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化学元素发现史元素周期表H 氢的存在,早在16世纪就有人注意到了。曾经接触过氢气的也不只一人,但因当时人们把接触到的各种气体都笼统地称作“空气”,因此,氢气并没有引起人们的注意。直到1766年,英国的物理学家和化学家卡文迪什(CavendishH,1731—1810)用六种相似的反应制出了氢气。这些反应包括锌、铁、锡分别与盐酸或稀硫酸反应。同年,他在一篇名为“人造空气的实验”的研究报告中谈到此种气体与其它气体性质不同,但由于他是燃素学说的虔诚信徒,他不认为这是一种新的气体,他认为这是金属中含有的燃素在金属溶于酸后放出,形成了这种“可燃空气”。事实上是杰出的化学家拉瓦锡(LavoisierAL,1743—1794)1785年首次明确地指出:水是氢和氧的化合物,氢是一种元素。并将“可燃空气”命名为“Hydrogen”。这里的“Hydro”是希腊文中的“水”,“gene”是“源”,“Hydrogen”就是“水之源”的意思。它的化学符号为H。我们的“氢”字是采用“轻”的偏旁,把它放进“气”里面,表示“轻气”。He氦(旧译作氜)是一种化学元素,它的化学符号是He,它的原子序数是2,是一种无色的惰性气体,放电时发深黄色的光。在常温下,它是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。氦气是所有气体中最难液化的,是唯一不能在标准大气压下固化的物质。氦的化学性质非常不活泼,一般状态下很难和其它物质发生反应。液态氦在温度下降至2.18K时,性质会发生突变,粘度极小,成为一种超流体,能沿容器壁向上流动,热传导性为铜的800倍,成为导热性能极佳的热导体,其比热容、表面张力、压缩性都是反常的。这种异常的液体叫做液氦II,正常的液态氦气叫做液氦I。 在1868年的一次日食观测时,法国天文学家皮埃尔·詹逊首次在太阳的光谱中位于钠的谱线附近发现了这种发出黄色谱线的物质。1895年,美国地质学家希尔布兰德观察到钇铀矿放在硫酸中加热会产生一种不能自燃、也不能助燃的气体。他认为这种气体可能是氮气或氩气,但没有继续研究。拉姆赛(W.Ramsay)得知后,重复了实验,从钇铀矿中分离出了氦,又请英国光谱专家克鲁克斯帮助检验,首次证明了在地球上也存在这种元素。1895年3月,拉姆赛在《化学新闻》上首先发表了在地球上发现氦的简报,同年在英国化学年会上正式宣布这一发现。在詹逊从太阳光谱中发现氦时,英人J.N.Lockyer和E.F.Frankland认为这种物质在地球上还没有发现,因此定名为“氦”(法文为hélium,英文为helium),源自希腊语hëios,意为“太阳”。氦存在于整个宇宙中,按质量计占23%。但在自然界中主要存在于天然气体或放射性矿石中。在地球上的放射性矿物中所含有的氦是α衰变的产物。氦在某些天然气中含有在经济上值得提取的量,最高可以含有7%,在美国的天然气中氦大约有1%,在地表的空气中每立方米含有4.6立方厘米的氦,大约占整个体积的0.0005%,密度只有空气的7.2分之一,是除了氢以外密度最小的气体。Li1817年在瑞典的斯德哥尔摩,由J.A.Arfvedson发现。来源:锂辉石、锂云母和盐湖等,可由电解氯化锂溶液而制得。状态:软的银白色金属,是最轻的金属。 熔点(℃):180.7 沸点(℃):1342 密度(g/CC,300K):0.534 比热/J/gK:3.6 蒸发热/KJ/mol:145.92 熔化热/KJ/mol:3 导电率/106/cm:0.108 导热系数/W/cmK:0.847 锂,原子序数3,原子量6.941,是最轻的碱金属元素。元素名来源于希腊文,原意是“石头”。1817年由瑞典科学家阿弗韦聪在分析透锂长石矿时发现。自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。天然锂有两种同位素:锂6和锂7。 金属锂为一种银白色的轻金属;熔点为180.54°C,沸点1342°C,密度0.534克/厘米³,硬度0.6。金属锂可溶于液氨。 锂与其它碱金属不同,在室温下与水反应比较慢,但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属氯化物中,只有氯化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色,可用此来鉴定锂。 锂很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂在原子能工业中有重要用途。Be铍[1],化学符号:Be。原子序数4,原子量9.012182,莫氏硬度:5.5,为一种钢灰色的稀有金属,是最轻的碱土金属元素,也是最轻的结构金属之一。电离能9.322电子伏特。呈灰白色,质坚硬。熔点1278±5℃。沸点2970℃,密度1.85克 /立方厘米,铍离子半径0.31埃,比其他金属小得多。和锂一样,也形成保护性氧化层,故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水,微溶于热水,可溶于稀盐酸,稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下,也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价,可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。 颜色和外表银白色或钢灰色 用途地壳含量5×10-4% 原子属性 原子量9.01218原子量单位 原子半径112pm 共价半径90pm 范德华半径无数据 价电子排布[氦]2s2 电子在每能级的排布2,2 氧化价(氧化物)2(两性的) 晶体结构六角形 物理属性 物质状态固态 熔点1551K(1278°C) 沸点3243K(2970°C) 摩尔体积4.85×10-6m/mol 汽化热292.40kJ/mol 熔化热12.20kJ/mol 蒸气压4180帕 其他性质 电负性1.57(鲍林标度) 比热1825J/(kg•K) 电导率31.3×106/(米欧姆) 热导率201W/(m•K) 第一电离能899.5kJ/mol 第二电离能1757.1kJ/mol 第三电离能14848.7kJ/mol 元素在太阳中的含量:0.0001(ppm) 声音在其中的传播速率:12870(m/S) 化学键能:(kJ/mol)Be-H226,Be-O523,Be-F615,Be-Cl293 晶胞参数:a=228.58pm,b=228.58pm,c=358.43pm,α=90°,β=90°,γ=120° 在没有特别注明的情况下使用的*际标准基准单位单位和标准气温和气压 铍的化学性质活泼,已发现的铍的同位素共有8种,包括铍6,铍7,铍8,铍9,铍10,铍11,铍12,铍14,其中只有铍9是稳定的,其他同位素都带有放射性。在自然界中存在于绿柱石、硅铍石和金绿宝石矿中,铍分布于绿柱石及猫睛石中。含铍的矿石有许多透明的、色彩美丽的变种,自古以来是最名贵的宝石。在我国古代文献中记载着这些宝石,如猫精,或称猫精石、猫儿眼、猫眼石,也就是我们现在称的金绿玉。这些含铍的矿石基本上都是绿柱石的变种。可由电解熔融的氯化铍或氢氧化铍而制得。它能形成致密的表面氧化保护层,即使在红热时,铍在空气中也很稳定。铍即能和稀酸反应,也能溶于强碱,表现出两性。铍的氧化物、卤化物都具有明显的共价性,铍的化合物在水中易分解,铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物。 金属铍对液体金属的抗腐蚀性,与通用的综合剂乙二胺四乙酸(EDTA)的反应并不强,这在分析上是很重要的。铍可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。铍用来制造飞机上用的合金、伦琴射线管、铍铝合金、青铜。也用作原子反应堆中的减速剂和反射剂。高纯度的铍又是快速中子的重要来源。这对设计核反应堆的热交换器是重要的,主要用作核反应堆的中子减速剂。铍铜合金被用于制造不发生火花的工具,如航空发动机的关键运动部件、精密仪器等。铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好,已成为引人注目的飞机和导弹结构材料。 铍具有毒性。每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘,就会使人染上急性肺炎——铍肺病。我国冶金行业已经使一立方米空气中的铍的含量降低到十万分之一克以下,**地解决了铍中毒的防护问题。跟铍相比,铍的化合物的毒性更大,铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的胶状物质,进而与血红蛋白发生化学反应,生成一种新的物质,从而使组织器官发生各种病变,在肺和骨骼中的铍,还可能引发癌症。 铍透X射线的能力最强,有“金属玻璃”之称。其合金是航空,航天,军工,电子,核能等领域不可替代的战略金属材料。铍青铜是铜合金中性能最优良的弹性合金,具有良好的导热,导电,耐热,耐磨,耐腐蚀,无磁性,弹性滞后小,冲击时不产生火花等优点,被广泛应用于国防,仪表,仪器,计算机,汽车,家电等工业中。铍铜锡合金被用于制造在高温下工作的弹簧,此种弹簧在红热状态下仍保持良好的弹性和韧性;氧化铍可用于高温热电偶的耐热填充物。 例如:适用于吹气模(风咀,剪口,模腔)及注塑模(模芯,模腔,顶针,塑孔栓,热流道系统配件及作镶件使用)。 应用例:塑胶模、冲压模、橡胶模、拉拔模、压铸模等。铍的发现简史: 绿宝石亦称祖母绿,翠绿晶莹,光彩夺目,是宝石中的珍品。它含有一种重要的稀有金属铍。铍的希腊文原意就是“绿宝石”的意思。绿宝石是绿柱石矿的变种。 1798年,法国化学家沃克兰(VauquelinNiclasLouis,1763-1829)对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现了铍。但是,单质铍在三十年后的1828年由德国化学家维勒(FriedrichWoler,1800-1882)用金属钾还原熔融的氯化铍而得到的。 克拉普罗特曾经分析过秘鲁出产的绿玉石,但他却没能发现铍。柏格曼也曾分析过绿玉石,结论是一种铝和钙的硅酸盐。18世纪末,化学家沃克兰应法国矿物学家阿羽伊的请求对金绿石和绿柱石进行了化学分析。沃克兰发现两者的化学成分完全相同,并发现其中含有一种新元素,称它为Glucinium,这一名词来自希腊文glykys,是甜的意思,因为铍的盐类有甜味。沃克兰在1798年2月15日在法国科学院宣读了他发现新元素的论文。由于钇的盐类也有甜味,后来维勒把它命名为Beryllium,它来源于铍的主要矿石──绿柱石的英文名称beryl。B 硼(B),原子序数5,原子量10.811。发现史:尽管人们很久以前就和硼打交道,如古代埃及制造玻璃时已使用硼砂作熔剂,古代炼丹家也使用过硼砂,但是硼酸的化学成分19世纪初还是个谜。 1808年,英国化学家戴维(SirHumphryDavy,1778—1829)在用电解的方法发现钾后不久,又用电解熔融的三氧化二硼的方法制得棕色的硼。同年法国化学家盖-吕萨克(Joseph-LouisGray-Lussac,1778—1850)和泰纳(LouisJacquesThenard,1777—1857)用金属钾还原无水硼酸制得单质硼。 硼被命名为Boron,它的命名源自阿拉伯文,原意是“焊剂”的意思。说明古代阿拉伯人就已经知道了硼砂具有熔融金属氧化物的能力,在焊接中用做助熔剂。硼的元素符号为B,中译名为硼。C碳是一种非金属元素,位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”。碳化合物一般从化石燃料中获得,然后再分离并进一步合成出各种生产生活所需的产品,如乙烯、塑料等。碳可以说是人类接触到的最早的元素之一,也是人类利用得最早的元素之一。自从人类在地球上出现以后,就和碳有了接触,由于闪电使木材燃烧后残留下来木炭,动物被烧死以后,便会剩下骨碳,人类在学会了怎样引火以后,碳就成为人类永久的“伙伴”了,所以碳*代就已经知道的元素。发现碳的精确日期是不可能查清楚的,但从拉瓦锡(LavoisierAL1743—1794法国)1789年编制的《元素表》中可以看出,碳是作为元素出现的。 碳的存在形式是多种多样的,有晶态单质碳如金刚石、石墨;有无定形碳如煤;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐如大理石等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同,各有各的外观、密度、熔点等。 常温下单质碳的化学性质不活泼,不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂;不同高温下与氧反应,生成二氧化碳或一氧化碳;在卤素中只有氟能与单质碳直接反应;在加热下,单质碳较易被酸氧化;在高温下,碳还能与许多金属反应,生成金属碳化物。碳具有还原性,在高温下可以冶炼金属。碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内大多数分子都含有碳元素。1985年由美国德克萨斯州罗斯大学的科学家发现。富勒烯中的碳原子是以球状穹顶的结构键合在一起同位素碳14由美国科学家马丁·卡门和塞缪尔·鲁宾于1940年发现。 六角金刚石由美国科学家加利福德·荣迪尔和尤苏拉·马温于1967年发现。 单斜超硬碳由美国科学家邦迪和卡斯伯于1967年实验发现,其晶体结构由吉林大学李全博士和导师马琰铭教授于2009年理论确定。N氮,NITROGEN,源自mitron和gen,意为“硝石的形成”,1772年发现;在空气中占百分之七十八体积的气体。氮的性质并不活泼,然而它的化合物却包括麻醉用的“笑气”、TNT**、各种肥料以及胺基酸等──后者是蛋白质的构成基础。对于生物来说,氮是不可缺少的。对大气的研究导致了氮的发现,氮的发现不是一个人做的。早在1771─1772年间,瑞典化学家舍勒(ScheeleKW,1742—1786)就根据自己的实验,认识到空气是由两种彼此不同的成分组成的,即支持燃烧的“火空气”和不支持燃烧的“无效的空气”。1772年英国科学家卡文迪什(Cavendish H,1731—1810)也曾分离出氮气,他把它称为“窒息的空气”。在同一年,英国科学家普利斯特里(PriestleyJ,1733—1804)通过实验也得到了一种既不支持燃烧,也不能维持生命的气体,他称它为“被燃素饱和了的空气”,意思是说,因为它吸足了燃素,所以失去了支持燃烧的能力。但是,无论是舍勒,还是卡文迪什和普利斯特里,都没有及时公布他们发现氮的结论。因此,在现在一般化学文献中,都认为氮在欧洲首先是由苏格兰医生、植物学家、化学家丹尼尔·卢瑟福(RutherfordD,1749—1819)发现的。1772年9月,丹尼尔·卢瑟福发表了一篇极有影响的论文,叫《固定空气和浊气导论》,该文原稿现保存在英国博物馆。在论文中他描述了氮气的性质,这种气体不能维持动物的生命,既不能被石灰水吸收,又不能被碱吸收,有灭火的性质,他称这种气体为“浊气”或“毒气”。这里所讲的“固定空气”即今天的二氧化碳气。在18世纪70年代,氮并没有真正被发现和理解为一种气体化学元素。D·卢瑟福和普利斯特里、舍勒等人一样,受当时燃素说的影响,他并没有认识到“浊气”是空气的一个组成成分。浊气、被燃素饱和了的空气、窒息的空气、无效的空气等名称都没有被接受作为氮的最终名称。氮这个名称是1787年由拉瓦锡和其他法国科学家提出的,今天的“氮”的拉丁名称Nitrogenium来自英文Nitrogen,是“硝石的组成者”的意思。化学符号为N。我国清末化学启蒙者徐寿在第一次把氮译成中文时曾写成“淡气”,意思是说,它“冲淡”了空气中的氧气。氮在地壳中的质量分数是0.46%,绝大部分氮是以单质分子N2的形式存在于空气中。除了土壤中含有一些铵盐、硝酸盐外,氮以无机化合物形式存在于自然界是很少的,而氮却普遍存在于有机体中,是组成动植物体的蛋白质和核酸的重要元素。单质氮在常况下是一种无色无臭的气体,在标准情况下的气体密度是1.25g·dm-3,熔点63K,沸点75K,临界温度为126K,它是个难于液化的气体。在水中的溶解度很小,在283K时,一体积水约可溶解0.02体积的N2。N2分子具有很大的稳定性,将它分解为原子需要吸收941.69kJ/mol的能量。N2分子是已知的双原子分子中最稳定的。 O氧元素是由英国化学家约瑟夫·普利斯特里与瑞典药剂师及化学家舍勒于1774年分别发现。但是普利斯特里却支持燃素学说。 另有说法认为氧气首先由中国人马和首先发现。[1] 1777年,法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,指出物质只能在含氧的空气中进行燃烧,燃烧物重量的增加与空气中失去的氧相等,从而推翻了全部的燃素说,并正式确立质量守恒定律。从严格意义上讲,发现氧元素的为瑞典化学家舍勒,而确定氧元素化学性质的为法国化学家拉瓦锡氧气通常条件下是呈无色、无臭和无味的气体,密度1.429克/升,1.419克/立方厘米(液),1.426克/立方厘米(固),熔点-218.4℃,沸点-182.962℃,在-182.962℃时液化成淡蓝色液体,在-218.4℃时凝固成雪状淡蓝色。固体在化合价一般为0和-2。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体O2.H2O和O2.H2O2,后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧;水有88.81%重量的氧组成。除了O16外,还有O17和O18同位素。F氟的发现,被认为是上个世纪最困难的任务之一。自1768年马格拉夫发现HF以后,到1886年法国化学家莫瓦桑(H.Moissan)制得单质F2经历了118年之久。这其中不少科学家为此不屈不挠地辛勤劳动,很多人由此而中剧毒,有的甚至贡献了他们宝贵的生命。 1529年德国化学家阿格里科尔(G.Agricol)确认萤石的存在,人们开始认识氟的存在。 1670年德国纽伦堡的艺术家斯瓦恩哈德(Schwanhard)发明用萤石和硫酸作为玻璃工业的刻蚀剂。