रूसी रसायनज्ञों ने पहले "वास्तविक" हीलियम यौगिक की खोज की है। हीलियम को एक स्थिर रासायनिक यौगिक बनाने के लिए मजबूर किया गया था

लिथियम

हीलियम

हीलियम आवर्त सारणी में हाइड्रोजन के बाद दूसरे स्थान पर है। हीलियम का परमाणु द्रव्यमान 4.0026 है। यह बिना रंग की अक्रिय गैस है। इसका घनत्व 0.178 ग्राम प्रति लीटर है। सभी ज्ञात गैसों की तुलना में हीलियम को केवल शून्य से 268.93 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर द्रवीभूत करना अधिक कठिन होता है और व्यावहारिक रूप से जमता नहीं है। शून्य से 270.98 डिग्री सेल्सियस तक ठंडा होने पर हीलियम अतिप्रवाहित हो जाता है। हीलियम अक्सर बड़े परमाणुओं के क्षय के परिणामस्वरूप बनता है। पृथ्वी पर, यह कम मात्रा में वितरित किया जाता है, लेकिन सूर्य पर, जहां परमाणुओं का तीव्र क्षय होता है, वहां बहुत अधिक हीलियम होता है। ये सभी डेटा हैं, जैसा कि यह था, पासपोर्ट डेटा और अच्छी तरह से जाना जाता है।

आइए हीलियम की टोपोलॉजी से निपटें, और पहले हम इसके आयामों का निर्धारण करेंगे। यह देखते हुए कि हीलियम का परमाणु द्रव्यमान हाइड्रोजन का चार गुना है, और हाइड्रोजन परमाणु एक इलेक्ट्रॉन से 1840 गुना भारी है, हमें हीलियम परमाणु का द्रव्यमान 7360 इलेक्ट्रॉनों के बराबर मिलता है; इसलिए हीलियम परमाणु में ईथर ग्लोब्यूल्स की कुल संख्या लगभग 22,000 है; परमाणु की रस्सी की लंबाई और मूल टोरस का व्यास क्रमशः 7360 और 2300 ईथर गेंदों के बराबर है। हीलियम परमाणु और उसके व्यास के मूल टोरस की कॉर्ड की मोटाई के अनुपात की कल्पना करने के लिए, आइए हम एक कागज़ की शीट पर एक पेन के साथ 370 मिलीमीटर के व्यास के साथ एक वृत्त खींचते हैं, और उस से ट्रेस करते हैं कलम की चौड़ाई एक मिलीमीटर के एक तिहाई होती है; परिणामी सर्कल हमें संकेतित प्रतिनिधित्व देगा। एक इलेक्ट्रॉन (अंतर्निहित ईथर गेंद) खींचे गए सर्कल पर केवल 0.15 मिलीमीटर पर कब्जा कर लेगा।

मूल टोरस का हीलियम परमाणु के तैयार रूप में मुड़ना निम्नानुसार होता है। सबसे पहले, सर्कल को एक अंडाकार में चपटा किया जाता है, फिर एक डंबेल के आकार में, फिर एक आकृति आठ में, और फिर आकृति आठ के लूप सामने आते हैं ताकि एक ओवरलैप हो। वैसे, बड़े परमाणुओं का ओवरलैप नहीं बनता है, और यह इस तथ्य से समझाया गया है कि हीलियम परमाणु पर कॉर्ड की लंबाई अभी बड़ी नहीं है, और जब कॉर्ड के मध्य बिंदु करीब आते हैं, तो किनारे ( लूप) को प्रकट करने के लिए मजबूर किया जाता है। इसके अलावा, किनारे झुकेंगे और अभिसरण करना शुरू कर देंगे।

इस बिंदु तक, हीलियम परमाणु की टोपोलॉजी, जैसा कि हम देखते हैं, हाइड्रोजन आइसोटोप - ट्रिटियम के परमाणु की टोपोलॉजी के समान है, लेकिन अगर ट्रिटियम में किनारों को बंद करने के लिए पर्याप्त ताकत नहीं थी (पर्याप्त लंबाई नहीं थी) इसकी रस्सी), फिर हीलियम लूप एक के ऊपर एक चलते हैं और इस तरह बंद हो जाते हैं। छोरों के कनेक्शन की विश्वसनीयता को सत्यापित करने के लिए, उनके सक्शन पक्षों के स्थान का पालन करना पर्याप्त है: आंतरिक लूप के लिए यह बाहर होगा, और बाहरी लूप के लिए यह अंदर से होगा।

तार मॉडल के रूप में परमाणुओं की टोपोलॉजी का प्रतिनिधित्व करना बहुत सुविधाजनक है; ऐसा करने के लिए, यह एक मामूली लोचदार, लेकिन पर्याप्त रूप से प्लास्टिक के तार का उपयोग करने के लिए पर्याप्त है। हाइड्रोजन परमाणु को एक साधारण वलय के रूप में दर्शाया जाएगा। आइए तार के एक टुकड़े की लंबाई चार गुना बढ़ाएं (इतनी बार हीलियम परमाणु हाइड्रोजन परमाणु से भारी होता है), इसे एक रिंग में रोल करें, सिरों को मिलाप करें और हीलियम परमाणु को घुमाने की प्रक्रिया का प्रदर्शन करें। घुमाते समय, हमें लगातार याद रखना चाहिए कि झुकने वाली त्रिज्या रिंग की त्रिज्या से कम नहीं होनी चाहिए, जो कि हाइड्रोजन परमाणु है; यह, जैसा कि यह था, एक शर्त है जो नाल की लोच द्वारा निर्धारित की जाती है - टोरस के गोले। (प्रकृति में, हमें याद है, न्यूनतम त्रिज्या 285 ईथर गेंदों के बराबर थी।) स्वीकृत न्यूनतम झुकने वाला त्रिज्या सभी परमाणुओं की टोपोलॉजी को निर्धारित करता है; और एक और बात: एक ही झुकने वाले रेडी का परिणाम सक्शन लूप के समान आकार (उनका एक प्रकार का मानकीकरण) होगा, और इसलिए वे एक स्थिर वैलेंसी बनाते हैं, जो विभिन्न परमाणुओं को एक दूसरे से जोड़ने की क्षमता में व्यक्त किया जाता है। यदि टिका अलग-अलग आकार का होता, तो उनका कनेक्शन समस्याग्रस्त होता।

हीलियम परमाणु के तार मॉडल को मोड़ने की प्रक्रिया को अंत तक लाते हुए, हम पाते हैं कि अतिव्यापी छोरों को तब तक एक के ऊपर एक धकेला नहीं जाता जब तक कि वे रुक नहीं जाते। अधिक सटीक रूप से, वे और भी आगे मुड़ना पसंद करेंगे, लेकिन कॉर्ड की लोच इसे अनुमति नहीं देती है, अर्थात न्यूनतम त्रिज्या की स्थिति। और आगे की ओर बढ़ने के लिए छोरों के हर प्रयास के साथ, नाल की लोच उन्हें वापस फेंक देगी; रिबाउंडिंग, वे फिर से आगे बढ़ेंगे, और फिर से लोच उन्हें वापस फेंक देगा; इस मामले में, हीलियम परमाणु फिर सिकुड़ जाएगा, फिर खिल जाएगा, यानी एक स्पंदन होता है। स्पंदन, बदले में, परमाणु के चारों ओर एक स्थायी तापीय क्षेत्र बनाएगा और इसे भुलक्कड़ बना देगा; इसलिए हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि हीलियम एक गैस है।

टोपोलॉजी के आधार पर हीलियम की अन्य भौतिक और रासायनिक विशेषताओं को भी समझाया जा सकता है। इसकी जड़ता, उदाहरण के लिए, इस तथ्य से संकेत मिलता है कि इसके परमाणुओं में न तो खुले सक्शन लूप हैं और न ही सक्शन चैनल हैं: यह अन्य परमाणुओं के साथ बिल्कुल भी संयोजन करने में सक्षम नहीं है, इसलिए यह हमेशा परमाणु होता है और व्यावहारिक रूप से कठोर नहीं होता है। हीलियम का कोई रंग नहीं है क्योंकि इसके परमाणुओं में डोरियों के सीधे "साउंडिंग" खंड नहीं होते हैं; और चिपचिपापन (परमाणुओं के एक साथ चिपके हुए), गोल आकार और परमाणु के छोटे आकार की किसी भी कमी से अतिप्रवाहता उत्पन्न होती है।

