Технецій

ГАЛІЙ

АРГОН

ФОСФОР

АЛЮМІНІЙ

1827 року видатний німецький лікар і хімік Фрідріх Велер отримав раніше незнаний метал: він нагрівав алюміній хлорид − відому вже сіль − з калієм. У результаті отримав сірий порошок, який при розтиранні ставав зовсім блискучим. Але отримати з цього порошку злиток ніяк не вдавалось. Велеру це вдалося лише 1845 року − він отримав крупинку металу величиною з головку від голки. Тоді це викликало велике здивування, бо цей метал, хоча й подібний на срібло, був учетверо легший, а від заліза − втричі. Оскільки цей метал був отриманий з галунів (по-латині "алюмен") то й назвали метал алюмінієм. Спочатку він цінувався дорожче від золота і йшов тільки на прикраси. Цікаво, що імператор Франції Наполеон III хотів одягти солдатів своєї армії в алюмінієві доспіхи, але метал був надто дорогим. Так що їх отримала тільки особиста охорона імператора.

Тільки 1886 року американський студент Чарльз Гопп і французький інженер П'єр Еру розробили спосіб виділення А1 електролізом глинозему, розчиненого в розтопленому кріоліті. Але й кріоліт був дефіцитом, тому А1 залишався дефіцитним металом, поки в 1900 р. не був розроблений синтетичний спосіб отримання кріоліту.

У пошуках еліксиру молодості та способу виготовлення золота алхімік Геннінг Бранд з Гамбурґа намагався 1669 року добути філософський камінь з сечі. Для цього він випаровував її, отримавши своєрідний густий залишок. Його він став сильно прожарювати в суміші з піском та деревним вугіллям. У результаті Бранд отримав речовину з незвичайними властивостями: вона світилася в темноті, кинута в киплячу воду виділяла пару, яка самозагоралася на повітрі з виділенням білого диму, який, розчинившись у воді, давав кислоту. Це був фосфор. Бранд вирішив на своєму відкритті заробити гроші. Спосіб отримання фосфору він тримав у глибокій таємниці і продавав невеликі його кількості тільки за золото. Через деякий час він продав свій винахід хіміку з Дрездена Крафту, який їздив по графських і королівських дворах, показуючи фосфор за гроші, що зробило його дуже багатим. Потім секрет виготовлення фосфору він повідомив знаменитому Лайбніцу та іншим.

Цікаво, що фосфор був отриманий ще в 1680 р. в Англії також Робертом Бойлем, який повідомив про це свого асистента Гауквіца. Після смерті Бойля Гауквіц організував виробництво фосфору і теж збагатився.

Наприкінці XIX ст. наука і техніка збагатилися новими, досконалішими апаратами для визначення фізико-хімічних властивостей речовин. Фізики заново визначили точки топлення, кипіння, густини та інші властивості різних речовин.

1893 року англійський фізик Джон Вільям Релей вирішив зайнятися вимірюванням густин основних газів. Коли черга дійшла до азоту, то він установив, що літр N₂ з повітря (після усунення води, СО₂ та О₂) важив 1,257 г, тоді як літр азоту отриманого хімічно (розкладом NH₄NО₂) − тільки 1,251. Скільки б разів експеримент не повторювався - результат був той же. 6 міліграмів - вага блохи, але вона весь час відтворювалася. Не знайшовши розв'язку загадки, Релей публікує в журналі "Nature" свої результати і просить у вчених допомоги.

Серед читачів був і фізик Рамзай. Він висловлює думку, що в азоті з повітря є якась важка домішка. Але її ніяк не вдавалося виділити. Тоді Релей з Рамзаєм звернулися до архівів померлого більше сотні років тому англійського хіміка Кавендіша, який багато працював з газами. Цей вчений був великим оригіналом. Будучи дуже багатим, він був дуже нелюдимим, весь вільний час віддавав науці і скрупульозно фіксував усе, що бачив. Проте наукових праць майже не опубліковував. І ось, переглядаючи лабораторний журнал Кавендіша, Релей і Рамзай знайшли такий запис. Кавендіш брав U-подібну трубку з повітрям, опускав відкриті кінці у ртуть і через уведені електроди викликав електричні розряди в повітрі. Утворювався бурий газ (NO₂), який Кавендіш поглинав розчином лугу, який вводив за допомогою піпетки в U-подібну трубку. Так поступово повітря в трубці ставало все менше, але завжди залишалась 1/125 частина взятого об'єму, яка ніяк не хотіла давати бурого диму. Релей і Рамзай зрозуміли − це був ключ до загадки. Вони брали найчистіший азот з повітря і нагрівали його з розжареним магнієм, який поглинав азот, з утворенням нітриду магнію. Але "залишок" завжди був − 1/125 частина вихідного об'єму. Так був відкритий аргон (а - заперечення, ергон − діло), названий так тому, що він не вступав у взаємодію з жодними речовинами.