1764年马格拉夫(S.A.Marggraf)研究了硫酸与萤石的反应。 1780年瑞典化学家舍勒在研究硫酸与萤石作用时,他断言生成的酸是一种无机酸,称之为萤石酸,并预言在这种酸中,含有一种新的活泼元素。当时曾被称为“不可驯服的”“不可捉摸”的元素。从这以后,许多化学家致力于分离这个未知元素。但一次一次失败了。先后有德、英、瑞典、比利时、法国的化学家参加了研究工作。仅在法国就经历了四代人,总共106年。为了征服元素氟,先后有四位化学家由于氟中毒而献出了生命,其中有爱尔兰科学院成员托玛克·洛克斯(TomacNoks)兄弟俩、比利时化学家路易埃(P.Louie)、法国化学家杰罗·玛尼克莱(J.malikre);有的化学家如戴维、莫瓦桑等由于在研制过程中受氟的危害得了重病而过早地去世。 1886年法国人莫瓦桑在总结前人经验基础上,在铂制U形管中,用铂铱合金作电极,在-23℃下,电解干燥的氟氢化钾,终于第一次制得单质氟。这一成果轰动了当时法国科学院,也是当时世界化学领域的一个重大事件。莫也因此而被授予1906年度诺贝尔化学奖。但由于有害气体的毒害,长期劳累,莫瓦桑于获奖的次年便去世,年仅55岁。关于氟的命名,早在1810年德国化学家戴维(H.Davy)与安培(A.M.Aupere)就曾建议用希腊字“Fluo”表示这个未知元素,含“流动”之意。因含氟矿物称为萤石或氟石,远古时代,人们在金属冶炼过程中就知 道用萤石作熔剂。萤石和矿石在一起加热时,会使杂质生成流动性的矿渣而与金属分离,因此将其称为fluores,拉丁语“流动”(fluere)之意。元素氟“Fluorine”,自萤石(fluor)中制得因此而得名。法语从HF的性质又赋予氟元素“破坏的”原意。Ne莱姆塞在发现氩和氦后,研究了它们的性质,测定了它们的原子量。接着他考虑它们在元素周期表中的位置。因为,氦和氩的性质与已发现的其他元素都不相似,所以他提议在化学元素周期表中列入一族新的化学元素,暂时让氦和氩作为这一族的成员。他还根据门捷列夫提出的关于元素周期分类的假说,推测出该族还应该有一个原子量为20的元素。 在1896~1897年间,莱姆塞在特拉威斯的协助下,试图用找到氦的同样方法,加热稀有金属矿物来获得他预言的元素。他们试验了大量矿石,但都没有找到。最后他们想到了,从空气中分离出这种气体。但要将空气中的氩除去是很困难的,化学方法基本无法使用。只有把空气先变成液体状态,然后利用组成它成分的沸点不同,让它们先后变成气体,一个一个地分离出来。把空气变成液体,需要较大的压力和很低的温度。而正是在19世纪末,德国人林德和英国人汉普森同时创造了致冷机,获得了液态空气。1898年5月24日莱姆塞获得汉普森送来的少量液态空气。莱姆塞和特拉威斯从液态空气中首先分离出了氪。接着他们又对分离出来的氩气进行了反复液化、挥发,收集其中易挥发的组分。1898年6月12日他们终于找到了氖(neon),元素符号Ne,来自希腊文neos(新的)。Na在19世纪初,伏特(VoltaA.G. 1745—1827,意)发明了电池后,各国化学家纷纷利用电池分解水成功。英国化学家戴维(DavyH. 1778—1829)坚持不懈地从事于利用电池分解各种物质的实验研究。他希望利用电池将苛性钾分解为氧气和一种未知的“基”,因为当时化学家们认为苛性碱也是氧化物。它先用苛性钾的饱和溶液实验,所得的结果却和电解水一样,只得到氢气和氧气。后来他改变实验方法,电解熔融的苛性钾,在阴极上出现了具有金属光泽的、类似水银的小珠,一些小珠立即燃烧并发生**,形成光亮的火焰,另一些小珠不燃烧,只是表面变暗,覆盖着一层白膜。他把这种小小的金属颗粒投入水中,即起火焰,在水面急速奔跃,发出刺刺的声音。就这样,戴维在1807年10月6日发现了金属钾,几天之后,他又从电解苛性钠中获得了金属钠。戴维将钾和钠分别命名为Potassium和Sodium,因为钾是从草木灰(Potash),钠是从天然碱——苏打(Soda)中得到的,它们至今保留在英文中。钾和钠的化学符号K,Na分别来自它们的拉丁文名称Kalium和Natrium。Mg镁(音美),MAGNESIUM,源自Magnesia,为小亚细亚的一个古老城镇名,1775年在该处发现镁。蕴藏量居所有元素中的第八位。制成粉末或箔片,用于爆竹、**和闪光灯。它有一项奇特的生理效应:人体内镁含量缺乏时,会导致和酒精中毒同样的后果──发现震颤性谵妄症。 镁和钙与钾和钠一样,是地壳中分布最广的一些元素。但由于它们的化学活泼性和钾、钠相近,不容易把它们的单质从化合物中分离出来,因此使化学家们长期不能肯定它们作为元素存在。只是在电池发明以后,化学家们才得到了分解活泼元素化合物的武器。利用电解的方法分离出它们的单质,它们才作为元素被确定下来。1808年5月,英国化学家戴维(SirHumphryDavy,17781829)电解汞和氧化镁的混合物,得到镁汞齐,将镁汞齐中的汞蒸馏后,就得到了银白色的金属镁。镁的英文名称为Magnesium,它的命名取自希腊文,原意是“美格尼西亚”,因为在希腊的美格尼西亚城附近当时盛产一种名叫苦土的镁矿(就是氧化镁),古罗马人把这种矿物称为“美格尼西·阿尔巴(magnesiaalba)”,“alba”的意思是“白色的”,即“白色的美格尼西亚”。我国则根据这个词的第一音节音译成镁。镁的元素符号为MgAl铝历史与传说 传说在古罗马,一天,一个陌生人去拜见罗马皇帝泰比里厄斯,献上一只金属杯子,杯子像银子一样闪闪发光,但是分量很轻。它是这个人从黏土中提炼出的新金属。但这个皇帝表面上表示感谢,心里却害怕这种光彩夺目的新金属会使他的金银财宝贬值,就下令把这位发明家斩首。从此,再也没有人动过提炼这种“危险金属”的念头,这种新金属就是现在大家非常熟悉的铝。aluminum一词就是从古罗马语alumen(明矾)衍生而来的。 而法国皇帝拿破仑三世,为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己制造一顶比黄金更名贵的王冠——铝王冠。他戴上铝王冠,神气十足地接受百官的朝拜,这曾是轰动一时的新闻。拿破仑三世在举行盛大宴会时,只有他使用一套铝质餐具,而他人只能用金制、银制餐具。即使在化学界,铝也被看成最贵重的。英国皇家学会为了表彰门捷列夫对化学的杰出贡献,不惜重金制作了一只铝杯,赠送给门捷列夫。俄罗斯作家车尔尼雪夫斯基曾在他的小说《怎么办》中写到:终有一天,铝将代替木材,甚至可能代替石头。看,这一切是多么奢侈,到处都是铝。 我们都知道地壳中最丰富的金属是铝,它占整个地壳总质量的7.45%,仅次于氧和硅,位居金属元素的第一位,是居第二位的铁含量的1.5倍,是铜的近4倍。描述 银白色有光泽金属,密度2.702克/立方厘米,熔点为660.37℃,沸点为2467℃。具有良好的导热性、导电性和延展性。化合价+3,电离能5.986电子伏特。铝被称为活泼金属元素,但在空气中其表面会形成一层致密的氧化膜,使之不能与氧、水继续作用。在高温下能与氧反应,放出大量热,用此种高反应热,铝可以从其它氧化物中置换金属(铝热法)。 例如:8Al+3Fe₃O₄=4Al₂O₃+9Fe+795千卡。(需要使用镁做引燃物) 在高温下铝也同非金属发生反应,亦可溶于酸或碱放出氢气。对水、硫化物,任何浓度的醋酸,以及一切有机酸类均无作用。浓硫酸、浓硝酸可以使之表面迅速反应,产生致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应(钝化反应)Si 硅,人类认识硅的化合物可追溯到远古时代。自从人类学会在熊熊烈火中由黏土制出陶器,就开始了解黏土,而黏土的主要成分之一是二氧化硅。硅是分布很广的元素,在地壳中的含量仅次于氧,名列第二位,约占地壳总质量的27.72%。硅以二氧化硅和硅酸盐的形态存在于砂子、土壤、矿物之中,但是要制得单质硅却不是一件容易的事,自然界没有游离态的硅。 戴维很早就意识到硅土(二氧化硅)不是一种元素,但是他采用了强大的电流也难以将硅土分解。他还将钾蒸气通过红热的硅土,也未能获得单质硅。1823年,法国化学家盖·吕萨克和泰纳用金属钾还原四氟化硅,制得一种棕色的可燃性固体,当时不能断定它是单质还是化合物,其实这是不纯的单质硅。 1823年,瑞典化学家贝采里乌斯重复了盖·吕萨克和泰纳的实验,并用水对不纯的硅进行长时间的洗涤,终于将其中的杂质氟硅酸钾洗掉,得到了纯净的单质硅。接着他又用金属钾与氟硅酸钾反应制得了单质硅。 30年后,法国化学家戴维尔把粉末状的硅溶解在熔融的合金中,慢慢冷却,制得一种具有灰黑色金属光泽的晶体,这就是晶体硅。P 磷,原子序数15,原子量30.973762,元素名来自希腊文,原意是“发光物”。 在化学史上第一个发现磷元素的人,当推十七世纪的一个德国汉堡商人波兰特(Henning·Brand,约1630年~约1710年)。他是一个相信炼金术的人,由于他曾听传说从尿里可以制得“金属之王”黄金,于是抱着图谋发财的目的,便用尿作了大量实验。1669年,他在一次实验中,将砂、木炭、石灰等和尿混合,加热蒸馏,虽没有得到黄金,而竟意外地得到一种十分美丽的物质,它色白质软,能在黑暗的地方放出闪烁的亮光,于是波兰特给它取了个名字,叫“冷光”,这就是今日称之为白磷的物质。波兰特对制磷之法,起初极守秘密,不过,他发现这种新物质的消息立刻传遍了德国。S由于硫在自然界有天然存在,因此,古代在有历史记载以前,人们就发现了硫。《本草经》(秦汉)中说:“石硫黄⋯⋯能化金银铜铁,奇物。”说明我国古代学者早已对硫的性质有所研究。硫的基本性质早在1777年就为拉瓦锡所认识。硫的命名起源于远古时代,中国《本草纲目》中称“石硫黄”,拉丁文称“Sulfur”,在英国写作“Sulphur”。欧洲中世纪炼金术士曾用“ω”符号表示硫。Cl早在13 世纪,人们就可能注意到氯和它的常见酸衍生物——盐酸,中世纪时已有王水。1658年,德国化学家格劳拜尔(J.R.Glauber)用硫酸处理普通的盐,得到一种溶液,该溶液能发出一种窒息性的蒸气,即氯化氢,他把该物质称为“盐精”(spiritofsalt)。由于“盐精”是由盐制得的,且其溶液呈酸性,而盐又最容易从海水中制取,所以这种新物质又被命名为Marineacid或Muriaticacid,在拉丁语中,maie意为“海”,而muria意为“海水”,所以将muriatieacid直译为“海酸”,即盐酸。现代化学中,muriatic一词的含义是“氯化物”。所谓“海酸”正好是一种无氧酸,但在18世纪后期关于酸的理论认为所有的酸一定都含有氧,所以认为“海酸”分子一定是由氧原子和一些被称为murium(意为“海水物质”)的未知元素组成的。这种错误理论导致了一些化学家误入歧途。1774年,瑞典化学家舍勒(C.W.Scheele)在用二氧化锰处理“海酸”时,获得一种令人窒息气味难闻的黄绿色气体,同加热后的王水相仿,化学性质活泼,但舍勒并没有认识到自己发现了一种新元素,而只是把它看作一种从二氧化锰获得了附加的氧的“海酸”。认为氯是“脱燃素的酸”。1785年法国化学家贝托雷(C.L.Berthollet)提议把这种黄绿色气体叫做Oxymuriaticacid意为“过氧海酸”。而另一些人则提议将它命名为muriumoxide,意为“海水物质的氧化物”。以后的许多化学家们想尽各种办法,诸如利用金属、红热木炭、磷,或任何一种著名的吸氧剂,都没有能从“过氧海酸”中分解出氧来,在这一系列失败之后,直至1810年英国的年轻化学家戴维(H.Davy)曾企图分解氯气制取氧的实验也告失败,这时他认识到只有认为“过氧海酸”是一种元素,那么所有有关的试验才能得到合理解释。因此他大胆得出结论:“海酸”中不含氧,且断定那种黄绿色的令人窒息的气体是一种新元素,推翻了所有以前采用过的容易使人误入岐途的名称,开始称它为Chlorine即“氯”。以后的化学发展新实验也证实了这一结论的正确性,那种关于“一切酸中皆含有氧”的见解也得到了纠正。而“海酸”现在通常称为“盐酸”或“氢氯酸”。Chlorine一词源自希腊语Chloros,原意为“绿色”。我国清末翻译家徐寿,最初把它译为“绿气”。Ar1785年英国科学家卡文迪什(H.Cavendish)曾将一份大气氮试样在氧存在下经过反复放电,由此生成的氮的氧化物以水溶出,仍有占总体积1%的气泡不能被水溶解。此后100多年,这方面的工作毫无进展。直到1892年在剑桥Cavendish实验室工作的英国物理学教授瑞利(J.W.Rayleigh)发现,由空气除去氧后制备的氮的密度要比通过亚**(NH4NO2)分解而制备的氮的密度高约0.5%。1894年,苏格兰化学家拉姆赛(W.Ramsay)把空气通入热的铜而除氧,再用烧红的镁将空气中的氮除去,将余下的这种较重的杂质从大气氮中分离出来。从这种杂质的发射光谱研究中,他发现有红色、绿色的200 多条是已知的谱线中未见到的。他鉴定出这是一种新元素,并命名为Argon,即氩。“Argon”一词源自希腊语中a—(意为“不”)和ergon(意为“工作”),其原意为“懒惰”、“不活泼”。氩有着某种比金还要冷淡的气质,因此它被称为“贵重气体”(noblegas),直译为“贵族气体”,现代化学中称它为“惰性气体”。K纪元前16世纪,埃及人用钾与苏打制造玻璃,又把植物灰的浸出液(为不纯的碳酸钾)用作有效的洗涤剂。1807年英国化学家戴维爵士(H.Davy)用电解熔融的钾碱K2CO3的方法制得金属钾。他电解熔融钾碱(碳酸钾),发现在阴极有强光发生,在其表面出现高度金属光泽的似水银滴的粒状物,有的颗粒一经形成即燃烧,把这些小颗粒放到水中发出刺刺声音,并产生紫色火光,这种新金属从水中放出氢气。钾碱从草木灰的浸出液中可以得到,古代人类将草木灰放入水中搅拌,将溶有钾碱的水溶液注入一口大锅中蒸发至干,剩下的残渣形成粉末状物质,该物质在英语中称为Potash,其意思是由pot(意为“锅”)和ash(意为“灰”)合起来形成的,可译作为“锅灰”,汉语一般译作“钾碱”。在中世纪,阿拉伯人将该物质称作“阿尔基利”(alquili)意思是“植物灰”。由于钾出现在钾碱(potash)中,所以戴维赋于它一个具有拉丁语发音的名称:potassium(“钾”),意思是含在植物灰中。而德国人也从同一种物质的阿拉伯名称,派生出一个具有拉丁语发音的名称来称呼这种新金属,那就是Kalium,因此钾的元素符号是“K”。即使在称它为Potassium那些国家中,也同样使用“K”这个符号。Ca1808年5月,英国化学家戴维电解石灰与**的混合物,得到钙汞合金,将合金中的汞蒸馏后,就获得了银白色的金属。瑞典的贝采利乌斯、法国的蓬丁,使用汞阴极电解石灰,在阴极的汞齐中提出金属钙。在自然界分布广,钙以化合物的形态存在,如石灰石、白垩、大理石、石膏、磷灰石等;也存在于血浆和骨骼中,并参与凝血和肌肉的收缩过程。金属钙可由电解熔融的氯化钙而制得;也可用金属在真空中还原石灰,再经蒸馏而获得。 1.先由石灰石与盐酸反应得到氯化钙 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 2.电解氯化钙 CaCl2=(通电)Ca+Cl2↑ 得到钙与副产品氯气Sc下面是过渡元素啦~~先来最轻的,钪。银白色金属,质软。密度2.9890克/厘米3。熔点1541℃。沸点2831℃。常见化合价+3。第一电离能为6.54电子伏特。易溶于水,可与热水作用,在空气中容易变暗。 稀土元素总是被相提并论,这一系列中包括了十五个镧系元素--镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu);以及和这些同族而性质相似的两个更轻的元素:钪(Sc)和钇(Y)。这一系列元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的,"土"是当时对不溶于水的金属氧化物的统称,因此得名稀土(Rareearth)。在这十七个元素里面,钪的排位是最靠前的,原子序数只有21,不过就发现而言,钪比他在元素周期表上的左邻右舍都要晚了差不多上百年,即使在稀土里面,钪的发现也不是较早的,排列在钇、铈、镧、铒、铽和镱后面,名列第七。钪在地壳里的含量并不高,只有5*10-6,也就相当于每一吨地壳物质里面有5克(一小块德芙巧克力或者大白兔奶糖),不但和其他轻元素相比要低不少,在整个稀土元素中含量也仅属中等。另外,稀土元素的矿藏仿佛是在开**局会议一样,只要一开会,这一伙元素就往往要全部列席会议,这样一来,想从混生的矿藏中找到钪并不容易。不过虽然一直没被发现,这个元素的存在却已经有人作出过预言。在门捷列夫1869年给出的第一版元素周期表中,就赫然在钙的后面留有一个原子量45的空位,后来门捷列夫将钙之后的元素暂时命名为“类硼”,并给出了这个元素的一些物理化学性质。十九世纪晚期,对稀土元素的研究成为了一股热潮,稀土元素被相继发现。在钪发现之前一年,瑞士的马利纳克(deMarignac)从玫瑰红色的铒土中,通过局部分解硝酸盐的方式,得到了一种不同于铒土的白色氧化物,他将这种氧化物命名为镱土,这就是稀土元素发现里面的第六名。1879年,瑞典的化学教授尼尔森(L.F.Nilson,1840~1899)和克莱夫(P.T.Cleve,1840~1905)差不多同时在稀有的矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素。他们给这一元素定名为"Scandium"(钪)。后来克利夫从铒土出发,将铒土作为大量组分排除掉,再分出镱土和钪土之后,又从剩余物中找到了钬和铥这两个新的稀土元素。做为副产物,他提纯了钪土,并进一步了解了钪的物理和化学性质。经过对比,发现门捷列夫对钪(他称为Ed)性质的预言极其精准:可以形成Eb2O3形式的化合物,其比重3.5,碱性强于氧化铝,弱于氧化钇和氧化镁;是否能与氯化铵反应还是疑问。钪土Sc2O3,其比重3.86,碱性强于氧化铝,弱于氧化钇和氧化镁,与氯化铵不反应。 盐类无色,与氢氧化钾和碳酸钠形成胶体沉淀,各种盐类均难以完好结晶。钪盐无色,与氢氧化钾和碳酸钠形成胶体沉淀,硫酸盐极难结晶。 碳酸盐不溶于水,可能形成碱式碳酸盐沉淀。碳酸钪不溶于水,并容易脱掉二氧化碳。 硫酸复盐可能不形成矾。钪的硫酸复盐不成矾。 无水氯化物EbCl3挥发性低于氯化铝,比氯化镁更容易水解。ScCl3升华温度850oC,AlCl3则为100oC,在水溶液中水解。 Eb不由光谱发现。Sc不由光谱发现。Ti钛是英国化学家格雷戈尔(GregorRW,1762—1817。)