Russische Chemiker haben die erste „echte“ Heliumverbindung entdeckt. Helium wurde gezwungen, eine stabile chemische Verbindung einzugehen

Lithium

Helium

Helium nimmt im Periodensystem nach Wasserstoff die zweite Position ein. Die Atommasse von Helium beträgt 4,0026. Es ist ein Edelgas ohne Farbe. Seine Dichte beträgt 0,178 Gramm pro Liter. Helium lässt sich nur bei einer Temperatur von minus 268,93 Grad Celsius schwerer verflüssigen als alle bekannten Gase und erstarrt praktisch nicht. Abgekühlt auf minus 270,98 Grad Celsius erhält Helium Suprafluidität. Helium entsteht am häufigsten durch den Zerfall großer Atome. Auf der Erde ist es in kleinen Mengen verteilt, aber auf der Sonne, wo Atome stark zerfallen, gibt es viel Helium. Alle diese Daten sind sozusagen Passdaten und bekannt.

Beschäftigen wir uns mit den Topologien von Helium und bestimmen zunächst seine Dimensionen. Da die Atommasse von Helium viermal so groß ist wie die von Wasserstoff und das Wasserstoffatom 1840-mal schwerer als ein Elektron ist, erhalten wir die Masse eines Heliumatoms gleich 7360 Elektronen; daher beträgt die Gesamtzahl der ätherischen Kügelchen in einem Heliumatom ungefähr 22.000; die Länge der Schnur des Atoms und der Durchmesser des ursprünglichen Torus sind jeweils gleich 7360 und 2300 ätherische Kugeln. Um das Verhältnis der Dicke der Schnur des ursprünglichen Torus des Heliumatoms und seines Durchmessers zu veranschaulichen, zeichnen wir mit einem Stift auf ein Blatt Papier einen Kreis mit einem Durchmesser von 370 Millimetern und lassen die Spur von der Stift hat eine Breite von einem Drittel Millimeter; der resultierende Kreis gibt uns die angegebene Darstellung. Ein Elektron (eingebaute ätherische Kugeln) nimmt nur 0,15 Millimeter auf dem gezeichneten Kreis ein.

Die Verdrehung des ursprünglichen Torus in die fertige Form des Heliumatoms geschieht wie folgt. Zuerst wird der Kreis zu einem Oval abgeflacht, dann in die Form einer Hantel, dann zu einer Acht, und dann entfalten sich die Schleifen der Acht, sodass eine Überlappung entsteht. Übrigens wird die Überlappung größerer Atome nicht gebildet, und dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Länge der Schnur am Heliumatom noch nicht groß ist und wenn die Mittelpunkte der Schnur dazu neigen, näher zu kommen, die Kanten ( Schleifen) werden gezwungen, sich zu entfalten. Außerdem biegen sich die Ränder und beginnen zusammenzulaufen.

Bis zu diesem Punkt ähnelt die Topologie des Heliumatoms, wie wir sehen, der Topologie des Atoms des Wasserstoffisotops - Tritium, aber wenn Tritium nicht genug Stärke hatte, um die Kanten zu schließen (es gab nicht genug Länge von seine Schnur), dann bewegen sich die Heliumschleifen übereinander und schließen sich dadurch . Um die Zuverlässigkeit der Verbindung der Schleifen zu überprüfen, reicht es aus, die Position ihrer Saugseiten zu verfolgen: Für die innere Schleife ist sie außen und für die äußere Schleife von innen.

Es ist sehr praktisch, die Topologie von Atomen in Form von Drahtmodellen darzustellen; Dazu reicht es aus, einen mäßig elastischen, aber ausreichend plastischen Draht zu verwenden. Das Wasserstoffatom wird als gewöhnlicher Ring dargestellt. Lassen Sie uns die Länge eines Drahtstücks um das Vierfache erhöhen (das Heliumatom ist so oft schwerer als das Wasserstoffatom), rollen Sie es zu einem Ring, löten Sie die Enden und demonstrieren Sie den Prozess des Verdrillens des Heliumatoms. Beim Verdrehen müssen wir ständig daran denken, dass die Biegeradien nicht kleiner sein sollten als der Radius des Rings, der ein Wasserstoffatom ist; es ist sozusagen eine Bedingung, die durch die Elastizität der Schnur-Torus-Schalen gesetzt wird. (Wir erinnern uns, dass in der Natur der minimale Radius gleich 285 ätherische Kugeln war.) Der akzeptierte minimale Biegeradius bestimmt die Topologie aller Atome; und noch etwas: Die Folge gleicher Biegeradien sind gleich große Saugschlaufen (eine Art Standardisierung derselben) und bilden daher eine stabile Wertigkeit, die sich in der Fähigkeit ausdrückt, verschiedene Atome miteinander zu verbinden. Wenn die Scharniere unterschiedliche Größen hätten, wäre ihre Verbindung problematisch.

Wenn wir den Vorgang des Verdrillens des Drahtmodells des Heliumatoms zu Ende bringen, stellen wir fest, dass die überlappenden Schleifen nicht bis zum Anschlag übereinander geschoben werden. Genauer gesagt würden sie sich am liebsten noch weiter verdrehen, aber die Elastizität der Schnur lässt es nicht zu, also die Bedingung des Mindestradius. Und bei jedem Versuch, die Schlaufen noch weiter zu bewegen, wirft die Elastizität der Schnur sie zurück; Wenn sie zurückprallen, werden sie wieder vorwärts eilen, und wieder wird die Elastizität sie zurückwerfen; In diesem Fall schrumpft das Heliumatom und blüht dann auf, dh es tritt eine Pulsation auf. Die Pulsation wiederum erzeugt ein stehendes thermisches Feld um das Atom herum und macht es flauschig; Wir kamen also zu dem Schluss, dass Helium ein Gas ist.

Auch andere physikalische und chemische Eigenschaften von Helium lassen sich anhand der Topologie erklären. Seine Trägheit zeigt sich zum Beispiel darin, dass seine Atome weder offene Saugschleifen noch Saugkanäle haben: Es kann sich überhaupt nicht mit anderen Atomen verbinden, ist also immer atomar und verhärtet praktisch nicht. Helium hat keine Farbe, weil seine Atome keine geraden „klingenden“ Abschnitte von Schnüren haben; und Suprafluidität ergibt sich aus fehlender Viskosität (Zusammenkleben von Atomen), abgerundeter Form und geringer Größe des Atoms.

Wie Wasserstoff haben Heliumatome nicht die gleiche Größe: Einige von ihnen sind größer, andere kleiner, und im Allgemeinen nehmen sie fast den gesamten Gewichtsraum von Wasserstoff (Tritium) bis Lithium nach Helium ein; Die weniger haltbaren Isotope des Heliums sind natürlich schon vor langer Zeit zerfallen, aber es gibt derzeit mehr als hundert.

