Lítium

hélium

Hélium zaujíma druhú pozíciu v periodickej tabuľke po vodíku. Atómová hmotnosť hélia je 4,0026. Je to inertný plyn bez farby. Jeho hustota je 0,178 gramu na liter. Hélium sa ťažšie skvapalňuje ako všetky známe plyny len pri teplote mínus 268,93 stupňov Celzia a prakticky nestuhne. Ochladené na mínus 270,98 stupňov Celzia získava hélium supratekutosť. Hélium vzniká najčastejšie v dôsledku rozpadu veľkých atómov. Na Zemi je distribuovaný v malom množstve, no na Slnku, kde dochádza k intenzívnemu rozpadu atómov, je hélia veľa. Všetky tieto údaje sú takpovediac pasové údaje a sú dobre známe.

Poďme sa zaoberať topológiami hélia a najprv určíme jeho rozmery. Vzhľadom na to, že atómová hmotnosť hélia je štyrikrát väčšia ako hmotnosť vodíka a atóm vodíka je 1840-krát ťažší ako elektrón, dostaneme hmotnosť atómu hélia rovnajúcu sa 7360 elektrónom; celkový počet éterických guľôčok v atóme hélia je teda približne 22 000; dĺžka vlákna atómu a priemer pôvodného torusu sa rovná 7360 a 2300 éterickým guľôčkam. Aby sme si znázornili pomer hrúbky šnúry pôvodného torusu atómu hélia a jej priemeru, nakreslime si na list papiera perom kruh s priemerom 370 milimetrov a nechajme stopu z pero má šírku jednej tretiny milimetra; výsledný kruh nám dá uvedené znázornenie. Jeden elektrón (vstavané éterické guľôčky) zaberie na nakreslenom kruhu len 0,15 milimetra.

Skrútenie pôvodného torusu do hotovej formy atómu hélia prebieha nasledovne. Najprv sa kruh sploští do oválu, potom do tvaru činky, potom do osmičky a potom sa slučky osmičky rozvinú tak, aby došlo k prekrytiu. Mimochodom, prekrytie väčších atómov sa nevytvára, čo sa vysvetľuje skutočnosťou, že dĺžka šnúry na atóme hélia ešte nie je veľká, a keď majú stredy šnúry tendenciu sa približovať, okraje ( slučky) sú nútené sa rozvinúť. Ďalej sa okraje ohýbajú a začnú sa zbiehať.

Až do tohto bodu je topológia atómu hélia, ako vidíme, podobná topológii atómu izotopu vodíka - tríciu, ale ak trícium nemalo dostatočnú silu na uzavretie hrán (nebola dostatočná dĺžka jeho šnúra), potom sa héliové slučky pohybujú jedna na druhej a tým sa uzatvárajú. Na overenie spoľahlivosti spojenia slučiek stačí sledovať umiestnenie ich sacích strán: pre vnútornú slučku bude vonku a pre vonkajšiu slučku zvnútra.

Je veľmi vhodné znázorniť topológiu atómov vo forme drôtových modelov; na to stačí použiť stredne elastický, ale dostatočne plastický drôt. Atóm vodíka bude znázornený ako obyčajný kruh. Zväčšíme dĺžku kusu drôtu štyrikrát (toľkokrát je atóm hélia ťažší ako atóm vodíka), zvinieme ho do krúžku, prispájkujme konce a predvedieme proces krútenia atómu hélia. Pri krútení musíme neustále pamätať na to, že polomery ohybu by nemali byť menšie ako polomer kruhu, ktorý je atómom vodíka; je to akoby stav daný elasticitou šnúry - torusové mušle. (Pripomíname si, že v prírode bol minimálny polomer rovný 285 éterickým guličkám.) Akceptovaný minimálny polomer ohybu určuje topológiu všetkých atómov; a ešte niečo: dôsledkom rovnakých polomerov ohybu budú rovnaké veľkosti sacích slučiek (akási ich štandardizácia), a preto tvoria stabilnú valenciu, vyjadrenú schopnosťou spájať rôzne atómy navzájom. Ak by mali pánty rôzne veľkosti, ich spojenie by bolo problematické.

Keď dokončíme proces krútenia drôteného modelu atómu hélia, zistíme, že prekrývajúce sa slučky nie sú tlačené jedna na druhú, kým sa nezastavia. Presnejšie, najradšej by sa krútili ešte ďalej, ale pružnosť šnúry, teda podmienka minimálneho polomeru, to nedovoľuje. A pri každom pokuse slučiek posunúť sa ešte ďalej, pružnosť šnúry ich odhodí späť; odrážajú sa, opäť sa ponáhľajú vpred a elasticita ich opäť hodí späť; v tomto prípade sa atóm hélia potom zmrští, potom rozkvitne, to znamená, že dôjde k pulzácii. Pulzácia zase vytvorí okolo atómu stojaté tepelné pole a urobí ho nadýchaným; tak sme došli k záveru, že hélium je plyn.

Ďalšie fyzikálne a chemické vlastnosti hélia možno vysvetliť aj na základe topológie. O jeho inertnosti svedčí napríklad to, že jeho atómy nemajú ani otvorené sacie slučky, ani sacie kanály: vôbec sa nedokáže spájať s inými atómami, preto je vždy atómový a prakticky netvrdne. Hélium nemá žiadnu farbu, pretože jeho atómy nemajú priame „znejúce“ časti šnúr; a supratekutosť vzniká akoukoľvek nedostatočnou viskozitou (zlepením atómov), zaobleným tvarom a malou veľkosťou atómu.

Rovnako ako vodík, ani atómy hélia nemajú rovnakú veľkosť: niektoré z nich sú väčšie, iné menšie a vo všeobecnosti zaberajú takmer celý hmotnostný priestor od vodíka (trícia) po lítium po héliu; menej odolné izotopy hélia sa, samozrejme, už dávno rozpadli, ale v súčasnosti je možné narátať ich viac ako sto.

V periodickej tabuľke je hélium lepšie umiestnené nie na konci prvej periódy - v rovnakom rade s vodíkom, ale na začiatku druhej periódy pred lítiom, pretože jeho atóm, rovnako ako atómy celého tohto obdobia, je jediná štruktúra (jediný glomerulus), zatiaľ čo ako atóm ďalšieho inertného plynu, neónu, už vyzerá ako párová štruktúra, podobná v tejto vlastnosti atómom tretej periódy.

