Галлий
Цинковая обманка (сфалерит) - сульфид цинка ZnS
| Оглавление | Видео опыты по химии | На главную страницу |
|
Химия и Химики № 1 2012 Предварительный вариант |
Открытие элементов и происхождение их названий Фигуровский Н.А. |
|
Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter
В классической статье "Естественная система элементов и применение ее к указанию свойств неоткрытых еще элементов" (1871) Менделеев предсказал существование нескольких элементов и среди них эка-алюминия (Eka-Aluminium). Исходя из периодического закона, Менделеев описал основные свойства эка-алюминия и предсказал, что он будет открыт методом спектрального анализа. Все это полностью оправдалось. В 1875 г. Лекок де Буабодран, исследуя цинковую обманку с горы Пьерфитт (Пиренеи), спектроскопически обнаружил в ней новый элемент, выделил соли этого элемента и определил некоторые его свойства. Он назвал новый элемент галлием (Gallium) в честь своего отечества - Франции (лат. Gallia); в этом названии содержался также намек на слово петух (лат. gallus, франц. le coq), т. е. на имя самого Лекока де Буабодрана. Открытие галлия явилось величайшим триумфом периодического закона Менделеева. |
|
Галлий |
|
Цинковая обманка (сфалерит) - сульфид цинка ZnS |
|
Еще в 1871 г. Менделеев предвидел существование элемента, сходного с кремнием, эка-силиция (Eka-Silicium). Через 15 лет, в 1885 г., профессор минералогии Фрейбергской горной академии Вельсбах открыл на прииске Химмельфюрст, близ Фрейберга, новый минерал, названный им аргиродитом, из-за наличия в минерале серебра. Вельсбах попросил Винклера произвести полный анализ образца минерала. Винклер нашел, что общая сумма составных частей минерала не превышает 93 - 94% взятой навески и, следовательно, в минерале присутствует какой-то неизвестный элемент, не обнаруживаемый анализом. После упорной работы в начале февраля 1886 г. он открыл соли нового элемента и выделил некоторое количество самого элемента в чистом виде. В первом сообщении об открытии Винклер высказал предположение, что новый элемент является аналогом сурьмы и мышьяка. Эта мысль вызвала литературную полемику, не утихавшую до тех пор, пока не было установлено, что новый элемент - эка-силиций, предсказанный Менделеевым. Винклер предполагал назвать элемент нептунием, имея в виду, что история его открытия подобна истории открытия планеты Нептун, предсказанной Леверрье. Однако оказалось, что имя нептуний (Neptunium) уже было дано одному ложно открытому элементу, и Винклер переименовал открытый им элемент на германий (Germanium) в честь своего отечества. Название это вызвало резкие возражения со стороны некоторых ученых. Например, один из них указывал на то, что это название похоже на название цветка - гераний (Geranium). В пылу споров Раймон предложил в шутку именовать новый элемент ангулярием (Angularium), т. е. угловатым, вызывающим споры. Однако Менделеев в письме к Винклеру решительно поддержал название германий. |
Германий |
Аргиродит (Ag8GeS6) |
Германиевый транзистор |
|
Соединения мышьяка (англ. и франц. Arsenic, нем. Arsen) известны очень давно. В III-II тысячелетиях до н. э. уже умели получать сплавы меди с 4-5% мышьяка. У ученика Аристотеля, Теофраста (IV-III в. до н. э.) встречающийся в природе красный сульфид мышьяка именуется реальгаром; Плиний называет желтый сернистый мышьяк Аs2S3 аурипигментом (Auripigmentum) - окрашенный в золотистый цвет, а позднее он получил название орпимент (orpiment). Древнегреческое слово арсеникон, а также сандарак, относятся главным образом к сернистым соединениям. В I в. Диоскорид описал обжигание аурипигмента и образующийся при этом продукт - белый мышьяк (Аs2O3). В алхимический период развития химии считалось неоспоримым, что арсеник (Arsenik) имеет сернистую природу, а так как сера (Sulphur) почиталась "отцом металлов", то и арсенику приписывали мужские свойства. Неизвестно, когда именно впервые был получен металлический мышьяк. Обычно это открытие приписывается Альберту Великому (ХIII в.). Окрашивание меди при добавках мышьяка в белый серебристый цвет алхимики рассматривали как превращение меди в серебро и приписывали такую "трансмутацию" могущественной силе мышьяка. В средние века и в первые столетия нового времени стали известны ядовитые свойства мышьяка. Впрочем, еще Диоскорид (I в.) рекомендовал больным астмой вдыхание паров продукта, получаемого при нагревании реальгара со смолой. Парацельс уже широко применял белый мышьяк и другие соединения мышьяка для