მიეკუთვნება ალუმინოსილიკატების კლასს, რომელიც ძალიან გავრცელებულია დედამიწის ქერქში. ლითიუმის წარმოებისთვის ნედლეულის პერსპექტიული წყაროა მარილის შემცველი საბადოების მარილწყალი და მიწისქვეშა წყლები. ლითიუმის ნაერთების უდიდესი საბადოებია კანადაში, აშშ-ში, ჩილეში, ზიმბაბვეში, ბრაზილიაში, ნამიბიასა და რუსეთში.
საინტერესოა, რომ მინერალი სპოდუმენი ბუნებაში გვხვდება დიდი კრისტალების სახით, რომელთა წონა რამდენიმე ტონაა. ამერიკის შეერთებულ შტატებში, ეტას მაღაროში აღმოაჩინეს ნემსის ფორმის კრისტალი 16 მ სიგრძისა და 100 ტონას იწონის.
ლითიუმის შესახებ პირველი ინფორმაცია 1817 წლით თარიღდება. შვედმა ქიმიკოსმა ა.არფვედსონმა მინერალის პეტალიტის ანალიზისას მასში უცნობი ტუტე აღმოაჩინა. არფვედსონის მასწავლებელმა ჯ.ბერცელიუსმა მას დაარქვა სახელი „ლითიონი“ (ბერძნულიდან liteos - ქვა), რადგან კალიუმის და ნატრიუმის ჰიდროქსიდებისგან განსხვავებით, რომლებიც მიღებულ იქნა მცენარის ფერფლისგან, მინერალში ახალი ტუტე აღმოჩნდა. მან ასევე დაარქვა ლითონს, რომელიც ამ ტუტეს „საფუძველს“ წარმოადგენს, ლითიუმი. 1818 წელს ინგლისელმა ქიმიკოსმა და ფიზიკოსმა G. Davy-მ მიიღო ლითიუმი LiOH ჰიდროქსიდის ელექტროლიზით.
Თვისებები. ლითიუმი არის ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი; მ.პ. 180,54 °C, bp 1340 "C; ყველაზე მსუბუქი ყველა ლითონს შორის, მისი სიმკვრივეა 0,534 გ/სმ - ის 5-ჯერ მსუბუქია ალუმინის და თითქმის ორჯერ მსუბუქი ვიდრე წყალი. ლითიუმი რბილი და დრეკადი. ლითიუმის ნაერთები აფერადებენ ცეცხლს ულამაზეს კარმინის წითელ ფერში. ეს ძალიან მგრძნობიარე მეთოდი გამოიყენება ხარისხობრივ ანალიზში ლითიუმის გამოსავლენად.
ლითიუმის ატომის გარე ელექტრონული ფენის კონფიგურაცია არის 2s1 (s-ელემენტი). ნაერთებში იგი ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას +1.
ლითიუმი პირველია ძაბვის ელექტროქიმიურ სერიაში და ანაცვლებს წყალბადს არა მხოლოდ მჟავებისგან, არამედ წყლისგან. თუმცა, ლითიუმის მრავალი ქიმიური რეაქცია ნაკლებად ენერგიულია, ვიდრე სხვა ტუტე ლითონების რეაქცია.
ლითიუმი პრაქტიკულად არ რეაგირებს ჰაერის კომპონენტებთან ოთახის ტემპერატურაზე ტენიანობის სრული არარსებობის შემთხვევაში. როდესაც თბება ჰაერში 200 °C-ზე ზემოთ, Li2O ოქსიდი იქმნება, როგორც ძირითადი პროდუქტი (არსებობს მხოლოდ Li2O2 პეროქსიდის კვალი). ტენიან ჰაერში ძირითადად იძლევა Li3N ნიტრიდს, ჰაერის 80%-ზე მეტი ტენიანობისას - LiOH ჰიდროქსიდს და Li2CO3 კარბონატს. ლითიუმის ნიტრიდის მიღება ასევე შესაძლებელია ლითონის გაცხელებით აზოტის ნაკადში (ლითიუმი არის იმ რამდენიმე ელემენტიდან, რომელიც პირდაპირ ერწყმის აზოტს): 6Li + N2 \u003d 2Li3N
ლითიუმი ადვილად შენადნობს თითქმის ყველა ლითონს და ძალიან ხსნადია ვერცხლისწყალში. ის პირდაპირ ერწყმის ჰალოგენებს (იოდთან - გაცხელებისას). 500 °C ტემპერატურაზე, იგი რეაგირებს წყალბადთან და ქმნის LiH ჰიდრიდს, წყალთან ურთიერთქმედებისას, LiOH ჰიდროქსიდს, განზავებულ მჟავებთან, ლითიუმის მარილებთან და ამიაკთან, LiNH2 ამიდთან, მაგალითად:
2Li + H2 = 2LiH
2Li + 2H2O = 2LiOH + H2
2Li + 2HF = 2LiF + H2
2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2
LiH ჰიდრიდი - უფერო კრისტალები; გამოიყენება ქიმიის სხვადასხვა დარგში, როგორც შემცირების აგენტი. წყალთან ურთიერთობისას გამოყოფს დიდი რაოდენობით წყალბადს (2820 ლ H2 მიიღება 1 კგ LiH-დან):
LiH + H2O = LiOH + H2
ეს შესაძლებელს ხდის გამოიყენოს LiH, როგორც წყალბადის წყარო ბურთების და სამაშველო აღჭურვილობის (გასაბერი ნავები, ქამრები და ა. აუცილებელია LiH-ის დასაცავად ტენიანობის ოდნავი კვალისაგან).