Lítium zaberá tretie číslo v periodickej tabuľke; jeho atómová hmotnosť je 6,94; patrí medzi alkalické kovy. Lítium je najľahší zo všetkých kovov: jeho hustota je 0,53 gramu na centimeter kubický. Je strieborno-bielej farby s jasným kovovým leskom. Lítium je mäkké a ľahko sa krája nožom. Na vzduchu rýchlo stmieva a spája sa s kyslíkom. Teplota topenia lítia je 180,5 stupňov Celzia. Sú známe izotopy lítia s atómovými hmotnosťami 6 a 7. Prvý izotop sa používa na výrobu ťažkého izotopu vodíka, trícia; iný izotop lítia sa používa ako chladivo v kotloch jadrových reaktorov. Toto sú všeobecné fyzikálne a chemické údaje lítia.

Začnime opäť topológiu atómov lítia pochopením rozmerov pôvodného torusu. Teraz vieme, že každý chemický prvok, vrátane lítia, má veľké množstvo izotopov, meraných v stovkách a tisíckach; preto budú veľkosti atómov uvádzané od ... do .... Čo však tieto limity znamenajú? Dajú sa presne určiť? Alebo sú približné? A aký je pomer izotopov? Povedzme hneď: na položené otázky neexistujú jednoznačné odpovede; zakaždým je potrebné zasahovať do špecifickej topológie atómov. Pozrime sa na tieto problémy na príklade lítia.

Ako sme uviedli, prechod z protia na hélium z hľadiska topológie nastáva systematicky: s nárastom veľkosti počiatočného torusu sa konečná konfigurácia atómov postupne mení. Ale fyzikálne a najmä chemické vlastnosti atómov pri prechode z protia na hélium sa menia viac než výrazne, skôr radikálne: od univerzálnej príťažlivosti próta až po úplnú inertnosť hélia. Kde, na akom izotope sa to stalo?

Takéto skoky vo vlastnostiach sú spojené so skokmi vo veľkosti izotopov. Veľký atóm vodíka (trícium), ktorý nadobúda tvar atómu hélia, sa ukáže ako rádioaktívny, teda krehký. Je to spôsobené tým, že jeho zakrivené okraje slučiek nedosahujú k sebe a možno si predstaviť, ako sa trepotajú a ponáhľajú sa k sebe. Pripomínajú ruky dvoch ľudí na rozdielnych člnoch, ktorí sa bezmocne snažia natiahnuť ruku a chytiť sa. Vonkajší éterický tlak bude tlačiť na konzoly vlajúcich slučiek atómov tak silno, že to nepovedie k dobru; po miernom dodatočnom stlačení zo strany sa konzoly odlomia - nevydržia ostrý ohyb kábla a atóm sa zrúti; tak sa to stáva. Preto môžeme povedať, že poklesy sú pozorované medzi izotopmi na hraniciach existujúcich fyzikálno-chemických prechodov: jednoducho tam neexistujú žiadne izotopy.

Podobná priepasť existuje medzi héliom a lítiom: ak atóm už nie je héliom, ale ešte nie lítiom, potom je krehký a dlho chýba v pozemských podmienkach. Preto je izotop lítia s atómovou hmotnosťou šesť, teda s torusovou šnúrou s dĺžkou 11 éterických guľôčok, veľmi vzácny a, ako už bolo povedané, používa sa na získanie trícia: je ľahké ho zlomiť, skrátiť a získať výsledkom je izotop vodíka.

Zdá sa teda, že sme sa rozhodli pre najmenšiu veľkosť atómu lítia: ide o 11 viazaných elektrónov. Čo sa týka jeho hornej hranice, je tu istý háčik: faktom je, že podľa topológie sa atóm lítia príliš nelíši od atómu nasledujúceho atómu berýlia (čoskoro to uvidíme) a neexistujú žiadne izotopy žiadny prvok bez poruchy. Hornú hranicu veľkosti atómu lítia preto zatiaľ nebudeme uvádzať.

Sledujme tvorbu atómu lítia. Počiatočný kruh novovytvoreného mikrovíru s rozmermi uvedenými vyššie bude mať tendenciu zmeniť sa na ovál; iba v lítii je ovál veľmi dlhý: približne 8-krát dlhší ako priemer zaoblenia konca (budúca slučka); je to veľmi pretiahnutý ovál. Začiatok zrážania atómu lítia je podobný rovnakému začiatku pre veľké atómy vodíka a pre hélium, ale potom nastáva odchýlka: osmička s prekrytím, teda s otočením slučiek, nenastane; ďalšie zbližovanie dlhých strán (šnúr) oválu až do úplného kontaktu je sprevádzané súčasným ohýbaním koncov smerom k sebe.

Prečo sa nevytvorí osmička s prekrytím? Predovšetkým preto, že ovál je veľmi dlhý a ani jeho úplné vychýlenie v činke, kým sa kordy nedotknú v strede, nespôsobí ich silné ohýbanie; preto je potenciál na zvrátenie extrémnych slučiek veľmi slabý. A po druhé, začiatok ohýbania koncov oválu do určitej miery pôsobí proti otočeniu. Inými slovami: aktívny moment síl, ktoré majú tendenciu otáčať koncové slučky, je veľmi malý a moment odporu voči otáčaniu je veľký.

Pre prehľadnosť použijeme gumené krúžky, napríklad tie, ktoré sa používajú v tesneniach strojov. Ak krúžok malého priemeru zovriete, určite sa skrúti do osmičky s presahom; a ak si vyberiete krúžok s veľkým priemerom, potom jeho zovretie, kým nebudú šnúry v úplnom kontakte, nespôsobí otáčanie koncových slučiek. Mimochodom: tieto gumené krúžky sú tiež veľmi vhodné na modelovanie topológie atómov; ak ich je samozrejme široká škála.

Ohýbanie koncov oválu je spôsobené, ako už vieme, narušením éteru medzi nimi: keď sa mierne vzdiali od ideálne rovnej polohy, budú už nútené priblížiť sa k úplnému kontaktu. To znamená, že konce nemôžu byť ohnuté v rôznych smeroch. Ale so smerom ohybu majú na výber: buď tak, že sacie strany koncových slučiek sú vonku, alebo vnútri. Prvý variant je pravdepodobnejší, pretože moment od síl odpudzovania rotujúcich plášťov šnúry od susedného éteru na vonkajších bodoch slučiek bude väčší ako na vnútorných.

Približujúce sa strany oválu sa veľmi skoro dostanú do kontaktu, oblúk šnúrok sa roztiahne od stredu ku koncom a zastaví sa až vtedy, keď sa na koncoch konečne vytvoria slučky s minimálnymi povolenými polomermi ohybu. Súčasne sa vyskytujúce ohyby a vzájomné približovanie týchto slučiek vedie ku kolízii ich vrcholov, po ktorej prichádzajú na rad ich sacie strany: slučky, sacie, ponorené hlboko; a proces tvorby konfigurácie atómu lítia je zavŕšený skutočnosťou, že posunuté slučky dosadajú svojimi vrcholmi na spárované šnúry presne v strede štruktúry. Vzdialene táto konfigurácia atómu pripomína srdce alebo presnejšie jablko.