在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的。四年后,1795年,德国化学家克拉普罗特(KlaprothMH,1743—1817。)在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他主张采取为铀(1789年由克拉普罗特发现的)命名的方法,引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium”。中文按其译音定名为钛。 格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛,而不是金属钛。因为钛的氧化物极其稳定,而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合,所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特(HunterMA)第一次制得纯度达99.9%的金属钛。 钛:具有金属光泽,有延展性。密度4.5克/厘米3。熔点1660±10℃。沸点3287℃。化合价+2、+3和+4。电离能为6.82电子伏特。钛的主要特点是密度小,机械强度大,容易加工。钛的塑性主要依赖于纯度。钛越纯,塑性越大。有良好的抗腐蚀性能,不受大气和海水的影响。在常温下,不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀;只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。V钒的传说:在很久以前,在遥远的北方住着一位美丽的女神名叫凡娜迪丝。有一天,一位远方客人来敲门,女神正悠闲地坐在圈椅上,她想:他要是再敲一下,我就去开门。然而,敲门声停止了,客人走了。女神想知道这个人是谁,怎么这样缺乏自信?她打开窗户向外望去,哦,原来是个名叫沃勒的人正走出她的院子。几天后,女神再次听到有人敲门,这次的敲门声持续而坚定,直到女神开门为止。这是个年青英俊的男子,名叫塞弗斯托姆。女神很快和他相爱,并生下了儿子——钒。这个故事虽然生动,却并不十分确切。原来第一次敲门的是墨西哥化学家里奥,第二次才是德国化学家沃勒。他们虽然发现了新元素,但不能证实自己的发现,甚至误认为这种元素就是“铬”。而塞弗斯托姆,通过锲而不舍的努力,才从一种铁矿石中得到了这种新元素,并以凡娜迪丝女神(Vanadis)之名命名为“钒”。 元素名称:钒 元素符号:V 元素原子量:50.94 原子体积立方厘米/摩尔) 8.78 元素在海水中的含量ppm) 太平洋表面0.0016 元素在太阳中的含量ppm) 0.4 地壳中含量:(ppm) 160 质子数:23 中子数:37 原子序数:23 所属周期:4 所属族数:VB 电子层分布:2-8-11-2 晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。 氧化态: MainV+3,V+4,V+5 OtherV-3,V-1,V0,V+1,V+2 晶胞参数: a=303pm b=303pm c=303pm α=90° β=90° γ=90° 莫氏硬度:7 电离能(kJ/mol) M-M+650 M+-M2+1414 M2+-M3+2828 M3+-M4+4507 M4+-M5+6294 M5+-M6+12362 M6+-M7+14489 M7+-M8+16760 M8+-M9+19860 M9+-M10+22240 声音在其中的传播速率:(m/S) 4560 发现人:塞夫斯唐姆(NlisGabrielSepstron)发现年代:1830年简介 元素钒是墨西哥矿物学家节烈里瓦于1801年在含有钒的铅试样中首先发现的。由于这种新元素的盐溶液在加热时呈现鲜艳的红色,所以被取名为“爱丽特罗尼”,即“红色”的意思。但是当时有人认为这是被污染的元素铬,所以没有被人*认。后来到了1830年写佛寺特勒木在由瑞典铁矿石提炼出的铁中发现了它,并肯定这是一种新元素称之为钒钒的性质 钒是一种银灰色的金属。熔点1919±2℃,属于高熔点稀有金属之列。它的沸点3000--3400℃,钒的密度为6.11克每立方厘米 纯钒具有展性,但是若含有少量的杂质,尤其是氮,氧,氢等,也能显著的降低其可塑性。 一般来源:以矿物绿硫钒石vs4钒铝矿钒紒铀矿为主 钒是一种神奇的金属,化合价有2+、3+和5+,金属单质钒很少,其主要形态有:VO(氧化钒),V2O3(三氧化二钒),V2O5(五氧化二钒),FeV(钒铁)及偏钒酸铵等,工业上使用最多的是V2O5和FeV,主要用于冶金的添加剂,增强钢铁的强度和韧性。一、性质 1、钒的性质 钒(Vanadium),化学符号V,元素周期表中序数为23,原子量为50.94。钒是银白色略带蓝色的金属,具有延展性;含有氧、氮、氢时则变脆、硬。钒在较高的温度下与原子量较小的非金属形成稳定的化合物;在低温下有良好的耐腐蚀性。钒进入合金后可增强合金的强度,降低热膨胀系数。 钒在地壳中的丰度约为0.02%,比铜、锌、镍、铬都高。按地壳中元素丰度排列第13位。可以说,在地壳中含有非常丰富的钒金属。但钒金属有一个特点,很难形成独立的矿床,伴生性非常明显,因此在自然界非常分散,通常和其他金属伴生,如:钒钛磁铁矿。因此,不太容易单独对钒金属进行开采和提炼,钒产品多作为冶金业的副产品生产。 钒是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料。目前,钒主要应用于生产合金钢和化工催化剂等领域,在其它领域的应用也在不断扩展,且具有良好发展前景。 说起钒的发现,还有一段故事呢。在1830年时,著名的德国化学家伍勒在分析墨西哥出产的一种铅矿的时候,断定这种铅矿中有一种当时人们还未发现的新元素。但是,在一些因素的干扰下,他没能继续研究下去。此后不久,瑞典化学家塞夫斯朗姆发现了这一新元素——钒。伍勒白白地失去了发现新元素的大好机会,感到很失望。于是他把事情的经过写信告诉了自己的老师,著名的瑞典化学家贝采里乌斯,贝采里乌斯给他回了一封非常巧妙的信。信上说:“在北方极远的地方,住着一位名叫“钒”的女神。一天她正坐在桌子旁边时,门外来了一个人,这个人敲了一下门。但女神没有马上去开门,想让那个人再敲一下。没想到那个敲门的人一看屋里没动静,转身就回去了。看来这个人对他是否被请进去,显得满不在乎。女神感到很奇怪,就走到窗口,看看到底谁是敲门人。她自言自语道:原来是伍勒这个家伙!他空跑一趟是应该的,如果他不那么不礼,他就会被请进来了。过后不久,又有一个敲门的人来了。由于这个人很热心地、激烈地敲了很久,女神只好把门打开了。这个人就是塞夫斯朗姆,他终于把‘钒’发现了”。Cr铬是1797年法国化学家沃克兰从当时称为红色西伯利亚矿石中发现的。早在1766年,在俄罗斯圣彼得堡任化学教授的德国的列曼曾经分析了它,确定其中含有铅。1798年沃克兰给他找到的这种灰色针状金属命名为chrom,来自希腊文chroma(颜色)。由此得到铬的拉丁名称chromium和元素符号Cr。差不多在同一个时期里,克拉普罗特也从铬铅矿中独立发现了铬。 银白色金属,质硬而脆。密度7.20克/立方厘米。熔点1857±20℃,沸点2672℃。化合价+2、+3和+6。电离能为6.766电子伏特。金属铬在酸中一般以表面钝化为其特征。一旦去钝化后,即易溶解于几乎所有的无机酸中,但不溶于硝酸。铬在硫酸中是可溶的,而在硝酸中则不易溶。在高温下被水蒸气所氧化,在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高温下,铬与氮起反应并为熔融的碱金属所侵蚀。可溶于强碱溶液。铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在赤热的状态下,氧化也很慢。不溶于水。Mn 发现人:甘恩 发现年代:1774年 1774年,瑞典的甘恩,用软锰矿和木炭在坩埚中共热,发现一纽扣大的锰粒。 锰是在地壳中广泛分布的元素之一。它的氧化物矿——软锰矿早为古代人们知悉和利用。但是,一直到18世纪的70年代以前,西方化学家们仍认为软锰矿是含锡、锌和钴等的矿物。 18世纪后半叶,瑞典化学家T.O.柏格曼研究了软锰矿,认为它是一种新金属氧化物。他曾试图分离出这个金属,却没有成功。舍勒也同样没有从软锰矿中提取出金属,便求助于他的好友、柏格曼的助手——甘英。在1774年,甘英分离出了金属锰。柏格曼将它命名为managnese(锰)。它的拉丁名称manganum和元素符号Mn由此而来。元素序号:26Fe元素名称:铁元素原子量:55.85元素类型:金属发现人: 发现年代:发现过程: 在古代铁被发现。元素描述: 是一种光亮的银白色金属。密度7.86克/厘米3。熔点1535℃,沸点2750℃。常见化合价+2和+3,有好的延展性和导热性。也能导电。纯铁既能磁化,又可去磁,且均很迅速。电离能为7.870电子伏特。化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。易溶于稀酸。在浓硝酸中能被钝化。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3价氧化物外,还有复合氧化物Fe3O4(是磁性氧化物)生成。铁*业部门不可缺少的一种金属。元素来源: 铁是地壳中最丰富的元素。磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿是重要的铁矿。单体金属常用焦炭、铁矿石和石炭石为原料炼得。用氢气还原纯氧化铁可得到纯铁。含碳在1.7%以上的铁叫生铁(或铸铁)。含碳量少于0.2%的铁熔合体称为熟铁或锻铁。含碳量介于1.7-0.2之间的铁熔体叫做钢。生铁坚硬,但性脆;钢具有弹性;熟铁易于机械加工,但要比钢柔软。从生铁炼钢,就是减低生铁内的碳量,以及将硅、硫和磷杂质除去。元素用途: 它的最大用途是用于炼钢;也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料(墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料)和磨料(红铁粉)。还原铁粉大量用于冶金。元素辅助资料: 地壳主要组成成分之一。铁在自然界中分布极广,但是人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。这首先是由于天然单质状态的铁在地球上是找不到的,而且它容易氧化生锈,再加上它的熔点(1535℃)又比铜(1083℃ )高得多,使它比铜难以熔炼。人类最早发现铁是从天空落下的陨石,陨石含铁的百分比很高(铁陨石中含铁90.85%),是铁和镍、钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中,发现陨铁制成的小斧;在埃及第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的**经文中,记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属,埃及人干脆把铁叫做“天石”。在古希腊文中,“星”和“铁”是同一个词。1978年,在北京平谷县刘河村发掘一座商代墓葬,出土许多青铜器,最引人注目的是一件古代铁刃铜钺,经鉴定铁刃是由陨铁锻制的,这不仅表明人类最早发现的铁来自陨石,也说明我国劳动人民早在3300多年前就认识了铁并熟悉了铁的锻造性能,识别了铁和青铜在性质上的差别,并且把铁锻接到铜兵器上,加强铜的坚利性。由于陨石来源极其稀少,从陨石中得来的铁对生产没有太大作用,随着青铜熔炼技术的成熟,才逐渐为铁的冶炼技术发展创造了条件。我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的,距今大约2500年。我国炼钢技术发展也很早,1978年,湖南省博物馆长沙铁路车站建设工程文物发掘队从一座古墓出土一口钢剑,从古墓随葬陶器的器型,纹饰以及墓葬的形制断定是春秋晚期的墓葬。这口剑所用的钢经分析是含碳量0.5%左右的中碳钢,金相组织比较均匀,说明可能还进行过热处理。古代劳动人民的炼铁技术也是杰出的,至今竖立在印度德立附近一座清真寺大门后的铁柱,是用相当钝的铁铸成的,当时如何生产这样的铁,现代人也认为是一个奇迹。由人分析了它的成分,含铁量大于99.72%,其余是碳0.08%,硅0.046%,硫0.006%,磷0.114%。开创现代炼钢新纪元的是一名叫贝塞麦的浇铸工人,他在1856年8月11日宣布了他的可倾倒式转炉。 随着工业发展,在生产建设和生活中出现大量废钢和废铁,这些废料在转炉中不能使用,于是出现了平炉炼钢,是由德国西门子兄弟以及法国马丁兄弟同时创建的,时间是在19世纪60年代初。Co元素符号:Co中文名称:钴英文名称:Cobalt原子序数:27原子量:58.93外围电子排布:3d7 4s2核外电子排布:2,8,15,2常见化合价:+2,+3密度:8.9溶点:1495沸点:2927所属周期:4所属族数:VIII原子半径:1.67离子半径:0.65(+2)共价半径:1.16同位素及放射性:Co-59发现人:GeorgeBrandt发现时间:1739发现地点:瑞典名称由来:German:kobold(goblin).元素描述:Hard,ductile,lustrousbluish-graymetal.Existsintheearth'scurstincocentrationsofabout25ppm.Ithasremarkablemagneticproperties.元素来源:Occursincompoundswitharsenic,oxygenandsulfurasincobaltine(CoAsS)andlinneite(Co3S4).Purecobaltisobtainedasabyproductofrefiningnickel,copperandiron.元素用途:Usedinmanyhardalloys;formagnets,ceramicsandspecialglasses.Remainshardupto982癈.Radioactivecobalt-60isusedincancertherapy.钴的拉丁文原意就是“地下恶魔”。数百年前,德国萨克森州有一个规模很大的银铜多金属矿床开采中心,矿工们发现一种外表似银的矿石,并试验炼出有价金属,结果十分糟糕,不但未能提炼出值钱的金属,而且使工人二氧化硫等毒气中毒。人们把这件事说成是“地下恶魔”作祟。在教堂里诵读祈祷文,为工人解脱“地下恶魔”迫害。这个“地下恶魔”其实是辉钴矿。1753年,瑞典化学家格·波朗特(G.Brandt)从辉钴矿中分离出浅玫色的灰色金属,制出金属钴。1780年瑞典化学家伯格曼(T.Bergman)确定钴为元素。 ■钴的性质 钴是具有光泽的钢灰色金属,熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆,钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细金属钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。钴的资源 钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量),海洋中钴总量约23亿吨,自然界已知含钴矿物近百种,但没有单独的钴矿物,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中,且含钴量较低。全世界已探明钴金属储量148万吨,中国已探明钴金属储量仅47万吨。分布于全国24个省(区),其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%,其中以甘肃储量最多,占全国的28%。此外,安徽、四川、新疆等省(区)也有一定的储量。世界钴产量1986年达到顶峰3万吨,以后不断下降,到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国,其产量约占世界总产量的70%。Ni镍的发现 镍在地壳中含量不小,大于常见金属铅、锡等,但明显比铁少得多,而且镍和铁的熔点不相上下,因此注定它比铁发现得晚。1751年,瑞典的克郎斯塔特,用红砷镍矿表面风化后的晶粒与木炭共热,而制得镍。1952年有报告提出动物体内有镍,后来又有人提出镍是哺乳动物的必需微量元素,1973年有人第一次提出镍是必需微量元素。1975年以后开展了镍的营养与代谢研究。 食物来源 含镍丰富的食物有:巧克力、果仁、干豆和谷类。 代谢吸收 膳食中的镍经肠道铁运转系统通过肠黏膜,吸收与运转过程尚不清楚,镍的吸收率约3%~10%,奶、咖啡、茶、橘子汁、维生素C等使吸收率下降。在铁缺乏或怀孕和哺乳时吸收率可增加。吸收人血的镍通过血清中主要配体白蛋白运送到全身。镍也与血清中的L-组氨酸和α-巨球蛋白相结合。吸收入血的镍60%由尿排出,汗液中镍的含量较高,胆汁也可排出不少的镍。在某些环境中存在羰基镍,它是无色透明液体,沸点43℃,可以蒸气形式由呼吸系统迅速吸入,皮肤也可少量吸收,羰基镍进入体内后约1/3在6小时由呼气排出,其余通过肺泡吸收入血,最后由尿排出。羰基镍吸入后24h体内仅留17%,6天内全部排出。镍的用途在自然界,最主要的镍矿是红镍矿(砷化镍)与辉砷镍矿(硫砷化镍)。古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家,在多米尼加也有大量的镍矿。 金属镍主要用于电镀工业,镀镍的物品美观、干净、又不易锈蚀。极细的镍粉,在化学工业上常用作催化剂。 document.write("");xno=xno+1; 镍大量用于制造合金。在钢中加入镍,可以提高机械强度。如钢中含镍量从2.94%增加到了7.04%时,抗拉强度便由52.2公斤/毫米2增加到72.8公斤/毫米3。镍钢用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件,如涡轮叶片、曲轴、连杆等。含镍36%、含碳0.3-0.5%的镍钢,它的膨胀系数非常小,几乎不热胀冷缩,用来制造多种精密机械,精确量规等。含镍46%、含碳0.15%的高镍钢,叫“类铂”,因为它的膨胀系数与铂、玻璃相似,这种高镍钢可熔焊到玻璃中。