შერეული ლითიუმის ჰიდრიდები ფართოდ გამოიყენება ორგანულ სინთეზში, მაგალითად, ლითიუმის ალუმინის ჰიდრიდი LiAlH4 არის შერჩევითი შემცირების აგენტი. იგი მიიღება LiH-ის ურთიერთქმედებით ალუმინის ქლორიდთან A1C13
LiOH ჰიდროქსიდი არის ძლიერი ბაზა (ტუტე), მისი წყალხსნარი ანადგურებს მინას, ფაიფურს; ნიკელი, ვერცხლი და ოქრო მდგრადია მის მიმართ. LiOH გამოიყენება როგორც ტუტე ბატარეების ელექტროლიტის დანამატი, რაც ზრდის მათ ექსპლუატაციის ხანგრძლივობას 2-3-ჯერ და ტევადობას 20%-ით. LiOH-ის და ორგანული მჟავების (განსაკუთრებით სტეარინის და პალმიტის მჟავების) საფუძველზე იწარმოება ყინვაგამძლე და სითბოს მდგრადი ცხიმები (ლითოლები), რათა დაიცვან ლითონები კოროზიისგან ტემპერატურის დიაპაზონში -40-დან +130"C-მდე.
ლითიუმის ჰიდროქსიდი ასევე გამოიყენება როგორც ნახშირორჟანგის შთამნთქმელი გაზის ნიღბებში, წყალქვეშა ნავებში, თვითმფრინავებში და კოსმოსურ ხომალდებში.
მიღება და განაცხადი. ლითიუმის წარმოების ნედლეული არის მისი მარილები, რომლებიც მიიღება მინერალებიდან. შემადგენლობის მიხედვით, მინერალები იშლება გოგირდის მჟავით H2SO4 (მჟავა მეთოდი) ან კალციუმის ოქსიდის CaO-ით და მისი კარბონატით CaCO3-ით (ტუტე მეთოდი), კალიუმის სულფატით K2SO4 (მარილის მეთოდი), კალციუმის კარბონატით და მისი CaCl ქლორიდით. ტუტე-მარილის მეთოდი). მჟავა მეთოდით მიიღება სულფატის Li2SO4 ხსნარი [ეს უკანასკნელი თავისუფლდება მინარევებისაგან კალციუმის ჰიდროქსიდით Ca (OH) 2 და სოდა Na2 Co3 დამუშავებით]. მინერალების დაშლის სხვა მეთოდებით წარმოქმნილი ლაქა ირეცხება წყლით; ამავდროულად, ტუტე მეთოდით LiOH გადადის ხსნარში, მარილიანი მეთოდით Li 2SO4 და ტუტე-მარილის მეთოდით LiCl. ყველა ეს მეთოდი, გარდა ტუტესა, ითვალისწინებს მზა პროდუქტის მიღებას Li2CO3 კარბონატის სახით. რომელიც გამოიყენება უშუალოდ ან სხვა ლითიუმის ნაერთების სინთეზის წყაროდ.
ლითიუმის ლითონი მიიღება LiCl-ისა და კალიუმის ქლორიდის KCl ან ბარიუმის ქლორიდის BaCl2-ის მდნარი ნარევის ელექტროლიზით მინარევებისაგან შემდგომი გაწმენდით.
ლითიუმის მიმართ ინტერესი დიდია. ეს, უპირველეს ყოვლისა, განპირობებულია იმით, რომ ეს არის ტრიტიუმის (მძიმე წყალბადის ნუკლიდი) ინდუსტრიული წარმოების წყარო, რომელიც არის წყალბადის ბომბის მთავარი კომპონენტი და თერმობირთვული რეაქტორების მთავარი საწვავი. თერმობირთვული რეაქცია ტარდება ნუკლიდს 6Li-სა და ნეიტრონებს შორის (ნეიტრალური ნაწილაკები მასის 1-ით); რეაქციის პროდუქტები - ტრიტიუმი 3H და ჰელიუმი 4He:
63Li + 10n= 31H +42He
დიდი რაოდენობით ლითიუმი გამოიყენება მეტალურგიაში. მაგნიუმის შენადნობი 10% ლითიუმით უფრო ძლიერი და მსუბუქია ვიდრე თავად მაგნიუმი. ალუმინის და ლითიუმის შენადნობები - სკლერონი და აერონი, რომლებიც შეიცავს მხოლოდ 0,1% ლითიუმს, გარდა სიმსუბუქისა, აქვთ მაღალი სიმტკიცე, ელასტიურობა და გაზრდილი წინააღმდეგობა კოროზიის მიმართ; ისინი გამოიყენება ავიაციაში. ტყვია-კალციუმის შემცველ შენადნობებში 0,04% ლითიუმის დამატება ზრდის მათ სიმტკიცეს და ამცირებს ხახუნის კოეფიციენტს.
ლითიუმის ჰალოგენები და კარბონატი გამოიყენება ოპტიკური, მჟავაგამძლე და სხვა სპეციალური სათვალეების, აგრეთვე თბოგამძლე ფაიფურის და კერამიკის, სხვადასხვა მინანქრების და მინანქრების წარმოებაში.
ლითიუმის მცირე ნამსხვრევები იწვევს სველ კანსა და თვალებს ქიმიურ დამწვრობას. ლითიუმის მარილები აღიზიანებს კანს. ლითიუმის ჰიდროქსიდთან მუშაობისას სიფრთხილის ზომები უნდა იქნას მიღებული, როგორც ნატრიუმის და კალიუმის ჰიდროქსიდებთან მუშაობისას.
ნატრიუმი (არაბული, ნატრუნი, ბერძნული ნიტრონი - ბუნებრივი სოდა, პერიოდული სისტემის Ia ქვეჯგუფის ქიმიური ელემენტი; ატომური ნომერი 11, ატომური მასა 22,98977; მიეკუთვნება ტუტე ლითონებს. ბუნებაში გვხვდება ერთი სტაბილური ნუკლიდის სახით 23 Na.
ჯერ კიდევ ძველ დროში ცნობილი იყო ნატრიუმის ნაერთები - სუფრის მარილი (ნატრიუმის ქლორიდი) NaCl, კაუსტიკური ტუტე (ნატრიუმის ჰიდროქსიდი) NaOH და სოდა (ნატრიუმის კარბონატი) Na2CO3. უკანასკნელ ნივთიერებას ძველი ბერძნები "ნიტრონს" უწოდებდნენ; აქედან მოდის ლითონის თანამედროვე სახელწოდება - "ნატრიუმი". თუმცა დიდ ბრიტანეთში, აშშ-ში, იტალიაში, საფრანგეთში შემორჩენილია სიტყვა ნატრიუმი (ესპანური სიტყვიდან "სოდა", რომელსაც იგივე მნიშვნელობა აქვს, რაც რუსულში).