Im Periodensystem wird Helium besser nicht am Ende der ersten Periode platziert - in derselben Reihe wie Wasserstoff, sondern am Anfang der zweiten Periode vor Lithium, da sein Atom, wie die Atome dieser gesamten Periode, a ist einzelne Struktur (einzelner Glomerulus), während wie ein Atom des nächsten Edelgases, Neon, bereits wie eine gepaarte Struktur aussieht, ähnlich in dieser Eigenschaft den Atomen der dritten Periode.

Lithium nimmt die dritte Zahl im Periodensystem ein; seine Atommasse beträgt 6,94; es gehört zu den Alkalimetallen. Lithium ist das leichteste aller Metalle: Seine Dichte beträgt 0,53 Gramm pro Kubikzentimeter. Es ist silbrig weiß mit einem hellen metallischen Glanz. Lithium ist weich und lässt sich leicht mit einem Messer schneiden. An der Luft verdunkelt es sich schnell und verbindet sich mit Sauerstoff. Der Schmelzpunkt von Lithium liegt bei 180,5 Grad Celsius. Bekannt sind Lithiumisotope mit den Atomgewichten 6 und 7. Das erste Isotop wird zur Herstellung des schweren Wasserstoffisotops Tritium verwendet; Ein anderes Isotop von Lithium wird als Kühlmittel in den Kesseln von Kernreaktoren verwendet. Dies sind die allgemeinen physikalischen und chemischen Daten von Lithium.

Beginnen wir die Topologie der Lithiumatome erneut mit einem Verständnis der Abmessungen des ursprünglichen Torus. Jetzt wissen wir, dass jedes chemische Element, einschließlich Lithium, eine große Anzahl von Isotopen hat, die in Hunderten und Tausenden gemessen werden; daher werden die Atomgrößen von ... bis ... angegeben. Aber was bedeuten diese Grenzen? Können sie genau bestimmt werden? Oder sind sie ungefähr? Und wie ist das Isotopenverhältnis? Sagen wir gleich: Es gibt keine eindeutigen Antworten auf die gestellten Fragen; jedes Mal, wenn es notwendig ist, in eine bestimmte Topologie von Atomen einzudringen. Betrachten wir diese Themen am Beispiel von Lithium.

Wie wir bemerkt haben, erfolgt der Übergang von Protium zu Helium aus topologischer Sicht systematisch: Mit zunehmender Größe des anfänglichen Torus ändert sich allmählich die endgültige Konfiguration der Atome. Aber die physikalischen und vor allem chemischen Eigenschaften von Atomen beim Übergang von Protium zu Helium ändern sich mehr als signifikant, eher radikal: von der universellen Anziehungskraft von Protium zur völligen Trägheit von Helium. Wo, auf welchem Isotop ist das passiert?

Solche Eigenschaftssprünge sind mit Größensprüngen von Isotopen verbunden. Ein großes Wasserstoffatom (Tritium), das die Form eines Heliumatoms annimmt, erweist sich als radioaktiv, also zerbrechlich. Dies liegt daran, dass sich die gekrümmten Ränder der Schlaufen nicht berühren und man sich vorstellen kann, wie sie flattern und aufeinander zu stürmen. Sie ähneln den Händen zweier Menschen in auseinanderlaufenden Booten, die kraftlos versuchen, die Hand auszustrecken und sich festzuhalten. Der Ätherdruck von außen wird so stark auf die Konsolen der flatternden Atomschleifen drücken, dass er nicht zum Guten führen wird; Wenn die Konsolen auch nur ein leichtes zusätzliches Drücken von der Seite erhalten haben, brechen sie ab - sie halten der scharfen Biegung der Schnur nicht stand und das Atom bricht zusammen. so passiert es. Daher können wir sagen, dass Einbrüche zwischen Isotopen an den Grenzen bestehender physikalisch-chemischer Übergänge beobachtet werden: Dort gibt es einfach keine Isotope.

Eine ähnliche Kluft klafft zwischen Helium und Lithium: Ist ein Atom nicht mehr Helium, aber noch kein Lithium, dann ist es zerbrechlich und schon lange aus irdischen Verhältnissen verschwunden. Daher ist das Lithiumisotop mit einem Atomgewicht von sechs, also mit einer Torusschnurlänge von 11 ätherischen Kugeln, sehr selten und wird, wie gesagt, zur Gewinnung von Tritium verwendet: Es ist leicht zu brechen, zu kürzen und zu bekommen als Ergebnis ein Isotop von Wasserstoff.

Damit haben wir uns, so scheint es, für die kleinste Größe eines Lithiumatoms entschieden: Das sind 11 gebundene Elektronen. Was die Obergrenze betrifft, gibt es hier einen Haken: Tatsache ist, dass sich das Lithiumatom gemäß der Topologie nicht wesentlich vom Atom des nächsten Berylliumatoms unterscheidet (das werden wir bald sehen) und es gibt keine Isotope von kein Element kein Fehler. Daher geben wir vorerst keine Obergrenze für die Größe des Lithiumatoms an.

Verfolgen wir die Bildung des Lithiumatoms. Der anfängliche Kreis eines neu gebildeten Mikrowirbels mit den oben angegebenen Abmessungen neigt dazu, sich in ein Oval zu verwandeln; nur bei Lithium ist das Oval sehr lang: etwa 8-mal länger als der Durchmesser der Endrundung (Zukunftsschleife); es ist ein sehr längliches Oval. Der Beginn der Gerinnung des Lithiumatoms ist ähnlich dem gleichen Beginn für große Wasserstoffatome und für Helium, aber dann tritt eine Abweichung auf: Die Acht mit einer Überlappung, dh mit einer Schleifendrehung, tritt nicht auf; Eine weitere Konvergenz der langen Seiten (Schnüre) des Ovals bis zum vollständigen Kontakt wird von einem gleichzeitigen Biegen der Enden gegeneinander begleitet.

Warum wird keine Acht mit Überlappung gebildet? Erstens, weil das Oval sehr lang ist und selbst seine vollständige Durchbiegung in der Hantel, bis sich die Schnüre in der Mitte berühren, zu keiner starken Biegung führt; daher ist das Potenzial für eine Umkehrung der extremen Schleifen sehr schwach. Und zweitens wirkt der Beginn des Biegens der Enden des Ovals der Drehung etwas entgegen. Mit anderen Worten: Das aktive Moment der Kräfte, die dazu neigen, die Endschleifen zu drehen, ist sehr klein, und das Moment des Widerstands gegen die Drehung ist groß.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit verwenden wir Gummiringe, die zum Beispiel in Maschinendichtungen verwendet werden. Wenn Sie einen Ring mit kleinem Durchmesser kneifen, kräuselt er sich definitiv zu einer Acht mit einer Überlappung; und wenn Sie einen Ring mit großem Durchmesser wählen, verursacht das Zusammendrücken bis zum vollständigen Kontakt der Schnüre keine Drehung der Endschlaufen. Übrigens: Diese Gummiringe eignen sich auch sehr gut zum Modellieren der Topologie von Atomen; wenn es natürlich eine breite Palette von ihnen gibt.