Prvý záver naznačuje sám seba: atóm lítia začína, keď vrcholy párových primárnych slučiek, ktoré sa ponorili do štruktúry, dosiahnu šnúry v strede atómu. A predtým tu stále nebolo lítium, ale nejaký iný prvok, ktorý už nie je v prírode; jeho atóm bol mimoriadne nestabilný, veľmi silno pulzoval, preto bol našuchorený a patril k plynom. Ale atóm úplne pôvodného izotopu lítia (definovali sme ho ako pozostávajúci z 11 000 viazaných elektrónov) sa tiež ukázal byť málo pevný: polomery ohybu jeho slučiek sú limitujúce, to znamená, že elastické šnúry sú ohnuté na hranicu, a pri akomkoľvek vonkajšom náraze sú pripravené na prasknutie. Pri väčších atómoch je toto slabé miesto eliminované.

Reprezentujúc obraz atómu lítia na základe výsledkov topológie, je možné vyhodnotiť, čo sa stalo. Dve primárne slučky sa uzavreli a neutralizovali a sekundárne slučky na oboch stranách primárnych slučiek boli tiež neutralizované. Spárované šnúry vytvorili drážku a táto drážka prebieha pozdĺž celého obrysu atómu - je akoby uzavretý v prstenci - a jeho sacia strana sa ukázala ako vonkajšia. Z toho vyplýva, že atómy lítia sa môžu spájať medzi sebou a s inými atómami len pomocou svojich nasávacích drážok; atóm lítia nemôže tvoriť slučkovú molekulovú zlúčeninu.

Silne konvexné nasávacie žľaby atómov lítia môžu byť navzájom spojené len v krátkych úsekoch (teoreticky bodovo), a preto sa priestorová štruktúra navzájom spojených atómov lítia ukazuje ako veľmi voľná a riedka; preto nízka hustota lítia: je takmer dvakrát ľahšie ako voda.

Lítium - kov; jeho kovové vlastnosti vyplývajú zo zvláštností tvarov jeho atómov. Dá sa to povedať aj inak: tie špeciálne vlastnosti lítia, ktoré sú spôsobené špeciálnymi formami jeho atómov a vďaka ktorým sa fyzikálne a chemicky líši od iných látok, sa nazývajú kovové; Pozrime sa na niektoré z nich:

• elektrická vodivosť: vzniká zo skutočnosti, že atómy majú prstencový tvar zo spárovaných povrazov, vytvárajú sacie žľaby, otvorené smerom von, objímajú atómy pozdĺž obrysu a uzatvárajú sa do seba; elektróny prilepené na tieto drážky sa môžu po nich voľne pohybovať (ešte raz si pripomíname, že ťažkosti vznikajú, keď sú elektróny oddelené od atómov); a keďže sú atómy navzájom spojené rovnakými drážkami, potom majú elektróny schopnosť preskakovať z atómu na atóm, to znamená pohybovať sa po tele;

• tepelná vodivosť: elasticky zakrivené šnúry atómu tvoria mimoriadne tuhú elastickú štruktúru, ktorá prakticky nepohlcuje nízkofrekvenčné veľkoamplitúdové (tepelné) rázy susedných atómov, ale prenáša ich ďalej; a ak by nedochádzalo k možným poruchám ich kontaktov (dislokácií) v hrúbke atómov, potom by sa tepelná vlna šírila veľkou rýchlosťou;
• brilantnosť: vysokofrekvenčné dopady svetelných vĺn éteru s nízkou amplitúdou sa ľahko odrážajú od intenzívne zakrivených povrazov atómov a odchádzajú, pričom sa riadia zákonmi odrazu vĺn; atóm lítia nemá rovné úseky šnúr, preto nemá svoj vlastný „zvuk“, to znamená nemá vlastnú farbu – lítium je teda striebristo biele so silným leskom na úsekoch;
• plasticita: zaoblené atómy lítia môžu byť navzájom spojené akýmkoľvek spôsobom; môžu sa bez toho, aby sa zlomili, prevaliť cez seba; a to je vyjadrené v skutočnosti, že telo vyrobené z lítia môže zmeniť svoj tvar bez straty svojej celistvosti, to znamená byť plastové (mäkké); v dôsledku toho sa lítium reže bez väčších ťažkostí nožom.

Na príklade známych fyzikálnych vlastností lítia je možné objasniť samotný pojem kovu: kov je látka zložená z atómov s ostro zakrivenými šnúrami tvoriacimi tvarované sacie žľaby otvorené von; atómy výrazných (alkalických) kovov nemajú otvorené sacie slučky a rovné alebo hladko zakrivené časti kordu. Lítium sa preto za normálnych podmienok nemôže spájať s vodíkom, pretože atóm vodíka je slučka. Ich spojenie môže byť len hypotetické: v hlbokom chlade, keď vodík tuhne, sa jeho molekuly môžu spájať s atómami lítia; ale všetko ukazuje, že ich zliatina by bola mäkká ako samotné lítium.

Zároveň objasňujeme pojem plasticity: plasticita kovov je určená skutočnosťou, že ich zaoblené atómy sa môžu otáčať cez seba, meniť vzájomnú polohu, ale bez straty vzájomných kontaktov.

Berýlium zaujíma štvrtú pozíciu v periodickej tabuľke. Jeho atómová hmotnosť je 9,012. Je to svetlosivý kov s hustotou 1,848 gramu na kubický centimeter a teplotou topenia 1284 stupňov Celzia; je tvrdý a zároveň krehký. Konštrukčné materiály na báze berýlia sú ľahké, pevné a odolné voči vysokým teplotám. Zliatiny berýlia, ktoré sú 1,5-krát ľahšie ako hliník, sú však pevnejšie ako mnohé špeciálne ocele. Zachovávajú si svoju pevnosť až do teploty 700 ... 800 stupňov Celzia. Berýlium je odolné voči žiareniu.

Z hľadiska fyzikálnych vlastností, ako je vidieť, je berýlium veľmi odlišné od lítia, no z hľadiska topológie atómov sú takmer na nerozoznanie; jediný rozdiel je v tom, že atóm berýlia je akoby „šitý s okrajom“: ak atóm lítia pripomína priliehavý oblek školáka na dospelom, potom je atóm berýlia naopak priestranným oblekom. dospelý na detskú postavu. Prebytočná dĺžka vlákna atómu berýlia s rovnakou konfiguráciou s lítiom vytvára jemnejší obrys s polomermi ohybu presahujúcimi minimálne kritické. Takáto „rezerva“ zakrivenia pre atómy berýlia umožňuje ich deformáciu až po dosiahnutie hranice ohybu vlákna.