在灯泡生产上很重要,可作铂丝的代用品。一些精密的透镜框,也用这种类铂钢做,透镜不会因热胀冷缩而从框中掉下来。由67.5%镍、16%铁、15%铬、1.5%锰组成的合金,具有很大的电阻,用来制造各种变阻器与电热器。 钛镍合金具有“记忆”的本领,而且记忆力很强,经过相当长的时间,重复上千万次都准确无误。它的“记忆”本领就是记住它原来的形状,所以人们称它为“形状记忆合金”。原来这种合金有一个特性转变温度,在转变温度之上,它具有一种组织结构,而在转变温度之下,它又有另一种组织结构。结构不同,性能也就不同。例如:一种钛镍记忆合金,当它在转变温度之上时,很坚硬,强度大,而在这个温度以下,它却很软,容易冷加工。这样,当我们需要它记忆什么形状时,就把它做成那种形状,这就是它的“永久记忆“形状,在转变温度以下,由于它很软,我们便可以在相当大的程度内使其任意变形。而当需要它恢复到原来形状时,只要把它加热到转变温度以上就行了。 镍具有磁性,能被磁铁吸引。而用铝、钴与镍制成的合金,磁性更强了。这种合金受到电磁铁吸引时,不仅自己会被吸过去,而且在它下面吊了比它重六十倍的东西,也不会掉下来。这样,可以用它来制造电磁起重机。 镍的盐类大都是绿色的。氢氧化镍是棕黑色的,氧化镍则是灰黑色的。氧化镍常用来制造铁镍碱性蓄电池。 二价镍离子常用丁二酮肟来鉴定,在氨性溶液中,镍离子(Ni2+)与丁二酮肟(Dimethylglyoxime)生成鲜红色沉淀(Ni(dmgH)2)。基本性质金属镍镍;近似银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素,它能够高度磨光和抗腐蚀。溶于硝酸后,呈绿色。主要用于合金(如镍钢和镍银)及用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂)[nickel]——元素符号Ni。 元素原子量:58.69 元素类型:金属 原子体积立方厘米/摩尔) 6.59 元素在太阳中的含量ppm) 80 元素在海水中的含量ppm) 太平洋表面0.0001 地壳中含量:80(ppm) 元素中文名称:镍 元素英文名称:Nickel 相对原子质量:58.69 核内质子数:28 核外电子数:28 核电核数:28 质子质量:4.6844E-26 质子相对质量:28.196 所属周期:4 所属族数:VIII 摩尔质量:59 氢化物:NiH3 氧化物:NiO 最高价氧化物化学式:Ni2O3 氧化态: MainNi+2 OtherNi-1,Ni0,Ni+1,Ni+3,Ni+4,Ni+6 密度:8.902 熔点:1453.0 沸点:2732.0Cu元素名称:铜 元素符号:Cu 元素原子量:63.546 元素类型:金属元素 元素在太阳中的含量(ppm) 0.7 晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。 原子体积(立方厘米/摩尔) 7.1 元素在海水中的含量(ppm) 太平洋表面0.00008 铜在古代就已经知道的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加进锡即成青铜。 黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石是自然界中重要的铜矿。把硫化物矿石煅烧后,再与少量二氧化硅和焦炭共熔得粗炼铜,再还原成泡铜,最后电解精制,即可得到铜。一个新的提取铜的方法正在研究中,就是把地下的低品位矿用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在铁屑上将铜沉淀出来。Zn元素描述:锌(Zn)是一种蓝白色金属。有光泽。密度为7.14克/立方厘米,100~150℃时,变软;超过200℃后,又变脆。硬度2.5(莫氏硬度)。具有延展性。。熔点419.58℃,沸点907℃。化合价2。已知锌有十五个同位素。是很好的导热体和导电体。电离能9.394电子伏特。化学性质比较活泼,但在空气中较稳定,与酸和碱作用会放出氢气。在常温下的空气中,表面生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜,可阻止进一步氧化。当温度达到225℃后,锌氧化剧烈。燃烧时,发出蓝绿色火焰。锌易溶于酸,也易从溶液中置换金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)等。 据国外学者们考证,我国古代劳动人民首先生产出锌。我国制取锌的方法讲述最清楚的出现在明朝末年宋应星著述的《天工开物》中。西方认为最早讲到锌的是德国贵族政治学家龙涅斯在1617年发表的著述,他叙述在熔铅的炉壁上出现白色的金属,工人们称它为zinck或conterfeht,这种白色金属像是锡,但比较硬,缺乏延展性,没有太大用途。锌的拉丁名称zincum和元素符号Zn由此而来。 1737年和1746年德国矿物学家亨克尔和化学家马格拉夫先后将菱锌矿与木炭共置陶制密闭容器中烧,得到金属锌。拉瓦锡在1789年发表的元素表中,首先将锌列为元素。Ga 1875年,法国的布瓦博德朗在用光谱分析从闪锌矿得到的提取物时,发现了镓。镓的发现不仅是一个化学元素的发现,它的发现引起了科学家们对门捷列夫制定的元素周期系的重视,使化学元素周期系得到赞扬和承认。 镓在化学元素周期系建立的过程中,性质相似的元素成为一族已为化学家们接受。当时法国化学家布瓦邦德朗利用光谱分析发觉到,在铝族中,在铝和铟之间缺少一个元素。从1865年开始,他用分光镜寻找这个元素,分析了许多矿物,但是都没有成功。直到1875年9月,布瓦邦德朗在法国化学家们面前表演了一组实验,证明新元素的存在。当时布瓦邦德朗测定的新元素比重是4.7,而门捷列夫根据元素周期系推算出的比重应该是5.9~6。布瓦邦德朗又重新测定了这种新元素,证实了比重应该是5.96。他将此物质命名为gallium,元素符号定为Ga。 为银白色金属。密度5.904克/厘米3。熔点29.78℃。沸点2403℃。化合价2和3。第一电离能5.999电子伏特。凝固点很低。由于稳定固体的复杂结构,纯液体有显著的过冷的趋势,可以放在冰浴内几天不结晶。质软、性脆,在空气中表现稳定。加热可溶于酸和碱;与沸水反应剧烈,但在室温时仅与水略有反应。高温时能与大多数金属作用。由液态转化为固态时,膨胀率为3.1%,宜存放于塑料容器中。 自然界中常以微量分散于铝于矿、闪锌矿等矿石中。由铝土矿中提取制得。Ge 锗,化学符号是Ge,原子序数是32,是一种灰白色的类金属。锗的性质与锡类似。锗最常用在半导体之中,用来制造晶体管。 发现人:文克勒发现年代:1886年 发现过程:1886年,德国的文克勒在分析硫银锗矿时,发现了锗的存在;后由硫化锗与氢共热,制出了锗性质: 具有半导体性质。对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。锗的熔密度5.32克/厘米3,锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃ 时,很快生成二氧化锗。与盐酸、稀硫酸不起作用。浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解。在硝酸、王水中,锗易溶解。碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅速溶解。锗与碳不起作用,所以在石墨坩埚中熔化,不会被碳所污染。锗有着良好的半导体性质,如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的发展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗,主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。分布: 锗在地壳中含量为0.0007%,较金、银、铂的含量均高,由于资源分散,增加了冶炼困难,属于稀有元素一类。锗在岩石圈的分布(以mg/kg为单位),花岗石为2、玄武岩为1.6、土壤为1、页岩为2、石灰岩0.31、砂岩1.2。海水为0.00005mg/kg。在大气层中,锗含量为3ug/m3。欧洲污染的空气中含锗的平均值为2.8ug/m3。而伦敦地区空气的尘埃中含锗为1-28mg/kg。在生物圈中,锗含量为(mg/kg):陈生植物1-2.4、哺乳动物的肌肉0.14、海洋鱼类0.3。除GeH4外,几乎属无毒。As关于砷的发现西方化学史学家都认为是1250年,德国的马格耐斯在由雄黄与肥皂共热时得到砷[1]。 近年来我国学者通过研究发现,实际上,我国古代炼丹家才是砷的最早发现者。据史**载,约在317年,我国的炼丹家葛洪用雄黄,松脂,硝石三种物质炼制得到砷。元素描述: 有黄、灰、黑褐三种同素异形体。其中灰色晶体具有金属性,脆而硬,具有金属般的光泽,并善于传热导电,易被捣成粉沫。密度5.727克/立方厘米。熔点817℃(28大气压),加热到613℃,便可不经液态,直接升华,成为蒸气,砷蒸气具有一股难闻的大蒜臭味。砷的化合价+3和+5。第一电离能9.81电子伏特。游离的砷是相当活泼的。在空气中加热至约200℃时,有萤光出现,于400℃时,会有一种带蓝色的火焰燃烧,并形成白色的氧化砷烟。游离元素易与氟和氮化合,在加热情况亦与大多数金属和非金属发生反应。不溶于水,溶于硝酸和王水,也能溶解于强碱,生成砷酸盐。 元素来源: 主要以硫化物矿形式存在,有雄黄(As4S4)、雌黄(As2S3)、砷黄铁矿(FeAsS)等。由三氧化二砷用碳还原而制得。 元素用途: 砷作合金添加剂生产铅制弹丸、印刷合金、黄铜(冷凝器用)、蓄电池栅板、耐磨合金、高强结构钢及耐蚀钢等。黄铜中含有重量砷时可防止脱锌。高纯砷是制取化合物半导体砷化镓、砷化铟等的原料,也是半导体材料锗和硅的掺杂元素,这些材料广泛用作二极管、发光二极管、红外线发射器、激光器等。砷的化合物还用于制造农药、防腐剂、染料和医药等。 用于制造硬质合金;黄铜中含有微量砷时可以防止脱锌;砷的化合物可用于杀虫及医疗。砷和它的可溶性化合物都有毒。 元素辅助资料: 砷在地壳中含量并不大,但是它在自然界中到处都有。砷在地壳中有时以游离状态存在,不过主要是以硫化物矿的形式存在如雌黄(As2S3 )、雄黄(As2S2)和砷黄铁矿(FeAsS)。无论何种金属硫化物矿石中都含有一定量砷的硫化物。因此人们很早就认识到砷和它的化合物。 经过分析,在我国商代时期的一些铜器中有砷,有的多达4%。铜砷合金中含砷约10%时呈现白色,有锡时含砷少一些,也可得银白色的铜。我国古代劳动人民创造了白铜。 砷的硫化物矿自古以来被用作颜料和杀虫剂、灭鼠药。硫化合物具有强烈毒性,今天砷的拉丁名称arsenium和元素符号As正是由这一词演变而来。 1世纪希腊医生第奥斯科里底斯叙述烧砷的硫化物以制取三氧化二砷,用于医药中。三氧化二砷在我国古代文献中称为砒石或砒霜。小剂量砒霜作为药用在我国医药书籍中最早出现在公元973年宋朝人编辑的《开宝本草》中。 西方化学史学家们一致认为从砷化合物中分离出单质砷的是13世纪德国炼金家阿尔伯特·马格努斯,他是用肥皂与雌黄共同加热获得单质砷的。比中国的葛洪大概晚了900年。 到18世纪,瑞典化学家、矿物学家布兰特阐明砷和三氧化二砷以及其他砷化合物之间的关系。拉瓦锡证实了布兰特的研究成果,认为砷是一种化学元素。 Se1817年瑞典化学家贝采里乌斯(J.J.Berzelius)用法龙镇产的黄铁矿制取硫酸,在铅室的底部发现有红色粉末状的物质。用王水溶解、过滤,滤液加氨水产生沉淀。沉淀经水洗干燥后,放入玻璃管中,加入少许钾加热,沉淀物即燃烧分解,将玻璃管插入水中,则部分溶解于水,溶液呈橘黄色,其色与钾的氢碲化合物所呈的红酒一般的色泽绝不相同,数小时后,液体变浑浊,具有红色羽毛状沉淀出现,再加硝酸,此沉淀物增多,过滤后,将沉淀物置蜡烛火焰燃烧,放出臭白菜的臭味,与碲大不一样。进一步研究,确定红色物质是与碲性质相似的一种新元素。硒的命名Selenium,源自希腊语“月亮”之意。因为硒是继碲之后发现的,且性质和碲很相似。而碲的希文原意是“地球”的意思。因此硒与碲呈姊妹元素。Br1824 年,年轻的法国化学家巴拉德(A.J.Balard)在研究海藻和废海盐母液时,把海藻烧成灰用热水浸取,再通入氯气,这时除得到紫黑色的晶体碘以外,他还发现在提取后的母液底部,总沉着一层深褐色的液体,有刺鼻的臭味,最后他证明这种深褐色的液体,就是尚未被人们发现的新元素。1826年巴拉德发表了论文《海藻中的新元素》。另外,他把氯气通到从地中海盐场中获得的废海盐的母液里,第一次获得了溴。开始,巴拉德建议把发现的新元素取名为“muride”,即“卤”,它源自拉丁词muria,意为“盐水”。巴拉德把自己的发现通知了巴黎科学院。科学院把这个新元素改称为“Bromine”,源自希腊词“bromos”,意为“恶臭”。因为它具有恶臭味,且是唯一的在常温下处于液态的非金属元素,因此中文名“溴”。值得一提的是,当巴拉德的论文《海藻中的新元素》发表后,德国著名的化学家利比希(J.VonLiebig)仔细阅读了该文,非常懊悔。因为在几年前他也做过类似的实验,也看到过这一奇怪的现象,只不过当时他仅凭臆想就断定这种红褐色的液体是氯化碘(ICl),因此他只是往瓶上贴一个“ICl”的标签就完了,错过了发现一种新元素的机会。后来,利比希把那张标签取下来挂在床头,以作教训,并在自传中写道:“从那以后,除非有非常可靠的实验作根据,我再也不凭空地自造理论了。”Kr1898年,英国化学家拉姆赛(W.Ramsay)和特拉弗斯(M.W.Travers)用化学方法以红热的铜和镁从空气样品中除去氧和氮后,将剩余的25ml残余气体混合物(惰性气体)转入一个与感应圈相联的普律克管里去观察它的光谱,只见一条黄色明线,比氦线略带绿色,另一条光辉的绿线,也不和氩、氦等气体的谱线位置重合,作新气体的密度测定发现在周期表上它位于溴和铷之间,从而确定了存在一种新的元素。这就是氪(Krypton)。氪(Krypton)的命名源自希腊语“Kryptos”,原意是“隐藏”、“隐匿的”,即隐藏于空气中多年才被发现。Rb 铷的发现:1861年,德国化学家本生(R.Bunsen)和德国的基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)处理锂云母,制成溶液,该溶液中除碱金属外,不含其它元素。然后加入少许氯化铂即得到大量沉淀,在分光镜上检查沉淀物时,发现在钾元素(K)两条线之间出现两条深紫色的线。该沉淀不断用热水洗涤,终于在灼烧沉淀的火焰中,发现钾线消失,而出现了红、黄和绿色等新明线数条,这些明线都不属于当时已知的元素。特别是一条深红的明线,位置正在太阳光谱最红一端,于是他们断定分离出了一种新元素,同时命名新元素为“铷”。同年,本生又用电解法首次制备出游离的金属铷。 铷的命名“Rubidium”,源自拉丁语,意为“最红的红色”或“暗红”。Sr 1790年英国爱丁堡的克劳福德(A.Crawford)在苏格兰的斯特朗廷(Strontian)利用已开采出的铅矿样品,第一个区别了自然界存在的碳酸锶和碳酸钡,经研究后,确定为一种新“土质”,并指出这新土质的氯化物的溶解度和结晶形状都不同于氯化钡,定名为锶土。后于1792年为霍普(T.Hope)所证实。 1808年,英国化学家戴维(H.Davy)在用电解法电解钾碱和钠碱获得钾和钠以后,继续用电解方法分解苦土(MgO)、石灰(CaO)、锶土(SrO)、重土(BaO),经过多次失败,终于获得金属钙、镁、锶、钡。他利用汞弧阴极电解氧化锶和**的混合物,然后从生成的汞齐上蒸出汞来,留下银球状的纯金属锶。 锶(Strontium)的命名是为了纪念初始发现地的地名斯特朗廷Y早期的化学家把任何不溶于水而且不受加热影响的物质都称为“土”。1794年,34岁的芬兰化学家兼矿物学家加多林(J.Gadolin)从瑞典斯德哥尔摩附近的小镇“意忒耳比”(Ytterby)的一个采石场所产的黑色矿物(硅铍钇矿)中,采用分级结晶法分离该矿时发现里面含有38%的“新土”,(即“钇土”,实为钇的氧化物),后经其他人重复分析,证实了该矿石里的确存在一种新元素。到1843年,莫桑德尔(C.G.Mosander,瑞典化学家)分析这种新土时,发现其中至少含有三种土质:无色氧化物为“钇土”、黄色的“铒土”、玫瑰色的“铽土”。并首次获得高纯度钇。 新元素被命名为Yttria,意为“意忒耳比”村镇发现的。汉译名称“钇”。而把首先发现其中含有钇的矿石命名为加多林(Gadotinite)矿。以纪念它的发现者加多林。尽管加多林当时得到的钇元素还不纯,但至今认为他是首先发现稀土元素的学者。Zr 发现人:克拉普罗德发现年代:1789年 1789年,德国的克拉普罗德,在分析锡兰锆时,发现了锆土。 锆锡合金等锆合金具有不吸收中子的特性,因此应用于核工业。斜锆石可用于制造实验室坩埚、高性能泵具和阀门。Clearzircon(ZrSiO4)是一种常见的宝石。 高熔点金属之一,呈浅灰色。密度6.49克/厘米3。熔点1852±2℃,沸点4377℃。化合价+2、+3和+4。第一电离能6.84电子伏特。锆的表面易形成一层氧化膜,具有光泽,故外观与钢相似。有耐腐蚀性,不溶于氢氟酸和王水;高温时,可与非金属元素和许多金属元素反应,生成固体溶液化合物。 粉末状铁与硝酸镐混合,可作闪光粉。金属锆几乎全部用作核反应堆中铀燃料元件的包壳。也用来制造照相用的闪光灯,以及耐腐蚀的容器和管道,特别是能耐盐酸和硫酸。锆的化学药品可作聚合物的交联剂。还可作为一些真空仪器的除气剂。Nb铌一种金属元素。铌能吸收气体,用作除气剂,也是一种良好的超导体。旧称“钶”。化学符号Nb,原子序数41,原子量92.90638,属周期系ⅤB族。1801年英国查尔斯·哈切特(Charles铌·Hatchett)在研究伦敦大英博物馆中收藏的铌铁矿中分离出一种新元素的氧化物,并命名该元素为columbium(中译名钶)。1802年瑞典A.G.厄克贝里在钽铁矿中发现另一种新元素 tantalum。由于这两种元素性质上非常相似,不少人认为它们是同一种元素。由于它与钽非常相似,起初他竟搞混了。1844年德意志H.罗泽详细研究了许多铌铁矿和钽铁矿,分离出两种元素,才澄清了事实真相。最后查尔斯·哈切特用神话中的女神尼俄伯(Niobe)的名字命名了该元素。在历史上,最初人们用铌所在的铌铁矿的名字“columbium”来称呼铌,现在偶尔还会见到这个名字。