Презентацию подготовила ученица 11 класса МОУ «СОШ 3» г.Поворино Овсянкина Екатерина. - презентация

1 Презентацию подготовила ученица 11 класса МОУ «СОШ 3» г.Поворино Овсянкина Екатерина

2 Металлы? Металлы! Металлы…

3 III 5 In49 5s 2 5p 1 114,82 ИндийIndium Индий был обнаружен Фердинандом Рейхом (Ferdinand Reich) и Теодором Рихтером (Theodore Richter) в 1863 году при спектроскопическом исследовании цинковой обманки. Впоследствии металл был отделён Рихтером (в незначительном количестве). Спектроскопическая линия индия цвета индиго. В последние годы мировое потребление индия быстро растёт. Электрохимическая система индий-оксид ртути служит для создания чрезвычайно стабильных во времени источников тока (аккумуляторов) высокой удельной энергоёмкости для специальных целей. Важной областью применения индия является техника высокого вакуума, где он используется в качестве уплотнителя (прокладки, покрытия); в частности, при герметизации космических аппаратов и мощных ускорителей элементарных частиц. ИНДИЙ

4 III 3 Al13 3s2p13s2p13s2p13s2p126,9815 АлюминийAluminium Впервые алюминий был получен Гансом Эрстедом в 1825 году действием амальгамы калия на хлорид алюминия с последующей отгонкой ртути. Современный метод получения был разработан независимо американцем Чарльзом Холлом и французом Полем Эру в 1886 году. Он заключается в растворении оксида алюминия Al2O3 в расплаве криолита Na3AlF6 с последующим электролизом с использованием расходуемых коксовых или графитовых электродов. Такой метод получения требует больших затрат электроэнергии, и поэтому оказался востребован только в XX веке. По распространённости в природе занимает 1-е среди металлов и 3-е место среди элементов, уступая только кислороду и кремнию. Процент содержания алюминия в земной коре по данным различных исследователей составляет от 7,45 до 8,14 % от массы земной коры АЛЮМИНИЙ

5 I 4 СuСuСuСu29 3d 10 4s 1 63,546 МедьCuprum Из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления медь один из первых металлов, широко освоенных человеком. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом бронзы для изготовления оружия и т. п. (см бронзовый век). Латинское название элемента происходит от названия острова Кипр (лат. Cuprum), на котором добывали медь. Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать ее применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учреждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц всех поверхностей, к которым прикасается рука человека. МЕДЬ

6 I 6 Au79 5d 10 6s 1 196,967 ЗолотоAurum Праславянское *zolto (русск. золото, укр. золото, ст.-слав. злато, польск. złoto) родственно лит. geltonas «жёлтый», латыш. zelts «золото, золотой»; с другим вокализмом: готск. gulþ, нем. Gold, англ. gold; далее санскр. hira yam, авест. zaranya «золото», также санскр. hari «жёлтый, золотистый, зеленоватый», от праиндоевропейского корня * ǵʰ el- «жёлтый, зелёный, яркий». Отсюда же названия цветов: жёлтый, зелёный. Люди добывают золото с незапамятных времён. С золотом человечество столкнулось уже в V тыс. до н. э. в эпоху неолита благодаря его распространению в самородном состоянии. По предположению археологов, начало системной добычи было положено на Ближнем Востоке, откуда золотые украшения поставлялись, в частности, в Египет. Именно в Египте в гробнице королевы Зер и одной из королев Пу-аби Ур в Шумерской цивилизации были найдены первые золотые украшения, датируемые III тыс. до н. э. В России принято считать началом золотодобычи 21 мая (1 июня) 1745 г., когда Ерофей Марков, нашедший золото на Урале, объявил о своем открытии в Канцелярии Главного правления заводов в Екатеринбурге. За всю историю человечеством добыто около 140 тыс. т. золота (если сплавить всё это золото воедино, получится куб со стороной примерно 19 м). ЗОЛОТО