პირველად ნატრიუმის (და კალიუმის) წარმოების შესახებ ინფორმაცია ინგლისელმა ქიმიკოსმა და ფიზიკოსმა G. Davy-მ 1807 წელს ლონდონში სამეფო საზოგადოების შეხვედრაზე მოახერხა. ელექტრული დენის გამოყოფა და აქამდე უცნობი ლითონების იზოლირება არაჩვეულებრივი თვისებების მქონე. ეს ლითონები ძალიან სწრაფად იჟანგება ჰაერში და ცურავდნენ წყლის ზედაპირზე, ათავისუფლებდნენ წყალბადს მისგან.
განაწილება ბუნებაში. ნატრიუმი ბუნებაში ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ელემენტია. მისი შემცველობა დედამიწის ქერქში წონით 2,64%-ია. ჰიდროსფეროში მას შეიცავს ხსნადი მარილების სახით დაახლოებით 2,9% (მარილის საერთო კონცენტრაციით ზღვის წყალში 3,5-3,7%). ნატრიუმის არსებობა დადგენილია მზის ატმოსფეროში და ვარსკვლავთშორის სივრცეში. ნატრიუმი ბუნებრივად გვხვდება მხოლოდ მარილების სახით. ყველაზე მნიშვნელოვანი მინერალებია ჰალიტი (კლდის მარილი) NaCl, მირაბილიტი (გლაუბერის მარილი) Na2SO4 *10H2O, ტენარდიტი Na2SO4, ჩელიანის ნიტრატი NaNO3, ბუნებრივი სილიკატები, მაგ., ალბიტი Na, ნეფელინი Na.
რუსეთი განსაკუთრებით მდიდარია კლდის მარილის საბადოებით (მაგალითად, სოლიკამსკი, უსოლიე-სიბირსკოე და სხვ.), ციმბირში მინერალური ტრონას დიდი საბადოებით.
Თვისებები. ნატრიუმი არის მოვერცხლისფრო-თეთრი დნობადი ლითონი, მ.წ. 97,86 °C, bp 883,15 °C. ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე მსუბუქი ლითონი - ის უფრო მსუბუქია ვიდრე წყალი, რომლის სიმკვრივეა 0,99 გ / სმ3 19,7 ° C ტემპერატურაზე). ნატრიუმი და მისი ნაერთები საწვავის ცეცხლს ყვითლად ღებავს. ეს რეაქცია იმდენად მგრძნობიარეა, რომ ყველგან (მაგალითად, ოთახში ან ქუჩის მტვერში) ნატრიუმის ოდნავი კვალი ვლინდება.
ნატრიუმი პერიოდული ცხრილის ერთ-ერთი ყველაზე აქტიური ელემენტია. ნატრიუმის ატომის გარე ელექტრონული ფენა შეიცავს ერთ ელექტრონს (კონფიგურაცია 3s1, ნატრიუმი არის s-ელემენტი). ნატრიუმი ადვილად აძლევს თავის ერთადერთ ვალენტურ ელექტრონს და ამიტომ ყოველთვის ავლენს ჟანგვის მდგომარეობას +1 მის ნაერთებში.
ჰაერში ნატრიუმი აქტიურად იჟანგება, პირობებიდან გამომდინარე წარმოქმნის Na2O ოქსიდს ან Na2O2 პეროქსიდს. ამიტომ ნატრიუმი ინახება ნავთის ან მინერალური ზეთის ფენის ქვეშ. ენერგიულად რეაგირებს წყალთან, ანაცვლებს წყალბადს:
2Na + H20 = 2NaOH + H2
ასეთი რეაქცია ხდება ყინულთანაც კი -80 ° C ტემპერატურაზე, ხოლო თბილ წყალთან ან კონტაქტურ ზედაპირზე ის აფეთქებით მიდის (ტყუილად არ ამბობენ: „თუ არ გინდა გახდე ფრიკი. წყალში ნატრიუმი არ ჩაყაროთ“).
ნატრიუმი უშუალოდ რეაგირებს ყველა არამეტალთან: 200 °C-ზე იწყებს წყალბადის შეწოვას, წარმოქმნის ძალიან ჰიგიროსკოპულ NaH ჰიდრიდს; აზოტით ელექტრო გამონადენში იძლევა ნიტრიდს Na3N ან აზიდს NaN3; ანთებს ფტორის ატმოსფეროში; ქლორში იწვის ტემპერატურაზე; ბრომთან რეაგირებს მხოლოდ გაცხელებისას:
2Na + H2 = 2NaH
6Na + N2=2Na3N ან 2Na+ 3Na2=2NaN3
2Na+ C12 = 2NaCl
800-900 °C ტემპერატურაზე ნატრიუმი ერწყმის ნახშირბადს და წარმოქმნის Na2C2 კარბიდს; გოგირდით გაფცქვნას მისცემს Na2S სულფიდს და პოლისულფიდების ნარევს (Na2S3 და Na2S4)
ნატრიუმი ადვილად იხსნება თხევად ამიაკში, მიღებულ ცისფერ ხსნარს აქვს მეტალის გამტარობა, აირისებრი ამიაკით 300-400 "C ტემპერატურაზე ან კატალიზატორის თანდასწრებით, როდესაც გაცივდება -30 C-მდე, იძლევა ამიდს NaNH2.
ნატრიუმი აყალიბებს ნაერთებს სხვა ლითონებთან (მეტალთაშორის ნაერთებთან), მაგალითად, ვერცხლთან, ოქროსთან, კადმიუმთან, ტყვიასთან, კალიუმთან და ზოგიერთ სხვასთან. ვერცხლისწყალთან ერთად იძლევა ამალგამებს NaHg2, NaHg4 და ა.შ. ყველაზე დიდი მნიშვნელობა აქვს თხევად ამალგამებს, რომლებიც წარმოიქმნება ვერცხლისწყალში ნატრიუმის თანდათანობით შეყვანით ნავთის ან მინერალური ზეთის ფენის ქვეშ.