Das Biegen der Enden des Ovals wird, wie wir bereits wissen, durch die Störung des Äthers zwischen ihnen verursacht: Nachdem sie sich leicht von der ideal geraden Position entfernt haben, werden sie bereits gezwungen, sich dem vollständigen Kontakt zu nähern. Dadurch können die Enden nicht in unterschiedliche Richtungen gebogen werden. Aber bei der Richtung der Biegung haben sie die Wahl: Entweder so, dass die Saugseiten der Endschleifen außen oder innen liegen. Die erste Variante ist wahrscheinlicher, weil das Moment aus den Abstoßungskräften der rotierenden Schalen der Schnur vom angrenzenden Äther an den äußeren Punkten der Schleifen größer sein wird als an den inneren.

Die sich nähernden Seiten des Ovals werden sich sehr bald berühren, der Bogen der Schnüre wird sich von der Mitte zu den Enden ausbreiten und erst stoppen, wenn sich an den Enden schließlich Schlaufen mit den minimal zulässigen Biegeradien bilden. Gleichzeitig auftretende Biegungen und gegenseitige Annäherung dieser Schleifen führen zu einer Kollision ihrer Scheitel, wonach ihre Sogseiten ins Spiel kommen: Die Schleifen saugen tief; und der Bildungsprozess der Konfiguration des Lithiumatoms wird dadurch vervollständigt, dass die verschobenen Schleifen mit ihren Scheitelpunkten genau in der Mitte der Struktur an die paarigen Schnüre stoßen. Aus der Ferne ähnelt diese Konfiguration des Atoms einem Herzen oder genauer gesagt einem Apfel.

Die erste Schlussfolgerung liegt nahe: Das Lithiumatom beginnt, wenn die Spitzen der paarigen Primärschleifen, die in die Struktur eingetaucht sind, die Schnüre der Atommitte erreichen. Und davor gab es noch kein Lithium, sondern ein anderes Element, das jetzt nicht mehr in der Natur vorkommt; sein Atom war extrem instabil, pulsierte sehr stark, war also flockig und gehörte zu Gasen. Aber auch das Atom des allerersten Lithium-Isotops (wir haben es mit 11.000 gebundenen Elektronen definiert) erweist sich als nicht sehr stark: Die Biegeradien seiner Schleifen sind limitierend, das heißt, die elastischen Schnüre werden bis an die Grenze gebogen, und bei jeder äußeren Einwirkung sind sie bereit zu platzen. Bei größeren Atomen entfällt diese Schwachstelle.

Stellt man das Bild eines Lithiumatoms basierend auf den Ergebnissen der Topologie dar, kann man auswerten, was passiert ist. Die beiden Primärschleifen geschlossen und neutralisiert, und die Sekundärschleifen auf beiden Seiten der Primärschleifen erwiesen sich ebenfalls als neutralisiert. Die paarigen Schnüre erzeugten eine Rille, und diese Rille verläuft entlang der gesamten Kontur des Atoms - es ist sozusagen ringförmig geschlossen - und seine Saugseite war nach außen gerichtet. Daraus folgt, dass sich Lithiumatome nur mit Hilfe ihrer Saugrillen untereinander und mit anderen Atomen verbinden können; Ein Lithiumatom kann keine molekulare Schleifenverbindung bilden.

Stark konvexe Saugrinnen aus Lithium-Atomen können nur in kurzen Abschnitten (theoretisch punktuell) miteinander verbunden werden, weshalb die räumliche Struktur miteinander verbundener Lithium-Atome sehr locker und spärlich ausfällt; daher die geringe Dichte von Lithium: Es ist fast zweimal leichter als Wasser.

Lithium - Metall; seine metallischen Eigenschaften resultieren aus den Besonderheiten der Formen seiner Atome. Man kann es auch anders sagen: Als metallisch werden jene besonderen Eigenschaften des Lithiums bezeichnet, die auf der besonderen Form seiner Atome beruhen und es physikalisch und chemisch von anderen Stoffen unterscheiden; Schauen wir uns einige davon an:

elektrische Leitfähigkeit: sie entsteht dadurch, dass die Atome aus paarigen Schnüren ringförmig sind, Saugmulden bilden, sich nach außen öffnen, die Atome entlang der Kontur umschließen und in sich schließen; Elektronen, die an diesen Rillen haften, können sich frei entlang bewegen (wir erinnern uns noch einmal, dass Schwierigkeiten auftreten, wenn Elektronen von Atomen getrennt werden); und da die Atome durch dieselben Rillen miteinander verbunden sind, haben die Elektronen die Fähigkeit, von Atom zu Atom zu springen, dh sich im Körper zu bewegen;

Wärmeleitfähigkeit: elastisch gekrümmte Schnüre eines Atoms bilden eine extrem starre elastische Struktur, die niederfrequente (thermische) Schocks großer Amplitude praktisch nicht absorbiert, sondern weiterleitet; und wenn es keine möglichen Störungen in ihren Kontakten (Versetzungen) in der Dicke der Atome gäbe, dann würde sich die thermische Welle mit großer Geschwindigkeit ausbreiten;
Brillanz: hochfrequente Einschläge von Lichtwellen des Äthers mit niedriger Amplitude werden leicht von den gespannt gebogenen Atomschnüren reflektiert und verschwinden, wobei sie den Gesetzen der Wellenreflexion gehorchen; das Lithiumatom hat keine geraden Schnurabschnitte, daher hat es keinen eigenen „Klang“, dh es hat keine eigene Farbe - Lithium ist daher silbrig weiß mit einem starken Glanz auf den Abschnitten;
Plastizität: Abgerundete Lithiumatome können beliebig miteinander verbunden werden; sie können, ohne zu brechen, übereinander rollen; und dies drückt sich darin aus, dass ein Körper aus Lithium seine Form ändern kann, ohne seine Integrität zu verlieren, dh plastisch (weich) zu sein; Dadurch lässt sich Lithium problemlos mit einem Messer schneiden.