лечения. Химики и горняки ХV-ХVII в. знали о способности мышьяка сублимироваться и образовывать парообразные продукты со специфическим запахом и ядовитыми свойствами. Василий Валентин упоминает о хорошо известном металлургам ХVI в. доменном дыме (Huttenrauch) и его специфическом запахе. Греческое (и латинское) название мышьяка, относившееся к сульфидам мышьяка, происходит от греч. мужской. Имеются и другие объяснения происхождения этого названия, например от арабского arsa paki, означавшего "глубоко в тело проникающий несчастный яд"; вероятно, арабы заимствовали это название от греков. Русское название мышьяк известно с давних пор. В литературе оно появилось со времен Ломоносова, который считал мышьяк полуметаллом. Наряду с этим названием в ХVIII в. употреблялось слово арсеник, а мышьяком называли As2O3. Захаров (1810) предлагал название мышьяковик, но оно не привилось. Слово мышьяк, вероятно, заимствовано русскими ремесленниками у тюркских народов. На азербайджанском, узбекском, фарсидском и других восточных языках мышьяк назывался маргумуш (мар - убить, муш - мышь); русское мышьяк, вероятно, искаженное мышь-яд, или мышь-ядь. |
Мышьяк |
Аурипигмент (As2S3) |
|
Селен (англ. Selenium, франц. Selenium, нем. Selren) открыт в 1817 г. Берцелиусом, который так рассказывает об этом открытии: "Я исследовал в сотружестве с Готлибом Ганом метод, который применяют для производства серной кислоты в Грипсхольме. Мы обнаружили в серной кислоте осадок, частью красный, частью светло-коричневый. Этот осадок, опробованный с помощью паяльной трубки, издавал слабый редечный запах и образовывал свинцовый королек. Согласно Клапроту, такой запах служит указанием на присутствие теллура. Ган заметил при этом, что на руднике в Фалюне, где собирается сера, необходимая для приготовления кислоты, также ощущается подобный запах, указывающий на присутствие теллура. Любопытство, вызванное надеждой обнаружить в этом коричневом осадке новый редкий металл, заставило меня исследовать осадок. Приняв намерение отделить теллур, я не смог, однако, открыть в осадке никакого теллура. Тогда я собрал все, что образовалось при получении серной кислоты путем сжигания фалюнской серы за несколько месяцев, и подверг полученный в большом количестве осадок обстоятельному исследованию. Я нашел, что масса (т.е. осадок) содержит до сих пор неизвестный металл, очень похожий по своим свойствам на теллур. В соответствии с этой аналогией я назвал новое тело селеном (Selenium) от греч. - луна, так как теллур назван по имени Tellus (Теллус) - нашей планеты". Таким образом, название селен как бы подчеркивает, что этот элемент - спутник теллура, подобно тому, как Луна спутник Земли. Добавим к этому, что Берцелиусу пришлось провести большое сравнительное исследование реакций селена и теллура. В русской литературе первых десятилетий XIX в. селен называли селением (Соловьев и Двигубский, 1824; Гесс, 1831); Страхов употребляет название селин (1825). После 1835 г. было принято название селен. |
Черная и красная модификации селена |
Природный селен |
|
Бром (англ. Bromine, франц. Brome, нем. Brom) впервые был получен в 1825 г. Левигом - студентом Гейдельбергского университета, работавшим у Гмелина. Левиг выделил бром из воды источника в Крейцнахе, воздействуя на нее хлором. Но пока он приготовлял большее количество препарата для исследования, появилось сообщение Балара (1826). Препаратор из Монпелье описывал тяжелую темно-бурую жидкость, которую он выделил из золы морских водорослей, признал новым элементарным веществом и назвал муридом (от лат. muria - рассол). Однако комиссия Парижской академии наук (Вокелен, Тенар и Гей-Люссак), проверявшая опыты Балара, нашла это название неудачным, так как соляная кислота называлась тогда Acidum muriaticum (муриевая кислота, от гипотетического элемента мурия), а ее соли - муриатами. Столь похожие названия - мурид и муриаты - могли вызвать недоразумения. Комиссия предложила назвать элемент бромом (Brome) от греч. - зловонный. Это название (с языковыми особенностями) было принято во всех странах. В русской химической литературе XIX в. встречаются названия вром (Иовский, 1827), мурид, вромид, а затем, начиная с Гесса и др., бром. |
Бром |
Утечка брома в Челябинске |
|