ნატრიუმი აყალიბებს მარილებს განზავებული მჟავებით.
მიღება და განაცხადი. ნატრიუმის მიღების ძირითადი მეთოდია გამდნარი ჩვეულებრივი მარილის ელექტროლიზი. ამ შემთხვევაში, ქლორი გამოიყოფა ანოდზე, ხოლო ნატრიუმი - კათოდზე. ელექტროლიტის დნობის წერტილის შესამცირებლად ჩვეულებრივ მარილს ემატება სხვა მარილები: KCl, NaF, CaCl2. ელექტროლიზი ტარდება დიაფრაგმის ელექტროლიზატორებში; ანოდები მზადდება გრაფიტისგან, კათოდები დამზადებულია სპილენძის ან რკინისგან.
ნატრიუმის მიღება შესაძლებელია NaOH ჰიდროქსიდის დნობის ელექტროლიზით, ხოლო მცირე რაოდენობით შეიძლება მიღებულ იქნას NaN3 აზიდის დაშლით.
ნატრიუმის ლითონი გამოიყენება სუფთა ლითონების შესამცირებლად მათი ნაერთებისგან - კალიუმი (KOH-დან), ტიტანი (TiCl4-დან) და ა.შ. ურანის ბირთვების დაშლა. ნატრიუმის ორთქლი, რომელსაც აქვს კაშკაშა ყვითელი ბზინვარება, გამოიყენება გაზგამშვები ნათურების შესავსებად, რომლებიც გამოიყენება მაგისტრალების, მარინების, მატარებლის სადგურების გასანათებლად და ა.შ. და დიაგნოსტიკური მიზნებისთვის.
ნატრიუმის ნაერთების გამოყენება ბევრად უფრო ფართოა.
პეროქსიდი Na2O2 - უფერო კრისტალები, ყვითელი ტექნიკური პროდუქტი. 311-400 °C-მდე გაცხელებისას ის იწყებს ჟანგბადის გამოყოფას და 540 °C-ზე სწრაფად იშლება. ძლიერი ჟანგვის აგენტი, რის გამოც იგი გამოიყენება ქსოვილებისა და სხვა მასალების გასათეთრებლად. ის შთანთქავს CO2-ს ჰაერში, გამოყოფს ჟანგბადს და წარმოქმნის კარბონატს 2Na2O2+2CO2=2Na2Co3+O2). ეს თვისება არის Na2O2-ის გამოყენების საფუძველი დახურულ სივრცეებში ჰაერის რეგენერაციისთვის და საიზოლაციო სუნთქვის მოწყობილობებში (წყალქვეშა ნავები, საიზოლაციო გაზის ნიღბები და ა.შ.).
NaOH ჰიდროქსიდი; მოძველებული სახელია კაუსტიკური სოდა, ტექნიკური სახელია კაუსტიკური სოდა (ლათინური კაუსტიკურიდან - კაუსტიკური, წვა); ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ბაზა. ტექნიკური პროდუქტი, გარდა NaOH-ისა, შეიცავს მინარევებს (3%-მდე Na2CO3 და 1,5%-მდე NaCl). დიდი რაოდენობით NaOH გამოიყენება ტუტე ბატარეებისთვის ელექტროლიტების მოსამზადებლად, ქაღალდის, საპნის, საღებავების, ცელულოზის წარმოებისთვის და გამოიყენება ზეთისა და ზეთების გასაწმენდად.
ნატრიუმის მარილებიდან გამოიყენება ქრომატის Na2CrO4 - საღებავების წარმოებაში, როგორც მორგება ქსოვილების შეღებვისას და სათრიმლავი საშუალება ტყავის მრეწველობაში; სულფიტი Na2SO3 - ფიქსატორებისა და დეველოპერების კომპონენტი ფოტოგრაფიაში; ჰიდროსულფიტი NaHSO3 - ქსოვილების, ბუნებრივი ბოჭკოების გაუფერულება, გამოიყენება ხილის, ბოსტნეულის და ბოსტნეულის საკვების დასაკონსერვებლად; თიოსულფატი Na2S2O3 - ქსოვილების გაუფერულებისას ქლორის მოსაცილებლად, როგორც ფიქსატორი ფოტოგრაფიაში, ანტიდოტი მოწამვლისთვის ვერცხლისწყლის ნაერთებით, დარიშხანით და ა.შ., ანთების საწინააღმდეგო საშუალება; ქლორატი NaClO3 - ჟანგვის აგენტი სხვადასხვა პიროტექნიკურ შემადგენლობაში; ტრიფოსფატი Na5P3O10 - დანამატი სინთეზურ სარეცხ საშუალებებში წყლის დარბილებისთვის.
ნატრიუმი, NaOH და მისი ხსნარები იწვევს კანისა და ლორწოვანი გარსების ძლიერ დამწვრობას.
გარეგნულად და თვისებებით, კალიუმი ნატრიუმის მსგავსია, მაგრამ უფრო რეაქტიული. ენერგიულად რეაგირებს წყალთან და ანთებს წყალბადს. ის იწვის ჰაერში, წარმოქმნის ნარინჯისფერ სუპეროქსიდს CO2. ოთახის ტემპერატურაზე რეაგირებს ჰალოგენებთან, ზომიერი გაცხელებით - წყალბადთან, გოგირდთან. ტენიან ჰაერში ის სწრაფად იფარება KOH-ის ფენით. კალიუმი ინახება ბენზინის ან ნავთის ფენის ქვეშ.
კალიუმის ნაერთები - KOH ჰიდროქსიდი, KNO3 ნიტრატი და K2CO3 კარბონატი - ყველაზე დიდ პრაქტიკულ გამოყენებას პოულობენ.
კალიუმის ჰიდროქსიდი KOH (ტექნიკური სახელწოდება - caustic potash) - თეთრი კრისტალები, რომლებიც ვრცელდება ტენიან ჰაერში და შთანთქავს ნახშირორჟანგს (წარმოიქმნება K2CO3 და KHCO3). ის ძალიან კარგად იხსნება წყალში მაღალი ეგზო ეფექტით. წყალხსნარი ძლიერ ტუტეა.