हाइड्रोजन की तरह, हीलियम परमाणुओं का आकार समान नहीं होता है: उनमें से कुछ बड़े होते हैं, अन्य छोटे होते हैं, और सामान्य तौर पर वे हाइड्रोजन (ट्रिटियम) से लेकर हीलियम के बाद लिथियम तक लगभग पूरे भार स्थान पर कब्जा कर लेते हैं; हीलियम के कम टिकाऊ समस्थानिक, निश्चित रूप से बहुत पहले ही सड़ चुके हैं, लेकिन वर्तमान समय में मौजूद सौ से अधिक की गणना करना संभव है।

आवर्त सारणी में, हीलियम को पहली अवधि के अंत में नहीं रखा गया है - हाइड्रोजन के साथ एक ही पंक्ति में, लेकिन लिथियम से पहले दूसरी अवधि की शुरुआत में, क्योंकि इसका परमाणु, इस पूरे अवधि के परमाणुओं की तरह, एक है एकल संरचना (एकल ग्लोमेरुलस), जबकि अगली अक्रिय गैस का एक परमाणु, नियॉन, पहले से ही एक युग्मित संरचना की तरह दिखता है, इस विशेषता में तीसरी अवधि के परमाणुओं के समान है।

लिथियम आवर्त सारणी में तीसरे नंबर पर है; इसका परमाणु द्रव्यमान 6.94 है; यह क्षार धातुओं के अंतर्गत आता है। लिथियम सभी धातुओं में सबसे हल्का है: इसका घनत्व 0.53 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है। यह चमकीले धात्विक चमक के साथ चांदी के सफेद रंग का होता है। लिथियम नरम होता है और चाकू से आसानी से कट जाता है। हवा में, यह ऑक्सीजन के साथ मिलकर जल्दी से मंद हो जाता है। लिथियम का गलनांक 180.5 डिग्री सेल्सियस होता है। परमाणु भार 6 और 7 वाले लिथियम समस्थानिक ज्ञात हैं। पहले समस्थानिक का उपयोग हाइड्रोजन, ट्रिटियम के भारी समस्थानिक का उत्पादन करने के लिए किया जाता है; लिथियम के एक अन्य समस्थानिक का उपयोग परमाणु रिएक्टरों के बॉयलरों में शीतलक के रूप में किया जाता है। ये लिथियम के सामान्य भौतिक और रासायनिक डेटा हैं।

आइए मूल टोरस के आयामों की समझ के साथ लिथियम परमाणुओं की टोपोलॉजी फिर से शुरू करें। अब हम जानते हैं कि लिथियम सहित प्रत्येक रासायनिक तत्व में बड़ी संख्या में समस्थानिक होते हैं, जिन्हें सैकड़ों और हजारों में मापा जाता है; इसलिए, परमाणुओं के आकार ... से ... तक इंगित किए जाएंगे। लेकिन इन सीमाओं का क्या मतलब है? क्या उन्हें सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है? या वे अनुमानित हैं? और समस्थानिकों का अनुपात क्या है? आइए तुरंत कहें: पूछे गए प्रश्नों के कोई स्पष्ट उत्तर नहीं हैं; हर बार परमाणुओं की एक विशिष्ट टोपोलॉजी में घुसपैठ करना आवश्यक होता है। आइए लिथियम के उदाहरण का उपयोग करके इन मुद्दों को देखें।

जैसा कि हमने देखा है, टोपोलॉजी के दृष्टिकोण से प्रोटियम से हीलियम में संक्रमण व्यवस्थित रूप से होता है: प्रारंभिक टोरस के आकार में वृद्धि के साथ, परमाणुओं का अंतिम विन्यास धीरे-धीरे बदलता है। लेकिन प्रोटियम से हीलियम में संक्रमण के दौरान परमाणुओं के भौतिक और, विशेष रूप से, रासायनिक गुणों में काफी अधिक परिवर्तन होता है, बल्कि मौलिक रूप से: प्रोटियम के सार्वभौमिक आकर्षण से हीलियम की पूर्ण जड़ता तक। यह कहाँ, किस समस्थानिक पर हुआ?

गुणों में इस तरह की छलांग आइसोटोप के आकार की छलांग से जुड़ी होती है। एक बड़ा हाइड्रोजन परमाणु (ट्रिटियम), जो हीलियम परमाणु का आकार लेता है, रेडियोधर्मी, यानी नाजुक हो जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि छोरों के इसके घुमावदार किनारे एक दूसरे तक नहीं पहुंचते हैं, और कोई कल्पना कर सकता है कि वे कैसे फड़फड़ाते हैं, भागते हैं। वे अलग-अलग नावों में सवार दो लोगों के हाथों से मिलते-जुलते हैं, शक्तिहीन रूप से पहुंचने और हाथापाई करने की कोशिश कर रहे हैं। बाहरी ईथर दबाव परमाणुओं के फड़फड़ाते छोरों के कंसोल पर इतनी मजबूती से दबाव डालेगा कि इससे अच्छा नहीं होगा; पक्ष से थोड़ा सा अतिरिक्त निचोड़ प्राप्त करने के बाद, कंसोल टूट जाएगा - वे कॉर्ड के तेज मोड़ का सामना नहीं करेंगे, और परमाणु गिर जाएगा; ऐसा होता है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि मौजूदा भौतिक-रासायनिक संक्रमणों की सीमाओं पर आइसोटोप के बीच डुबकी देखी जाती है: वहां कोई आइसोटोप नहीं होता है।

हीलियम और लिथियम के बीच एक समान अंतर मौजूद है: यदि परमाणु अब हीलियम नहीं है, लेकिन अभी तक लिथियम नहीं है, तो यह नाजुक है, और यह लंबे समय से स्थलीय स्थितियों से अनुपस्थित है। इसलिए, छह के परमाणु भार के साथ लिथियम आइसोटोप, यानी 11 ईथर गेंदों की टॉरस कॉर्ड लंबाई के साथ, बहुत दुर्लभ है और, जैसा कि कहा गया है, ट्रिटियम प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है: इसे तोड़ना, छोटा करना और प्राप्त करना आसान है परिणामस्वरूप हाइड्रोजन का एक समस्थानिक।

इस प्रकार, ऐसा लगता है, हमने लिथियम परमाणु के सबसे छोटे आकार पर फैसला किया है: ये 11 बाध्य इलेक्ट्रॉन हैं। इसकी ऊपरी सीमा के लिए, यहाँ कुछ रोड़ा है: तथ्य यह है कि, टोपोलॉजी के अनुसार, लिथियम परमाणु अगले बेरिलियम परमाणु के परमाणु से बहुत अलग नहीं है (हम जल्द ही इसे देखेंगे), और इसमें कोई समस्थानिक नहीं हैं या तो तत्व कोई विफलता नहीं। इसलिए, फिलहाल, हम लिथियम परमाणु के आकार की ऊपरी सीमा का संकेत नहीं देंगे।

आइए हम लिथियम परमाणु के निर्माण का अनुसरण करें। ऊपर बताए गए आयामों के साथ एक नवगठित माइक्रोवोर्टेक्स का प्रारंभिक चक्र एक अंडाकार में बदल जाएगा; केवल लिथियम में, अंडाकार बहुत लंबा होता है: अंत गोलाई (भविष्य के लूप) के व्यास से लगभग 8 गुना लंबा; यह एक बहुत लम्बा अंडाकार है। लिथियम परमाणु के थक्के की शुरुआत बड़े हाइड्रोजन परमाणुओं और हीलियम के लिए एक ही शुरुआत के समान होती है, लेकिन फिर एक विचलन होता है: एक ओवरलैप के साथ आंकड़ा आठ, जो कि छोरों के एक मोड़ के साथ नहीं होता है; अंडाकार के लंबे पक्षों (डोरियों) के आगे अभिसरण जब तक वे पूर्ण संपर्क में नहीं होते हैं, एक साथ एक दूसरे की ओर सिरों के झुकने के साथ होता है।