7 I 5 Ag47 4d 10 5s 1 107,868 СереброArgentum Серебро известно человечеству с древнейших времён. Это связано с тем, что в своё время серебро, равно как и золото, часто встречалось в самородном виде его не приходилось выплавлять из руд. Это предопределило довольно значительную роль серебра в культурных традициях различных народов. В Ассирии и Вавилоне серебро считалось священным металлом и являлось символом Луны. В Средние века серебро и его соединения были очень популярны среди алхимиков. С середины XIII века серебро становится традиционным материалом для изготовления посуды. Кроме того, серебро и по сей день используется для чеканки монет. Достаточно очевидно, что русск. серебро, польск. srebro, болг. сребро, ст.-слав. сьребро восходят к праславянскому *sьrebro, которое имеет соответствия в балтийских (лит. sidabras, др.-прусск. sirablan) и германских (готск. silubr, нем. Silber, англ. silver) языках. Дальнейшая этимология за пределами германо-балто-славянского круга языков неясна, предполагают либо сближение с анатолийским subau-ro «блестящий», либо раннее заимствование из языков Ближнего Востока: ср. аккад. sarpu «очищенное серебро», от аккад. sarapu «очищать, выплавлять». По-гречески серебро « ργυρος», «árgyros», от индоевропейского корня «*H er ǵ ó-, *H er ǵ í-», означающего «белый», «блистающий». Отсюда происходит и его латинское название «argentum». СЕРЕБРО

8 II 4 СaСaСaСa20 4s 2 40,08 КальцийCalcium Соединения кальция известняк, мрамор, гипс (а также известь продукт обжига известняка) применялись в строительном деле уже несколько тысячелетий назад. Вплоть до конца XVIII века химики считали известь простым телом. В 1789 году А. Лавуазье предположил, что известь, магнезия, барит, глинозём и кремнезём вещества сложные. Большая часть кальция содержится в составе силикатов и алюмосиликатов различных горных пород (граниты, гнейсы и т. п.), особенно в полевом шпате анортите Ca[Al2Si2O8]. Кальций, энергично мигрирующий в земной коре и накапливающийся в различных геохимических системах, образует 385 минералов (четвёртое место по числу минералов). КАЛЬЦИЙ

9 VIII 6 Ir77 4f 14 5d 7 6s 2 192,2 ИридийIridium Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом одновременно с осмием, которые в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Название (др.- греч. ρις радуга) получил благодаря разнообразной окраске своих солей. Сплавы с W и Th материалы термоэлектрических генераторов, с Hf материалы для топливных баков в космических аппаратах, с Rh, Re, W материалы для термопар, эксплуатируемых выше 2000 °C, с La и Се материалы термоэмиссионных катодов. Иридий используется также для изготовления перьев для ручек. Небольшой шарик из иридия можно встретить на кончиках перьев и чернильных стержней, особенно хорошо его видно на золотых перьях, где он отличается по цвету от самого пера. ИРИДИЙ

10 VI 6 W74 4f 14 5d 4 6s 2 183,85 ВольфрамWolframium Название Wolframium перешло на элемент с минерала вольфрамит, известного ещё в XVI в. под названием «волчья пена» «Spuma lupi» на латыни, или «Wolf Rahm» по-немецки. Название было связано с тем, что вольфрам, сопровождая оловянные руды, мешал выплавке олова, переводя его в пену шлаков («пожирает олово как волк овцу»). В настоящее время в США, Великобритании и Франции для вольфрама используют название «tungsten» (швед. tung sten «тяжелый камень»). Вольфрам встречается в природе главным образом в виде окисленных сложных соединений, образованных трехокисью вольфрама WO3 с оксидами железа и марганца или кальция, а иногда свинца, меди, тория и редкоземельных элементов. Промышленное значение имеют вольфрамит (вольфрамат железа и марганца nFeWO4 * mMnWO4 соответственно, ферберит и гюбнерит) и шеелит (вольфрамат кальция CaWO4). Вольфрамовые минералы обычно вкраплены в гранитные породы, так что средняя концентрация вольфрама составляет 1-2 %. ВОЛЬФРАМ