კალიუმის ჰიდროქსიდი წარმოიქმნება KCl ხსნარის ელექტროლიზით (მსგავსია NaOH-ის წარმოებით). საწყისი კალიუმის ქლორიდი KCl მიიღება ბუნებრივი ნედლეულისგან (მინერალები სილვინი KCl და კარნალიტი KMgC13 6H20). KOH გამოიყენება სხვადასხვა კალიუმის მარილების, თხევადი საპნის, საღებავების სინთეზისთვის, როგორც ელექტროლიტი ბატარეებში.
კალიუმის ნიტრატი KNO3 (კალიუმის ნიტრატის მინერალი) - თეთრი კრისტალები, ძალიან მწარე გემოთი, დაბალი დნობის წერტილი (დნობა = 339 ° C). კარგად გავხსნათ წყალში (ჰიდროლიზი არ არის). დნობის წერტილის ზემოთ გაცხელებისას ის იშლება კალიუმის ნიტრიტად KNO2 და ჟანგბად O2 და ავლენს ძლიერ ჟანგვის თვისებებს. გოგირდი და ნახშირი აალდება KNO3-ის დნობასთან შეხებისას და C+S ნარევი ფეთქდება („შავი ფხვნილის“ წვა):
2КNO3 + ЗС(ქვანახშირი) + S=N2 + 3CO2 + K2S
კალიუმის ნიტრატი გამოიყენება მინის და მინერალური სასუქების წარმოებაში.
კალიუმის კარბონატი K2CO3 (ტექნიკური სახელწოდება - კალიუმი) არის თეთრი ჰიგიროსკოპიული ფხვნილი. ის ძალიან ხსნადია წყალში, ძლიერ ჰიდროლიზდება ანიონის მიერ და ქმნის ტუტე გარემოს ხსნარში. გამოიყენება მინის და საპნის წარმოებაში.
K2CO3-ის მიღება ეფუძნება რეაქციებს:
K2SO4 + Ca(OH)2 + 2CO = 2K(HCOO) + CaSO4
2K(HCOO) + O2 = K2C03 + H20 + CO2
კალიუმის სულფატი ბუნებრივი ნედლეულისგან (მინერალები კაინიტი KMg (SO4) Cl ZH20 და შენიტი K2Mg (SO4) 2 * 6H20) თბება ჩამქრალი კირით Ca (OH) 2 CO ატმოსფეროში (15 ატმოსფერო წნევის ქვეშ), კალიუმის ფორმატით. მიიღება K (HCOO), რომელიც კალცინირებულია ჰაერის ნაკადში.
კალიუმი სასიცოცხლო მნიშვნელობის ელემენტია მცენარეებისა და ცხოველებისთვის. კალიუმის სასუქები არის კალიუმის მარილები, როგორც ბუნებრივი, ასევე მათი გადამუშავებული პროდუქტები (KCl, K2SO4, KNO3); მცენარეების ფერფლში კალიუმის მარილების მაღალი შემცველობა.
კალიუმი არის მეცხრე ყველაზე უხვი ელემენტი დედამიწის ქერქში. ის მხოლოდ შეკრული სახით გვხვდება მინერალებში, ზღვის წყალში (0,38 გ-მდე K + იონები 1 ლიტრში), მცენარეებსა და ცოცხალ ორგანიზმებში (უჯრედების შიგნით). ადამიანის ორგანიზმს აქვს = 175 გ კალიუმი, დღიური მოთხოვნილება ~ 4 გ-ს აღწევს. რადიოაქტიური იზოტოპი 40K (ნარევი 39K სტაბილური იზოტოპის უპირატესად) იშლება ძალიან ნელა (ნახევარგამოყოფის პერიოდი 1 109 წელია), ის, 238U და 232Th იზოტოპებთან ერთად, დიდი წვლილი შეაქვს.
მთავარი > დოკუმენტილითონები პერიოდულ სისტემაში. ლითონის ატომების სტრუქტურა. ლითონების ზოგადი მახასიათებლები.
ლითონების პოზიცია პერიოდულ სისტემაშითუ მენდელეევის ცხრილში ვხატავთ დიაგონალს ბორიდან ასტატინამდე, მაშინ დიაგონალის ქვეშ მთავარ ქვეჯგუფებში იქნება ლითონის ატომები, ხოლო მეორად ქვეჯგუფებში ყველა ელემენტი მეტალია. დიაგონალთან მდებარე ელემენტებს აქვთ ორმაგი თვისებები: მათ ზოგიერთ ნაერთში ისინი იქცევიან როგორც ლითონები; ზოგიერთში - როგორც არალითონები. ლითონის ატომების სტრუქტურაპერიოდებსა და ძირითად ქვეჯგუფებში არსებობს მეტალის თვისებების ცვლილების ნიმუშები.ბევრი ლითონის ატომს აქვს 1, 2 ან 3 ვალენტური ელექტრონი, მაგალითად:Na(+11): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1
Ca(+20): 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 3d 0 4S 2
ტუტე ლითონები (ჯგუფი 1, ძირითადი ქვეჯგუფი): ... nS 1. ტუტე დედამიწა (ჯგუფი 2, მთავარი ქვეჯგუფი): ... nS 2. ლითონის ატომების თვისებები პერიოდულ დამოკიდებულებაშია მათი მდებარეობა ცხრილში D.I.მენდელეევი. მთავარ ქვეჯგუფში:
- არ იცვლება.
ატომის რადიუსი იზრდება
ელექტრონეგატიურობა მცირდება.
აღდგენითი თვისებები გააძლიეროს.
ლითონის თვისებები გააძლიეროს.
- ატომების ბირთვების მუხტები მომატება.
ატომების რადიუსები შემცირება.
ელექტრონების რაოდენობა გარე შრეზე იზრდება.
ელექტრონეგატიურობა იზრდება.
აღდგენითი თვისებები შემცირება.
ლითონის თვისებები დასუსტება.