ओवरलैप वाला आठ क्यों नहीं बनता है? सबसे पहले, क्योंकि अंडाकार बहुत लंबा है, और यहां तक कि डंबल में इसका पूर्ण विक्षेपण जब तक कि डोरियों को बीच में स्पर्श नहीं करता है, तब तक वे दृढ़ता से झुकते नहीं हैं; इसलिए, चरम छोरों के उत्क्रमण की संभावना बहुत कमजोर है। और दूसरी बात, अंडाकार के सिरों के झुकने की शुरुआत कुछ हद तक मोड़ का प्रतिकार करती है। दूसरे शब्दों में: अंतिम छोरों को मोड़ने की प्रवृत्ति वाले बलों का सक्रिय क्षण बहुत छोटा होता है, और मोड़ के प्रतिरोध का क्षण बड़ा होता है।

स्पष्टता के लिए, हम रबड़ के छल्ले का उपयोग करेंगे, उदाहरण के लिए, मशीन मुहरों में उपयोग किए जाने वाले। यदि आप छोटे व्यास की एक अंगूठी चुटकी लेते हैं, तो यह निश्चित रूप से एक ओवरलैप के साथ आठ की आकृति में घुमाएगी; और यदि आप बड़े व्यास की अंगूठी चुनते हैं, तो डोरियों के पूर्ण संपर्क में होने तक इसकी पिंचिंग अंत छोरों की बारी का कारण नहीं बनती है। वैसे: ये रबर के छल्ले परमाणुओं की टोपोलॉजी मॉडलिंग के लिए भी बहुत सुविधाजनक हैं; अगर, ज़ाहिर है, उनमें से एक विस्तृत श्रृंखला है।

अंडाकार के सिरों का झुकना, जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, उनके बीच ईथर की गड़बड़ी के कारण होता है: आदर्श रूप से सीधी स्थिति से थोड़ा दूर जाने के बाद, वे पहले से ही पूर्ण संपर्क के करीब आने के लिए मजबूर हो जाएंगे। इसका मतलब है कि सिरों को अलग-अलग दिशाओं में नहीं मोड़ा जा सकता। लेकिन मोड़ की दिशा के साथ, उनके पास एक विकल्प होता है: या तो अंत छोरों के चूषण पक्ष बाहर या अंदर होते हैं। पहला संस्करण अधिक संभावित है, क्योंकि छोरों के बाहरी बिंदुओं पर आसन्न ईथर से कॉर्ड के घूमने वाले गोले के प्रतिकर्षण की ताकतों का क्षण आंतरिक लोगों की तुलना में अधिक होगा।

अंडाकार के आने वाले पक्ष बहुत जल्द संपर्क में आ जाएंगे, डोरियों का धनुष केंद्र से छोर तक फैल जाएगा और केवल तभी रुकेगा जब न्यूनतम स्वीकार्य झुकने वाली त्रिज्या वाले छोर अंत में सिरों पर बनेंगे। एक साथ होने वाले मोड़ और इन छोरों के आपसी दृष्टिकोण से उनके शीर्षों की टक्कर हो जाती है, जिसके बाद उनके चूषण पक्ष खेल में आ जाते हैं: लूप, चूसने, गहरा गोता लगाने; और लिथियम परमाणु के विन्यास के गठन की प्रक्रिया इस तथ्य से पूरी होती है कि विस्थापित लूप संरचना के केंद्र में युग्मित डोरियों के खिलाफ अपने शीर्षों को बंद कर देते हैं। दूर से, परमाणु का यह विन्यास एक दिल या, अधिक सटीक रूप से, एक सेब जैसा दिखता है।

पहला निष्कर्ष खुद ही बताता है: लिथियम परमाणु तब शुरू होता है जब युग्मित प्राथमिक छोरों के शीर्ष जो संरचना में गोता लगाते हैं, परमाणु के बीच में डोरियों तक पहुंचते हैं। और उससे पहले अभी भी लिथियम नहीं था, बल्कि कुछ और तत्व था, जो अब प्रकृति में नहीं है; इसका परमाणु अत्यंत अस्थिर था, बहुत जोर से स्पंदित था, इसलिए फूला हुआ था और गैसों का था। लेकिन बहुत प्रारंभिक लिथियम आइसोटोप का परमाणु (हमने इसे 11,000 बाध्य इलेक्ट्रॉनों से मिलकर परिभाषित किया है) भी बहुत मजबूत नहीं निकला: इसके छोरों की झुकने वाली त्रिज्या सीमित है, अर्थात लोचदार डोरियां सीमा तक मुड़ी हुई हैं, और किसी भी बाहरी प्रभाव से वे फटने के लिए तैयार हैं। बड़े परमाणुओं के लिए, यह कमजोर बिंदु समाप्त हो जाता है।

टोपोलॉजी के परिणामों के आधार पर लिथियम परमाणु की छवि का प्रतिनिधित्व करते हुए, कोई भी मूल्यांकन कर सकता है कि क्या हुआ। दो प्राथमिक लूप बंद और बेअसर हो गए, और प्राथमिक लूप के दोनों ओर द्वितीयक लूप भी निष्प्रभावी हो गए। युग्मित डोरियों ने एक खांचा बनाया, और यह खांचा परमाणु के पूरे समोच्च के साथ चलता है - यह, जैसा कि था, एक अंगूठी में बंद था - और इसका चूषण पक्ष बाहर निकला। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि लिथियम परमाणु एक दूसरे के साथ और अन्य परमाणुओं के साथ केवल अपने चूषण खांचे की मदद से मिल सकते हैं; एक लिथियम परमाणु एक लूप आणविक यौगिक नहीं बना सकता है।

लिथियम परमाणुओं के मजबूत उत्तल चूषण कुंड केवल छोटे वर्गों (सैद्धांतिक रूप से, बिंदुओं पर) में एक दूसरे से जुड़े हो सकते हैं, और इसलिए एक दूसरे से जुड़े लिथियम परमाणुओं की स्थानिक संरचना बहुत ढीली और विरल हो जाती है; इसलिए लिथियम का घनत्व कम है: यह पानी से लगभग दो गुना हल्का है।

लिथियम - धातु; इसके धात्विक गुण इसके परमाणुओं के आकार की ख़ासियतों से उत्पन्न होते हैं। इसे दूसरे तरीके से कहा जा सकता है: लिथियम के वे विशेष गुण, जो इसके परमाणुओं के विशेष रूपों के कारण होते हैं और जो इसे अन्य पदार्थों से भौतिक और रासायनिक रूप से अलग बनाते हैं, धात्विक कहलाते हैं; आइए उनमें से कुछ को देखें:

विद्युत चालकता: यह इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि परमाणु युग्मित डोरियों से वलय के आकार के होते हैं, सक्शन गर्त बनाते हैं, बाहर की ओर खुलते हैं, समोच्च के साथ परमाणुओं को गले लगाते हैं और खुद को बंद करते हैं; इन खांचे में फंसे इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से उनके साथ आगे बढ़ सकते हैं (हम एक बार फिर याद करते हैं कि जब इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं से अलग किया जाता है तो कठिनाइयां उत्पन्न होती हैं); और चूंकि परमाणु एक ही खांचे से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों में परमाणु से परमाणु तक कूदने की क्षमता होती है, अर्थात शरीर के चारों ओर घूमने की क्षमता होती है;