11 VII 6 Re75 4f 14 5d 5 6s 2 186,2 РенийRhenium Существование рения было предсказано Д. И. Менделеевым («двимарганец»), по аналогии свойств элементов в группе периодической системы. Элемент открыли в 1925 году немецкие химики Ида и Вальтер Ноддак при проведении исследований в лаборатории компании Siemens & Halske. Элемент назван в честь Рейнской провинции Германии родины Иды Ноддак. Рений стал последним открытым нерадиоактивным элементом. Общие мировые запасы рения составляют около тонн, в том числе 3500 тонн в молибденовом сырье и 9500 т в медном. При перспективном уровне потребления рения в количестве 4050 тонн в год человечеству этого металла может хватить еще на лет. РЕНИЙ

12 VIII 5 Ru44 4d 7 5s 1 101,07 РутенийRuthenium Открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году. Клаус выделил его из уральской платиновой руды в чистом виде и указал на сходство между триадами рутений родий палладий и осмий иридий платина. В 1844 году профессор Казанского университета Карл Карлович Клаус открыл новый химический элемент и назвал рутений в честь Руси (Ruthenia латинское название Руси). История открытия Рутения напечатана в Бюллетенях Академии наук СССР. Небольшая добавка рутения (0,1 %) увеличивает коррозионную стойкость титана. В сплаве с платиной используется для изготовления чрезвычайно износостойких электрических контактов. Катализатор для многих химических реакций. Очень важное место рутения как катализатора в системах очистки воды орбитальных станций. Уникальна также способность рутения к каталитическому связыванию атмосферного азота при комнатной температуре. Является единственным платиноидным металлом, который обнаруживается в составе живых организмов. (По некоторым данным ещё и платина). Концентрируется в основном в мышечной ткани. Высший оксид рутения крайне ядовит и, будучи сильным окислителем, может вызвать возгорание пожароопасных веществ. РУТЕНИЙ

13 V 4V23 3d 3 4s 2 50,942 ВанадийVanadium Впервые ванадий был фактически открыт в 1781 г. профессором минералогии из Мехико Андресом Мануэлем Дель Рио в свинцовых рудах. Он обнаружил новый металл и предложил для него название «панхромий» из-за широкого диапазона цвета его соединений, сменив затем на «эритроний». Дель Рио не имел авторитета в научном мире Европы, и европейские химики усомнились в его результатах. Затем и сам Дель Рио потерял уверенность в своём открытии и заявил, что открыл всего лишь хромат свинца. В 1830 году ванадий был открыт заново шведским химиком Нильсом Сефстрёмом в железной руде. Новому элементу название дали Берцелиус и Сефстрём. Шанс открыть ванадий был у Фридриха Вёлера, исследовавшего мексиканскую руду, но он незадолго до открытия Сефстрёма серьёзно отравился фтороводородом и не смог продолжить исследования. Однако Вёлер довёл до конца исследование руды и окончательно доказал, что в ней содержится именно ванадий, а не хром. Этот элемент образует соединения с красивой окраской, отсюда и название элемента, связанное с именем скандинавской богини любви и красоты Фрейи (др.-исл. Vanadís дочь Ванов; Ванадис). ВАНАДИЙ

14 V 6 Ta73 4f 14 5d 3 6s 2 180,948 ТанталTantalum Тантал открыт в 1802 г. шведским химиком А. Г. Экебергом в двух минералах, найденных в Финляндии и Швеции. В последующем тантал и колумбий считали тождественными. Лишь в 1844 г. немецкий химик Розе доказал, что минерал колумбит содержит два различных элемента ниобий и тантал. Пластичный металлический тантал впервые получен немецким учёным В. Больтеном в 1903 г. Элемент назван по имени героя древнегреческой мифологии Тантала, из-за трудностей его получения в чистом виде. ТАНТАЛ