ა - სპილენძი; ბ) მაგნიუმი; გ) რკინის α-მოდიფიკაცია
ლითონის ატომები მიდრეკილნი არიან ჩუქნიან თავიანთ გარე ელექტრონებს. ლითონის ნაწილაკში, შიგთავსში ან ლითონის ნაწარმში, ლითონის ატომები ჩუქნიან გარე ელექტრონებს და აგზავნიან მათ ამ ნაჭერში, ინგოტში ან პროდუქტში, იონებად იქცევიან. "მოწყვეტილი" ელექტრონები გადადიან ერთი იონიდან მეორეზე, დროებით ხელახლა უერთდებიან მათ ატომებად, ისევ იშლებიან და ეს პროცესი მუდმივად მიმდინარეობს. ლითონებს აქვთ ბროლის ბადე, რომლის კვანძებში არის ატომები ან იონები (+); მათ შორის არის თავისუფალი ელექტრონები (ელექტრონული გაზი). მეტალში კავშირის სქემა შეიძლება გამოჩნდეს შემდეგნაირად:
M 0 ↔ nē + M n+,
ატომი - იონი
სადაც ნარის კავშირში მონაწილე გარე ელექტრონების რაოდენობა (y Na - 1, y სა - 2 ც, y ალ - 3 ც).ამ ტიპის ბმა შეიმჩნევა ლითონებში - მარტივ ნივთიერებებში-მეტალებსა და შენადნობებში. მეტალიური ბმა არის კავშირი დადებითად დამუხტულ მეტალის იონებსა და თავისუფალ ელექტრონებს შორის ლითონების კრისტალურ ქსელში. კომუნიკაცია ეფუძნება ელექტრონების სოციალიზაციას (მსგავსება. ), ყველა ატომი მონაწილეობს ამ ელექტრონების სოციალიზაციაში (განსხვავება). სწორედ ამიტომ, კრისტალები მეტალის ბმით არის პლასტიკური, ელექტროგამტარი და აქვთ მეტალის ბზინვარება. თუმცა, ორთქლის მდგომარეობაში, ლითონის ატომები ურთიერთდაკავშირებულია კოვალენტური კავშირით, ლითონის ორთქლი შედგება ცალკეული მოლეკულებისგან (მონატომური და დიატომური). ლითონების ზოგადი მახასიათებლები
| ატომების უნარი ელექტრონების შემოწირულობისთვის (დაჟანგვა) | ← იზრდება |
|||
| ურთიერთქმედება ატმოსფერულ ჟანგბადთან | ნორმალურ ტემპერატურაზე სწრაფად იჟანგება | ნელა იჟანგება ნორმალურ ტემპერატურაზე ან გაცხელებისას | არ იჟანგება |
|
| წყალთან ურთიერთქმედება | ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე, H 2 გამოიყოფა და იქმნება ჰიდროქსიდი | როდესაც გაცხელდება, H 2 გამოიყოფა | H 2 არ არის გადაადგილებული წყლიდან |
|
| ურთიერთქმედება მჟავებთან | გადააადგილეთ H 2 განზავებული მჟავებისგან | არ ანაცვლებს H2-ს განზავებული მჟავებისგან |
||
| რეაგირება კონც. და რაზბ. HNO 3 და კონს. H 2 SO 4 გაცხელებისას | ნუ რეაგირებთ მჟავებთან |
|||
| ბუნებაში ყოფნა | მხოლოდ კავშირებში | ნაერთებში და თავისუფალ ფორმაში | ძირითადად უფასოა |
|
| როგორ მივიღოთ | დნობის ელექტროლიზი | შემცირება ქვანახშირის, ნახშირბადის მონოქსიდის (2), ალუმინოთერმიით ან მარილის წყალხსნარების ელექტროლიზით | ||
| იონების უნარი მოიპოვონ ელექტრონები (აღდგენა) | Li K Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au |
|||
| იზრდება → |
||||
ლითონების ძაბვის ელექტროქიმიური სერია. ლითონების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები
ლითონების ზოგადი ფიზიკური თვისებებილითონების ზოგადი ფიზიკური თვისებები განისაზღვრება მეტალის ბმით და მეტალის ბროლის ბადით. მოქნილობა, პლასტიურობალითონის კრისტალზე მექანიკური მოქმედება იწვევს ატომების ფენების გადაადგილებას. ვინაიდან მეტალში ელექტრონები მოძრაობენ მთელ კრისტალზე, ბმები არ წყდება. პლასტიურობა მცირდება სერიაში Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe. მაგალითად, ოქრო შეიძლება დაიბრუნოს არაუმეტეს 0,001 მმ სისქის ფურცლებში, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა საგნების მოოქროვებისთვის. ალუმინის ფოლგა შედარებით ცოტა ხნის წინ გამოჩნდა და უფრო ადრე, ვიდრე ჩაი, შოკოლადი გაყალბდა თუნუქის ფოლგაში, რომელსაც ეწოდა სტანიოლი. თუმცა, Mn და Bi-ს არ აქვთ პლასტიურობა: ისინი მყიფე ლითონებია. მეტალის ბრწყინვალებამეტალის ბზინვარება, რომელსაც ყველა ლითონი კარგავს ფხვნილში, გარდა ალდა მგ. ყველაზე კაშკაშა ლითონებია ჰგ(მისგან შუა საუკუნეებში კეთდებოდა ცნობილი "ვენეციური სარკეები"). აღ(ახლა მისგან მზადდება თანამედროვე სარკეები "ვერცხლის სარკის" რეაქციის გამოყენებით). ფერით (პირობითად) გამოირჩევიან შავი და ფერადი ლითონები. ამ უკანასკნელთა შორის გამოვყოფთ ძვირფასს - Au, Ag, Pt. ოქრო არის საიუველირო ლითონი. სწორედ მის საფუძველზე დამზადდა მშვენიერი ფაბერჟეს სააღდგომო კვერცხები. რეკავსლითონები რეკავს და ეს ქონება გამოიყენება ზარების დასამზადებლად (გაიხსენეთ მეფის ზარი მოსკოვის კრემლში). ყველაზე ხმოვანი ლითონებია Au, Ag, Cu. სპილენძის რგოლები სქელი, ხმაურიანი რგოლით - ჟოლოსფერი რგოლი. ეს ფიგურალური