तापीय चालकता: एक परमाणु के लोचदार घुमावदार तार एक अत्यंत कठोर लोचदार संरचना बनाते हैं, जो व्यावहारिक रूप से पड़ोसी परमाणुओं के कम-आवृत्ति वाले बड़े-आयाम (थर्मल) झटके को अवशोषित नहीं करता है, लेकिन उन्हें आगे प्रसारित करता है; और यदि परमाणुओं की मोटाई में उनके संपर्कों (अव्यवस्था) में कोई संभावित गड़बड़ी नहीं होती, तो थर्मल तरंग बड़ी गति से फैलती;
दीप्ति: ईथर की प्रकाश तरंगों के उच्च-आवृत्ति वाले कम-आयाम प्रभाव आसानी से परमाणुओं की तीव्र घुमावदार डोरियों से परावर्तित होते हैं और तरंग परावर्तन के नियमों का पालन करते हुए चले जाते हैं; लिथियम परमाणु में डोरियों के सीधे खंड नहीं होते हैं, इसलिए इसकी अपनी "ध्वनि" नहीं होती है, अर्थात इसका अपना रंग नहीं होता है - लिथियम इसलिए वर्गों पर एक मजबूत चमक के साथ चांदी का सफेद होता है;
प्लास्टिसिटी: गोल लिथियम परमाणु किसी भी तरह से एक दूसरे से जुड़े हो सकते हैं; वे बिना तोड़े, एक दूसरे के ऊपर लुढ़क सकते हैं; और यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि लिथियम से बना शरीर अपनी अखंडता को खोए बिना अपना आकार बदल सकता है, अर्थात प्लास्टिक (नरम) हो सकता है; नतीजतन, लिथियम को चाकू से बहुत कठिनाई के बिना काटा जाता है।

लिथियम की विख्यात भौतिक विशेषताओं के उदाहरण का उपयोग करके, कोई भी धातु की अवधारणा को स्पष्ट कर सकता है: धातु एक पदार्थ है जो परमाणुओं से बना होता है जिसमें तेज घुमावदार तार होते हैं जो समोच्च चूषण कुंड बनाते हैं जो बाहर की ओर खुलते हैं; स्पष्ट (क्षारीय) धातुओं के परमाणुओं में खुले चूषण लूप और सीधे या सुचारू रूप से घुमावदार कॉर्ड खंड नहीं होते हैं. इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में लिथियम हाइड्रोजन के साथ संयोजन नहीं कर सकता, क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु एक लूप है। उनका संबंध केवल काल्पनिक हो सकता है: गहरी ठंड में, जब हाइड्रोजन जम जाता है, तो इसके अणु लिथियम परमाणुओं के साथ जुड़ सकते हैं; लेकिन सब कुछ दिखाता है कि उनका मिश्र धातु लिथियम जितना ही नरम होगा।

उसी समय, हम प्लास्टिसिटी की अवधारणा को स्पष्ट करते हैं: धातुओं की प्लास्टिसिटी इस तथ्य से निर्धारित होती है कि उनके गोल परमाणु एक दूसरे पर लुढ़क सकते हैं, सापेक्ष स्थिति को बदलते हुए, लेकिन एक दूसरे के साथ संपर्क खोए बिना.

आवर्त सारणी में बेरिलियम चौथे स्थान पर है। इसका परमाणु द्रव्यमान 9.012 है। यह एक हल्के भूरे रंग की धातु है जिसका घनत्व 1.848 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर और गलनांक 1284 डिग्री सेल्सियस है; यह कठिन है और साथ ही नाजुक भी है। बेरिलियम पर आधारित संरचनात्मक सामग्री हल्की, मजबूत और उच्च तापमान के प्रतिरोधी दोनों हैं। बेरिलियम मिश्र, एल्यूमीनियम की तुलना में 1.5 गुना हल्का होने के बावजूद, कई विशेष स्टील्स की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं। वे 700 ... 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक अपनी ताकत बनाए रखते हैं। बेरिलियम विकिरण के लिए प्रतिरोधी है।

इसके भौतिक गुणों के संदर्भ में, जैसा कि देखा जा सकता है, बेरिलियम लिथियम से बहुत अलग है, लेकिन परमाणुओं की टोपोलॉजी के संदर्भ में, वे लगभग अप्रभेद्य हैं; अंतर केवल इतना है कि बेरिलियम परमाणु, जैसा कि था, "एक मार्जिन के साथ सिलना" है: यदि लिथियम परमाणु एक वयस्क पर एक स्कूली लड़के के तंग सूट जैसा दिखता है, तो इसके विपरीत, बेरिलियम परमाणु, एक विशाल सूट है एक बच्चे की आकृति पर एक वयस्क। बेरिलियम परमाणु की कॉर्ड की अतिरिक्त लंबाई, लिथियम के साथ इसके समान विन्यास के साथ, न्यूनतम महत्वपूर्ण से अधिक झुकने वाली त्रिज्या के साथ एक अधिक कोमल रूपरेखा बनाती है। बेरिलियम परमाणुओं के लिए वक्रता का ऐसा "रिजर्व" उन्हें फिलामेंट झुकने की सीमा तक पहुंचने तक विकृत होने की अनुमति देता है।

लिथियम और बेरिलियम परमाणुओं की टोपोलॉजिकल समानता इंगित करती है कि उनके बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है; और यह कहना असंभव है कि लिथियम का सबसे बड़ा परमाणु कौन सा है और बेरिलियम का सबसे छोटा परमाणु कौन सा है। केवल सारणीबद्ध परमाणु भार (और यह सभी मूल्यों का औसत) पर ध्यान केंद्रित करते हुए, हम मान सकते हैं कि एक मध्यम आकार के बेरिलियम परमाणु की कॉर्ड में लगभग 16,500 बाध्य इलेक्ट्रॉन होते हैं। बेरिलियम समस्थानिक परमाणुओं के आकार की ऊपरी सीमा अगले तत्व - बोरॉन के परमाणु के न्यूनतम आकार पर टिकी हुई है, जिसका विन्यास तेजी से भिन्न होता है।

बेरिलियम परमाणुओं की डोरियों की वक्रता का मार्जिन मुख्य रूप से धातु के जमने के समय एक-दूसरे से उनके संबंध को प्रभावित करता है: वे एक-दूसरे से सटे होते हैं, जैसे कि लिथियम की तरह, छोटे (बिंदीदार) खंडों से नहीं, बल्कि लंबी सीमाओं से; परमाणुओं की आकृति, जैसा कि यह थी, एक-दूसरे के साथ समायोजित, विकृत और एक-दूसरे का अधिकतम संभव तरीके से पालन करना; इसलिए ये संबंध बहुत मजबूत हैं। बेरिलियम परमाणु अन्य धातुओं के परमाणुओं के साथ यौगिकों में भी अपनी मजबूत करने की क्षमता दिखाते हैं, अर्थात्, मिश्र धातुओं में बेरिलियम का उपयोग भारी धातुओं के लिए एक योजक के रूप में किया जाता है: रिक्तियों को भरना और आधार धातु के परमाणुओं के लिए अपने लचीले खांचे से चिपकना, बेरिलियम परमाणु उन्हें गोंद की तरह एक साथ पकड़ें, जिससे मिश्र धातु बहुत टिकाऊ हो। इसलिए यह इस प्रकार है कि धातुओं की ताकत परमाणुओं के चूषण गर्त के एक साथ अटके हुए वर्गों की लंबाई से निर्धारित होती है: ये खंड जितने लंबे होंगे, धातु उतनी ही मजबूत होगी। धातुओं का विनाश हमेशा सतह पर सबसे छोटे चिपचिपे वर्गों के साथ होता है।

बेरिलियम परमाणुओं की डोरियों की झुकने वाली त्रिज्या के लिए मार्जिन उन्हें उनके बीच के कनेक्शन को बदले बिना विकृत होने की अनुमति देता है; नतीजतन, पूरा शरीर विकृत हो जाता है; यह एक लोचदार विरूपण है। यह लोचदार है क्योंकि किसी भी प्रारंभिक अवस्था में परमाणुओं में कम से कम तनावग्रस्त रूप होते हैं, और विकृत होने पर उन्हें कुछ "असुविधा" सहने के लिए मजबूर किया जाता है; और जैसे ही विकृत बल गायब हो जाता है, परमाणु अपने मूल, कम तनाव वाले राज्यों में वापस आ जाते हैं। इसलिये, एक धातु की लोच उसके परमाणुओं की डोरियों की अधिक लंबाई से निर्धारित होती है, जो उन्हें इंटरकनेक्शन के क्षेत्रों को बदले बिना विकृत होने की अनुमति देती है।.