15 IV 4 Ti22 3d 2 4s 2 47,90 Титан Titanium Titanium Открытие TiO2 сделали практически одновременно и независимо друг от друга англичанин У. Грегор и немецкий химик М. Г. Клапрот. У. Грегор, исследуя состав магнитного железистого песка (Крид, Корнуолл, Англия, 1789), выделил новую «землю» (окись) неизвестного металла, которую назвал менакеновой. В 1795 г. немецкий химик Клапрот открыл в минерале рутиле новый элемент и назвал его титаном. Спустя два года Клапрот установил, что рутил и менакеновая земля окислы одного и того же элемента, за которым и осталось название «титан», предложенное Клапротом. Через 10 лет открытие титана состоялось в третий раз. Французский учёный Л. Воклен обнаружил титан в анатазе и доказал, что рутил и анатаз идентичные окислы титана. Первый образец металлического титана получил в 1825 году Й. Я. Берцелиус. Из-за высокой химической активности титана и сложности его очистки чистый образец Ti получили голландцы А. ван Аркел и И. де Бур в 1925 году термическим разложением паров иодида титана TiI4. ТИТАН

16 II 5 Sr38 5s 2 87,62 СтронцийStrontium Новый элемент обнаружили в минерале стронцианите, найденном в 1764 году в свинцовом руднике близ шотландской деревни Строншиан, давшей впоследствии название новому элементу. Присутствие в этом минерале оксида нового металла было установлено в 1787 году Уильямом Крюйкшенком и Адером Кроуфордом. Выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году. Основные области применения стронция и его химических соединений это радиоэлектронная промышленность, пиротехника, металлургия, пищевая промышленность. СТРОНЦИЙ

17 I 6 Cs55 6s 1 132,905 ЦезийCaesium Цезий был открыт в 1860 году немецкими учёными Р. В. Бунзеном и Г. Р. Кирхгофом в водах Дюрхгеймского минерального источника в Германии методом оптической спектроскопии, тем самым, став первым элементом, открытым при помощи спектрального анализа. В чистом виде цезий впервые был выделен в 1882 году шведским химиком К. Сеттербергом при электролизе расплава смеси цианида цезия (CsCN) и бария. Цезий входит в группу химических элементов с ограниченными запасами вместе с гафнием, танталом, бериллием, рением, металлами платиновой группы, кадмием, теллуром. Общие выявленные мировые ресурсы руд составляют около 180 тыс. тонн (в пересчёте на окись цезия), но они крайне распылены, и, к сожалению, сверхвысокие цены это неотъемлемая черта, сопровождающая цезий и рубидий в прошлом, настоящем и будущем. ЦЕЗИЙ

18 II 3 Mg s23s23s23s2 24,312 МагнийMagnesium В 1695 году из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли её горькой солью, а также английской, или эпсомской солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO4 7H2O. Латинское название элемента происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита. Впервые был выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году. Большие количества магния находятся в морской воде. Одним из наиболее биологически целесообразных источников магния при транскутанном (чрезкожном) всасывании является минерал бишофит, широко использующийся в целях медицинской реабилитации, физиотерапии и санаторно-курортного лечения. МАГНИЙ

19 I 2 Li3 2s12s12s12s16,939 ЛитийLithium Литий был открыт в 1817 году шведским химиком и минералогом А. Арфведсоном сначала в минерале петалите (Li,Na)[Si4AlO10], а затем в сподумене LiAl[Si2O6] и в лепидолите KLi1.5Al1.5[Si3AlO10](F,OH)2. Металлический литий впервые получил Гемфри Дэви в 1825 году. Своё название литий получил из-за того, что был обнаружен в «камнях» (греч. λίθος камень). Первоначально назывался «литион», современное название было предложено Берцелиусом. ЛИТИЙ