Am Beispiel der erwähnten physikalischen Eigenschaften von Lithium kann man das eigentliche Konzept von Metall verdeutlichen: Metall ist eine aus Atomen zusammengesetzte Substanz mit scharf gekrümmten Schnüren, die konturierte, nach außen offene Saugrinnen bilden; Atome ausgeprägter (alkalischer) Metalle haben keine offenen Saugschleifen und gerade oder glatt gekrümmte Schnurabschnitte. Daher kann sich Lithium unter normalen Bedingungen nicht mit Wasserstoff verbinden, da das Wasserstoffatom eine Schleife ist. Ihre Verbindung kann nur hypothetisch sein: In tiefer Kälte, wenn Wasserstoff erstarrt, können sich seine Moleküle mit Lithiumatomen verbinden; aber alles zeigt, dass ihre Legierung so weich wie Lithium selbst wäre.

Gleichzeitig klären wir den Begriff der Plastizität: Die Plastizität von Metallen wird dadurch bestimmt, dass ihre abgerundeten Atome übereinander rollen können, wobei sie die relative Position ändern, ohne jedoch den Kontakt zueinander zu verlieren.

Beryllium nimmt im Periodensystem die vierte Position ein. Seine Atommasse beträgt 9,012. Es ist ein hellgraues Metall mit einer Dichte von 1,848 Gramm pro Kubikzentimeter und einem Schmelzpunkt von 1284 Grad Celsius; es ist hart und gleichzeitig zerbrechlich. Strukturmaterialien auf Berylliumbasis sind sowohl leicht als auch stark und beständig gegen hohe Temperaturen. Berylliumlegierungen sind 1,5-mal leichter als Aluminium und dennoch fester als viele Spezialstähle. Sie behalten ihre Festigkeit bis zu einer Temperatur von 700 ... 800 Grad Celsius. Beryllium ist strahlungsbeständig.

In Bezug auf seine physikalischen Eigenschaften unterscheidet sich Beryllium, wie man sieht, stark von Lithium, aber in Bezug auf die Topologie der Atome sind sie fast nicht zu unterscheiden; Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Berylliumatom sozusagen „mit einem Rand genäht“ ist: Wenn das Lithiumatom einem engen Anzug eines Schuljungen an einem Erwachsenen ähnelt, ist das Berylliumatom im Gegenteil ein geräumiger Anzug von ein Erwachsener auf einer Kinderfigur. Die Überlänge der Schnur des Berylliumatoms bildet bei gleicher Konfiguration mit Lithium eine sanftere Kontur mit Biegeradien, die die minimalen kritischen überschreiten. Eine solche "Krümmungsreserve" für Berylliumatome erlaubt es, sie bis zum Erreichen der Grenze der Filamentbiegung zu verformen.

Die topologische Ähnlichkeit von Lithium- und Berylliumatomen weist darauf hin, dass es keine klare Grenze zwischen ihnen gibt; und es ist unmöglich zu sagen, welches das größte Lithiumatom und welches das kleinste Berylliumatom ist. Betrachtet man nur das tabellarische Atomgewicht (und es mittelt alle Werte), können wir davon ausgehen, dass die Schnur eines mittelgroßen Berylliumatoms aus etwa 16.500 gebundenen Elektronen besteht. Die Obergrenze der Größe von Beryllium-Isotopenatomen beruht auf der Mindestgröße eines Atoms des nächsten Elements - Bor, dessen Konfiguration sich stark unterscheidet.

Der Krümmungsspielraum der Schnüre aus Berylliumatomen beeinflusst hauptsächlich ihre Verbindung miteinander im Moment der Erstarrung des Metalls: Sie grenzen nicht durch kurze (punktierte) Abschnitte wie bei Lithium aneinander, sondern durch lange Grenzen; die Konturen der Atome passen sich sozusagen aneinander an, verformen und haften maximal aneinander; Diese Verbindungen sind also sehr stark. Auch in Verbindungen mit Atomen anderer Metalle, also in Legierungen, in denen Beryllium als Zusatz zu Schwermetallen verwendet wird, zeigen Berylliumatome ihre Verstärkungsfähigkeit: Sie füllen Hohlräume aus und haften mit ihren flexiblen Rillen an den Atomen des Grundmetalls, den Berylliumatomen halten sie wie Klebstoff zusammen, wodurch die Legierung sehr haltbar ist. Daraus folgt das die festigkeit von metallen wird durch die längen der zusammengeklebten abschnitte der saugrinnen von atomen bestimmt: Je länger diese Abschnitte sind, desto stärker ist das Metall. Die Zerstörung von Metallen erfolgt immer entlang der Oberfläche mit den kürzesten klebrigen Abschnitten.

Der Spielraum für Biegeradien der Schnüre aus Berylliumatomen ermöglicht es, sie zu verformen, ohne die Verbindungen zwischen ihnen zu verändern; dadurch wird der ganze Körper verformt; dies ist eine elastische Verformung. Es ist elastisch, weil die Atome in jedem Anfangszustand die am wenigsten beanspruchten Formen haben und wenn sie verformt werden, gezwungen sind, einige „Unannehmlichkeiten“ zu ertragen; und sobald die Verformungskraft verschwindet, kehren die Atome in ihre ursprünglichen, weniger beanspruchten Zustände zurück. Folglich, Die Elastizität eines Metalls wird durch die Überlänge der Schnüre seiner Atome bestimmt, wodurch sie verformt werden können, ohne die Verbindungsbereiche zu verändern.

Die Elastizität von Beryllium hängt mit seiner Hitzebeständigkeit zusammen; es drückt sich darin aus, dass die thermischen Bewegungen von Atomen innerhalb der Grenzen elastischer Verformungen auftreten können, die keine Änderung der Verbindungen der Atome untereinander bewirken; also allgemein die Hitzebeständigkeit des Metalls wird bestimmt, sowie Elastizität, Überlängen der Schnüre seiner Atome. Die Abnahme der Festigkeit des Metalls bei starker Erwärmung erklärt sich aus der Tatsache, dass die thermischen Bewegungen seiner Atome die Bereiche ihrer Verbindungen untereinander verringern; und wenn diese Bereiche vollständig verschwinden, schmilzt das Metall.