Topologická podobnosť atómov lítia a berýlia naznačuje, že medzi nimi neexistuje jasná hranica; a nie je možné povedať, ktorý je najväčší atóm lítia a ktorý najmenší atóm berýlia. Ak sa zameriame iba na tabuľkovú atómovú hmotnosť (a tá spriemeruje všetky hodnoty), môžeme predpokladať, že šnúra stredne veľkého atómu berýlia pozostáva z približne 16 500 viazaných elektrónov. Horná hranica veľkosti atómov izotopu berýlia spočíva na minimálnej veľkosti atómu nasledujúceho prvku - bóru, ktorého konfigurácia sa výrazne líši.

Okraj zakrivenia povrazov atómov berýlia ovplyvňuje predovšetkým ich vzájomné spojenie v momente tuhnutia kovu: nepriliehajú k sebe krátkymi (bodkovanými) úsekmi ako v lítiu, ale dlhými hranicami; obrysy atómov sa takpovediac navzájom prispôsobujú, deformujú sa a priľnú k sebe maximálnym možným spôsobom; takže tieto spojenia sú veľmi silné. Atómy berýlia tiež vykazujú svoju posilňovaciu schopnosť v zlúčeninách s atómami iných kovov, to znamená v zliatinách, v ktorých sa berýlium používa ako prísada do ťažkých kovov: vyplňujú dutiny a lepia sa svojimi pružnými drážkami k atómom základného kovu, atómov berýlia držia ich pohromade ako lepidlo, vďaka čomu je zliatina veľmi odolná. Z toho teda vyplýva pevnosť kovov je určená dĺžkami zlepených častí sacích žľabov atómov: Čím dlhšie sú tieto časti, tým je kov pevnejší. K deštrukcii kovov dochádza vždy pozdĺž povrchu s najkratšími lepivými časťami.

Medzera pre polomery ohybu kordov atómov berýlia umožňuje ich deformáciu bez zmeny spojov medzi nimi; v dôsledku toho sa celé telo deformuje; ide o elastickú deformáciu. Je elastický, pretože v akomkoľvek počiatočnom stave majú atómy najmenej namáhané formy a keď sú deformované, sú nútené znášať nejaké „nepríjemnosti“; a akonáhle deformačná sila zmizne, atómy sa vrátia do svojich pôvodných, menej namáhaných stavov. teda pružnosť kovu je určená nadmernou dĺžkou povrazov jeho atómov, čo umožňuje ich deformáciu bez zmeny oblastí prepojenia.

Elasticita berýlia súvisí s jeho tepelnou odolnosťou; vyjadruje sa v skutočnosti, že tepelné pohyby atómov sa môžu vyskytnúť v medziach elastických deformácií, ktoré nespôsobujú zmenu zlúčenín atómov medzi sebou; tak vo všeobecnosti určuje sa tepelná odolnosť kovu ako aj elasticitu, nadmerné dĺžky povrazov jeho atómov. Zníženie pevnosti kovu pri vysokom ohreve sa vysvetľuje skutočnosťou, že tepelné pohyby jeho atómov znižujú oblasti ich vzájomných spojení; a keď tieto oblasti úplne zmiznú, kov sa roztopí.

Elasticita berýlia je sprevádzaná jeho krehkosťou. Krehkosť možno vo všeobecnosti považovať za opak plasticity: ak je plasticita vyjadrená v schopnosti atómov meniť svoje vzájomné polohy pri zachovaní spojovacích plôch, potom sa krehkosť prejavuje predovšetkým v tom, že atómy nie sú mať takúto možnosť. Akékoľvek vzájomné premiestňovanie atómov krehkého materiálu môže nastať len vtedy, keď sú ich väzby úplne prerušené; tieto atómy nemajú žiadne iné varianty zlúčenín. V elastických materiáloch (v kovoch) je krehkosť charakteristická aj tým, že je to akoby skákanie: prasklina, ktorá vznikla v dôsledku nadmerného namáhania, sa šíri rýchlosťou blesku po celom priereze tela. Pre porovnanie: tehla pod údermi kladiva sa môže rozpadnúť (to je tiež krehkosť), ale nie rozdeliť. „Skokavá“ krehkosť berýlia sa vysvetľuje skutočnosťou, že jeho atómy nie sú navzájom spojené najlepším spôsobom a všetky sú namáhané; a akonáhle sa preruší jedna väzba, hraničné atómy sa rýchlo začnú „narovnávať“ na úkor spojení so svojimi susedmi; väzby toho druhého sa tiež začnú rúcať; a tento proces bude mať reťazový charakter. teda krehkosť elastických kovov závisí od stupňa deformácie prepojených atómov a od neschopnosti meniť väzby medzi nimi.

Odolnosť berýlia voči žiareniu sa vysvetľuje rovnakou rezervou vo veľkosti jeho atómov: šnúra atómu berýlia má schopnosť pružiť pri náraze tvrdého žiarenia, pričom nedosiahne svoje kritické zakrivenie, a tým zostane neporušená.

A svetlošedá farba berýlia a absencia jasného kovového lesku, ako je napríklad lítium, sa dajú vysvetliť rovnakým spôsobom: svetelné vlny éteru dopadajúce na nepevné vlákna povrchových atómov berýlia, sú nimi absorbované a iba časť vĺn sa odráža a vytvára rozptýlené svetlo.

Hustota berýlia je takmer štyrikrát väčšia ako hustota lítia len preto, že hustota povrazov jeho atómov je vyššia: nie sú navzájom spojené v bodoch, ale v dlhých úsekoch. Zároveň je berýlium vo svojej súvislej hmote dosť sypká látka: je len dvakrát hustejšia ako voda.

Trojrozmerná štruktúra zlúčeniny Na2He

Medzinárodný tím vedcov z Moskovského inštitútu fyziky a technológie, Skoltech, Nanjing University a Stony Brook University pod vedením Artema Oganova predpovedal a dokázal v laboratóriu získať stabilnú zlúčeninu sodíka a hélia - Na 2 He. Podobné zlúčeniny sa môžu vyskytovať v útrobách Zeme a iných planét v podmienkach veľmi vysokého tlaku a teploty. Výskum publikovaný v časopise Prírodná chémia, o článku stručne informuje aj tlačová správa Univerzity v Utahu. Treba poznamenať, že predbežnú verziu diela autori zverejnili vo forme predtlače v roku 2013.