20 VI 4Cr24 3d 5 4s 1 51,996 ХромChromium В 1766 году в окрестностях Екатеринбурга был обнаружен минерал, который получил название «сибирский красный свинец», PbCrO4. Современное название крокоит. В 1797 французский химик Л. Н. Воклен выделил из него новый тугоплавкий металл (скорее всего Воклен получил карбид хрома). Название элемент получил от греч. χρ μα цвет, краска из-за разнообразия окраски своих соединений. Хром один из биогенных элементов, постоянно входит в состав тканей растений и животных. У животных хром участвует в обмене липидов, белков (входит в состав фермента трипсина), углеводов. Снижение содержания хрома в пище и крови приводит к уменьшению скорости роста, увеличению холестерина в крови. ХРОМ

21 Натрий (а точнее, его соединения) использовался с давних времён. Например, сода (натрон), встречающаяся в природе в водах натронных озёр в Египте. Природную соду древние египтяне использовали для бальзамирования, отбеливания холста, при варке пищи, изготовлении красок и глазурей. Плиний Старший пишет, что в дельте Нила соду (в ней была достаточная доля примесей) выделяли из речной воды. Она поступала в продажу в виде крупных кусков, из-за примеси угля окрашенных в серый или даже чёрный цвет. Натрий впервые был получен английским химиком Хемфри Дэви в 1807 году электролизом твердого NaOH. Название «натрий» (natrium) происходит от арабского натрун (др.-греч. νίτρον) и первоначально оно относилось к природной соде. Сам элемент ранее именовался содием (лат. sodium). I 3 Na s13s13s13s122,9898 НатрийNatrium НАТРИЙ

22 II 6 Hg80 5d 10 6s 2 200,59 РтутьHydrargyrum Русское название ртути происходит от праславянского причастия *rьt ǫ tь, связанного с лит. rìsti «катиться». При комнатной температуре ртуть представляет собой тяжёлую серебристо-белую жидкость, пары которой чрезвычайно ядовиты. Ртуть один из двух химических элементов (и единственный металл), простые вещества которых при нормальных условиях находятся в жидком агрегатном состоянии (второй элемент бром). В природе находится как в самородном виде, так и образует ряд минералов. Чаще всего ртуть получают путём восстановления из её наиболее распространённого минерала киновари. Применяется для изготовления измерительных приборов, вакуумных насосов, источников света и в других областях науки и техники. Ртуть считается редким металлом. РТУТЬ

23 III 7 U92 5f 3 6d 1 7s 2 238,03 УранUranium Ещё в древнейшие времена (I век до нашей эры) природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой глазури для керамики. Первая важная дата в истории урана 1789 год, когда немецкий натурфилософ и химик Мартин Генрих Клапрот восстановил извлечённую из саксонской смоляной руды золотисто-жёлтую «землю» до чёрного металлоподобного вещества. В честь самой далёкой из известных тогда планет (открытой Гершелем восемью годами раньше) Клапрот, считая новое вещество элементом, назвал его ураном (этим он хотел поддержать предложение Иоганна Боде назвать новую планету «Уран» вместо «Звезда Георга», как предложил Гершель). Пятьдесят лет уран Клапрота числился металлом. Только в 1841 г. французский химик Эжен Мелькиор Пелиго (фр. Eugene-Melchior Péligot ( )) доказал, что, несмотря на характерный металлический блеск, уран Клапрота не элемент, а оксид UO2. В 1840 г. Пелиго удалось получить настоящий уран тяжёлый металл серо-стального цвета и определить его атомный вес. Следующий важный шаг в изучении урана сделал в 1874 г. Д. И. Менделеев. Опираясь на разработанную им периодическую систему, он поместил уран в самой дальней клетке своей таблицы. Прежде атомный вес урана считали равным 120. Великий химик удвоил это значение. Через 12 лет предвидение Менделеева было подтверждено опытами немецкого химика Циммермана. В гг. Ю. Б. Харитон и Я. Б. Зельдович впервые теоретически показали, что при небольшом обогащении природного урана ураном-235 можно создать условия для непрерывного деления атомных ядер, то есть придать процессу цепной характер. ВОЛЬФРАМ

24