გამოთქმა ჟოლოს საპატივსაცემოდ კი არ არის, არამედ ჰოლანდიის ქალაქ მალინას პატივსაცემად, სადაც პირველი ეკლესიის ზარები დნებოდა. მოგვიანებით რუსეთში რუსმა ხელოსნებმა დაიწყეს კიდევ უფრო უკეთესი ხარისხის ზარების ჩამოსხმა, ხოლო ქალაქებისა და დაბების მაცხოვრებლები ჩუქნიდნენ ოქროსა და ვერცხლის ორნამენტებს, რათა ტაძრებისთვის ჩამოსხმული ზარი უკეთესად ჟღერდეს. ზოგიერთ რუსულ ლომბარდში საკომისიოდ მიღებული ოქროს ბეჭდების ნამდვილობა ქალის თმებზე ჩამოკიდებული ოქროს საქორწინო ბეჭდის რეკვით განისაზღვრებოდა (ისმის ძალიან გრძელი და მკაფიო მაღალი ხმა). ნორმალურ პირობებში, ყველა ლითონი, გარდა ვერცხლისწყლის Hg-ისა, არის მყარი. ლითონებიდან ყველაზე მძიმეა ქრომი Cr: ის ჭრის მინას. ყველაზე რბილია ტუტე ლითონები, ისინი დანით იჭრება. ტუტე ლითონები დიდი სიფრთხილით ინახება - Na - ნავთში, ხოლო Li - ვაზელინში სიმსუბუქის გამო, ნავთი - მინის ქილაში, ქილა - აზბესტის ჩიპებში, აზბესტი - თუნუქის ქილაში. Ელექტრო გამტარობისლითონების კარგი ელექტრული გამტარობა აიხსნება მათში თავისუფალი ელექტრონების არსებობით, რომლებიც, თუნდაც მცირე პოტენციური სხვაობის გავლენით, იძენენ მიმართულ მოძრაობას უარყოფითი პოლუსიდან პოზიტიურზე. ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება ატომების (იონების) ვიბრაციები, რაც ართულებს ელექტრონების მიმართულ მოძრაობას და ამით იწვევს ელექტრული გამტარობის დაქვეითებას. დაბალ ტემპერატურაზე რხევითი მოძრაობა, პირიქით, მნიშვნელოვნად იკლებს და მკვეთრად იზრდება ელექტრული გამტარობა. აბსოლუტურ ნულთან ახლოს, ლითონები ავლენენ ზეგამტარობას. Ag, Cu, Au, Al, Fe აქვთ ყველაზე მაღალი ელექტრული გამტარობა; ყველაზე ცუდი გამტარებია Hg, Pb, W. თბოგამტარობანორმალურ პირობებში, ლითონების თბოგამტარობა იცვლება ძირითადად იმავე თანმიმდევრობით, როგორც მათი ელექტრული გამტარობა. თბოგამტარობა განპირობებულია თავისუფალი ელექტრონების მაღალი მობილურობით და ატომების რხევითი მოძრაობით, რის გამოც ხდება ლითონის მასის ტემპერატურის სწრაფი გათანაბრება. ყველაზე მაღალი თბოგამტარობა არის ვერცხლი და სპილენძი, ყველაზე დაბალი ბისმუტისა და ვერცხლისწყალი. სიმკვრიველითონების სიმკვრივე განსხვავებულია. რაც უფრო მცირეა, მით უფრო მცირეა ლითონის ელემენტის ატომური მასა და მით უფრო დიდია მისი ატომის რადიუსი. მეტალებიდან ყველაზე მსუბუქია ლითიუმი (სიმკვრივე 0,53 გ/სმ3), ყველაზე მძიმე ოსმიუმი (სიმკვრივე 22,6 გ/სმ3). 5 გ/სმ3-ზე ნაკლები სიმკვრივის ლითონებს მსუბუქს უწოდებენ, დანარჩენებს კი მძიმეს. ლითონების დნობის და დუღილის წერტილები მრავალფეროვანია. ყველაზე დნებადი ლითონი არის ვერცხლისწყალი (დუღილის წერტილი = -38,9°C), ცეზიუმი და გალიუმი დნება შესაბამისად 29 და 29,8°C ტემპერატურაზე. ვოლფრამი ყველაზე ცეცხლგამძლე ლითონია (bp = 3390°C). ლითონების ალოტროპიის კონცეფცია კალის მაგალითზეზოგიერთ მეტალს აქვს ალოტროპული მოდიფიკაციები. მაგალითად, კალა გამოირჩევა:- α-tin, ან ნაცრისფერი თუნუქის („კალის ჭირი“ - ჩვეულებრივი β- კალის α-კალის გარდაქმნამ დაბალ ტემპერატურაზე გამოიწვია რ. სკოტის ექსპედიციის სიკვდილი სამხრეთ პოლუსზე, რომელმაც დაკარგა მთელი საწვავი, რადგან ის ინახებოდა ქ. ტანკები დალუქული თუნუქით), მდგრადია ტ<14°С, серый порошок. β-олово, или белое олово (t = 14 ― 161°С) очень мягкий металл, но тверже свинца, поддается литью и пайке. Используется в сплавах, например, для изготовления белой жести (луженого железа).
- ჰალოგენებით ლითონები ქმნიან მარილებს - ჰალოგენებს:
- ჟანგბადთან ერთად ლითონები ქმნიან ოქსიდებს:
- ლითონები ქმნიან მარილებს გოგირდთან - სულფიდებთან:
- წყალბადით ყველაზე აქტიური ლითონები ქმნიან ჰიდრიდებს, მაგალითად:
- ბევრი ლითონი ქმნის კარბიდებს ნახშირბადთან ერთად:
- ლითონები ძაბვის სერიის დასაწყისში (ლითიუმიდან ნატრიუმამდე), ნორმალურ პირობებში ანაცვლებენ წყალბადს წყლისგან და ქმნიან ტუტეებს, მაგალითად:
- წყალბადამდე ძაბვების სერიაში მდებარე ლითონები ურთიერთქმედებენ განზავებულ მჟავებთან (HCl, H 2 SO 4 და ა.შ.), რის შედეგადაც წარმოიქმნება მარილები და გამოიყოფა წყალბადი, მაგალითად:
- ლითონები ურთიერთქმედებენ ნაკლებად აქტიური ლითონების მარილების ხსნარებთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება უფრო აქტიური ლითონის მარილი, ხოლო ნაკლებად აქტიური ლითონი გამოიყოფა თავისუფალი სახით, მაგალითად:
ლითონები ბუნებაში.