बेरिलियम की लोच इसकी गर्मी प्रतिरोध से संबंधित है; यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि परमाणुओं की ऊष्मीय गति लोचदार विकृतियों की सीमा के भीतर हो सकती है जो आपस में परमाणुओं के यौगिकों में परिवर्तन का कारण नहीं बनती हैं; तो सामान्य तौर पर धातु का ताप प्रतिरोध निर्धारित किया जाता है, साथ ही लोच, इसके परमाणुओं की डोरियों की अधिक लंबाई. उच्च ताप पर धातु की ताकत में कमी को इस तथ्य से समझाया जाता है कि इसके परमाणुओं की ऊष्मीय गति उनके कनेक्शन के क्षेत्रों को एक दूसरे से कम कर देती है; और जब ये क्षेत्र पूरी तरह से गायब हो जाते हैं, तो धातु पिघल जाती है।

बेरिलियम की लोच इसकी नाजुकता के साथ है। सामान्य स्थिति में नाजुकता को प्लास्टिसिटी के विपरीत माना जा सकता है: यदि प्लास्टिसिटी को परमाणुओं की क्षमता को जोड़ने वाले क्षेत्रों को बनाए रखते हुए अपनी पारस्परिक स्थिति को बदलने की क्षमता में व्यक्त किया जाता है, तो नाजुकता व्यक्त की जाती है, सबसे पहले, इस तथ्य में कि परमाणु नहीं करते हैं ऐसी संभावना है। भंगुर पदार्थ के परमाणुओं का कोई भी पारस्परिक विस्थापन तभी हो सकता है जब उनके बंधन पूरी तरह से टूट गए हों; इन परमाणुओं में यौगिकों का कोई अन्य रूप नहीं है। लोचदार सामग्री (धातुओं में) में, भंगुरता को इस तथ्य से भी चिह्नित किया जाता है कि यह कूद रहा था: अत्यधिक तनाव के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाली एक दरार शरीर के पूरे क्रॉस सेक्शन में बिजली की गति से फैलती है। तुलना के लिए: हथौड़े के वार के तहत एक ईंट उखड़ सकती है (यह भी नाजुकता है), लेकिन विभाजित नहीं। बेरिलियम की "कूद" भंगुरता को इस तथ्य से समझाया गया है कि इसके परमाणु सबसे अच्छे तरीके से आपस में जुड़े नहीं हैं, और वे सभी तनावग्रस्त हैं; और जैसे ही एक बंधन टूट जाता है, सीमा परमाणु तेजी से अपने पड़ोसियों के साथ संबंधों की हानि के लिए "सीधा" करना शुरू कर देते हैं; उत्तरार्द्ध के संबंध भी टूटने लगेंगे; और यह प्रक्रिया एक श्रृंखला चरित्र लेगी। इसलिये, लोचदार धातुओं की नाजुकता परस्पर जुड़े परमाणुओं के विरूपण की डिग्री और उनके बीच के बंधनों को बदलने में असमर्थता पर निर्भर करती है।.

बेरिलियम के विकिरण प्रतिरोध को उसके परमाणुओं के आकार में एक ही रिजर्व द्वारा समझाया गया है: बेरिलियम परमाणु की कॉर्ड में एक कठोर विकिरण प्रभाव के तहत वसंत करने की क्षमता होती है, इसकी महत्वपूर्ण वक्रता तक नहीं पहुंचती है, और इस तरह बरकरार रहती है।

और बेरिलियम का हल्का भूरा रंग और चमकदार धातु चमक की अनुपस्थिति, उदाहरण के लिए, लिथियम, को उसी तरह समझाया जा सकता है: ईथर की हल्की तरंगें, बेरिलियम के सतह परमाणुओं के गैर-कठोर डोरियों पर गिरती हैं, उनके द्वारा अवशोषित किया जाता है, और तरंगों का केवल एक हिस्सा परावर्तित होता है और एक बिखरा हुआ प्रकाश बनाता है।

बेरिलियम का घनत्व लिथियम की तुलना में लगभग चार गुना अधिक होता है क्योंकि इसके परमाणुओं की डोरियों का घनत्व अधिक होता है: वे एक दूसरे से बिंदुओं पर नहीं, बल्कि लंबे खंडों में जुड़े होते हैं। इसी समय, अपने निरंतर द्रव्यमान में, बेरिलियम एक ढीला पदार्थ है: यह पानी से केवल दोगुना घना है।

Na2He यौगिक की त्रि-आयामी संरचना

आर्टेम ओगनोव के नेतृत्व में मॉस्को इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी, स्कोल्टेक, नानजिंग यूनिवर्सिटी और स्टोनी ब्रुक यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने भविष्यवाणी की और प्रयोगशाला में सोडियम और हीलियम - Na 2 He का एक स्थिर यौगिक प्राप्त करने में सक्षम था। बहुत अधिक दबाव और तापमान की स्थितियों में इसी तरह के यौगिक पृथ्वी और अन्य ग्रहों के आंतों में हो सकते हैं। जर्नल में प्रकाशित शोध प्रकृति रसायन विज्ञान, यूटा विश्वविद्यालय से एक प्रेस विज्ञप्ति भी लेख पर संक्षेप में रिपोर्ट करती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि काम का प्रारंभिक संस्करण लेखकों द्वारा 2013 में प्रीप्रिंट के रूप में पोस्ट किया गया था।

हीलियम, नियॉन की तरह, आवर्त सारणी में सबसे रासायनिक रूप से निष्क्रिय तत्व है और इसके भरे हुए बाहरी इलेक्ट्रॉन शेल, उच्च आयनीकरण क्षमता और शून्य इलेक्ट्रॉन आत्मीयता के कारण शायद ही प्रतिक्रिया करता है। लंबे समय से, वैज्ञानिक इसके स्थिर यौगिकों को खोजने की कोशिश कर रहे हैं, उदाहरण के लिए फ्लोरीन (HHeF और (HeO) (CsF)), क्लोरीन (HeCl) या लिथियम (LiHe) के साथ, लेकिन ऐसे पदार्थ सीमित समय के लिए मौजूद होते हैं। स्थिर हीलियम यौगिक मौजूद हैं (ये NeHe 2 और . हैं) [ईमेल संरक्षित] 2 ओ), हालांकि, हीलियम का इलेक्ट्रॉनिक संरचना पर व्यावहारिक रूप से कोई प्रभाव नहीं पड़ता है और वैन डेर वाल्स बलों द्वारा अन्य परमाणुओं से जुड़ा होता है। हालाँकि, यदि आप उच्च दबाव पर काम करने की कोशिश करते हैं तो स्थिति बदल सकती है - ऐसी परिस्थितियों में, महान गैसें अधिक सक्रिय हो जाती हैं और यौगिक बनाती हैं, जैसे कि मैग्नीशियम के ऑक्साइड (Mg-NG, जहां NG Xe, Kr या Ar है)। इसलिए, हीलियम के साथ ऐसे यौगिकों की खोज करने का निर्णय लिया गया।

शोधकर्ताओं ने USPEX (यूनिवर्सल स्ट्रक्चर प्रेडिक्टर: इवोल्यूशनरी Xtallography) का उपयोग करके विभिन्न तत्वों (H, O, F, Na, K, Mg, Li, Rb, Cs, और इसी तरह) के साथ हीलियम के संभावित स्थिर यौगिकों की बड़े पैमाने पर खोज की। ) 2004 में ओगनोव और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित कोड। यह पता चला कि प्रयोगशाला प्रयोगों के लिए उपलब्ध दबावों पर केवल सोडियम ही He के साथ एक स्थिर यौगिक बनाता है। फिर विभिन्न दबावों पर गठन की न्यूनतम थैलीपी (यानी, सबसे स्थिर वाले) के साथ Na-He प्रणाली के एक स्थिर यौगिक की तलाश करने का निर्णय लिया गया। गणना से पता चलता है कि यह एक Na 2 He यौगिक होगा। इस पदार्थ की गठन प्रतिक्रिया 160 GPa से ऊपर के दबाव में संभव है, जबकि यह एक्ज़ोथिर्मिक होगा, अर्थात। गर्मी रिलीज के साथ। 50 GPa से नीचे के दबाव पर, कनेक्शन अस्थिर होगा।