После того как Рамзай открыл аргон и гелий, перед ним возник вопрос о расположении новых элементов в периодической системе. Воспользовавшись методом Менделеева ("по образцу нашего учителя Менделеева", как писал Рамзай), он поместил новые газы в соседстве с другими элементами в порядке возрастания атомных весов. При этом ясно обнаружилось, что между гелием и аргоном остается пустая клетка. Ниже аргона, между бромом и рубидием, и еще ниже, между иодом и цезием, тоже имелись пустые места, и это позволило допустить, что инертные газы составляют особую группу периодической системы. Осенью 1897 г. Рамзай в качестве президента Химического отделения Британской ассоциации научных работников должен был выступить с докладом на очередном съезде ассоциации в Торонто. Темой доклада он избрал "еще неоткрытый газ" и, говоря о нем, продемонстрировал свою таблицу. Доклад Рамзая побудил исследователей к интенсивным поискам неоткрытых газов в различных минералах и минеральных водах, но честь отыскать его выпала на долю того же Рамзая. В 1898 г. совместно со своим ассистентом Траверсом Рамзай спектроскопически обнаружил один из предсказанных им газов в пробе аргона, а затем выделил его в более чистом виде путем испарения жидкого воздуха. Новый газ был назван криптоном от греч. - секретный, скрытый. |
Разряд в трубке с криптоном |
Разряд в трубке с криптоном |
Спектр криптона |
Уильям Рамзай (sir William Ramsay) - первооткрыватель криптона |
|
Авторы открытия спектрального анализа (1859) - Бунзен и Кирхгофф - немедленно применили его в качестве вспомогательного метода при химическом анализе минералов, и уже через год сообщили об открытии ими цезия. Продолжая исследования, они заинтересовались минералом лепидолитом (фторсиликат лития и алюминия) и, переработав 150 кг саксонского лепидолита, из фракции, содержащей щелочные металлы, выделили с помощью хлорплатиновой кислоты (H2PtCl6) двойные хлорплатинаты калия, цезия и рубидия. То обстоятельство, что калийные соли лучше растворяются в воде, чем рубидиевые и цезиевые, помогло исследователям отделить последние от калиевых солей. При спектроскопическом анализе остатка после удаления калия обнаружились две новые линии в красной части спектра. Эти линии Бунзен и Кирхгофф правильно отнесли к новому металлу, который назвали рубидием (лат. rubidus - красный) из-за цвета его спектральных линий. Получить рубидий в виде металла Бунзену удалось в 1863 г. |
Рубидий |
Лепидолит |
|
В свинцовом руднике, близ деревни Стронциан в Шотландии, был найден редкий минерал, имевшийся до тех пор в одной или двух минералогических коллекциях. Минералоги ошибочно принимали его за флюорит или за так называвшийся аэрированный барит (витерит), представлявший собой карбонат бария, открытый Витерингом в 1784 г. Около 1787 г. минерал был исследован Крауффордом и Крюикшенком, точно установившими, что в нем содержится особая земля, отличная от витерита. Сообщение об этом опубликовано Крауффордом в 1790 г. Независимо от Крауффорда и Крюикшенка минерал изучал Гоп. В его работе, опубликованной в 1794 г., сообщается, что в минерале присутствует карбонат неизвестной земли, названной Гопом стронцитом (strontites). К этому же выводу пришел Клапрот, исследовавший минерал годом раньше. Клапрот наименовал землю стронцианом, а минерал, ее содержащий, стронцианитом. Свойства новой земли изучали Кирван (1793), Пеллетье (1797), Фуркруа и Вокелен (1797); все они пришли к тем же результатам. Следует подчеркнуть, что еще в начале 90-х годов XVIII в. Т. Е. Ловиц в Петербурге при получении из тяжелого шпата чистого хлорида бария обнаружил в остатке после кристаллизации последнего какую-то соль, кристаллизующуюся в длинные заостренные кристаллы. Ловиц заподозрил наличие в тяжелом шпате примеси новой земли, но опоздал с публикацией; в 1794 г. уже были опубликованы сведения об открытии стронциана. Однако Ловицу все же принадлежит первенство открытия стронциана в тяжелом шпате. Он подробно исследовал реакции солей бария, стронция и кальция, показал различие этих солей и предложил способ разделения хлоридов трех металлов, основанный на их растворимости в спирте. Электролитический металлический стронций получен Дэви в 1808 г. В русской химической литературе начала XIX в. встречаются названия стронтий (Гизе, 1813), стронциан (Иовский,1822), стронтиян (Страхов, 1825), стронций (Двигубский и Павлов, 1825); кроме того, часто употреблялось название "основание стронциановой земли". |
Стронций |
Стронцианит - карбонат стронция SrCO3 |
Разрушенный советский радиоизотопный генератор, который работал на 90Sr |
|
< Содержание >
< Часть 1 >
< Часть 2 >
< Часть 3 >
< Часть 4 >
< Часть 5 > < Часть 6 > < Часть 7 > < Часть 8 > < Часть 9 > < Часть 10 > < Часть 11 > |