Hélium, podobne ako neón, je chemicky najinertnejší prvok v periodickej tabuľke a takmer nereaguje kvôli svojmu vyplnenému vonkajšiemu elektrónovému obalu, vysokému ionizačnému potenciálu a nulovej elektrónovej afinite. Vedci sa už dlho snažia nájsť jeho stabilné zlúčeniny, napríklad s fluórom (HHeF a (HeO)(CsF)), chlórom (HeCl) či lítiom (LiHe), no takéto látky existujú len obmedzený čas. Existujú stabilné zlúčeniny hélia (sú to NeHe 2 a [chránený e-mailom] 2 O), hélium tam však nemá prakticky žiadny vplyv na elektrónovú štruktúru a je spojené s inými atómami van der Waalsovými silami. Situácia sa však môže zmeniť, ak sa pokúsite pracovať pri vysokých tlakoch – za takýchto podmienok sa vzácne plyny stávajú aktívnejšími a vytvárajú zlúčeniny, ako sú oxidy s horčíkom (Mg-NG, kde NG je Xe, Kr alebo Ar). Preto bolo rozhodnuté hľadať takéto zlúčeniny s héliom.

Výskumníci vykonali rozsiahly prieskum možných stabilných zlúčenín hélia s rôznymi prvkami (H, O, F, Na, K, Mg, Li, Rb, Cs atď.) pomocou USPEX (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography). ) kód vyvinutý Oganovom a jeho kolegami v roku 2004. Ukázalo sa, že iba sodík tvorí stabilnú zlúčeninu s He pri tlakoch dostupných pre laboratórne experimenty. Potom bolo rozhodnuté hľadať stabilnú zlúčeninu systému Na-He s minimálnou entalpiou tvorby (t.j. tie najstabilnejšie) pri rôznych tlakoch. Výpočty ukazujú, že to bude zlúčenina Na2He. Tvorba reakcie tejto látky je možná pri tlakoch nad 160 GPa, pričom bude exotermická, t.j. s uvoľňovaním tepla. Pri tlaku pod 50 GPa bude spojenie nestabilné.

Termodynamické charakteristiky systému Na-He pri rôznych tlakoch

Na testovanie teoretických výpočtov bolo rozhodnuté pokúsiť sa získať predpovedanú zlúčeninu pomocou diamantových nákov vyhrievaných laserovým žiarením. Boli do nich naložené tenké platne sodíka a zvyšok priestoru bol vyplnený plynným héliom. Počas experimentov vedci odoberali Ramanove spektrá, okrem toho sa stav systému monitoroval vizuálne a pomocou metódy synchrotrónovej röntgenovej difrakcie. Získané údaje sa potom porovnali s údajmi predpovedanými na základe výpočtov.

Kryštalická štruktúra Na2He pri 300 GPa (a,b) a distribúcia elektrónovej hustoty v nej (c) nový príbuzný grafénu, dvoch foriem oxidu hlinitého, ktoré existujú pri vysokých tlakoch, ako aj po prvýkrát „lepenie“ vrstiev v supravodič, ktorý, ako sa ukázalo, sprevádza strata jeho supravodivých vlastností.

Alexander Vojťuk

Lítium – hélium. Svet jadra chemického prvku.

Obrázok 7 z prezentácie "Svet chémie" na hodiny chémie na tému "Chémia"

Rozmery: 960 x 720 pixelov, formát: jpg. Ak si chcete zadarmo stiahnuť obrázok na lekciu chémie, kliknite pravým tlačidlom myši na obrázok a kliknite na „Uložiť obrázok ako...“. Ak chcete zobraziť obrázky na lekcii, môžete si tiež bezplatne stiahnuť prezentáciu "Svet chémie.ppt" so všetkými obrázkami v archíve zip. Veľkosť archívu - 13988 kB.

Stiahnite si prezentáciu

Chémia

"História chémie" - Agricola Mining. (Zloženie sa mení, pretože sa získavajú nové látky - korózia). Účel: oboznámenie sa s fyzikálnymi a chemickými javmi, históriou vývoja chémie. Periodický zákon chemických prvkov z roku 1869. Konsolidácia. reformátori. M 6. Tvorba hmly. Chemický. B 2. Rozpad rastlinných zvyškov.

"Svet chémie" - N. Analytická chémia. Transformácia látok a tie, v dôsledku ktorých vznikajú nové látky. Vyplnil učiteľ chémie MOU SOŠ č. 24 (st. E. Svet zlúčenín. Síra. Kríž a nula c). Vodík. Kríž a nula a). Žijeme vo svete látok vybudovaných z atómov. v organickom svete. Suvorosvskaja) Gaščenko Nikolaj Grigorievič.

"Nanotechnológie" - Nanomedicína. fulerény. Úvod. Vytváranie "bezdefektných" vysokopevnostných materiálov, materiálov s vysokou vodivosťou; III. V súčasnosti bol získaný y-tranzistor založený na nanorúrke a nanodióde. Nanorúrky. Model pamäte s vysokou hustotou bol vyvinutý Ch. Diamantová pamäť pre počítače. Časť III. Charakteristická veľkosť atómu je niekoľko desatín nanometra.

"Analytická chémia" - Plán správy. Shirokova V.I., Kolotov V.P., Alenina M.V. Problémy harmonizácie terminológie analytickej chémie. Iupac, gost, iso. Zásady harmonizácie terminológie. (Federácia európskych chemických spoločností). Analytická chémia (definícia). V.I.Vernadsky RAS.

"Vývoj chémie" - Doplnil: Uralbayeva K.A. Astana, 1. skupina. Eichi Negishi. Akira Suzuki. Anglickí chemici A. Todd a D. Brown zdôvodnili základný princíp štruktúry RNA. Van't Hoff Jacob Hendrik (30.8.1852 - 1.3.1911). Richard Heck. Narodil sa 13. augusta 1918 v Anglicku. Frederick Sanger. Koloidná chémia sa stala samostatnou disciplínou, ktorá vznikla na hranici fyziky a chémie.

"Predmet chémie" - Pevná látka. Premeny látok. Najznámejším alchymistom v Európe bol Albert von Bolstat (Veľký). Látky tvorené atómami jedného chemického prvku sa nazývajú jednoduché. Štúdium chémie. Vyberte atribúty pre nasledujúce látky: MEĎ, ŽELEZO, HLINA. Dá sa spracovať ručne. Beztvarý. Látka - molekula - atóm.

Spolu v téme 31 prezentácií

Lítium zaberá tretie číslo v periodickej tabuľke; jeho atómová hmotnosť je 6,94; patrí medzi alkalické kovy. Lítium je najľahší zo všetkých kovov: jeho hustota je 0,53 gramu na centimeter kubický. Je strieborno-bielej farby s jasným kovovým leskom. Lítium je mäkké a ľahko sa krája nožom. Na vzduchu rýchlo stmieva a spája sa s kyslíkom. Teplota topenia lítia je 180,5 stupňov Celzia. Sú známe izotopy lítia s atómovými hmotnosťami 6 a 7. Prvý izotop sa používa na výrobu ťažkého izotopu vodíka, trícia; iný izotop lítia sa používa ako chladivo v kotloch jadrových reaktorov. Toto sú všeobecné fyzikálne a chemické údaje lítia.