铌[1]在地壳中的含量为0.002%,主要矿物有铌铁矿〔(Fe,Mn)(Nb,Ta)2Ob〕、烧绿石〔(Ca,Na)2(Nb,Ta,Ti)2O6(OH,F)〕和黑稀金矿、褐钇铌矿、钽铁矿、钛铌钙铈矿。人们很早以前就发现,当温度降低到接近绝对零度的时俟,有些物质的化学性质会发生突然的改变,变成一种几乎没有电阻的“超导体”。物质开始具有这种奇异的“超导”性能的温度叫临界温度。不用说,各种物质的临界温度是不一样的。 要知道,超低温度是很不容易得到的,人们为此而付出了巨大的代价;越向绝对零度接近,需要付出的代价越大。所以我们对超导物质的要求,当然是临界温度越高越好。 具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。 人们曾经做过这样一个实验:把一个冷到超导状态的金属铌环,通上电流然后再断开电流,然后,把整套仪器封闭起来,保持低温。过了两年半后,人们把仪器打开,发现铌环里的电流仍在流动,而且电流强弱跟刚通电时几乎完全相同! 从这个实验可以看出,超导材料几乎不会损失电流。如果使用超导电缆输电,因为它没有电阻,电流通过时不会有能量损耗,所以输电效率将大大提高。 有人设计了一种高速磁悬浮列车,它的车轮部位安装有超导磁体,使整个列车可以浮起在轨道上约十厘米。这样一来,列车和轨道之间就不会再有摩擦,减少了前进的阻力。一列乘载百人的磁悬浮列车,只消一百马力的推动力,就能使速度达到每小时五百公里以上。 用一条长达二十公里的铌锡带,缠绕在直径为一点五米的轮缘上,绕组能够产生强烈而稳定的磁场,足以举起一百二十二公斤的重物,并使它悬浮在磁场空间里。如果把这种磁场用到热核聚变反应中,把强大的热核聚变反应控制起来,那就有可能给我们提供大量的几乎是无穷无尽的廉价电力。 不久前,人们曾用铌钛超导材料制成了一台直流发电机。它的优点很多,比如说体积小,重量轻,成本低,与同样大小的普通发电机相比,它发的电量要大一百倍。钽在外科医疗上也占有重要地位,它不仅可以用来制造医疗器械,而且是很好的“生物适应性材料”。 比如说吧,用钽片可以弥补头*的损伤,钽丝可以用来缝合神经和肌腱,钽条可以代替折断了的骨头和关节,钽丝制成的钽纱或钽网,可以用来补偿肌肉组织…… 在医院里,还会有这样的情况:用钽条代替人体里折断了的骨头之后,经过一段时间,肌肉居然会在钽条上生长起来,就像在真正的骨头上生长一样。怪不得人们把钽叫作“亲生物金属”哩。 为什么钽在外科手术中能有这样奇特的作用呢? 关键还是因为它有极好的抗蚀性,不会与人体里的各种液体物质发生作用,并且几乎完全不损伤生物的机体组织,对于任何杀菌方法都能适应,所以可以同有机组织长期结合而无害地留在人体里。 除了在外科手术中有这样好的用途外,利用铌、钽的仆学稳定性,还可以用它们来制造电解电容器、整流器等等。 特别是钽,目前约有一半以上用来生产大容量,小体积,高稳定性的固体电解电容器。全世界每年都要生产几亿只。 钽电解电容器没有“辜负”人们的厚望,它具有很多其他材料比不上的优点。 它比跟它一般大小的其他电容器“兄弟”的电容量大五倍,而且非常可靠、耐震,工作温度范围大,使用寿命长,现在已经大量地用在电子计算机、雷达、导弹、超音速飞机、自动控制装置以及彩色电视、立体电视等的电子线路中。Mo1.简介密度10.2克/立方厘米。熔点2610℃。沸点5560℃ 。化合价+2、+4和+6,稳定价为+6。钼是一种过渡元素,极易改变其氧化状态,在体内的氧化还原反应中起着传递电子的作用。在氧化的形式下,钼很可能是处于+6价状态。虽然在电子转移期间它也很可能首先还原为+5价状态,但是在还原后的酶中也曾发现过钼的其他氧化状态。钼是黄嘌呤氧化酶脱氢酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的组成成分,从而确知其为人体及动植物必需的微量元素。2.用途钼主要用于钢铁工业,其中的大部分是以工业氧化钼压块后直接用于炼钢或铸铁,少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中的钼含量不大于1%,但这方面的消费却占钼总消费量的50%左右。不锈钢中加入钼,能改善钢的耐腐蚀性。在铸铁中加入钼,能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18%的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小等特性,用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管和整流器等电子器件方面得到广泛应用。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂,用于航天和机械工业部门。钼是植物所必需的微量元素之一,在农业上用作微量元素化肥。纯钼丝用于高温电炉和电火花加工还有线切割加工;钼片用来制造无线电器材和X射线器材;钼耐高温烧蚀,主要用于火炮内膛、火箭喷口、电灯泡钨丝支架的制造。合金钢中加钼可以提高弹性极限、抗腐蚀性能以及保持永久磁性等,钼是植物生长和发育中所需七种微量营养元素中的一种,没有它,植物就无法生存。动物和鱼类与植物一样,同样需要钼。3.以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。钛、锆、铪元素不仅对钼合金起固溶强化作用,保持合金的低温塑性,而且还能形成稳定的、弥散分布的碳化物相,提高合金的强度和再结晶温度。钼合金有良好的导热、导电性和低的膨胀系数,在高温下(1100~1650℃)有高的强度,比钨容易加工。可用作电子管的栅极和阳极,电光源的支撑材料,以及用于制作压铸和挤压模具,航天器的零部件等。由于钼合金有低温脆性和焊接脆性,且高温易氧化,因此其发展受到限制。工业生产的钼合金有钼钛锆系、钼钨系和钼稀土系合金,应用较多的是第一类。钼合金的主要强化途径*溶强化、沉淀强化和加工硬化。通过塑性加工可制得钼合金板材、带材、箔材、管材、棒材、线材和型材,还能提高其强度和改善低温塑性。Tc1914年,当发现元素的X射线光谱与它的原子序数之间的简单关系后,曾有人预言43号“类锰”元素的存在。1937年意大利人佩若尔(C.Perrier)和西格雷(E.G.Segre),在劳伦斯(E.D.Lawrence)回旋加速器里,用中子或氘核轰击钼42Mo而分离出锝染98的一些放射性同位素,从而发现了锝。并用放射方法证明它的存在。由于锝是第一个用人工方法制得的元素,被命名为“Technetium”,它源自希腊词technetos,意为“人工制造”。在此之前的1925年,曾有三位德国化学家报导过称他们探测到了第43号元素,并将其命名为“masurium”(■)。该名称源自东普鲁士的一个名叫马祖里(Masuria,今属波兰)的特区名字。在长达15年的时间内,元素周期表中43号位置被“■”占据。而实际上是这几位化学家搞错了。第43号元素在地球上并不天然存在,它应是放射性元素,正确的名称是“锝”。自然界中的锝主要是铀的自裂变或钼钌铌受强宇宙射线作用下活化的结果。因此美国肯纳和科洛特曾从非洲的沥青铀矿中提取了微量Tc99,还有人用光镨质谱、中子活化分析在辉钼矿中发现了锝。Ru 1828年,俄国学者奥桑研究乌拉尔山的铂矿成份时,将粗制铂溶于王水,研究其残余物,指出其中含有新元素。1844年俄国化学家克劳斯(K.K.Klayc)分析锇铱矿时,提取了金属钌。他将锇铱矿粉与碳酸钾和硝酸钾混合在一起,放入银坩埚,上面加一层氧化镁,加热熔融,一个半小时后,倾入铁器中,再加入大量水,取出熔化物质,装入瓶中,在黑暗处放置四昼夜,将所得橙黄色溶液加入硝酸,即有柔软的黑色沉淀物(其中含OsO4及Ru(OH)2)发生,将黑色沉淀物与王水一同蒸馏分离出锇,所余残渣即为Ru2O3和OsO4,再在其中加入NH4Cl,将制得的氯钌化铵[(NH4)RuCl6]煅烧,即得海绵状金属钌。为了纪念俄罗斯(俄文PoccИЯ,拉丁文Ruthenia)克劳斯将新发现的元素命名为Ruthenium,汉译名称为“钌”。Rh 铑(音老),RHODIUM,源自rhodon,意为“玫瑰”,因为铑盐的溶液呈现玫瑰的淡红色彩,1803年发现。除了制造合金外,铑可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上。将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄腊,便造成一种特别优良的反射镜面。元素名称:铑元素原子量:102.9元素类型:金属发现人:武拉斯顿发现年代:1803~1804年发现过程:1803~1804年,英国的武拉斯顿,在提炼钯铂的废渣的玫瑰色盐里发现有铑的存在。元素描述:银白色金属,质极硬,耐磨,也有相当的延展性。密度12.4克/厘米3。熔点1966±3℃,沸点3727±100℃。化合价2、4和6。第一电离能7.46电子伏特。在中等的温度下,它也能抵抗大多数普通酸(包括王水在内)。在200~600℃可与热浓硫酸、热氢溴酸、次氯酸钠和游离卤素起化学反应。不与许多熔融金属,如金、银、钠和钾以及熔融的碱起反应。元素来源:存在于铂矿中,在精炼过程中可以集取而制得。元素用途:可用来制造加氢催化剂、热电偶、铂铑合金等。也常镀在探照灯和反射镜上。还用来作为宝石的加光抛光剂和电的接触部件。元素辅助资料:铑属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在,高度分散在各种矿石中,例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在,形成天然合金。在含铂系元素矿石中,通常以铂为主要成分,而其余铂系元素则因含量较小,必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石,因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。它们中除铂和钯外,不但不溶于普通的酸,而且不溶于王水。铂很易溶于王水,钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。 1803到1804年,在武拉斯顿发现钯不久,他将天然铂矿溶解在王水中,加入氢氧化钠溶液,中和过剩的酸,再加入氯化铵(NH4Cl),使铂沉淀为铂氯化铵((NH4)2[PtCl4]),再加入氰化汞,使钯沉淀为氰化钯,滤去沉淀后,往滤液中加入盐酸,除去过量的氰化汞,并把溶液蒸发至干,出现一种暗红色沉淀,分析证明是由一种新金属和钠的氯化物形成的盐Na3RhCl6·18H2O。因这种新金属的具有玫瑰的艳红色,就以希腊文中玫瑰rhodon命名它为rhodium(铑),元素符号定为Rh。Pd1803年英国的武拉斯顿在处理铂矿时,与铑一起发现钯。他用王水溶解粗铂,蒸去多余的酸以后,添加氰化*,得黄色沉淀[Pd(CN)2],灼烧该沉淀后得白色金属钯。钯的命名,是为了纪念当时发现的一颗小行星——武女星(Pallas)。Ag银的发现和金、铜等金属一样,差不多可以追溯到公元前4000年。远古时代,银就被认为是一种金属。银常以纯银的单质形态存在于大自然中。古埃及人就从大自然里采集到银,制成饰物。约在公元前3600年,在埃及王梅内斯(Menes)的书中曾提到银。他将银的价值定为金的五分之二。巴比仑在公元前3000年,从矿石提炼了铁、铜、银、铅。据称人们曾找到过一块重达13.5吨的纯银。到了公元前2000年,人类对金银加工技术有了很大提高,除了镀、包、镶以外,还能拉成细丝来刺锈。我国《禹贡》一书曾记载着“唯金三品”(即银、金、铜)可见我国至少在距今2000多年前就已认识了银。银的取名源自梵文“明亮”的意思。其元素符号来源于银的拉丁字银,对应月亮。Cd镉cadmium,源自kadmia,“泥土”的意思,1817年发现。和锌一同存在于自然界中。它是一种吸收中子的优良金属,制成棒条可在原子反应炉内减缓核子连锁反应速率,而且在锌-镉电池中颇为有用。它的鲜明的硫化物所制成的镉黄颜料,广受艺术家的欢迎。 1817年,德国的斯特罗迈厄,从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。他兼任政府委托的药商视察专员。正是他在视察药商的过程中,观察到含锌药物中出现的问题,促使他在1817年发现了镉。由于发现的新金属存在于锌中,就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium,元素符号定为Cd。In元素来源:主要以微量存在于锡石和闪锌矿中,用化学法或电解法由闪锌矿制得。 元素用途:质软,能拉成细丝。纯态的金属铟几乎没有什么商业价值,主要用于制造合金,以降低金属的熔点。铟银合金或铟铅合金的导热能力高于银或铅。可作低熔合金、轴承合金、半导体、电光源等的原料。主要作飞机用的涂敷铅的银轴承的镀层。铟箔往往插入核反应堆中以控制核反应的进行,铟[1]箔在反应堆中与中子反应后便呈现放射性,其呈现放射性的速度,可作为测量和反应进行的一个有价值的参数。发现: 1863年,德国的赖希和李希特,用光谱法研究闪锌矿,发现有新元素,即铟。 铊被发现和取得后,德国弗赖贝格(Freiberg)矿业学院物理学教授赖希由于对铊的一些性质感兴趣,希望得到足够的金属进行实验研究。他在1863年开始在夫赖堡希曼尔斯夫斯特(Himmelsfüst)出产的锌矿中寻找这种金属。这种矿石所含主要成分是含砷的黄铁矿、闪锌矿、辉铅矿、硅土、锰、铜和少量的锡、镉等。赖希认为其中还可能含有铊。虽然实验花费了很多时间,他却没有获得期望的元素。但是他得到了一种不知成分的草黄色沉淀物。他认为是一种新元素的硫化物。 只有利用光谱进行分析来证明这一假设。可是赖希是色盲,只得请求他的助手H.T.李希特进行光谱分析实验。李希特在第一次实验就成功了,他在分光镜中发现一条靛蓝色的明线,位置和铯的两条蓝色明亮线不相吻合,就从希腊文中“靛蓝”(indikon)一词命名它为indium(铟)(In)。两位科学家共同署名发现铟的报告。分离出金属铟的还是他们两人共同完成的。他们首先分离出铟的氯化物和氢氧化物,利用吹管在木炭上还原成金属铟,于1867年在法国科学院展出。 铟在地壳中的分布量比较小,又很分散。它的富矿还没有发现过,只是在锌和其他一些金属矿中作为杂质存在,因此它被列入稀有金属。 重金属,有轻微毒性。 健康危害: 铟比铅还毒。美国和英国已公布了铟的职业接触限值均为0.1mg/m3[11]。而这两个国家铅的标准为0.15mg/m3。说明铟的毒性不可轻视。液晶显示器含有铟,据新华社消息,28岁的黄力(化名)就职于江苏一家生产手机液晶显示屏的企业,主要工作是将一些金属粉喷在液晶屏幕模板上.工作两年后,他经常呼吸困难、喘不过气来,检查发现肺部布满雪花状的白色颗粒物.经过半年多时间的医学循征,呼吸科专家认为,黄力是罕见的铟中毒,他血液里的铟是常规的300倍。黄力肺里的粉尘颗粒无法抽出,所以肺部功能很难恢复,而且还在不断地自我排出蛋白质。所以每隔一个月就要到医院进行一次全肺灌洗,否则就可能旧病复发,有生命危险。 环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。 燃爆危险:可燃,具刺激性。[编辑本段]用途 铟锭因其光渗透性和导电性强,主要用于生产ITO靶材(用于生产液晶显示器和平板屏幕),这一用途是铟锭的主要消费领域,占全球铟消费量的70%。 其次的几个消费领域分别是:电子半导体领域,占全球消费量的12%;焊料和合金领域占12%;研究行业占6%。另,因为其较软的性质在某些需填充金 属的行业上也用于压缝。如:较高温度下的真空缝隙填充材料。 医学:肝、脾、骨髓扫描用铟胶体。脑、肾扫描用铟-DTPA。肺扫描用铟Fe(OH)**3颗粒。胎盘扫描用铟Fe抗坏血酸。肝血池扫描用铟输铁蛋白中国是世界上铟锭主要生产地,此外全球还有美国、加拿大及日本等国生产。 我国的铟分布在铅锌矿床和铜多金属矿床中,保有储量为13014t,分布15个省区,主要集中在云南(占全国铟总储量的40%)、广西(31.4%)、内蒙古(8.2%)、青海(7.8%)、广东(7%)。 尚未发现铟的单独矿床,它以微量伴生在锌、锡等矿物中。当其含量达十万分之几,就有工业生产价值,目前主要是从闪锌矿中提取。另外,从锌、铅和锡生产的废渣、烟尘中也可回收铟。Sn锡,原子序数50,原子量118.71,元素名来源于拉丁文。在约公元前2000年,人类就已开始使用锡。锡在地壳中的含量为0.004%,几乎都以锡石(氧化锡)的形式存在,此外还有极少量的锡的硫化物矿。锡有14种同位素,其中10种是稳定同位素,分别是:锡112、114、115、116、117、118、119、120、122、124。 金属锡柔软,易弯曲,熔点231.89°C ,沸点2260°C。有三种同素异形体:白锡为四方晶系,密度7.28克/立方厘米;,硬度2,延展性好;灰锡为金刚石形立方晶系,密度5.75克/厘米³;脆锡为正交晶系,密度6.54克/厘米³。锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证,我国周朝时,锡器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也发现有锡制的日常用品。 我国有丰富的锡矿,特别是云南个旧市,是世界闻名的“锡都”。此外,广西、广东、江西等省也都产锡。1800年,全世界锡的年产量仅四千吨,1900年为八万五千吨,1940年为二十五万吨,现在已超过六十万吨。 金属锡主要用于制造合金。 锡与硫的化合物——硫化锡,它的颜色与金子相似,常用作金色颜料。 锡与氧的化合物——二氧化锡。锡于常温下,在空气中不受氧化,强热之,则变为二氧化锡。二氧化锡是不溶于水的白色粉末,可用于制造搪瓷、白釉与乳白玻璃。1970年以来,人们把它用于防止空气污染——汽车废气中常含有有毒的一氧化碳气体,但在二氧化锡的催化下,在300℃时,可大部转化为二氧化碳。 锡器历史悠久,可以追溯到公无前3700年,古时候,人们常在井底放上锡块,净化水质。在日本宫廷中,精心酿制的御酒都是用锡器作为盛酒的器皿。它具有储茶色不变,盛酒冬暖夏凉,淳厚清冽之传。锡茶壶泡茶特别清香,用锡杯喝酒石酸清冽爽口,锡瓶插花不易枯萎。 锡器的材质是一种合金,其中纯锡含量在97%以上,不含铅的成份,适合日常使用。