विभिन्न दबावों पर ना-हे प्रणाली की थर्मोडायनामिक विशेषताएं

सैद्धांतिक गणनाओं का परीक्षण करने के लिए, लेजर विकिरण द्वारा गर्म किए गए डायमंड एविल का उपयोग करके अनुमानित यौगिक प्राप्त करने का प्रयास करने का निर्णय लिया गया। उनमें सोडियम की पतली प्लेटें भरी हुई थीं, और शेष स्थान गैसीय हीलियम से भर गया था। प्रयोगों के दौरान, वैज्ञानिकों ने रमन स्पेक्ट्रा लिया, इसके अलावा, सिस्टम की स्थिति की दृष्टि से निगरानी की गई और सिंक्रोट्रॉन एक्स-रे विवर्तन की विधि का उपयोग किया गया। प्राप्त आंकड़ों की तुलना गणना के आधार पर की गई भविष्यवाणी के साथ की गई थी।

300 GPa (a, b) पर Na2He की क्रिस्टल संरचना और इसमें इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण (c) ग्रेफीन का एक नया रिश्तेदार, एल्यूमिना के दो रूप जो उच्च दबाव में मौजूद होते हैं, साथ ही पहली बार परतों के "ग्लूइंग" होते हैं एक सुपरकंडक्टर में, जो, जैसा कि यह निकला, इसके अतिचालक गुणों के नुकसान के साथ है।

एलेक्ज़ेंडर वोय्युक

लिथियम - हीलियम। एक रासायनिक तत्व के नाभिक की दुनिया।

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"रसायन विज्ञान का इतिहास" - एग्रीकोला माइनिंग। (रचना बदल जाती है, क्योंकि नए पदार्थ प्राप्त होते हैं - जंग)। उद्देश्य: भौतिक और रासायनिक घटनाओं से परिचित होना, रसायन विज्ञान के विकास का इतिहास। रासायनिक तत्वों का आवर्त नियम 1869। समेकन। सुधारक। एम 6. कोहरे का गठन। रासायनिक। बी 2. पौधे के अवशेषों का क्षय।

"रसायन विज्ञान की दुनिया" - एन। विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान। पदार्थों का परिवर्तन, और जिसके परिणामस्वरूप नए पदार्थ दिखाई देते हैं। रसायन विज्ञान एमओयू माध्यमिक विद्यालय संख्या 24 (सेंट ई। यौगिकों की दुनिया। सल्फर। क्रॉस और शून्य सी) के शिक्षक द्वारा पूरा किया गया। हाइड्रोजन। क्रॉस और शून्य ए)। हम परमाणुओं से बने पदार्थों की दुनिया में रहते हैं। जैविक दुनिया में। सुवोरोसवस्काया) गशचेंको निकोलाई ग्रिगोरिएविच।

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"रसायन विज्ञान का विषय" - ठोस। पदार्थों का रूपांतरण। यूरोप में सबसे प्रसिद्ध कीमियागर अल्बर्ट वॉन बोलस्टैट (द ग्रेट) थे। एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं से बनने वाले पदार्थ सरल कहलाते हैं। रसायन शास्त्र का अध्ययन। निम्नलिखित पदार्थों के लिए विशेषताओं का चयन करें: कॉपर, आयरन, क्ले। हाथ से संसाधित किया जा सकता है। निराकार। पदार्थ - अणु - परमाणु।

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लिथियमआवर्त सारणी में तीसरे नंबर पर है; इसका परमाणु द्रव्यमान 6.94 है; यह क्षार धातुओं के अंतर्गत आता है। लिथियम सभी धातुओं में सबसे हल्का है: इसका घनत्व 0.53 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है। यह चमकीले धात्विक चमक के साथ चांदी के सफेद रंग का होता है। लिथियम नरम होता है और चाकू से आसानी से कट जाता है। हवा में, यह ऑक्सीजन के साथ मिलकर जल्दी से मंद हो जाता है। लिथियम का गलनांक 180.5 डिग्री सेल्सियस होता है। परमाणु भार 6 और 7 वाले लिथियम समस्थानिक ज्ञात हैं। पहले समस्थानिक का उपयोग हाइड्रोजन, ट्रिटियम के भारी समस्थानिक का उत्पादन करने के लिए किया जाता है; लिथियम के एक अन्य समस्थानिक का उपयोग परमाणु रिएक्टरों के बॉयलरों में शीतलक के रूप में किया जाता है। ये लिथियम के सामान्य भौतिक और रासायनिक डेटा हैं।

गुणों में इस तरह की छलांग आइसोटोप के आकार की छलांग से जुड़ी होती है। एक बड़ा हाइड्रोजन परमाणु (ट्रिटियम), जो हीलियम परमाणु का आकार लेता है, रेडियोधर्मी, यानी नाजुक हो जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि छोरों के इसके घुमावदार किनारे एक दूसरे तक नहीं पहुंचते हैं, और कोई कल्पना कर सकता है कि वे कैसे फड़फड़ाते हैं, भागते हैं। वे अलग-अलग नावों में सवार दो लोगों के हाथों से मिलते-जुलते हैं, शक्तिहीन रूप से पहुंचने और हाथापाई करने की कोशिश कर रहे हैं। बाहरी ईथर दबाव परमाणुओं के फड़फड़ाते छोरों के कंसोल पर इतनी मजबूती से दबाव डालेगा कि यह कोई अच्छा काम नहीं करेगा; पक्ष से थोड़ा सा अतिरिक्त निचोड़ प्राप्त करने के बाद, कंसोल टूट जाएगा - वे कॉर्ड के तेज मोड़ का सामना नहीं करेंगे, और परमाणु गिर जाएगा; ऐसा होता है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि मौजूदा भौतिक-रासायनिक संक्रमणों की सीमाओं पर आइसोटोप के बीच डुबकी देखी जाती है: वहां कोई आइसोटोप नहीं होता है।

आइए हम लिथियम परमाणु के निर्माण का अनुसरण करें। ऊपर बताए गए आयामों के साथ एक नवगठित माइक्रोवोर्टेक्स का प्रारंभिक चक्र एक अंडाकार में बदल जाएगा; केवल लिथियम में, अंडाकार बहुत लंबा होता है: अंत गोलाई (भविष्य के लूप) के व्यास से लगभग 8 गुना लंबा; यह एक बहुत लम्बा अंडाकार है। लिथियम परमाणु के थक्के की शुरुआत बड़े हाइड्रोजन परमाणुओं और हीलियम के लिए एक ही शुरुआत के समान होती है, लेकिन फिर एक विचलन होता है: एक ओवरलैप के साथ आंकड़ा आठ, जो कि छोरों के एक मोड़ के साथ नहीं होता है; अंडाकार के लंबे पक्षों (डोरियों) के आगे अभिसरण जब तक वे पूरी तरह से संपर्क में नहीं होते हैं, एक साथ एक दूसरे की ओर सिरों के झुकने के साथ होता है।

अंडाकार के आने वाले पक्ष बहुत जल्द संपर्क में आ जाएंगे, डोरियों का धनुष केंद्र से छोर तक फैल जाएगा और केवल तभी रुकेगा जब न्यूनतम स्वीकार्य झुकने वाली त्रिज्या वाले छोर अंत में सिरों पर बनेंगे। एक साथ होने वाले मोड़ और इन छोरों के पारस्परिक दृष्टिकोण से उनकी चोटियों की टक्कर होती है, जिसके बाद उनके चूषण पक्ष खेल में आते हैं: लूप, चूसने, गहरा गोता लगाने; और लिथियम परमाणु के विन्यास के गठन की प्रक्रिया इस तथ्य से पूरी होती है कि विस्थापित लूप संरचना के केंद्र में युग्मित डोरियों के खिलाफ अपने शीर्षों को बंद कर देते हैं। दूर से, परमाणु का यह विन्यास एक दिल या, अधिक सटीक रूप से, एक सेब जैसा दिखता है।