Die Elastizität von Beryllium geht mit seiner Zerbrechlichkeit einher. Fragilität kann ganz allgemein als das Gegenteil von Plastizität angesehen werden: Wenn sich Plastizität in der Fähigkeit von Atomen ausdrückt, ihre gegenseitige Position unter Beibehaltung der Verbindungsbereiche zu ändern, dann drückt sich Fragilität zunächst darin aus, dass Atome dies nicht tun eine solche Möglichkeit haben. Jede gegenseitige Verschiebung der Atome eines spröden Materials kann nur auftreten, wenn ihre Bindungen vollständig gebrochen sind; diese Atome haben keine anderen Varianten von Verbindungen. Bei elastischen Werkstoffen (bei Metallen) zeichnet sich die Sprödigkeit auch dadurch aus, dass sie gleichsam springt: Ein durch Überbeanspruchung entstandener Riss breitet sich blitzschnell über den gesamten Querschnitt des Körpers aus. Zum Vergleich: Ein Ziegelstein kann unter Hammerschlägen bröckeln (auch das ist Zerbrechlichkeit), aber nicht splittern. Die „springende“ Sprödigkeit von Beryllium erklärt sich aus der Tatsache, dass seine Atome nicht optimal miteinander verbunden sind und alle gestresst sind; und sobald eine Bindung gebrochen wird, beginnen die Grenzatome schnell, sich zum Nachteil der Verbindungen mit ihren Nachbarn „aufzurichten“. auch die Bindungen der letzteren beginnen sich aufzulösen; und dieser Prozess nimmt einen Kettencharakter an. Folglich, Die Zerbrechlichkeit elastischer Metalle hängt vom Verformungsgrad der miteinander verbundenen Atome und von der Unfähigkeit ab, die Bindungen zwischen ihnen zu ändern.

Die Strahlungsresistenz von Beryllium erklärt sich aus der gleichen Reserve in der Größe seiner Atome: Die Schnur des Berylliumatoms hat die Fähigkeit, unter einem harten Strahlungseinschlag zu federn, ohne seine kritische Krümmung zu erreichen, und dabei intakt zu bleiben.

Und die hellgraue Farbe von Beryllium und das Fehlen eines hellen metallischen Glanzes, wie zum Beispiel Lithium, kann auf die gleiche Weise erklärt werden: Lichtwellen des Äthers, die auf nicht starre Schnüre von Oberflächenatomen von Beryllium fallen, werden von ihnen absorbiert, und nur ein Teil der Wellen wird reflektiert und erzeugt Streulicht.

Die Dichte von Beryllium ist nur deshalb fast viermal größer als die von Lithium, weil die Dichte der Schnüre seiner Atome höher ist: Sie sind nicht punktuell, sondern in langen Abschnitten miteinander verbunden. Gleichzeitig ist Beryllium in seiner kontinuierlichen Masse eine ziemlich lockere Substanz: Es ist nur doppelt so dicht wie Wasser.

Dreidimensionale Struktur der Na2He-Verbindung

Ein internationales Team von Wissenschaftlern des Moskauer Instituts für Physik und Technologie, Skoltech, der Nanjing University und der Stony Brook University unter der Leitung von Artem Oganov hat eine stabile Verbindung aus Natrium und Helium - Na 2 He - vorhergesagt und im Labor erhalten. Ähnliche Verbindungen können in den Eingeweiden der Erde und anderer Planeten unter sehr hohen Druck- und Temperaturbedingungen auftreten. Forschungsergebnisse in der Zeitschrift veröffentlicht Naturchemie Auch eine Pressemitteilung der University of Utah berichtet kurz über den Artikel. Anzumerken ist, dass die vorläufige Version der Arbeit von den Autoren in Form eines Preprints im Jahr 2013 veröffentlicht wurde.

Helium ist wie Neon das chemisch inerte Element im Periodensystem und reagiert aufgrund seiner gefüllten äußeren Elektronenhülle, seines hohen Ionisationspotentials und seiner null Elektronenaffinität kaum. Seit langem versuchen Wissenschaftler, seine stabilen Verbindungen zu finden, beispielsweise mit Fluor (HHeF und (HeO)(CsF)), Chlor (HeCl) oder Lithium (LiHe), aber solche Substanzen existieren nur für eine begrenzte Zeit. Es gibt stabile Heliumverbindungen (dies sind NeHe 2 und [E-Mail geschützt] 2 O), jedoch hat Helium dort praktisch keinen Einfluss auf die elektronische Struktur und ist durch Van-der-Waals-Kräfte mit anderen Atomen assoziiert. Die Situation kann sich jedoch ändern, wenn Sie versuchen, bei hohen Drücken zu arbeiten - unter solchen Bedingungen werden Edelgase aktiver und bilden Verbindungen wie Oxide mit Magnesium (Mg-NG, wobei NG Xe, Kr oder Ar ist). Daher wurde beschlossen, mit Helium nach solchen Verbindungen zu suchen.

Die Forscher führten eine groß angelegte Suche nach möglichen stabilen Verbindungen von Helium mit verschiedenen Elementen (H, O, F, Na, K, Mg, Li, Rb, Cs usw.) mit dem USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography) durch )-Code, der 2004 von Oganov und seinen Kollegen entwickelt wurde. Es stellte sich heraus, dass nur Natrium bei für Laborexperimente verfügbaren Drücken eine stabile Verbindung mit He bildet. Dann wurde beschlossen, nach einer stabilen Verbindung des Na-He-Systems mit einer minimalen Bildungsenthalpie (d. h. den stabilsten) bei verschiedenen Drücken zu suchen. Berechnungen zeigen, dass dies eine Na 2 He-Verbindung sein wird. Die Bildungsreaktion dieser Substanz ist bei Drücken über 160 GPa möglich, während sie exotherm ist, d.h. mit Wärmeabgabe. Bei Drücken unter 50 GPa ist die Verbindung instabil.

Thermodynamische Eigenschaften des Na-He-Systems bei verschiedenen Drücken

Um die theoretischen Berechnungen zu testen, wurde entschieden, zu versuchen, die vorhergesagte Verbindung unter Verwendung von durch Laserstrahlung erhitzten Diamantambossen zu erhalten. Dünne Platten aus Natrium wurden darin geladen, und der Rest des Raums war mit gasförmigem Helium gefüllt. Während der Experimente nahmen die Wissenschaftler Raman-Spektren auf, außerdem wurde der Zustand des Systems visuell und mit der Methode der Synchrotron-Röntgenbeugung überwacht. Die erhaltenen Daten wurden dann mit den auf der Grundlage von Berechnungen vorhergesagten verglichen.

Kristallstruktur von Na2He bei 300 GPa (a,b) und Verteilung der Elektronendichte darin (c) ein neuer Verwandter von Graphen, zwei Formen von Aluminiumoxid, die bei hohen Drücken existieren, sowie erstmaliges „Verkleben“ von Schichten in einem Supraleiter, was, wie sich herausstellte, mit dem Verlust seiner supraleitenden Eigenschaften einhergeht.

Alexander Voytyuk

Lithium - Helium. Die Welt des Kerns eines chemischen Elements.