Začnime opäť topológiu atómov lítia pochopením rozmerov pôvodného torusu. Teraz vieme, že každý chemický prvok, vrátane lítia, má veľké množstvo izotopov, meraných v stovkách a tisíckach; preto budú veľkosti atómov uvádzané od ... do .... Čo však tieto limity znamenajú? Dajú sa presne určiť? Alebo sú približné? A aký je pomer izotopov? Povedzme hneď: na položené otázky neexistujú jednoznačné odpovede; zakaždým je potrebné zasahovať do špecifickej topológie atómov. Pozrime sa na tieto problémy na príklade lítia.

Ako sme si všimli, prechod od protia k héliu z hľadiska topológie nastáva systematicky: so zväčšovaním veľkosti počiatočného torusu sa konečná konfigurácia atómov postupne mení. Ale fyzikálne a najmä chemické vlastnosti atómov pri prechode z protia na hélium sa menia viac než výrazne, skôr radikálne: od univerzálnej príťažlivosti próta až po úplnú inertnosť hélia. Kde, na akom izotope sa to stalo?

Takéto skoky vo vlastnostiach sú spojené so skokmi vo veľkosti izotopov. Veľký atóm vodíka (trícium), ktorý nadobúda tvar atómu hélia, sa ukáže ako rádioaktívny, teda krehký. Je to spôsobené tým, že jeho zakrivené okraje slučiek nedosahujú k sebe a možno si predstaviť, ako sa trepotajú a ponáhľajú sa k sebe. Pripomínajú ruky dvoch ľudí na rozdielnych člnoch, ktorí sa bezmocne snažia natiahnuť ruku a chytiť sa. Vonkajší éterický tlak bude tlačiť na konzoly trepotajúcich sa slučiek atómov tak silno, že to nebude nič dobré; po miernom dodatočnom stlačení zo strany sa konzoly odlomia - nevydržia ostrý ohyb kábla a atóm sa zrúti; tak sa to stáva. Preto môžeme povedať, že poklesy sú pozorované medzi izotopmi na hraniciach existujúcich fyzikálno-chemických prechodov: jednoducho tam neexistujú žiadne izotopy.

Podobná priepasť existuje medzi héliom a lítiom: ak atóm už nie je héliom, ale ešte nie lítiom, potom je krehký a dlho chýba v pozemských podmienkach. Preto je izotop lítia s atómovou hmotnosťou šesť, teda s torusovou šnúrou s dĺžkou 11 éterických guľôčok, veľmi vzácny a, ako už bolo povedané, používa sa na získanie trícia: je ľahké ho zlomiť, skrátiť a získať výsledkom je izotop vodíka.

Zdá sa teda, že sme sa rozhodli pre najmenšiu veľkosť atómu lítia: ide o 11 viazaných elektrónov. Čo sa týka jeho hornej hranice, je tu istý háčik: faktom je, že podľa topológie sa atóm lítia príliš nelíši od atómu nasledujúceho atómu berýlia (čoskoro to uvidíme) a neexistujú žiadne izotopy žiadny prvok bez poruchy. Hornú hranicu veľkosti atómu lítia preto zatiaľ nebudeme uvádzať.

Sledujme tvorbu atómu lítia. Počiatočný kruh novovytvoreného mikrovíru s rozmermi uvedenými vyššie bude mať tendenciu zmeniť sa na ovál; iba v lítii je ovál veľmi dlhý: približne 8-krát dlhší ako priemer zaoblenia konca (budúca slučka); je to veľmi pretiahnutý ovál. Začiatok zrážania atómu lítia je podobný rovnakému začiatku pre veľké atómy vodíka a pre hélium, ale potom nastáva odchýlka: osmička s prekrytím, teda s otočením slučiek, nenastane; ďalšia konvergencia dlhých strán (šnúr) oválu, až kým nie sú úplne v kontakte, je sprevádzaná súčasným ohýbaním koncov smerom k sebe.

Prečo sa nevytvorí osmička s prekrytím? Predovšetkým preto, že ovál je veľmi dlhý a ani jeho úplné vychýlenie v činke, kým sa kordy nedotknú v strede, nespôsobí ich silné ohýbanie; preto je potenciál na zvrátenie extrémnych slučiek veľmi slabý. A po druhé, začiatok ohýbania koncov oválu do určitej miery pôsobí proti otočeniu. Inými slovami: aktívny moment síl, ktoré majú tendenciu otáčať koncové slučky, je veľmi malý a moment odporu voči otáčaniu je veľký.

Pre prehľadnosť použijeme gumené krúžky, napríklad tie, ktoré sa používajú v tesneniach strojov. Ak krúžok malého priemeru zovriete, určite sa skrúti do osmičky s presahom; a ak si vyberiete krúžok s veľkým priemerom, potom jeho zovretie, kým nebudú šnúry v úplnom kontakte, nespôsobí otáčanie koncových slučiek. Mimochodom: tieto gumené krúžky sú tiež veľmi vhodné na modelovanie topológie atómov; ak ich je samozrejme široká škála.

Ohýbanie koncov oválu je spôsobené, ako už vieme, narušením éteru medzi nimi: keď sa mierne vzdiali od ideálne rovnej polohy, budú už nútené priblížiť sa k úplnému kontaktu. To znamená, že konce nemôžu byť ohnuté v rôznych smeroch. Ale so smerom ohybu majú na výber: buď tak, že sacie strany koncových slučiek sú vonku, alebo vnútri. Prvý variant je pravdepodobnejší, pretože moment od síl odpudzovania rotujúcich plášťov šnúry od susedného éteru na vonkajších bodoch slučiek bude väčší ako na vnútorných.

Približujúce sa strany oválu sa veľmi skoro dostanú do kontaktu, oblúk šnúrok sa roztiahne od stredu ku koncom a zastaví sa až vtedy, keď sa na koncoch konečne vytvoria slučky s minimálnymi povolenými polomermi ohybu. Súčasne sa vyskytujúce ohyby a vzájomné priblíženie týchto slučiek vedie ku kolízii ich vrcholov, po ktorých prichádzajú na rad ich sacie strany: slučky, sacie, ponorené hlboko; a proces tvorby konfigurácie atómu lítia je zavŕšený skutočnosťou, že posunuté slučky dosadajú svojimi vrcholmi na spárované šnúry presne v strede štruktúry. Vzdialene táto konfigurácia atómu pripomína srdce alebo presnejšie jablko.