锡器平和柔滑的特性,高贵典雅的造型,历久常新光泽,历来深受贵族人士的青睐,在欧洲更成为古典文化的一种象征。 锡是排列在白金,黄金及银后面的第四种贵金属,它富有光泽、无毒、不易氧化变色,具有很好的杀菌、净化、保鲜效用。生活中常用于食品保鲜、罐头内层的防腐膜等。 锡是一种质地较软的金属,熔点较低,可塑性强。它可以有各种表面处理工艺,能制成多种款式的产品,有传统典雅的欧式酒具、烛台、高贵大方的茶具,以至令人一见倾心的花瓶和精致夺目的桌上饰品,式式具全媲美熠熠生辉的银器。锡器以其典雅的外观造型和独特的功能效用早已风靡世界各国,成为人们的日常用品和馈赠亲友的佳品。 锡在我国古代常被用来制作青铜。锡和铜的比例为3:7。Sb锑的发现和使用可以追溯到公元前3000年。古埃及人曾使用过锑青铜和金属锑。中国早在夏商、西周、春秋时代就已知道应用锑和锑化物。公元8世纪,阿拉伯的扎比尔·伊本·赫杨(J.I.Hayyan)首先使用锑的化学术语。古希腊人用“硫化锑矿”作描眉的黑色颜料。1546年用木炭将硫化锑还原成功。1604年,巴西尔·波兰亭在《锑的凯旋车》一书中极力称赞锑和锑盐的药用价值。17世纪,德国邵尔德将金属铁与辉锑矿共熔制得锑。锑的命名希腊文为antinmonium有几种解释。原意为非单独存在的金属,说明锑总是和别的矿物一起存在。其元素符号源于stibnite(含锑矿物名)。 Te1782年奥地利人缪勒(F.J.Müller)从含金的白色矿石中,提取出一种貌似“金属”的物质,经仔细研究后,断定是一种新元素。为了证实自己的发现,他曾请瑞典化学家贝格曼帮助鉴定,但因样品少,未能确定是什么元素,只能证明它不是已发现过的锑。由于上面的情况,使得这一重要发现被人们忽视了十六年之久。直至1798年才由德国矿物学家克拉普罗特(M.H.Klaproth)从金矿中分离出这种新元素。他用的方法是:先用王水溶解金矿粉,残渣(H2TeO4)用水溶解后,加过量苛性钠,将褐色沉淀物滤去后,再加盐酸于滤液中,这时就有H2TeO4沉淀产生。取沉淀用水冲洗,烘干,并用油调至油状装入玻瓶中,加热至全部红炽,冷却后在接受器中和玻璃瓶壁上发现金属状颗粒,这就是“碲”。克拉普罗特把这一新元素取名为Tellurium(碲),该词源自拉丁语“地球”的意思。I 单质碘呈紫黑色晶体,密度4.93克/立方厘米。53号元素(质子数53),相对原子质量126.9。熔点113.5℃,沸点184.35℃。化合价-1、+1、+3、+5和+7。电离能10.451电子伏特。具有金属光泽,性脆,易升华。有毒性和腐蚀性。易溶于乙醚、乙醇、氯仿和其他有机溶剂,也溶于氢碘酸和碘化钾溶液而呈深褐色。可与大部分元素直接化合,但不象其他卤素反应那样剧烈,碘的典型有机反应有:芳香族化合物的亲电子置换,形成芳基碘化物;邻近羰基官能团的碳原子的碘化作用;碘(I)在跨越不饱和烃的多重键上的加成反应。但难溶于水,由于歧化反应的结果,所得棕黄色得溶液显酸性。在水溶液中,需要强的还原剂才能使碘还原成(I-)。碘单质遇淀粉会变蓝色。碘的发现 我国远在公元前4世纪的《庄子》中就有关于瘿病,即今碘缺乏病的记载。其中,晋葛洪(公元4世纪)首先用海藻的酒浸液治疗瘿病;隋巢元方(公元7世纪)提出了瘿病与水、土有关的学说;唐孙思邈与王涛(公元8世纪)又扩大了用昆布来治疗瘿病。国外与公元12世纪才开始用海藻治疗甲状腺肿,比我国晚了约800年。经过几个世纪的生活实践和对碘的研究,碘在1813年由法国Courtois从海藻灰中首次分离得到;后来由Glussac命名为碘;1820年Coindet建议用碘制剂防治甲状腺肿;1896年Baumann首次证实甲状腺有聚碘的功能,并从甲状腺中分离出碘。Xe1898年,英国化学家拉姆赛(W.Ramsay)和特拉弗斯(M.W.Travers),在分馏液态空气时,制得了氪和氖。又把氪反复分次萃取,从其中又取出一种质量更重的气体。根据对发射光谱的研究发现了氙。氙的取名为“Xenon”,源自希腊词Xenos,意为“陌生的”,即为人们所生疏的气体,因为它在空气中的含量极少,仅占总体积的一亿分之八。Cs 1860年,德国化学家本生(R.Bunsen)和基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)在对矿泉水进行研究时,先分出Ca、Sr、Mg、Li等元素后,将母液滴在火焰上,用分光镜进行光谱分析时,发现其焰光有两条不知来源的蓝线,他们证明是一种新元素。二十年后的1881年塞特堡(C.Setterberg)首次用电解法分离出金属铯。新元素被命名为Caesium(铯),源自拉丁语“天空的蓝色”之意。Ba1779年,瑞典的舍勒首次证明从重晶石所得的氧化物是与石灰不同的物质,他将重晶石、木炭粉和蜂蜜三者调成糊状,然后加热使硫酸盐还原成硫化物,将所得硫化物溶于盐酸中,加入过量碳酸钾,即产生沉淀。该沉淀物不同于碳酸钙,比重大,因此确定重晶石含有一新元素。从而发现了钡。1808年,英国的戴维(H.Davy)用电解法首先制得金属钡。他用汞作阴极,电解由重晶石制得的氧化钡,然后将电解所得的钡汞齐中的汞蒸去,制得钡。钡的命名为“Barium”,该词源自重晶石的名称。因为重晶石是17世纪在意大利的波伦亚城附近发现的。当时有一个名叫卡仙罗拉(Casciarola)的鞋匠和炼金术士对它进行了研究。他注意到该重晶石与可燃物混合并烧到红热时它会发生磷光。这样重晶石就得到了波伦亚石的名称。La元素英文名称:Lanthanum镧:原子序数57,原子量138.9055,元素名来源于希腊文,原意是“隐蔽”。镧1839年瑞典化学家莫桑德尔从粗硝酸铈中发现镧,并确认是一种新元素。镧在地壳中的含量为0.00183%,是稀土元素中含量最丰富的一个。镧有两种天然同位素:镧139和放射性镧138。发现人:莫桑德尔 发现时间和地点:1839瑞典 发现人:卡尔·古斯塔法·莫桑德尔(Carl·Gustaf·Mosander)发现年代:1839年Ce下一个是“铈”,别搞错,镧系不是一个元素。 "铈"这个元素是由德国人M.H.Klaproth,瑞典人J.J.Bergelius和W.Hisinger于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。熔点为799℃,沸点为3426℃,密度为8.240g/cm3(α)(25℃)。灰色活泼的金属,是镧系金属中自然丰度最高的一种,性质活泼。在空气中失去光泽,加热时燃烧,与水迅速反应,溶于酸。用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。铈的广泛应用: (1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨。 (2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。 (3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。目前领先的是法国罗纳普朗克公司。 (4)CeiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。 元素描述: 灰色金属,有延展性。熔点799℃,沸点3426℃。密度:立方晶体6.76克/厘米3,六方晶体6.66克/厘米3。外围电子层排布4f15d16s2。第一电离能5.47电子伏特。化学性质活泼,用刀刮即可在空气中燃烧(纯的铈不易自燃,但稍氧化或与铁生成合金时,极易自燃);加热时,在空气中燃烧生成二氧化铈。能与沸水作用,溶于酸,不溶于碱。受低温和高压时,出现一种反磁性体,比普通形式的铈致密18%。铈是稀土元素中最丰富的金属元素。有四种同位素:136Ce、138Ce、140Ce、142Ce。142Ce是放射性的α放射体,半衰期为5×1015年。 元素来源: 铈主要存在独居石和氟碳铈矿中,也存在于铀、钍、钚的裂变产物中。常由氧化铈用镁粉还原,或由电解熔融的氯化铈而制得。 元素用途: 铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。 铈是稀土元素。稀土元素是指钪、钇和全部镧系元素。铈和另一稀土元素钇是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素,因而它们在稀土元素中首先被发现。欧洲北部斯堪的纳维亚半岛上的挪威和瑞典是稀土元素矿物比较丰富的产地,因而这两种元素在这个地区最先被发现。 钇和铈的氧化物以及其他稀土元素氧化物和土族元素的氧化物一样很难还原。直到1875年希尔布郎德利用电解熔融的铈的氧化物,获得金属铈。这是今天取得稀土元素金属的一种普遍的方法。它们的发现不仅仅是发现了它们的本身,而且带来了其他稀土元素的发现。其他稀土元素的发现是从这两个元素的发现开始的。钇和铈的发现仅仅是打开了发现稀土元素的第一道大门,是发现稀土元素的第一阶段。 稀土元素有“工业的维生素”的美誉,因其具有特殊的发光、磁学和电学性质,常被用来开发如铁磁、磁致伸缩、荧光、储氢和催化剂等新材料。铈作为第一个具有4f电子的稀土元素,是物理和材料学的研究热点之一。铝和其它相似元素形成了一系列的铝合金,在日常生活中具有极其重要的作用。但根据休谟-饶塞里准则(Hume-Rotheryrules),由于铈和铝两者原子半径和电子化学性质的极大差异,只能形成大量的化合物,但是却不能形成取代型固溶体合金。 通过与浙江大学光彪讲座教授毛河光院士的合作,浙江大学新结构材料研究中心博士生曾桥石在导师蒋建中教授的指导下,采用先进的高强度、高精度、原位高压同步辐射X射线衍射技术对Ce3Al金属合金材料进行了仔细的研究,发现在15GPa压力下Ce3Al晶体合金发生了有序金属间化合物到固溶体合金的转变,当压力达到25GPa时在金属玻璃Ce3Al中也观测到固溶体合金的转变。通过大量X射线衍射和吸收谱的实验测量以及第一性原理的理论计算,他们发现,压力诱导Kondo体积塌陷和铈原子4f电子非局域性使得铈铝两个原子半径和电负性差异缩小,实现了新型面心立方Ce3Al固溶体合金材料的形成。同时还发现,在卸压后(至少1年之内)这种新型固溶体合金材料在结构上保持稳定。Pr镨,原子序数 59,原子量140.90765,元素名来源于希腊文,原意是“绿色”。1841年瑞典化学家莫桑德尔从铈土中得到镨、钕的混合物;1885年奥地利的韦耳斯拔从中分离出绿色的镨盐和玫瑰色的钕盐,确定它们是两种新元素。镨在地壳中的含量约0.000553%,常于其它稀土元素共生于许多矿物中。天然稳定同位素只有镨141。镨的名称Praseodymium来源于希腊语词prasios(绿色)和didymos(成对的)。1841年发现镧的瑞典化学家卡尔•古斯塔夫•莫散德从含镧的矿物中分离出一种稀有的didymium土,1874年瑞典地质学家波•提奥多•克莱夫证实了didymium土实际是两种元素的混合物。1879年,勒考•德•布瓦包得兰从铌钇矿(samarskite)中取耐温优质镨黄得的didymium土中分离出一种新元素钐,因此取名(praseodymium)。直到1885年奥地利化学家C•F•奥尔•冯•韦耳斯拔男爵才成功地将didymium土分离为镨和钕。两种元素的金属盐的颜色不同。 自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后,各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。在发现钐和钆的同一时期里,1885年奥地利化学家韦尔塞巴赫从didymium(当时被认为是一种稀土元素)的氧化物中分离出两种新元素的氧化物,其中一种被命名为preseodidymium,后来被简化为praseodymium,元素符号Pr。镨、钆、钐、钕都是从当时被认为是一种稀土元素的didymium中分离出来的。由于它们的发现,didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门,是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的将应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离,另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。 镨是稀土金属中的一种。稀土是历史遗留的名称,从18世纪末叶开始被陆续发现。当时人*于把不溶于水的固体氧化物称作土,例如把氧化铝叫做陶土,氧化镁叫苦土。稀土是以氧化物状态分离出来,很稀少,因而得名稀土,稀土元素的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)至71(Lu)。它们的化学性质很相似,这是由于核外电子结构特点所决定的。它们一般均生成三价化合物。钪的化学性质与其它稀镨玛科技土差别明显,一般稀土矿物中不含钪。钷是从铀反应堆裂变产物中获得,放射性元素147Pm半衰期2.7年。过去认为钷在自然界中不存在,直到1965年,荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石中,才发现了钷的痕量成分。 因此,中国1968年将钷划入64种有色金属之外。1787年瑞典人阿累尼斯(C.A.Arrhenius)在斯德哥尔摩(Stockholm)附近的伊特比(Ytterby)小镇上寻得了一块不寻常的黑色矿石,1794年芬兰化学家加多林(J.Gadolin)研究了这种矿石,从其中分离出一种新物质,三年后(1797年),瑞典人爱克伯格(A.G.Ekeberg)证实了这一发现,并以发现地名给新的物质命名为Ytteia(钇土)。后来为了纪念加多林,称这种矿石为Gadolinite(加多林矿,即硅铍钇矿)。1803年德国化学家克拉普罗兹(M.H.Klaproth)和瑞典化学家柏齐力阿斯(J.J.Berzelius)及希生格尔(W.Hisinger)同时分别从另一矿石(铈硅矿)中发现了另一种新的物质---铈土(Ceria)。1839年瑞典人莫桑得尔(C.G.Mosander)发现了镧和镨钕混合物(didymium)。 1885年奥地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。1879年法国人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)发现了钐。1901年法国人德马尔赛(E.A.Demar青铜镨cay)发现了铕。1880年瑞士马利纳克(J.C.G.DeMarignac)发现了钆。1843年莫桑得尔发现了铽和铒。1886年布瓦普德朗发现了镝。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)发现了钬和铥。1974年美国人马瑞斯克(J.A.Marisky)等从铀裂产物中得到钷。1879年瑞典人尼尔松(L.F.Nilson)发现了钪。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷,历时150多年。Nd 钕(nǚ),原子序数 60,原子量144.24,元素名来源于希腊文,原意是“孪生”。1841年瑞典化学家莫桑德尔从铈土中得到镨、钕的混合物;1885年奥地利的韦耳斯拔从中分离出绿色的镨盐和玫瑰色的钕盐,并确定它们是两种新元素。钕在地壳中的含量为0.00239%,主要存在于独居石和氟碳铈矿中。自然界存在7种钕的同位素:钕142、143、144、145、146、148、150,其中钕142含量最高。 发现人:冯•韦尔塞巴赫 发现年代:1885年 发现过程:1885年由冯•韦尔塞巴赫发现的。 元素描述:银白色金属,较活泼,室温下在空气中缓慢氧化,能与水和酸作用放出氢。有顺磁性。 元素来源:存在于独居石中,由含水氯化钕经脱水后用金属钙还原,或由无水氯化钕经熔融后电解而制得。元素用途:用于制造特种合金、电子仪器和光学玻璃。在制造激光器材方面,有着重要的应用。元素辅助资料: 自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后,各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。在发现钐和钆的同一时期里,1885年奥地利化学家韦尔塞巴赫从didymium(当时被认为是一种稀土元素)的氧化物中分离出两种新元素的氧化物,其中一种被命名为neodidymium,后来被简化为neodymium,元素符号Pr。 钕、镨、钆、钐都是从当时被认为是一种稀土元素膁idymium中分离出来的。由于它们的发现,didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门,是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的将应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离,另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。 钕是稀土金属中的一种。稀土是历史遗留的名称,从18世纪末叶开始被陆续发现。当时人*于把不溶于水的固体氧化物称作土,例如把氧化铝叫做陶土,氧化镁叫苦土。稀土是以氧化物状态分离出来,很稀少,因而得名稀土,稀土元素的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)至71(Lu)。它们的化学性质很相似,这是由于核外电子结构特点所决定的。它们一般均生成三价化合物。钪的化学性质与其它稀土差别明显,一般稀土矿物中不含钪。钷是从铀反应堆裂变产物中获得,放射性元素147Pm半衰期2.7年。过去认为钷在自然界中不存在,直到1965年,荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石中,才发现了钷的痕量成分。 因此,中国1968年将钷划入64种有色金属之外。1787年瑞典人阿累尼斯(C.A.Arrhenius)在斯德哥尔摩(Stockholm)附近的伊特比(Ytterby)小镇上寻得了一块不寻常的黑色矿石,1794年芬兰化学家加多林(J.Gadolin)研究了这种矿石,从其中分离出一种新物质,三年后(1797年),瑞典人爱克伯格(A.G.Ekeberg)证实了这一发现,并以发现地名给新的物质命名为Ytteia(钇土)。