Bild 7 aus der Präsentation "World of Chemistry" zum Chemieunterricht zum Thema "Chemie"

Abmessungen: 960 x 720 Pixel, Format: jpg. Um kostenlos ein Bild für eine Chemiestunde herunterzuladen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Bild und klicken Sie auf "Bild speichern unter...". Um Bilder im Unterricht zu zeigen, können Sie auch kostenlos die Präsentation „The World of Chemistry.ppt“ mit allen Bildern in einem Zip-Archiv herunterladen. Archivgröße - 13988 KB.

Präsentation herunterladen

Chemie

"Geschichte der Chemie" - Agricola Mining. (Die Zusammensetzung ändert sich, weil neue Stoffe gewonnen werden - Korrosion). Zweck: Bekanntschaft mit physikalischen und chemischen Phänomenen, Entwicklungsgeschichte der Chemie. Periodengesetz der chemischen Elemente 1869. Konsolidierung. Reformatoren. M 6. Nebelbildung. Chemisch. B 2. Zersetzung von Pflanzenresten.

"Welt der Chemie" - N. Analytische Chemie. Die Umwandlung von Stoffen und solche, durch die neue Stoffe entstehen. Abgeschlossen vom Lehrer der Chemie MOU Sekundarschule Nr. 24 (st. E. Welt der Verbindungen. Schwefel. Kreuz und Null c). Wasserstoff. Kreuz und Null a). Wir leben in einer Welt von Substanzen, die aus Atomen aufgebaut sind. in der organischen Welt. Suvorosvskaya) Gashchenko Nikolai Grigorievich.

"Nanotechnologien" - Nanomedizin. Fullerene. Einführung. Schaffung von "fehlerfreien" hochfesten Materialien, Materialien mit hoher Leitfähigkeit; III. Derzeit sind ein y-Transistor basierend auf einer Nanoröhre und einer Nanodiode erhalten worden. Nanoröhren. Das High-Density-Memory-Modell wurde von Ch. Diamond-Speicher für Computer. Teil III. Die charakteristische Größe eines Atoms beträgt wenige Zehntel Nanometer.

"Analytische Chemie" - Plan des Berichts. Shirokova V.I., Kolotov V.P., Alenina M.V. Probleme der Harmonisierung der Terminologie der analytischen Chemie. Iupac, gost, iso. Grundsätze der Terminologieharmonisierung. (Verband Europäischer Chemischer Gesellschaften). Analytische Chemie (Definition). V. I. Vernadsky RAS.

"Entwicklung der Chemie" - Abgeschlossen von: Uralbayeva K.A. Astana, 1. Gruppe. Eichi Negishi. Akira Suzuki. Die englischen Chemiker A. Todd und D. Brown begründeten das Grundprinzip der Struktur der RNA. Van't Hoff Jacob Hendrik (30.8.1852 - 1.3.1911). Richard Heck. Geboren am 13. August 1918 in England. Friedrich Sänger. Die Kolloidchemie ist zu einer eigenständigen Disziplin geworden, die an der Grenze von Physik und Chemie entstanden ist.

"Fachgebiet Chemie" - Fest. Stoffumwandlungen. Der berühmteste Alchemist Europas war Albert von Bolstat (der Große). Substanzen, die aus Atomen eines chemischen Elements bestehen, werden als einfach bezeichnet. Studium der Chemie. Wählen Sie Attribute für die folgenden Stoffe aus: KUPFER, EISEN, TON. Kann von Hand verarbeitet werden. Formlos. Substanz - Molekül - Atom.

Insgesamt im Thema 31 Vorträge

Lithium belegt die dritte Zahl im Periodensystem; seine Atommasse beträgt 6,94; es gehört zu den Alkalimetallen. Lithium ist das leichteste aller Metalle: Seine Dichte beträgt 0,53 Gramm pro Kubikzentimeter. Es ist silbrig weiß mit einem hellen metallischen Glanz. Lithium ist weich und lässt sich leicht mit einem Messer schneiden. An der Luft verdunkelt es sich schnell und verbindet sich mit Sauerstoff. Der Schmelzpunkt von Lithium liegt bei 180,5 Grad Celsius. Bekannt sind Lithiumisotope mit den Atomgewichten 6 und 7. Das erste Isotop wird zur Herstellung des schweren Wasserstoffisotops Tritium verwendet; Ein anderes Isotop von Lithium wird als Kühlmittel in den Kesseln von Kernreaktoren verwendet. Dies sind die allgemeinen physikalischen und chemischen Daten von Lithium.

Solche Eigenschaftssprünge sind mit Größensprüngen von Isotopen verbunden. Ein großes Wasserstoffatom (Tritium), das die Form eines Heliumatoms annimmt, erweist sich als radioaktiv, also zerbrechlich. Dies liegt daran, dass sich die gekrümmten Ränder der Schlaufen nicht berühren und man sich vorstellen kann, wie sie flattern und aufeinander zu stürmen. Sie ähneln den Händen zweier Menschen in auseinanderlaufenden Booten, die kraftlos versuchen, die Hand auszustrecken und sich festzuhalten. Der äußere ätherische Druck wird so stark auf die Konsolen der flatternden Atomschleifen drücken, dass es nichts nützt; Wenn die Konsolen auch nur ein leichtes zusätzliches Drücken von der Seite erhalten haben, brechen sie ab - sie halten der scharfen Biegung der Schnur nicht stand und das Atom bricht zusammen. so passiert es. Daher können wir sagen, dass Einbrüche zwischen Isotopen an den Grenzen bestehender physikalisch-chemischer Übergänge beobachtet werden: Dort gibt es einfach keine Isotope.

Verfolgen wir die Bildung des Lithiumatoms. Der anfängliche Kreis eines neu gebildeten Mikrowirbels mit den oben angegebenen Abmessungen neigt dazu, sich in ein Oval zu verwandeln; nur bei Lithium ist das Oval sehr lang: etwa 8-mal länger als der Durchmesser der Endrundung (Zukunftsschleife); es ist ein sehr längliches Oval. Der Beginn der Gerinnung des Lithiumatoms ist ähnlich dem gleichen Beginn für große Wasserstoffatome und für Helium, aber dann tritt eine Abweichung auf: Die Acht mit einer Überlappung, dh mit einer Schleifendrehung, tritt nicht auf; eine weitere Konvergenz der langen Seiten (Schnüre) des Ovals, bis sie vollständig in Kontakt sind, wird von einem gleichzeitigen Biegen der Enden gegeneinander begleitet.