Prvý záver naznačuje sám seba: atóm lítia začína, keď vrcholy párových primárnych slučiek, ktoré sa ponorili do štruktúry, dosiahnu šnúry v strede atómu. A predtým tu stále nebolo lítium, ale nejaký iný prvok, ktorý už nie je v prírode; jeho atóm bol mimoriadne nestabilný, veľmi silno pulzoval, preto bol našuchorený a patril k plynom. Atóm úplne pôvodného izotopu lítia (určili sme, že pozostáva z 11 000 viazaných elektrónov) sa však tiež ukázal ako málo silný: polomery ohybu jeho slučiek sú limitujúce, to znamená, že elastické šnúry sú ohnuté na maximum, apri akomkoľvek vonkajšom náraze sú pripravené na prasknutie. Pri väčších atómoch je toto slabé miesto eliminované.

Reprezentujúc obraz atómu lítia na základe výsledkov topológie, je možné vyhodnotiť, čo sa stalo. Dve primárne slučky sa uzavreli a neutralizovali a sekundárne slučky na oboch stranách primárnych slučiek boli tiež neutralizované. Spárované šnúry vytvorili drážku a táto drážka prebieha pozdĺž celého obrysu atómu - je akoby uzavretý v prstenci - a jeho sacia strana sa ukázala ako vonkajšia. Z toho vyplýva, že atómy lítia sa môžu spájať medzi sebou a s inými atómami len pomocou svojich nasávacích drážok; atóm lítia nemôže tvoriť slučkovú molekulovú zlúčeninu.

Silne konvexné nasávacie žľaby atómov lítia môžu byť navzájom spojené len v krátkych úsekoch (teoreticky bodovo), a preto sa priestorová štruktúra navzájom spojených atómov lítia ukazuje ako veľmi voľná a riedka; preto nízka hustota lítia: je takmer dvakrát ľahšie ako voda.

Lítium - kov; jeho kovové vlastnosti vyplývajú zo zvláštností tvarov jeho atómov. Dá sa to povedať aj inak: tie špeciálne vlastnosti lítia, ktoré sú spôsobené špeciálnymi formami jeho atómov a vďaka ktorým sa fyzikálne a chemicky líši od iných látok, sa nazývajú kovové; Pozrime sa na niektoré z nich:

• elektrická vodivosť: vzniká zo skutočnosti, že atómy majú prstencový tvar zo spárovaných povrazov, vytvárajú sacie žľaby, otvorené smerom von, objímajú atómy pozdĺž obrysu a uzatvárajú sa do seba; elektróny prilepené na tieto drážky sa môžu po nich voľne pohybovať (ešte raz si pripomíname, že ťažkosti vznikajú, keď sú elektróny oddelené od atómov); a keďže sú atómy navzájom spojené rovnakými drážkami, potom majú elektróny schopnosť preskakovať z atómu na atóm, to znamená pohybovať sa po tele;
• tepelná vodivosť: elasticky zakrivené šnúry atómu tvoria mimoriadne tuhú elastickú štruktúru, ktorá prakticky nepohlcuje nízkofrekvenčné veľkoamplitúdové (tepelné) rázy susedných atómov, ale prenáša ich ďalej; a ak by nedochádzalo k možným poruchám ich kontaktov (dislokácií) v hrúbke atómov, potom by sa tepelná vlna šírila veľkou rýchlosťou;
• brilantnosť: vysokofrekvenčné dopady svetelných vĺn éteru s nízkou amplitúdou sa ľahko odrážajú od intenzívne zakrivených povrazov atómov a odchádzajú, pričom sa riadia zákonmi odrazu vĺn; atóm lítia nemá rovné úseky šnúr, preto nemá vlastný „zvuk“, teda nemá vlastnú farbu – lítium je teda striebristo biele so silným leskom na úsekoch;
• plasticita: zaoblené atómy lítia môžu byť navzájom spojené akýmkoľvek spôsobom; môžu sa bez toho, aby sa zlomili, prevaliť cez seba; a to je vyjadrené v skutočnosti, že telo vyrobené z lítia môže zmeniť svoj tvar bez straty svojej celistvosti, to znamená byť plastové (mäkké); v dôsledku toho sa lítium reže bez väčších ťažkostí nožom.

Na príklade známych fyzikálnych vlastností lítia je možné objasniť samotný pojem kovu: kov je látka zložená z atómov s ostro zakrivenými šnúrami tvoriacimi tvarované sacie žľaby otvorené von; atómy výrazných (alkalických) kovov nemajú otvorené sacie slučky a rovné alebo hladko zakrivené časti kordu. Lítium sa preto za normálnych podmienok nemôže spájať s vodíkom, pretože atóm vodíka je slučka. Ich spojenie môže byť len hypotetické: v hlbokom chlade, keď vodík tuhne, sa jeho molekuly môžu spájať s atómami lítia; ale všetko ukazuje, že ich zliatina by bola mäkká ako samotné lítium.

Zároveň objasňujeme pojem plasticity: Plasticita kovov je určená skutočnosťou, že ich zaoblené atómy sa môžu navzájom prevalcovať, meniť svoju polohu, ale bez straty vzájomných kontaktov.

Dúfam, že každý aspoň raz navštívil ZOO. Prechádzate sa a obdivujete zvieratá sediace v klietkach. Teraz sa vydáme aj na cestu po úžasnej „zoo“, len v bunkách nebudú zvieratá, ale rôzne atómy. Táto „zoologická záhrada“ nesie meno svojho tvorcu Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva a nazýva sa „Periodická tabuľka chemických prvkov“ alebo jednoducho „Mendelejevova tabuľka“.

V skutočnej zoo môže v klietke žiť niekoľko zvierat s rovnakým názvom naraz, napríklad rodina králikov je umiestnená v jednej klietke a rodina líšok je umiestnená v inej. A v našej "zoo" v bunke "sedia" atómy-príbuzní, vedeckým spôsobom - izotopy. Ktoré atómy sa považujú za príbuzné? Fyzici zistili, že každý atóm pozostáva z jadra a obalu elektrónov. Na druhej strane, jadro atómu pozostáva z protónov a neutrónov. Takže jadrá atómov v "príbuzných" obsahujú rovnaký počet protónov a iný počet neutrónov.

Momentálne je posledný v tabuľke livermorium, zapísané v cele číslo 116. Toľko prvkov a každý má svoj príbeh. V menách je veľa zaujímavých vecí. Názov prvku dal spravidla vedec, ktorý ho objavil, a až od začiatku 20. storočia tieto názvy prideľuje Medzinárodná asociácia základnej a aplikovanej chémie.

Mnohé prvky sú pomenované po starogréckych bohoch a hrdinoch mýtov, veľkých vedcoch. Existujú geografické názvy vrátane tých, ktoré sú spojené s Ruskom.