पहला निष्कर्ष खुद ही बताता है: लिथियम परमाणु तब शुरू होता है जब युग्मित प्राथमिक छोरों के शीर्ष जो संरचना में गोता लगाते हैं, परमाणु के बीच में डोरियों तक पहुंचते हैं। और उससे पहले अभी भी लिथियम नहीं था, बल्कि कुछ और तत्व था, जो अब प्रकृति में नहीं है; इसका परमाणु अत्यंत अस्थिर था, बहुत जोर से स्पंदित था, इसलिए फूला हुआ था और गैसों का था। लेकिन बहुत प्रारंभिक लिथियम आइसोटोप का परमाणु (हमने इसे 11,000 बाध्य इलेक्ट्रॉनों से मिलकर निर्धारित किया है) भी बहुत मजबूत नहीं निकला: इसके छोरों की झुकने वाली त्रिज्या सीमित है, अर्थात लोचदार डोरियां सीमा तक मुड़ी हुई हैं, औरकिसी भी बाहरी प्रभाव से, वे फटने के लिए तैयार हैं। बड़े परमाणुओं के लिए, यह कमजोर बिंदु समाप्त हो जाता है।

विद्युत चालकता: यह इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि परमाणु युग्मित डोरियों से वलय के आकार के होते हैं, सक्शन गर्त बनाते हैं, बाहर की ओर खुलते हैं, समोच्च के साथ परमाणुओं को गले लगाते हैं और खुद को बंद करते हैं; इन खांचे में फंसे इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से उनके साथ आगे बढ़ सकते हैं (हम एक बार फिर याद करते हैं कि जब इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं से अलग किया जाता है तो कठिनाइयां उत्पन्न होती हैं); और चूंकि परमाणु एक ही खांचे से एक दूसरे से जुड़े होते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों में परमाणु से परमाणु तक कूदने की क्षमता होती है, अर्थात शरीर के चारों ओर घूमने की क्षमता होती है;
तापीय चालकता: एक परमाणु के लोचदार घुमावदार तार एक अत्यंत कठोर लोचदार संरचना बनाते हैं, जो व्यावहारिक रूप से पड़ोसी परमाणुओं के कम-आवृत्ति वाले बड़े-आयाम (थर्मल) झटके को अवशोषित नहीं करता है, लेकिन उन्हें आगे प्रसारित करता है; और यदि परमाणुओं की मोटाई में उनके संपर्कों (अव्यवस्था) में कोई संभावित गड़बड़ी नहीं होती, तो थर्मल तरंग बड़ी गति से फैलती;
दीप्ति: ईथर की प्रकाश तरंगों के उच्च-आवृत्ति वाले कम-आयाम प्रभाव आसानी से परमाणुओं की तीव्र घुमावदार डोरियों से परावर्तित होते हैं और तरंग परावर्तन के नियमों का पालन करते हुए चले जाते हैं; लिथियम परमाणु में डोरियों के सीधे खंड नहीं होते हैं, इसलिए इसकी अपनी "ध्वनि" नहीं होती है, अर्थात इसका अपना रंग नहीं होता है - लिथियम इसलिए वर्गों पर एक मजबूत चमक के साथ चांदी का सफेद होता है;
प्लास्टिसिटी: गोल लिथियम परमाणु किसी भी तरह से एक दूसरे से जुड़े हो सकते हैं; वे बिना तोड़े, एक दूसरे के ऊपर लुढ़क सकते हैं; और यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि लिथियम से बना शरीर अपनी अखंडता को खोए बिना अपना आकार बदल सकता है, अर्थात प्लास्टिक (नरम) हो सकता है; नतीजतन, लिथियम को चाकू से बहुत कठिनाई के बिना काटा जाता है।

लिथियम की विख्यात भौतिक विशेषताओं के उदाहरण का उपयोग करके, कोई भी धातु की अवधारणा को स्पष्ट कर सकता है: धातु एक पदार्थ है जो परमाणुओं से बना होता है जिसमें तेज घुमावदार तार होते हैं जो समोच्च चूषण कुंड बनाते हैं जो बाहर की ओर खुलते हैं; स्पष्ट (क्षारीय) धातुओं के परमाणुओं में खुले चूषण लूप और सीधे या सुचारू रूप से घुमावदार कॉर्ड सेक्शन नहीं होते हैं।इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में लिथियम हाइड्रोजन के साथ संयोजन नहीं कर सकता, क्योंकि हाइड्रोजन परमाणु एक लूप है। उनका संबंध केवल काल्पनिक हो सकता है: गहरी ठंड में, जब हाइड्रोजन जम जाता है, तो इसके अणु लिथियम परमाणुओं के साथ जुड़ सकते हैं; लेकिन सब कुछ दिखाता है कि उनका मिश्र धातु लिथियम जितना ही नरम होगा।

उसी समय, हम प्लास्टिसिटी की अवधारणा को स्पष्ट करते हैं: धातुओं की प्लास्टिसिटी इस तथ्य से निर्धारित होती है कि उनके गोल परमाणु एक दूसरे पर लुढ़क सकते हैं, अपनी स्थिति बदल सकते हैं, लेकिन एक दूसरे के साथ संपर्क खोए बिना।

मुझे उम्मीद है कि हर कोई कम से कम एक बार चिड़ियाघर गया होगा। आप चलते हैं और पिंजरों में बैठे जानवरों की प्रशंसा करते हैं। अब हम अद्भुत "चिड़ियाघर" के माध्यम से भी यात्रा करेंगे, केवल कोशिकाओं में जानवर नहीं, बल्कि विभिन्न परमाणु होंगे। यह "चिड़ियाघर" इसके निर्माता दिमित्री इवानोविच मेंडेलीव का नाम रखता है और इसे "रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी" या बस "मेंडेलीव की तालिका" कहा जाता है।

एक वास्तविक चिड़ियाघर में, एक ही नाम के कई जानवर एक साथ पिंजरे में रह सकते हैं, उदाहरण के लिए, खरगोशों के एक परिवार को एक पिंजरे में रखा जाता है, और लोमड़ियों के एक परिवार को दूसरे में रखा जाता है। और हमारे "चिड़ियाघर" में सेल में "बैठे" परमाणु-रिश्तेदार, वैज्ञानिक तरीके से - आइसोटोप। किन परमाणुओं को रिश्तेदार माना जाता है? भौतिकविदों ने स्थापित किया है कि किसी भी परमाणु में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉनों का एक कोश होता है। बदले में, परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन होते हैं। तो, "रिश्तेदारों" में परमाणुओं के नाभिक में समान संख्या में प्रोटॉन और अलग-अलग संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं।

फिलहाल, तालिका में अंतिम है लिवरमोरियम, जो सेल नंबर 116 में अंकित है। इतने सारे तत्व, और प्रत्येक की अपनी कहानी है। नाम में कई दिलचस्प बातें हैं। एक नियम के रूप में, तत्व का नाम उस वैज्ञानिक द्वारा दिया गया था जिसने इसे खोजा था, और केवल 20 वीं शताब्दी की शुरुआत से ही इंटरनेशनल एसोसिएशन ऑफ फंडामेंटल एंड एप्लाइड केमिस्ट्री द्वारा नाम दिए गए हैं।

कई तत्वों का नाम प्राचीन यूनानी देवताओं और मिथकों के नायकों, महान वैज्ञानिकों के नाम पर रखा गया है। रूस से जुड़े लोगों सहित भौगोलिक नाम हैं।

एक किंवदंती है कि मेंडेलीव भाग्यशाली था - उसने सिर्फ मेज का सपना देखा था। शायद। लेकिन महान फ्रांसीसी वैज्ञानिक ब्लेज़ पास्कल ने एक बार टिप्पणी की थी कि केवल तैयार दिमाग ही यादृच्छिक खोज करते हैं। और जिस किसी ने भी आवर्त सारणी के साथ बैठक के लिए मन तैयार किया था, वह दिमित्री इवानोविच था, क्योंकि वह कई वर्षों से इस समस्या पर काम कर रहा था।

अब चलो सड़क पर उतरो!