Die sich nähernden Seiten des Ovals werden sich sehr bald berühren, der Bogen der Schnüre wird sich von der Mitte zu den Enden ausbreiten und erst stoppen, wenn sich an den Enden schließlich Schlaufen mit den minimal zulässigen Biegeradien bilden. Die gleichzeitig auftretenden Krümmungen und die gegenseitige Annäherung dieser Schleifen führen zu einer Kollision ihrer Spitzen, woraufhin ihre Sogseiten ins Spiel kommen: Die Schleifen, saugend, tauchen tief; und der Bildungsprozess der Konfiguration des Lithiumatoms wird dadurch vervollständigt, dass die verschobenen Schleifen mit ihren Scheitelpunkten genau in der Mitte der Struktur an die paarigen Schnüre stoßen. Aus der Ferne ähnelt diese Konfiguration des Atoms einem Herzen oder genauer gesagt einem Apfel.

Die erste Schlussfolgerung liegt nahe: Das Lithiumatom beginnt, wenn die Spitzen der paarigen Primärschleifen, die in die Struktur eingetaucht sind, die Schnüre der Atommitte erreichen. Und davor gab es noch kein Lithium, sondern ein anderes Element, das jetzt nicht mehr in der Natur vorkommt; sein Atom war extrem instabil, pulsierte sehr stark, war also flockig und gehörte zu Gasen. Aber auch das Atom des allerersten Lithium-Isotops (wir haben festgestellt, dass es aus 11.000 gebundenen Elektronen besteht) erweist sich als nicht sehr stark: Die Biegeradien seiner Schleifen sind limitierend, das heißt, die elastischen Schnüre werden bis an die Grenze gebogen, undbei jeder äußeren Einwirkung sind sie bereit zu platzen. Bei größeren Atomen entfällt diese Schwachstelle.

elektrische Leitfähigkeit: sie entsteht dadurch, dass die Atome aus paarigen Schnüren ringförmig sind, Saugmulden bilden, sich nach außen öffnen, die Atome entlang der Kontur umschließen und in sich schließen; Elektronen, die an diesen Rillen haften, können sich frei entlang bewegen (wir erinnern uns noch einmal, dass Schwierigkeiten auftreten, wenn Elektronen von Atomen getrennt werden); und da die Atome durch dieselben Rillen miteinander verbunden sind, haben die Elektronen die Fähigkeit, von Atom zu Atom zu springen, dh sich im Körper zu bewegen;
Wärmeleitfähigkeit: elastisch gekrümmte Schnüre eines Atoms bilden eine extrem starre elastische Struktur, die niederfrequente (thermische) Schocks großer Amplitude praktisch nicht absorbiert, sondern weiterleitet; und wenn es keine möglichen Störungen in ihren Kontakten (Versetzungen) in der Dicke der Atome gäbe, dann würde sich die thermische Welle mit großer Geschwindigkeit ausbreiten;
Brillanz: hochfrequente Einschläge von Lichtwellen des Äthers mit niedriger Amplitude werden leicht von den gespannt gebogenen Atomschnüren reflektiert und verschwinden, wobei sie den Gesetzen der Wellenreflexion gehorchen; das Lithiumatom hat keine geraden Schnurabschnitte, daher hat es keinen eigenen "Klang", dh es hat keine eigene Farbe - Lithium ist daher silbrigweiß mit einem starken Glanz an Abschnitten;
Plastizität: Abgerundete Lithiumatome können beliebig miteinander verbunden werden; sie können, ohne zu brechen, übereinander rollen; und dies drückt sich darin aus, dass ein Körper aus Lithium seine Form ändern kann, ohne seine Integrität zu verlieren, dh plastisch (weich) zu sein; Dadurch lässt sich Lithium problemlos mit einem Messer schneiden.

Gleichzeitig klären wir den Begriff der Plastizität: Die Plastizität von Metallen wird dadurch bestimmt, dass ihre abgerundeten Atome übereinander rollen und ihre Position ändern können, ohne jedoch den Kontakt zueinander zu verlieren.

Ich hoffe, jeder hat den Zoo mindestens einmal besucht. Sie gehen spazieren und bewundern die Tiere, die in Käfigen sitzen. Jetzt werden wir auch eine Reise durch den erstaunlichen "Zoo" machen, nur in den Zellen wird es keine Tiere geben, sondern verschiedene Atome. Dieser „Zoo“ trägt den Namen seines Schöpfers Dmitri Iwanowitsch Mendelejew und wird „Periodensystem der chemischen Elemente“ oder einfach „Mendelejews Tafel“ genannt.

In einem echten Zoo können mehrere Tiere mit demselben Namen gleichzeitig in einem Käfig leben. Beispielsweise wird eine Kaninchenfamilie in einen Käfig und eine Fuchsfamilie in einen anderen Käfig gesetzt. Und in unserem "Zoo" in der Zelle "sitzen" Atom-Verwandte auf wissenschaftliche Weise - Isotope. Welche Atome gelten als Verwandte? Physiker haben festgestellt, dass jedes Atom aus einem Kern und einer Hülle aus Elektronen besteht. Der Kern eines Atoms wiederum besteht aus Protonen und Neutronen. Die Kerne von Atomen in "Verwandten" enthalten also die gleiche Anzahl von Protonen und eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen.

Im Moment ist das letzte in der Tabelle Livermorium, eingeschrieben in Zelle 116. So viele Elemente, und jedes hat seine eigene Geschichte. Es gibt viele interessante Dinge in den Namen. In der Regel wurde der Name des Elements von dem Wissenschaftler vergeben, der es entdeckt hat, und erst seit Anfang des 20. Jahrhunderts werden die Namen von der International Association of Fundamental and Applied Chemistry vergeben.

Viele Elemente sind nach den antiken griechischen Göttern und Helden der Mythen, großen Wissenschaftlern, benannt. Es gibt geografische Namen, darunter auch solche, die mit Russland in Verbindung gebracht werden.

Es gibt eine Legende, dass Mendeleev Glück hatte - er träumte nur vom Tisch. Vielleicht. Aber der große französische Wissenschaftler Blaise Pascal bemerkte einmal, dass nur vorbereitete Köpfe zufällige Entdeckungen machen. Und wer auch immer sich auf ein Treffen mit dem Periodensystem vorbereitet hatte, das war Dmitry Ivanovich, da er seit vielen Jahren an diesem Problem arbeitete.

Jetzt lass uns auf die Straße gehen!

Wasserstoff (H)

Wasserstoff „wohnt“ in der Zelle Nummer 1 unseres Zoos. So wurde es von dem großen Wissenschaftler Antoine Lavoisier genannt. Er gab diesem Element einen Namen Wasserstoff(aus dem Griechischen ὕδωρ - „Wasser“ und der Wurzel -γεν- „gebären“), was „Wasser gebären“ bedeutet. Der russische Physiker und Chemiker Mikhail Fedorovich Solovyov übersetzte diesen Namen ins Russische - Wasserstoff. Wasserstoff wird mit dem Buchstaben H bezeichnet, es ist das einzige Element, dessen Isotope eigene Namen haben: 1 H - Protium, 2 H - Deuterium, 3 H - Tritium, 4 H - Quadium, 5 H - Pentium, 6 H - Hexium und 7 H - Septium ( hochgestellt bezeichnet die Gesamtzahl der Protonen und Neutronen im Kern eines Atoms).