Existuje legenda, že Mendelejev mal šťastie - len sníval o stole. Možno. Ale veľký francúzsky vedec Blaise Pascal raz poznamenal, že iba pripravené mysle robia náhodné objavy. A kto mal myseľ pripravenú na stretnutie s periodickou tabuľkou, bol to Dmitrij Ivanovič, keďže na tomto probléme pracoval už mnoho rokov.

Teraz poďme na cestu!

vodík (H)

Vodík „žije“ v bunke číslo 1 našej zoo. Tak to nazval veľký vedec Antoine Lavoisier. Dal tomuto prvku meno vodík(z gréckeho ὕδωρ - „voda“ a koreň -γεν- „rodiť“), čo znamená „rodiť vodu“. Ruský fyzik a chemik Michail Fedorovič Solovjov preložil tento názov do ruštiny – vodík. Vodík sa označuje písmenom H, je to jediný prvok, ktorého izotopy majú svoje názvy: 1 H - protium, 2 H - deutérium, 3 H - trícium, 4 H - quadium, 5 H - pentium, 6 H - hexium a 7 H - septium ( horný index označuje celkový počet protónov a neutrónov v jadre atómu).

Takmer celý náš vesmír pozostáva z vodíka – predstavuje 88,6 % všetkých atómov. Keď pozorujeme Slnko na oblohe, vidíme obrovskú guľu vodíka.

Vodík je najľahší plyn a zdá sa, že je pre nich výhodné plniť balóny, no je výbušný a radšej sa s ním nehrabú, aj na úkor nosnosti.

hélium (He)

Článok 2 obsahuje vzácny plyn hélium. Hélium dostalo svoj názov podľa gréckeho názvu pre Slnko – Ἥλιος (Hélios), pretože bolo prvýkrát objavené na Slnku. ako to fungovalo?

Dokonca aj Isaac Newton zistil, že svetlo, ktoré vidíme, pozostáva z oddelených čiar rôznych farieb. V polovici 19. storočia vedci zistili, že každá látka má svoj vlastný súbor takýchto línií, rovnako ako každý človek má svoje vlastné odtlačky prstov. Takže v lúčoch Slnka sa našla jasne žltá čiara, ktorá nepatrí žiadnemu z predtým známych chemických prvkov. A len o tri desaťročia neskôr sa na Zemi našlo hélium.

Hélium je inertný plyn. Ďalším názvom sú vzácne plyny. Takéto plyny nehoria, preto nimi radšej plnia balóny, hoci hélium je 2x ťažšie ako vodík, čo znižuje nosnosť.

Hélium je držiteľom rekordu. Prechádza z plynného do kvapalného stavu, keď sú všetky prvky už dlho pevné: pri teplote -268,93 ° C a pri normálnom tlaku neprechádza do tuhého stavu vôbec. Až pri tlaku 25 atmosfér a teplote -272,2 °C hélium stvrdne.

Lítium (Li)

Bunka číslo 3 je obsadená lítiom. Lítium dostalo svoj názov z gréckeho slova λίθος (kameň), keďže sa pôvodne nachádzalo v mineráloch.

Existuje takzvaný železný strom, ktorý sa potápa vo vode, a obzvlášť ľahký kov lítium – naopak, vo vode sa nepotápa. A nielen vo vode, ale aj v akejkoľvek inej tekutine. Hustota lítia je takmer 2-krát menšia ako hustota vody. Vôbec nevyzerá ako kov - je príliš mäkký. Áno, a dlho nemohol plávať - ​​lítium sa rozpúšťa vo vode so syčaním.

Malé prídavky lítia zvyšujú pevnosť a ťažnosť hliníka, čo je veľmi dôležité v letectve a raketovej vede. Pri reakcii peroxidu lítneho s oxidom uhličitým sa uvoľňuje kyslík, ktorý sa používa na čistenie vzduchu v izolovaných miestnostiach, napríklad na ponorkách alebo kozmických lodiach.

berýlium (Be)

V bunke číslo 4 je berýlium. Názov pochádza z minerálu beryl - suroviny na výrobu berýlia. Samotný Beryl dostal meno podľa indického mesta Belur, v okolí ktorého sa ťažilo už od staroveku. Kto ho potom potreboval?

Spomeňte si na čarodejníka zo Smaragdového mesta – Veľkého a Hrozného Goodwina. Nútil všetkých nosiť zelené okuliare, aby jeho mesto vyzeralo „smaragdovo“, a teda veľmi bohaté. Takže smaragd je jednou z odrôd berylu, niektoré smaragdy sú cenené viac ako diamant. Takže v dávnych dobách vedeli, prečo rozvíjať ložiská berylu.

V päťzväzkovej encyklopédii „Vesmír a ľudstvo“ z roku 1896 sa v edícii o berýliu píše: „Nemá žiadne praktické využitie“. A kým ľudia uvideli jeho úžasné vlastnosti, uplynulo oveľa viac času. Napríklad berýlium prispelo k rozvoju jadrovej fyziky. Práve po jeho ožiarení jadrami hélia vedci objavili takú dôležitú elementárnu časticu, akou je neutrón.

Skutočným unikátom je zliatina berýlia s meďou – berýliový bronz. Ak väčšina kovov časom „starne“, stráca silu, potom berýliový bronz, naopak, časom „mladne“, jeho sila sa zvyšuje. Pramene z neho sa prakticky neopotrebúvajú.

Bor (V)

Bohr okupuje celu číslo 5. Netreba si myslieť, že tento prvok dostal meno po brankárovi dánskeho futbalového klubu „Akademisk“ Nielsovi Bohrovi, neskoršom skvelom fyzikovi. Nie, prvok dostal svoj názov z perzského slova „burakh“ alebo z arabského slova „burak“ (biely), ktoré označovalo zlúčeninu bóru – borax. Uprednostňujem však verziu, že „cvikla“ nie je arabské, ale čisto ukrajinské slovo v ruštine - „repa“.

Bór je veľmi pevný materiál, má najvyššiu pevnosť v ťahu. Ak sa zlúčenina bóru a dusíka zahreje na teplotu 1350 °C pri tlaku 65 000 atmosfér (dnes je to technicky dosiahnuteľné), možno získať kryštály, ktoré môžu diamant poškriabať. Brúsne materiály vyrobené na báze zlúčenín bóru nie sú horšie ako diamantové a zároveň sú oveľa lacnejšie.

Bór sa zvyčajne zavádza do zliatin neželezných a železných kovov na zlepšenie ich vlastností. Kombinácie bóru s vodíkom – bórany – sú vynikajúce raketové palivo, takmer dvakrát účinnejšie ako tradičné. Pre bór je v poľnohospodárstve práca: bór sa pridáva do hnojív, pretože s jeho nedostatkom v pôde výrazne klesajú výnosy mnohých plodín.

Umelkyňa Anna Gorlach