हाइड्रोजन (एच)

हमारे चिड़ियाघर के सेल नंबर 1 में हाइड्रोजन "रहता है"। तो इसे महान वैज्ञानिक एंटोनी लावोसियर ने बुलाया था। उन्होंने इस तत्व को एक नाम दिया हाइड्रोजन(ग्रीक ὕδωρ से - "पानी" और जड़ -γεν- "जन्म देने के लिए"), जिसका अर्थ है "पानी को जन्म देना"। रूसी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ मिखाइल फेडोरोविच सोलोविओव ने इस नाम का रूसी - हाइड्रोजन में अनुवाद किया। हाइड्रोजन को एच अक्षर से निरूपित किया जाता है, यह एकमात्र तत्व है जिसके समस्थानिकों के अपने नाम हैं: 1 एच - प्रोटियम, 2 एच - ड्यूटेरियम, 3 एच - ट्रिटियम, 4 एच - क्वाडियम, 5 एच - पेंटियम, 6 एच - हेक्सियम और 7 एच - सेप्टियम ( सुपरस्क्रिप्ट एक परमाणु के नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या को दर्शाता है)।

हमारे लगभग पूरे ब्रह्मांड में हाइड्रोजन है - यह सभी परमाणुओं का 88.6% है। जब हम आकाश में सूर्य को देखते हैं, तो हमें हाइड्रोजन का एक विशाल गोला दिखाई देता है।

हाइड्रोजन सबसे हल्की गैस है और, ऐसा प्रतीत होता है, उनके लिए गुब्बारे भरना फायदेमंद है, लेकिन यह विस्फोटक है, और वे इसके साथ खिलवाड़ नहीं करना पसंद करते हैं, यहाँ तक कि वहन क्षमता की हानि के लिए भी।

हीलियम (वह)

सेल 2 में नोबल गैस हीलियम होता है। हीलियम को इसका नाम सूर्य के ग्रीक नाम - (हेलिओस) से मिला, क्योंकि यह पहली बार सूर्य पर खोजा गया था। यह कैसे काम किया?

आइजैक न्यूटन ने भी पाया कि जो प्रकाश हम देखते हैं वह अलग-अलग रंगों की अलग-अलग रेखाओं से बना होता है। उन्नीसवीं सदी के मध्य में, वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया कि प्रत्येक पदार्थ की ऐसी रेखाओं का अपना सेट होता है, जैसे प्रत्येक व्यक्ति की अपनी उंगलियों के निशान होते हैं। तो, सूर्य की किरणों में, एक चमकदार पीली रेखा पाई गई जो पहले से ज्ञात रासायनिक तत्वों में से किसी से संबंधित नहीं है। और तीन दशक बाद ही पृथ्वी पर हीलियम पाया गया।

हीलियम एक अक्रिय गैस है। दूसरा नाम नोबल गैसें हैं। ऐसी गैसें जलती नहीं हैं, इसलिए वे अपने साथ गुब्बारे भरना पसंद करते हैं, हालांकि हीलियम हाइड्रोजन से 2 गुना भारी होता है, जिससे वहन क्षमता कम हो जाती है।

हीलियम रिकॉर्ड धारक है। यह गैसीय से तरल अवस्था में जाता है, जब सभी तत्व लंबे समय तक ठोस रहे हैं: -268.93 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, और सामान्य दबाव में ठोस अवस्था में बिल्कुल भी नहीं जाता है। केवल 25 वायुमंडल के दबाव और -272.2 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हीलियम ठोस हो जाता है।

लिथियम (ली)

सेल नंबर 3 पर लिथियम का कब्जा है। लिथियम को इसका नाम ग्रीक शब्द (पत्थर) से मिला, क्योंकि यह मूल रूप से खनिजों में पाया जाता था।

एक तथाकथित लोहे का पेड़ है जो पानी में डूब जाता है, और एक विशेष रूप से हल्की धातु लिथियम है - इसके विपरीत, यह पानी में नहीं डूबता है। और न केवल पानी में - किसी अन्य तरल में भी। लिथियम का घनत्व पानी के घनत्व से लगभग 2 गुना कम है। यह धातु की तरह बिल्कुल भी नहीं दिखता - यह बहुत नरम है। हां, और वह लंबे समय तक तैर नहीं सका - लिथियम पानी में फुफकार के साथ घुल जाता है।

लिथियम के छोटे जोड़ एल्यूमीनियम की ताकत और लचीलापन बढ़ाते हैं, जो विमानन और रॉकेट विज्ञान में बहुत महत्वपूर्ण है। जब लिथियम पेरोक्साइड कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो ऑक्सीजन निकलती है, जिसका उपयोग अलग-अलग कमरों में हवा को शुद्ध करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, पनडुब्बियों या अंतरिक्ष जहाजों पर।

बेरिलियम (बी)

सेल नंबर 4 में बेरिलियम है। नाम खनिज बेरिल से आता है - बेरिलियम धातु के उत्पादन के लिए फीडस्टॉक। बेरिल का नाम भारतीय शहर बेलूर के नाम पर रखा गया था, जिसके आसपास प्राचीन काल से इसका खनन किया जाता रहा है। तब उसकी जरूरत किसे थी?

एमराल्ड सिटी के जादूगर को याद करें - महान और भयानक गुडविन। उन्होंने अपने शहर को "पन्ना" दिखाने के लिए हरे रंग का चश्मा पहनने के लिए मजबूर किया, और इसलिए बहुत समृद्ध था। तो, पन्ना बेरिल की किस्मों में से एक है, कुछ पन्ना हीरे से अधिक मूल्यवान हैं। इसलिए प्राचीन काल में वे जानते थे कि बेरिल के निक्षेपों का विकास क्यों किया जाता है।

1896 के पांच-खंड विश्वकोश "द यूनिवर्स एंड मैनकाइंड" में, बेरिलियम के बारे में संस्करण कहता है: "इसका कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है।" और इससे पहले कि लोगों ने इसके अद्भुत गुणों को देखा, बहुत अधिक समय बीत गया। उदाहरण के लिए, बेरिलियम ने परमाणु भौतिकी के विकास में योगदान दिया है। यह हीलियम नाभिक के साथ विकिरण के बाद था कि वैज्ञानिकों ने न्यूट्रॉन जैसे महत्वपूर्ण प्राथमिक कण की खोज की।

तांबे के साथ बेरिलियम का मिश्र धातु वास्तव में अद्वितीय है - बेरिलियम कांस्य। यदि अधिकांश धातुएं समय के साथ "उम्र" खो देती हैं, तो बेरिलियम कांस्य, इसके विपरीत, समय के साथ "युवा हो जाता है", इसकी ताकत बढ़ जाती है। इसमें से स्प्रिंग्स व्यावहारिक रूप से खराब नहीं होते हैं।

बोर (वी)

बोहर सेल नंबर 5 पर कब्जा कर लेता है। यह सोचने की जरूरत नहीं है कि इस तत्व का नाम डेनिश फुटबॉल क्लब "अकादमिक" के गोलकीपर नील्स बोहर के नाम पर रखा गया था, जो बाद में एक महान भौतिक विज्ञानी थे। नहीं, तत्व का नाम फारसी शब्द "बुरख" या अरबी शब्द "बुराक" (सफेद) से मिला है, जो बोरॉन - बोरेक्स के यौगिक को दर्शाता है। लेकिन मैं इस संस्करण को पसंद करता हूं कि "चुकंदर" एक अरबी नहीं है, बल्कि एक विशुद्ध रूप से यूक्रेनी शब्द है, रूसी में - "चुकंदर"।

बोरॉन एक बहुत मजबूत सामग्री है, इसमें उच्चतम तन्यता ताकत है। यदि बोरॉन और नाइट्रोजन के यौगिक को 65 हजार वायुमंडल (यह अब तकनीकी रूप से प्राप्त करने योग्य है) के दबाव में 1350 ° C के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो क्रिस्टल प्राप्त किए जा सकते हैं जो हीरे को खरोंच सकते हैं। बोरॉन यौगिकों के आधार पर बनाई गई अपघर्षक सामग्री हीरे से नीच नहीं हैं और साथ ही, बहुत सस्ती हैं।

बोरॉन को आमतौर पर अलौह और लौह धातुओं के मिश्र धातुओं में उनके गुणों में सुधार के लिए पेश किया जाता है। हाइड्रोजन के साथ बोरॉन के संयोजन - बोरेन - उत्कृष्ट रॉकेट ईंधन हैं, जो पारंपरिक लोगों की तुलना में लगभग दोगुना प्रभावी हैं। कृषि में बोरॉन का काम है: उर्वरकों में बोरॉन मिलाया जाता है, क्योंकि मिट्टी में इसकी कमी से कई फसलों की पैदावार काफी कम हो जाती है।

कलाकार अन्ना गोरलाचो