后来为了纪念加多林,称这种矿石为Gadolinite(加多林矿,即硅铍钇矿)。1803年德国化学家克拉普罗兹(M.H.Klaproth)和瑞典化学家柏齐力阿斯(J.J.Berzelius)及希生格尔(W.Hisinger)同时分别从另一矿石(铈硅矿)中发现了另一种新的物质---铈土(Ceria)。 1839年瑞典人莫桑得尔(C.G.Mosander)发现了镧和镨钕混合物(didymium)。1885年奥地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。1879年法国人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)发现了钐。1901年法国人德马尔赛(E.A.Demarcay)发现了铕。1880年瑞士马利纳克(J.C.G.DeMarignac)发现了钆。1843年莫桑得尔发现了铽和铒。1886年布瓦普德朗发现了镝。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)发现了钬和铥。1974年美国人马瑞斯克(J.A.Marisky)等从铀裂产物中得到钷。1879年瑞典人尼尔松(L.F.Nilson)发现了钪。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷,历时150多年。 用途 钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位,多年来成为市场关注的热点。金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高,被称作当代“永磁之王”,以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成功,标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5-2.5%钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。另外,掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上,掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展,稀土科技领域的拓展和延伸,钕元素将会有更广阔的利用空间。Pm 钷〔pǒ〕原子序数61,自然界没有,存在于铀,钍和钚的裂解产物。钷是一种人造的放射性元素。钷的乙种射线能使磷光体发光,用来制造荧光粉、航标灯,亦用来制造小而轻的原子电池。可作热源。为真空探测和人造卫星提供辅助能量。Pm147放出能量低的β射线,用于制造钷电池。作为导弹制导仪器及钟表的电源。此种电池体积小,能连续使用数年之久。此外,钷还用于便携式X-射线仪、制备荧光粉、度量厚度以及航标灯中。 1945年,美国田纳西州橡树岭克林顿实验室的研究人员马林茨基、格伦丁宁和克里尔在铀裂变产物中发现了61号元素。他们应用了新的离子色层分离法把它分离出来,并研究了它。新元素并命名为promethium,元素符号定为Pm,名称来自希腊神话中偷取火种给人类的英雄普罗米修斯(Prometheus)。1949年国际纯粹和应用化学联合会接受了这一名称。 一直到1948年,才制得可以看得见并可称重的氯化钷(PmCl3,黄色)和硝酸钷(Pm(NO3)3)各3毫克。1965年从6000吨铀矿中取得350毫克钷,是铀自动分裂的产物(一说为1986年M.阿特雷普微(M.Attrep)从刚果沥青铀矿中分离出钷,含量甚微,每千克矿物中仅含4×10^-15克)。这样地壳中也找到了它。 迄今已合成28个钷的同位素,钷-147的寿命是2.6234年,β辐射弱,因而被用来制造像药片一样大小的原子电池。由于这种能源很安全,而且作用的时间长,具有钷-147的电池首先应用在助听器和轻便的无线电接受器中。 元素符号:Pm英文名:Promethium中文名:钷 相对原子质量:144.913常见化合价:+3电负性:1.13 外围电子排布:4f56s2核外电子排布:2,8,18,23,8,2 同位素及放射线:Pm-143[265y]Pm-144[360y]Pm-145[17.7y]Pm-146[5.53y]Pm-147(放β[2.62y])Pm-148[5.37d]Pm-148m[41.3d]Pm-149[2.21d]Pm-151[1.18d] 电子亲合和能:0KJ·mol-1 第一电离能:535KJ·mol-1第二电离能:1052KJ·mol-1第三电离能:0KJ·mol-1 单质密度:6.475g/cm3单质熔点:1042.0℃单质沸点:3000.0℃ 原子半径:2.62埃离子半径:1.09(+3)埃共价半径:1.63埃 常见化合物:未知 发现人:马林斯、基格伦登宁、科里尔时间:1945地点:美国 名称由来: 得名于希腊神话中的普罗米修斯(Prometheus)。 元素描述: 原本产生于恒星里,地球上的钷有着多种起源。 元素来源: 先天并不存在,产生于铀、钍和钚的裂变产物中。 元素用途: 用作测量厚度仪器的射线源。Sm 钐,钐原子序数62,原子量150.36,元素名来源于发现它的矿石名。银白色金属,似铁一样硬。在空气中很快变暗,加热到150℃即着火,燃烧生成氧化物。天然存在的同位素有144Sm、147Sm~150Sm、152Sm和154Sm。 可以用离子交换法从其他稀土元素中分离制得,也可由氧化钐用钡或镧还原制得。 自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后,各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。1878年,法国光谱学家、化学家德拉丰坦就从莫桑德尔发现的称为didymium的元素中发现了一种新元素,称为decipium。但1879年,法国另一位化学家布瓦博德朗利利用光谱分析,确定decipium是一些未知和已知稀土元素的混合物,并从中分离出当时未知一种新元素,命名它为samarium,元素符号Sm,也就是钐。 钐用于电子和陶瓷工业。钐容易磁化却很难退磁,这意味着将来在固态元件和超导技术中将会有重要的应用。Eu铕,1901年,德马凯(Eugene-AntoleDemarcay)从“钐”中发现了新元素,取名为铕(Europium)。这大概是根据欧洲(Europe)一词命名的。氧化铕大部分用于荧光粉。Eu3用于红色荧光粉的激活剂,Eu2用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S:Eu3是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进,故正在被广泛应用。铕为铁灰色金属,熔点822°C,沸点1597°C,密度5.2434克 /厘米³;铈稀土元素中密度最小、最软和最易挥发的元素。铕为稀土元素中最活泼的金属:室温下,铕在空气中立即失去金属光泽,很快被氧化成粉末;与冷水剧烈反应生成氢气;铕能与硼、碳、硫、磷、氢、氮等反应。铕广泛用于制造反应堆控制材料和中子防护材料。Gd钆:原子序数64,原子量157.25,元素名来源于研究镧系元素有卓越贡献的芬兰科学家加多林。1880年瑞士的马里尼亚克分离出钆,1886年法国化学家布瓦博德朗制出纯净的钆,并命名。钆在地壳中的含量为0.000636%,主要存在于独居石和氟碳铈矿中。一种金属元素,稀土金属。它的氟化物和硫化物都带淡红色。用于微波技术、彩色电视机的荧光粉、原子能工业及配制特种合金。 钆为银白色金属,有延展性,熔点1313°C,沸点3266°C,密度7.9004克/厘米³。钆在室温下有磁性。金属钆钆在干燥空气中比较稳定,在湿空气中失去光泽;能与水缓慢反应;溶于酸形成相应的盐。钆有最高的热中子俘获面,可用作反应堆控制材料和防护材料;用钆盐经磁化制冷可获得接近绝对零度的超低温。1880年,瑞士的马里格纳克(G.deMarignac)将“钐”分离成两个元素,其中一个由索里特证实是钐元素,另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认,1886年,马里格纳克为了纪念钇元素的发现者,研究稀土的先驱荷兰化学家加多林(GadoLinium),将这个新元素命名为钆。钆在现代技革新中将起重要作用。发现人:马里纳克(C.G.Marignac) 发现年代:1880年 发现过程:1880年,马里纳克(C.G.Marignac)发现。 自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后,各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。在发现钐后的第2年,1880年瑞士科学家马里纳克发现了两个新元素并分别命名为gammaalpha和gammabeta。后来证实gammabeta和钐是同一元素。1886年布瓦博德朗制得纯净的gammaalpha,并确定它是一种新元素。命名为gadolinium,元素符号Gd。这是为了纪念芬兰矿物学家加多林(J.Gadonlin)。钆、钐、镨、钕都是从当时被认为是一种稀土元素的didymium中分离出来的。由于它们的发现,didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门,是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的将应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离,另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。元素来源:钆,源自硅铍钆矿石。可由氟化钆GdF3•2H2O用钙还原而制得。 元素用途:常用作原子反应堆中吸收中子的材料。也用于微波技术、彩色电视机的荧光粉。 在潮湿的空气中变晦暗。溶于酸,不溶于水。氧化物为白色粉状。盐类无色。有良好的超导电性能、高磁矩及室温居里点等特殊性能。钆有以下同位素:152Gd、154Gd~158Gd、160Gd目前世界上已知的稀土矿物及含有稀土元素的矿物有250多种,稀土元素含量较高的矿物有60多种,有工业价值的不到10种。中国稀土资源极其丰富,其特点可概括为:储量大、品种全、有价值的元素含量高、分布广。中国稀土的工业储量(按氧化物计)*外稀土工业储量的2.2倍。国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和苏联等国,工业储量(按氧化物计)为701.11万吨。稀土金属及其合金在炼钢中起脱氧脱硫作用,能使两者的含量降低到0.001%以下,并改变夹杂物的形态,细化晶粒,从而改善钢的加工性能,提高强度、韧性、耐腐蚀性和抗氧化性等。稀土金属及其合金用于制造球墨铸铁、高强灰铸铁和蠕墨铸铁,能改变铸铁中石墨的形态,改善铸造工艺,提高铸铁的机械性能。在青铜和黄铜冶炼中添加少量的稀土金属能提高合金的强度、延伸率、耐热性和导电性。 在铸造铝硅合金中添加1%-1.5%的稀土金属,可以提高高温强度。在铝合金导线中添加稀土金属,能提高抗张强度和耐腐蚀性。Fe-Cr-Al电热合金中添加0.3%的稀土金属,能提高抗氧化能力,增加电阻率和高温强度。在钛及其合金中添加稀土金属能细化晶粒,降低蠕变率,改善高温抗腐蚀性能。用铈族混合稀土氯化物和富镧稀土氯化物制备的微球分子筛,用于石油催化裂化过程。稀土金属和过渡金属复合氧化物催化剂用于氧化净化,能使一氧化碳和碳氢化物转化为二氧化碳和水。镨钕环烷—烷基铝—氯化烷基铝三元体系催化剂用于合成橡胶。 稀土抛光粉用于各种玻璃器件的抛光。单一的高纯稀土氧化物用于合成各种荧光体,如彩色电视红色荧光粉、投影电视白色荧光粉等荧光材料。稀土金属碘化物用于制造金属卤素灯,代替碳精棒电弧灯作照明光源。用稀土金属制备的稀土—钴硬磁合金,具有高剩磁、高矫顽力的优点。钇铁石榴石铁氧体是用高纯Y2O3和氧化铁制成单晶或多晶的铁磁材料。它们用于微波器件。高纯Gd2O3用于制备钇镓石榴石,它的单晶用作磁泡的基片。金属镧和镍制成的LaNi5贮氢材料,吸氢和放氢速度快,每摩尔LaNi5可贮存6.5—6.7摩尔氢。在原子能工业中,利用铕和钆的同位素的中子吸收截面大的特性,作轻水堆和快中子增殖堆的控制棒和中子吸收剂。稀土元素作为微量化肥,对农作物有增产效果。打火石是稀土发火合金的传统用途,目前仍是铈组稀土金属的重要用途。 元素类型:金属 发现人:马里纳克(C.G.Marignac) 发现年代:1880年 发现过程:1880年,马里纳克(C.G.Marignac)发现。 元素描述:在潮湿的空气中变晦暗。溶于酸,不溶于水。氧化物为白色粉状。盐类无色。有良好的超导电性能、高磁矩及室温居里点等特殊性能。钆有以下同位素:152Gd、154Gd~158Gd、160Gd。 元素来源:钆,源自硅铍钆矿石。可由氟化钆GdF3•2H2O用钙还原而制得。 元素用途:常用作原子反应堆中吸收中子的材料。也用于微波技术、彩色电视机的荧光粉。Tb 一种金属元素,属稀土金属,无色结晶的粉末,有毒。它的化合物可做杀虫剂,亦用来治疗皮肤病1843年瑞典的莫桑德(KarlG.Mosander)通过对钇土的研究,发现铽元素(Terbium)。铽的应用大多涉及高技术领域,是技术密集、知识密集型的尖端项目,又是具有显著经济效益的项目,有着诱人的发展前景。激活剂 荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂,如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质,在激发状态下均发出绿色光。磁光贮存材料 磁光贮存材料,近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规模,用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光光盘,作计算机存储元件,存储能力提高10~15倍。磁光玻璃 含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离器和环形器的关键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金(TerFenol)的开发研制,其他用途 Terfenol是70年代才发现的新型材料,该合金中有一半成份为铽和镝,有时加入钬,其余为铁,该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制,当Terfenol置于一个磁场中时,其尺寸的变化比一般磁性材料变化大这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳,目前已广泛应用于多种领域,从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机构和飞机太空望远镜的调节 机翼调节器等领域。 1843年由莫桑德尔(C.G.Mosander)发现。当初命名为氧化铒,1877年才正式命名为铽。1905年第一次由乌贝因(G.Urbain)提纯制出。元素描述: 银灰色金属。高温下易被空气所腐蚀;室温下腐蚀极慢。溶于酸,盐类无色。氧化物Tb4O7是棕色。元素来源: 少量存在于磷铈钍砂和硅铍钇矿中。元素用途: 用于制作高温燃料电池和激光材料。 元素辅助资料: 在发现镧的同一时期里,莫桑德尔对最初发现的钇进行了分析研究,并于1842年发表报告,明确最初发现的钇土不是单一的元素氧化物,而是三种元素的氧化物。他把其中的一种仍称为钇土,其中一种命名为terbia(铽土)。元素符号定为Tb。它的命名来源和钇一样,出自最初发现钇矿石的产地,瑞典斯德哥尔摩附近的小蛞姨乇龋╕tterby)。 铽和另两个元素镧、铒的发现打开了发现稀土元素的第二道大门,是发现稀土元素的第二阶段。他们的发现是继铈和钇两个元素后又找到稀土元素中的三个。一共是五个了。与其他稀土元素共存于独居石砂中,其中铽的含量一般为0.03%。其他来源还有磷钇矿和黑稀金矿,两者都是氧化物的混合物,含有高达1%的铽。 元素用途: 特种激光器和固态元件中用到少量的铽Dy镝为银白色金属,质软可用刀切开;熔点1412°C,沸点2562°C,密度8.55克/厘米³;在接近绝对零度是有超导性。镝在空气中相当稳定,高温下易被空气和水氧化,生成三氧化二镝。镝主要用于制造新型照明光源镝灯;镝可作反应堆的控制材料;镝化合物在炼油工业中可作催化剂。[编辑本段]镝的发现 发现人:德·布瓦博德郎(L.Boisbaudran) 发现年代:1886年地点:法国 发现过程:1886年德•布瓦博德郎(L.Boisbaudran)发现的。氧化镝 1842年莫桑德尔从钇土中分离出铒土和铽土后,不少化学家利用光谱分析鉴定,确定它们不是纯净的一种元素的氧化物,这就鼓励了化学家们继续去分离它们。在钬被分离出来7年后,1886年布瓦博德朗又把它一分为二,保留了钬,另一个称为dysprosium,元素符号Dy。这一词来自希腊文dysprositos,是“难以取得”的意思。随着镝以及其他一些稀土元素的发现,完成了发现稀土元素第三阶段的另一半。 软金属,有光泽核延展性。在高温下易被空气腐蚀,但室温下较稳定。与水缓缓起作用。有以下几种同位素:156Dy、158Dy、160Dy~164Dy。 可由氟化镝用钙还原而制得。通常与铒、钬以及其他稀土元素共存于独居石砂等矿物中。独居石砂含稀土元素的质量分数一般达50%。1842年莫桑德尔从钇土中分离出铒土和铽土后,不少化学家利用光谱分析鉴定,确定它们不是纯净的一种元素的氧化物,这就鼓励了化学家们继续去分离它们。在钬被分离出来7年后,1886年布瓦博德朗又把它一分为二,保留了钬,另一个称为dysprosium,元素符号Dy。这一词来自希腊文dysprositos,是“很难得到”的意思。 随着镝以及其他一些稀土元素的发现,完成了发现稀土元素第三阶段的另一半。 