Fast unser gesamtes Universum besteht aus Wasserstoff – er macht 88,6 % aller Atome aus. Wenn wir die Sonne am Himmel beobachten, sehen wir einen riesigen Wasserstoffball.

Wasserstoff ist das leichteste Gas, und es scheint, dass es für sie vorteilhaft ist, Ballons zu füllen, aber es ist explosiv, und sie ziehen es vor, nicht damit herumzuspielen, selbst auf Kosten der Tragfähigkeit.

Helium (Er)

Zelle 2 enthält das Edelgas Helium. Helium hat seinen Namen von dem griechischen Namen für die Sonne - Ἥλιος (Helios), weil es zuerst auf der Sonne entdeckt wurde. Wie hat es funktioniert?

Sogar Isaac Newton fand heraus, dass das Licht, das wir sehen, aus einzelnen Linien unterschiedlicher Farbe besteht. Mitte des 19. Jahrhunderts stellten Wissenschaftler fest, dass jede Substanz ihre eigene Reihe solcher Linien hat, so wie jeder Mensch seine eigenen Fingerabdrücke hat. So wurde in den Strahlen der Sonne eine leuchtend gelbe Linie gefunden, die zu keinem der bisher bekannten chemischen Elemente gehört. Und nur drei Jahrzehnte später wurde Helium auf der Erde gefunden.

Helium ist ein Edelgas. Ein anderer Name ist Edelgase. Solche Gase brennen nicht, deshalb füllen sie lieber Ballons damit, obwohl Helium 2-mal schwerer als Wasserstoff ist, was die Tragfähigkeit verringert.

Rekordhalter ist Helium. Es geht vom gasförmigen in den flüssigen Zustand über, wenn alle Elemente längst fest sind: bei einer Temperatur von −268,93 °C, und geht bei Normaldruck überhaupt nicht in den festen Zustand über. Erst bei einem Druck von 25 Atmosphären und einer Temperatur von -272,2 °C wird Helium fest.

Lithium (Li)

Zelle Nummer 3 ist mit Lithium belegt. Lithium erhielt seinen Namen vom griechischen Wort λίθος (Stein), da es ursprünglich in Mineralien vorkam.

Es gibt einen sogenannten Eisenbaum, der im Wasser versinkt, und es gibt ein besonders leichtes Metall Lithium – im Gegenteil, es versinkt nicht im Wasser. Und das nicht nur in Wasser, sondern auch in jeder anderen Flüssigkeit. Die Dichte von Lithium ist fast 2-mal geringer als die Dichte von Wasser. Es sieht überhaupt nicht aus wie Metall - es ist zu weich. Ja, und er konnte lange nicht schwimmen - Lithium löst sich mit einem Zischen im Wasser auf.

Kleine Zusätze von Lithium erhöhen die Festigkeit und Duktilität von Aluminium, was in der Luftfahrt und Raketenwissenschaft sehr wichtig ist. Bei der Reaktion von Lithiumperoxid mit Kohlendioxid wird Sauerstoff freigesetzt, der zur Reinigung der Luft in isolierten Räumen, beispielsweise auf U-Booten oder Raumfahrzeugen, verwendet wird.

Beryllium (Be)

In Zelle Nummer 4 ist Beryllium. Der Name kommt vom Mineral Beryll – dem Rohstoff für die Herstellung von Berylliummetall. Beryll selbst wurde nach der indischen Stadt Belur benannt, in deren Nähe er seit der Antike abgebaut wird. Wer brauchte ihn dann?

Erinnere dich an den Zauberer der Smaragdstadt – den Großen und Schrecklichen Goodwin. Er zwang alle, eine grüne Brille zu tragen, um seine Stadt "smaragdgrün" und damit sehr reich erscheinen zu lassen. Smaragd ist also eine der Sorten von Beryll, einige Smaragde werden mehr geschätzt als Diamanten. In der Antike wussten sie also, warum Beryllvorkommen entwickelt werden sollten.

In der fünfbändigen Enzyklopädie „Das Universum und die Menschheit“ von 1896 heißt es in der Ausgabe über Beryllium: „Es hat keine praktische Anwendung.“ Und es verging viel mehr Zeit, bis die Menschen seine erstaunlichen Eigenschaften sahen. Beispielsweise hat Beryllium zur Entwicklung der Kernphysik beigetragen. Nach seiner Bestrahlung mit Heliumkernen entdeckten Wissenschaftler ein so wichtiges Elementarteilchen wie das Neutron.

Wirklich einzigartig ist die Legierung von Beryllium mit Kupfer – Berylliumbronze. Wenn die meisten Metalle mit der Zeit „altern“, an Festigkeit verlieren, Berylliumbronze hingegen mit der Zeit „jünger wird“, nimmt ihre Festigkeit zu. Die Federn davon verschleißen praktisch nicht.

Bor (V)

Bohr besetzt die Zelle Nummer 5. Es ist nicht nötig zu glauben, dass dieses Element nach dem Torhüter des dänischen Fußballvereins "Akademisk" Niels Bohr, später ein großer Physiker, benannt wurde. Nein, das Element hat seinen Namen vom persischen Wort "burakh" oder vom arabischen Wort "burak" (weiß), das die Verbindung von Bor - Borax bezeichnet. Aber ich bevorzuge die Version, dass „Rote Bete“ kein arabisches, sondern ein rein ukrainisches Wort auf Russisch ist – „Rote Bete“.

Bor ist ein sehr starkes Material, es hat die höchste Zugfestigkeit. Wenn die Verbindung aus Bor und Stickstoff bei einem Druck von 65.000 Atmosphären auf eine Temperatur von 1350 ° C erhitzt wird (dies ist jetzt technisch möglich), können Kristalle erhalten werden, die einen Diamanten zerkratzen können. Schleifmittel auf Basis von Borverbindungen stehen Diamanten in nichts nach und sind gleichzeitig viel billiger.

Bor wird üblicherweise in Legierungen von Bunt- und Eisenmetallen eingebracht, um deren Eigenschaften zu verbessern. Kombinationen von Bor mit Wasserstoff – Borane – sind ausgezeichnete Raketentreibstoffe, fast doppelt so effektiv wie herkömmliche. Für Bor gibt es Arbeit in der Landwirtschaft: Düngemitteln wird Bor zugesetzt, denn durch den Mangel im Boden sinken die Erträge vieler Feldfrüchte merklich.

Künstlerin Anna Gorlach

Portal für den Studenten. Selbsttraining