ლითონების პოვნა ბუნებაში.მეტალების უმეტესობა ბუნებაში გვხვდება სხვადასხვა ნაერთების სახით: აქტიური ლითონები გვხვდება მხოლოდ ნაერთების სახით; დაბალაქტიური ლითონები - ნაერთების სახით და თავისუფალი სახით; კეთილშობილური ლითონები (Ag, Pt, Au...) თავისუფალი სახით.მშობლიური ლითონები ჩვეულებრივ გვხვდება მცირე რაოდენობით მარცვლების სახით ან კლდეებში ჩანართებით. ხანდახან ჩნდება ლითონების საკმაოდ დიდი ნაჭრები - ნუგბარები. ბუნებაში ბევრი ლითონი არსებობს შეკრულ მდგომარეობაში ბუნებრივი ქიმიური ნაერთების სახით - მინერალები. ძალიან ხშირად ეს არის ოქსიდები, მაგალითად, რკინის მინერალები: წითელი რკინის მადანი Fe 2 O 3, ყავისფერი რკინის მადანი 2Fe 2 O 3 ∙ 3H 2 O, მაგნიტური რკინის საბადო Fe 3 O 4. მინერალები ქანების და მადნების ნაწილია. მადნებიეწოდება მინერალების შემცველ ბუნებრივ წარმონაქმნებს, რომლებშიც ლითონები ტექნოლოგიურად და ეკონომიკურად ვარგისი რაოდენობითაა მრეწველობაში ლითონების მოსაპოვებლად.მადანში შემავალი მინერალის ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით განასხვავებენ ოქსიდს, სულფიდს და სხვა მადნებს. ჩვეულებრივ, ლითონების მიღებამდე მადანი, იგი წინასწარ გამდიდრებულია - გამოყავით ცარიელი ქანები, მინარევები, რის შედეგადაც წარმოიქმნება კონცენტრატი, რომელიც ემსახურება მეტალურგიული წარმოების ნედლეულს. ლითონების მიღების მეთოდები.მათი ნაერთებიდან ლითონების მიღება მეტალურგიის ამოცანაა. ნებისმიერი მეტალურგიული პროცესი არის ლითონის იონების შემცირების პროცესი სხვადასხვა შემცირების აგენტების დახმარებით, რის შედეგადაც ლითონები მიიღება თავისუფალი სახით. მეტალურგიული პროცესის განხორციელების მეთოდის მიხედვით განასხვავებენ პირომეტალურგიას, ჰიდრომეტალურგიას და ელექტრომეტალურგიას. პირომეტალურგიაარის ლითონების წარმოება მათი ნაერთებიდან მაღალ ტემპერატურაზე სხვადასხვა შემცირების საშუალებების გამოყენებით: ნახშირბადი, ნახშირბადის მონოქსიდი (II), წყალბადი, ლითონები (ალუმინი, მაგნიუმი) და ა.შ. ლითონის შემცირების მაგალითები.- ქვანახშირი:
- ნახშირბადის მონოქსიდი:
- წყალბადი:
- ალუმინი (ალუმინოთერმია):
- მაგნიუმი:
- 2CuS + 3O 2 \u003d 2CuO + 2SO 2.
- CuSO 4 + Fe = FeSO 4 + Cu.
IA ჯგუფის ლითონების ზოგადი მახასიათებლები.
პირველი ჯგუფის (IA-ჯგუფები) მთავარი ქვეჯგუფის ლითონებს მიეკუთვნება ლითიუმი (Li), ნატრიუმი (Na), კალიუმი (K), რუბიდიუმი (Rb), ცეზიუმი (Cs), ფრანციუმი (Fr). ამ ლითონებს უწოდებენ ტუტე ლითონებს, რადგან ისინი და მათი ოქსიდები წყალთან ურთიერთობისას წარმოქმნიან ტუტეებს.ტუტე ლითონები s-ელემენტებია. ლითონის ატომებს აქვთ ერთი s-ელექტრონი (ns 1) გარე ელექტრონულ შრეზე. კალიუმი, ნატრიუმი - მარტივი ნივთიერებები
ტუტე ლითონები ამპულაში:
ა - ცეზიუმი; ბ - რუბიდიუმი; გ - კალიუმი; გ - ნატრიუმი ძირითადი ინფორმაცია IA ჯგუფის ელემენტების შესახებ
| ელემენტი | ლითიუმი | ნატრიუმის | K კალიუმი | Rb რუბიდიუმი | Cs ცეზიუმი | Fr French |
| ატომური ნომერი | 3 | 11 | 19 | 37 | 55 | 87 |
| ატომების გარე ელექტრონული გარსების სტრუქტურა | ns 1 np 0, სადაც n = 2, 3, 4, 5, 6, 7, n არის პერიოდის ნომერი | |||||
| ჟანგვის მდგომარეობა | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 |
| ძირითადი ბუნებრივი ნაერთები | Li 2 O Al 2 O 3 4SiO 2 (სპოდუმენი); LiAl(PO 4)F, LiAl(PO 4)OH (ამბლიგონიტი) | NaCl (სუფრის მარილი); Na 2 SO 4 10H 2 O (გლაუბერის მარილი, მირაბი-ლიტი); KCl NaCl (სილვინიტი) | KCl (სილვინი), KCl NaCl (სილვინიტი); K (კალიუმის ფელდსპარი, ორთოეცე); KCl MgCl 2 6H 2 O (კარნალიტი) - გვხვდება მცენარეებში | როგორც იზოამორფული მინარევები კალიუმის მინერალებში - სილვინიტი და კარნალიტი | 4Cs 2 O 4Al 2 O 3 18 SiO 2 2H 2 O (ნახევრად ციტი); კალიუმის მინერალების თანამგზავრი | აქტინიუმის α-დაშლის პროდუქტი |