Відкриття Аr 1894 увійшло в історію як тріумф "третьої цифри після коми". Це був перший газ з групи інертних, отриманий на Землі у вільному стані (Не був отриманий з клевеїту 1895 року).

Коли Д. Менделєєв створював періодичну систему, цілий ряд клітинок у ній ще були незаповненими. Одна з них була в III групі, в п'ятому ряді. Цей ще невідкритий елемент Менделєєв назвав ека-алюмінієм, і 1871 року описав у Журналі Російського Хімічного Товариства передбачені ним для цього елемента властивості. Так, атомна маса повинна бути близька до 68, густина біля 6-ти, а температура топлення дуже низька, порівняно з іншими металами.

Пройшло 4 роки і 20.09.1875 р. на засіданні Паризької Академії наук було зачитано лист французького хіміка П’єра Лекок де Буабодрана про відкриття спектральним методом нового хімічного елемента, який він на честь Франції назвав галієм. Виділивши невелику його кількість, він установив його тотожність з передбаченим Менделєєвим ека-алюмінієм. Різниця була лише в густині − він вийшов на цифру 4,7 г/см³. Прочитавши це, Менделєєв написав французькому хіміку лист, де вказував, що густина Ga повинна складати біля 6-и. Лекок де Буабодран провів повторні дослідження і отримав величину 5,94! Це було блискучим підтвердженням методу Менделєєва.

При створенні 1869 року періодичної таблиці багато клітинок залишилися незаповненими. Проходили роки, і вони заповнювались − Ґерманій, Ґалій, інші. Лише клітинка під № 43 залишалася вільною.

Нарешті, 1886 року хімік Керн заявив про відкриття нового елемента, подібного до Мn. На честь англійського хіміка Деві його назвали "Девій." Але це виявилося помилкою, так само, як і Люцій, 10 років пізніше. Уже помер в 1907 р. Менделєєв, а тут японець Оґава відкриває елемент, подібний на Мn, називає його "Ніппонієм", на честь своєї Батьківщини.

Аж тут 1913 р. Мозлі встановив свій знаменитий закон, і дослідженням рентгенівських спектрів було доведено, що повинен існувати елемент № 43! Але ж де його шукати? Звичайно в елементів підгруп розвинена аналогія по вертикалі, тому найбільша ймовірність була знайти N 43 у манганових рудах. Проте німецькі хіміки Іда та Вальтер Ноддаки вирішили шукати елемент № 43 у рудах його сусідів по горизонталі - платинових металів. Нарешті, 1925 року вони оголосили про відкриття елементу № 43 - "Мазурій". Та докладні дослідження знову не підтверджують відкриття. Хіміки були в розпачі, і тут допомогла нова наука − ядерна фізика. З’ясувалося, що − згідно з правилом Маттауха − ізобари елементів, Z яких відрізняються на одиницю, не можуть бути стабільними, тобто будуть радіоактивними. А раз так, то, враховуючи вік Землі і відносно невеликий період напіврозпаду, прийшли до висновку, що всі атоми цього елементу в природі вже встигли розпастися. Згодом, як відомо, елемент № 43 (Тс) був штучно отриманий за допомогою ядерних реакцій. Це було здійснено в 1937 р. Маурером і Раммом при бомбардуванні ядер Мо нейтронами.

Уже в 70-х роках за допомогою модерної високочутливої апаратури мізерні кількості природного Тс були знайдені в уранових рудах.

7.11. СТИБІЙ (АНТИМОНІЙ-СУРМА)

За переказами, в 1460 р. ігумен Штальгаузенського монастиря в Баварії помітив, що монастирські свині посилено щось вишукують на смітнику, охоче їдять якісь відходи і швидко набирають при цьому вагу. Незабаром з’ясувалося, що на смітник викидали − і це зацікавило свиней − відходи алхімічних експериментів, які велись у монастирі в пошуках чи то "філософського каменю", чи то "еліксиру життя". Кмітливий ігумен буцімто був дуже скупий і вирішив заощадити на харчах для монахів, тому почав додавати їм до їжі трохи того порошку. Перший же експеримент виявився "вдалим" - наступного дня всі 40 монахів у страшних муках померли. І ось нібито з того порошку (а то були якісь сполуки Sb) згодом добули метал, який стали називати "антимоній" ("засіб проти монахів"). Як би то не було насправді, але сполуки Sb мають певну фізіологічну дію і в малих кількостях є лікувальним засобом, а у більших − отруйні. Це в своїй книзі "Тріумфальна колісниця антимонію" (1604) описує Василь Валентин. Вживане в Росії слово "сурма" походить від турецького "сюрме", що означає "чорнити брови" (очевидно, мався на увазі Sb₂S₃ чорного кольору).

Дата добавления: 2013-12-14