Ho 是由瑞典化学家克利夫(PerTheodoreCleve)于1879年发现的,他出生于瑞典首都斯德哥尔摩(Stockholm),斯德哥尔摩在古代拉丁语中为Holmia,为纪念自己的出生地,他便将其中的一种新元素命名为Holmium。钬在汉字中是命名这个稀土元素的专用字。 钬在镧系元素中位于镝之后,属于重稀土,在地壳中的丰度为1.4ppm,也是稀土中的稀有者,他除了具有稀土所共有的物理和化学性质,特别是重稀土元素的特性外,和其它单一稀土元素相比,对其独当一面的本征特性挖掘得还不够,尚缺乏独特而又量大面广的应用领域,其应用市场还有待进一步开拓。 目前钬的主要用途是用作制造固体激光材料。掺钬的钇铝石榴石(Ho:YAG)、掺铥钬钇铝石榴石(Ho,Tm:YAG)或掺铬铥钬的钇铝石榴石(Cr,Tm,Ho:YAG)激光器可发射2.09~2.12μm范围连续可调谐激光输出,通常称2μm激光,由于与水的吸收峰相接近,人体对这种钬激光吸收率很高,而靶点之外的细胞组织则几乎不受热损伤,而对人体组织切割和凝血效果级好,是理想的手术激光光源。而且钬激光脉冲持续时间0.25毫秒,远小于组织的热传导时间(l毫秒),故对周围组织热损伤最小。钬激光可以用软光纤传输,能灵活地进行体表、腔内、颅内激光手术。所以用Ho:YAG激光器进行医疗手术时,不但可以提高手术效率和精度,而且可以消除脂肪而不会产生过大的热量,最大限度地减少对健康组织产生的热损伤,对病变组织无碳化,手术疗效确切、安全、可靠。目前钬激光器已成功地用于眼科、外科、内科、妇科、耳鼻喉科、心血管科、皮肤科、泌尿外科、椎间盘突出、肾结石等众多领域。用钬激光治疗恶性肿瘤,由于是非接触式切割汽化,避免了挤压肿瘤,减少了癌细胞的转移。在切割汽化肿瘤时,可将创面周围癌细胞完全破坏,能阻断封闭其淋巴管,从而避免癌细胞的扩散。钬激光既能有效切割软组织,也能粉碎坚硬的结石,可用于前列腺增生切除术和泌尿系各部位结石的碎石,碎石速度快而充分,术中和术后很少继发出血。由于对人眼安全,用钬激光治疗青光眼等眼病,可以减少患者手术的痛苦。钬激光用于治疗泌尿系统各种病症,利用其独特的热汽化作用,手术无切口、无并发症,不出血,术后疼痛轻,愈合快,可不住院。因而医学界称钬激光技术的应用是泌尿外科医疗划时代的技术革命。 美国在激光医疗方面一直处于世界领先地位,各种激光医疗仪器和医疗技术不断出现。美国2/3以上的门诊机构都拥有激光医疗设,其中稀土钬、钕激光医疗设备占有很大比例。这类激光治疗仪不仅在国内广泛应用,还大量出口。美国已批准20多种钬激光治疗仪在临床上使用,用于治疗多种疾病。目前,我国生产的2μm激光晶体已达到国际水平,并能自行制造钬激光治疗设备。在我国,应进一步加强科技创新,大力推广钬激光治疗仪和钬激光医疗技术,让稀土为我国和世界人民健康造福。 我国已研制出一种静动态兼容的“非选择性吸收”波段红外激光HO:YAG医用激光器,在原静态单一工作模式基础上,采用了调Q开关及锥形光纤传导等技术,使这些激光输出具有静动态兼容的工作模式。尤其是调Q动态巨脉冲高能“非选择性吸收”波段红外激光,对生物“靶”组织具有独特的汽化曝破消融作用,为激光心肌血运重建术、医学美容术及腔内镜下无创及微创手术治疗实验研究提供了一种新的技术手段。由于2μm钬激光对大气穿透性能好,也可作为激光雷达光源,其综合性能优于Nd∶YAG和CO2激光器。 象激光钕玻璃一样,三价钬离子也可用做激光玻璃,其优点是:易于制备,利用热成型和冷加工可制得不同尺寸和形状,比激光晶体灵活性大,既可拉成直径小至微米的纤维,又可制成几厘米直径和几米长的棒材或圆盘件。钬激光玻璃是一种输出脉冲能量大、输出功率高的固体激光材料,用其制成的大型激光器可可用于进行热核聚变研究。 钬还被用作化学计量激光材料。输出激光波长为2μm的HoF3是早在20世纪70年代就被首先发现的化学计量激光材料。在这里,钬激活离子是作为晶体的主要组分而不是以掺杂的形式加入,用于制造高浓度激光材料,Ho激活离子被La+3和Y+3等光学惰性离子所稀释。随后又出现了PrCl3和五磷酸钕NdP5O14等,促使了研究者对化学计量激光材料的浓厚兴趣,掀起了一股研究热潮。化学计量激光材料潜在用途将是在集成光学、光通讯、测距等方面,并预示着在未来光计算机与半导体激光器将会有一番激烈的竞争。 铌酸锂LiNbO3(LN)、钽酸锂LiTaO3(LT)晶体材料是一种非常重要的人工晶体材料,是信息产业赖以生存和发展的关键基础电子材料之一,广泛应用于声电子学、光电子学及光通讯领域。其中光学超晶格材料更是近年来凝聚态物理和材料科学领域倍受关注的人工微结构材料,具有特殊的光电功能,是对近红外半导体激光器LD直接倍频所用的材料。掺杂钬离子的LN和LT光学超晶格材料更是集优秀非线性光学性质和稀土离子丰富的光谱特性于一身,在单一泵光的激励之下,可同时实现准位相匹配倍频与频率上转换这两种截然不同的过程,获得上转换与倍频光的同时输出,从而填补了短波长激光器与双波长激光器研究中的一个空白,可望在全色显示、激光医疗、光通讯等领域发挥重要的作用。 钬的另一个主要用途是用作金属卤化物灯添加剂。金属卤化物灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基础上发展起来的,实质上是一种添加了金属卤化物的高压汞灯。石英玻璃灯泡中充添碘化钬和碘化镝之类的稀土卤化物,当气体放电时在可见光区可发出强而密集个谱线。由于在电弧区可以获得较高的金属原子浓度,大大提高了辐射效能。根据添加不同的金属卤化物,习惯上便以该种金属的名称来给给这种灯冠名,如镝灯、钬灯、镝钬灯和钪钠灯等等。 镝、钬、铒、铥、钪等五种稀土元素碘化物均是制造金属卤化物灯的优质材料,但它们的蒸汽压比汞低得多,需要同时填充碘化铊才能使灯的发光效率和显色性能明显提高。稀土金属卤化物灯光色好,接近日光,有较高的显色指数和发光效率,如以(Hg+TlI+HoI3)为添加物的400瓦钬灯,其发光效率达83流明/瓦以上,平均显色指数为75,色温为6000K,呈白亮色。钬灯和镝钬灯具有亮度大、光色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点,适用于电影电视拍摄与演播、体育运动场馆、展览馆大厅、建筑工地和码头、戏剧舞台、彩色印刷制版、晒版光源等方面。钬灯比镝灯(5000K)色温高,更适合于室外照明,可通过与镝、铒、铥、钪等其它稀土的卤化物组合,制成不同颜色的光源材料,广泛应用于大型广场、机场、宾馆、广告牌等高层建筑外的立面装饰照明,可以凸现出建筑物轮廓鲜明、色彩绚丽的立体效果,被称作现代城市夜景的“光彩雕刻师”。 钬作为添加组分,还可用于改善许多其它功能材料的性能,如钬作为重稀土加入高性能铁硼永磁材料中,能提高材磁体其某些性能;在铽镝铁磁致伸缩合金Terfenol-D中加入少量的钬,可以降低合金饱和磁化所需要的外场;以铕为主激活剂,以钬、铒等为共激活剂,可以制备碱土金属铝酸盐长余辉荧光粉;用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等光通讯器件;掺钬的氟亚碲酸盐玻璃可用于制造放大器光学元件;以掺杂钬的钛酸钡为主要组分,钙镁硅酸盐为次要组分的复合氧化物,可用于制造介电陶瓷和单块陶瓷电容器,具有很高的使用可靠性。我们深信,随着科学技术的进步和发展,钬也会象其他稀土元素一样,在不远的将来,为我们展示出更加美好的应用前景。Er原子序数68,原子量167.26,元素名来源于钇土的发现地。 1843年瑞典科学家莫桑德尔用分级沉淀法从钇土中发现铒的氧化物,1860年正式命名。铒在地壳中的含量为0.000247%,存在于许多稀土矿中。有六种天然同位素:铒162、164、166、167、168、170。铒为深灰色粉末;熔点1529°C,沸点2863°C,密度9.006;;铒在低温下是反铁磁性的,在接近绝对零度时为强铁磁性,并为超导体。铒在室温下缓慢被空气和水氧化,氧化铒为玫瑰红色。铒可用作反应堆控制材料;铒也可作某些荧光材料的激活剂。第一电离能6.10电子伏特。与钬、镝的化学性质和物理性质几乎完全相同。银灰色金属,质软,不溶于水,溶于酸。盐类和氧化物呈粉红至红色。发现过程:1843年,由莫桑德尔(C.G.Mosander)发现。他原来将铒德氧化物命名为氧化铽,因此,早期德文献中,氧化铽和氧化铒是混同的。直到1860年以后,才得纠正。在发现镧的同一时期里,莫桑德尔对最初发现的钇进行了分析研究,并于1842年发表报告,明确最初发现的钇土不是单一的元素氧化物,而是三种元素的氧化物。他把其中的一种仍称为钇土,其中一种命名为erbia(铒土)。元素符号定为Er。它的命名来源和钇一样,出自最初发现钇矿石的产地,瑞典斯德哥尔摩附近的小镇乙特比(Ytterby)。铒和另两个元素镧、铽的发现打开了发现稀土元素的第二道大门,是发现稀土元素的第二阶段。他们的发现是继铈和钇两个元素后又找到稀土元素中的三个。元素来源:存在于火成岩中,可由电解熔融氯化铒ErCl3而制得,与其他密度较大的稀土元素共存于磷钇矿和黑稀金矿中。元素用途:它得氧化物Er2O3为玫瑰红色,用来制造陶器得釉彩。陶瓷业中使用氧化铒产生一种粉红色的釉质。铒在核工业中也有一些应用,还能作为其他金属的合金成分。例如钒中掺入铒能够增强其延展性。Tm铥:原子序数69,原子量168.93421,元素名来源于发现者的国家名。1879年瑞典科学家克莱夫从铒土中分离出铥和钬两种新元素。铥在地壳中的含量为十万分之二,是稀土元素中含量最少的元素,主要存在于磷钇矿和黑稀金矿中,天然稳定同位素只有铥169。 铥为银白色金属,有延展性,质较软可用刀切开;熔点1545°C,沸点1947°C ,密度9.3208。铥在空气中比较稳定;氧化铥为淡绿色晶体。铥的用途不多,主要是做金属卤素灯的添加剂。银白色金属,质软,熔点时具有高的蒸气压。溶于酸,能与水起缓慢化学作用。盐类(二价盐)氧化物都呈淡绿色。发现人:克利夫(P.T.Cleve) 发现年代:1878年高纯试剂氧化铥 发现过程:1878年,由克利夫(P.T.Cleve)发现的。 1842年莫桑德尔从钇土中分离出铒土和铽土后,不少化学家利用光谱分析鉴定,确定它们不是纯净的一种元素的氧化物,这就鼓励了化学家们继续去分离它们。在从氧化饵分离出氧化镱和氧化钪以后,1879年克利夫又分离出两个新元素的氧化物。其中一个被命名为thulium,以纪念克利夫的祖国所在地斯堪的纳维亚半岛(Thulia),元素符号曾为Tu,今用Tm。随着铥以及其他一些稀土元素的发现,完成了发现稀土元素第三阶段的另一半。来源及用途 元素来源:由无水氟化铥TmF3用该还原制得;或用金属镧与铥氧化物的混合物中蒸气硫制得。与其他稀土元素共存于硅铍钇矿、黑稀金矿、磷钇矿和独居石中。独居石含稀土元素的质量分数一般达50%,其中铥占0.007%。 元素用途:在核反应中照射169Tm,生成170Tm,半衰期为129天,这个同位素克发射出很强的X射线。用它来制造轻便的,不需电源的手提式X射线机,也用作磷光体活化剂。在便携式X射线机上使用放射性铥作射线源,这样可以不必使用电气设备。 名称由来:得名于斯堪的纳维亚半岛的旧称“Thule”。发现简史 铥是稀土金属中的一种。稀土是历史遗留的名称,从18世纪末叶开始被陆续发现。当时人*于把不溶于水的固体氧化物称作土,例如把氧化铝叫做陶土,氧化镁叫苦土。稀土是以氧化物状态分离出来,很稀少,因而得名稀土,稀土元素的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)至71(Lu)。它们的化学性质很相似,这是由于核外电子结构特点所决定的。它们一般均生成三价化合物。钪的化学性质与其它稀土差别明显,一般稀土矿物中不含钪。钷是从铀反应堆裂变产物中获得,放射性元素147Pm半衰期2.7年。过去认为钷在自然界中不存在,直到1965年,荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石中,才发现了钷的痕量成分。 中国1968年将钷划入64种有色金属之外。1787年瑞典人阿累尼斯(C.A.Arrhenius)在斯德哥尔摩(Stockholm)附近的伊特比(Ytterby)小镇上寻得了一块不寻常的黑色矿石,1794年芬兰化学家加多林(J.Gadolin)研究了这种矿石,从其中分离出一种新物质,三年后(1797年),瑞典人爱克伯格(A.G.Ekeberg)证实了这一发现,并以发现地名给新的物质命名为Ytteia(钇土)。后来为了纪念加多林,称这种矿石为Gadolinite(加多林矿,即硅铍钇矿)。1803年德国化学家克拉普罗兹(M.H.Klaproth)和瑞典化学家柏齐力阿斯(J.J.Berzelius)及希生格尔(W.Hisinger)同时分别从另一矿石(铈硅矿)中发现了另一种新的物质---铈土(Ceria)。1839年瑞典人莫桑得尔(C.G.Mosander)发现了镧和镨钕混合物(didymium)。 1885年奥地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。1879年法国人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)发现了钐。1901年法国人德马尔赛(E.A.Demarcay)发现了铕。1880年瑞士马利纳克(J.C.G.DeMarignac)发现了钆。1843年莫桑得尔发现了铽和铒。1886年布瓦普德朗发现了镝。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)发现了钬和铥。1974年美国人马瑞斯克(J.A.Marisky)等从铀裂产物中得到钷。1879年瑞典人尼尔松(L.F.Nilson)发现了钪。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷,历时150多年。铥的性质 稀土金属的光泽介于银和铁之间。杂质含量对它们的性质影响很大,因而载于文献中物理性质常有明显差异。镧在6°K时是超导体。大多数稀土金属呈现顺磁性,钆在0℃ 时比铁具有更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钆的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性,以钐和意为最好。除镱外,钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。稀土金属的化学活性很强。当和氧作用时,生成稳定性很高的R2O3型氧化物(R表示稀土金属)。铈、镨、铽还生成CeO2、Pr6O11、TbO2型氧化物。它们的标准生成热和标准自由焓负值比钙、铝、镁氧化物的值还大。 稀土氧化物的熔点在2000℃以上,铕的原子半径最大,性质最活泼,在室温下暴露于空气中立即失去光泽,很快氧化成粉末。镧、铈是、镨、钕也易于氧化,在表面生成氧化物薄膜。金属钇、钆、镥的抗腐蚀性强,能较长时间地保持其金属光泽。稀土金属能以不同速率与水反应。铕与冷水剧烈反应释放出氢。铈组稀土金属在室温下与水反应缓慢,温度增高则反应加快。钇组稀土金属则较为稳定。稀土金属在高温下与卤素反应生成+2、+3、+4价的卤化物。无水卤化物吸水性很强,很容易水解生成ROX(X表示卤素)型卤氧化合物。稀土金属还能和硼、碳、硫、氢、氮反应生成相应的化合物。Yb 元素名称:镱 元素原子量:173.0 元素类型:金属 原子序数:70 元素符号:Yb 元素中文名称:镱 元素英文名称:Ytterbium 相对原子质量:173.0 核内质子数:70 核外电子数:70 核电核数:70 质子质量:1.1711E-25 质子相对质量:70.49 所属周期:6 所属族数:IIIB 摩尔质量:173 氢化物:- 氧化物:YbO,Yb2O3 最高价氧化物: 密度:6.98 熔点:824.0 沸点:1466.0其他参数 外围电子排布:4f146s2 氧化态: MainYb+2,Yb+3 核外电子排布:2,8,18,32,8,2 晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。 晶胞参数: a=548.47pm b=548.47pm c=548.47pm α=90° β=90° γ=90° 维氏硬度:206MPa 声音在其中的传播速率:(m/S)1590 电离能(kJ/mol) M-M+603.4 M+-M2+1176 M2+-M3+2415 M3+-M4+4220 颜色和状态:金属 原子半径:2.4 常见化合价+2,+3元素来源 在某些矿石中与钇及其他有关元素共存(如磷钇矿、硅铍钇矿),二价镱形成绿色盐,三价镱为无色盐元素用途 用于冶金制法 工业制法: 实验室制法: 其他化合物: 扩展介绍: 发现人:马里纳克(J.C.G.Marignac)发现年代:1878年瑞士发现过程: 1878年,由马里纳克(J.C.G.Marignac)首先分离出镱的化合物;1907年由乌尔班(G.Urbain)指出马里纳克分离出的镱是由镥和现在已知的镱两个元素组成的。 元素描述:银白色软金属,有光泽,易氧化,在空气中缓慢地被腐蚀,溶于稀酸和液氨。能与水缓慢作用,二价盐为绿色,可溶于水,并与水反应,缓慢地释放出氢气;三价盐无色。氧化物呈白色。镱在自然界中地同位素有:168Yb、170Yb~175Yb。 元素来源:在核反应中照射169Tm,生成170Tm,半衰期为129天,这个同位素克发射出很强的X射线。用它来制造常由氧化镱Yb2O3用钙还原而制得。也可用蒸馏法制备(参阅铕)。 元素用途:用于制造特种合金。Lu原子序数71,原子量174.97,外围电子排布4f145d16s2,位于第六周期ⅢB族。原子半径173.4皮米,电负性1.2,主要氧化数+3。银白色有光泽金属,质软,有延展性。密度9.84克/厘米3,熔点1663℃,沸点3395℃ 。在空气中比较稳定,能缓慢地跟水反应,能溶于稀酸。氧化镥呈白色,镥盐无色。用于原子能工业和无线电技术中。1906年法国人乌尔班分离不纯镱土时发现了镥。存在于独居石中,自然界中储量极少。用金属钙还原氟化镥或氯化镥制得。发现人:乌尔班(G.Urbain)发现年代:1906年 发现过程:1906年由乌尔班(G.Urbain)发现的。 稀土元素的发现从18世纪末到20世纪初,经历了100多年,发现了数十个,但只肯定了其中的十几个。镥是20世纪初发现并肯定的稀土元素。这是1907年法国化学家乌尔班从镱中分离出来的。镥的拉丁名称来自法国巴黎的古名,是乌尔班的出生地。镥和另一个稀土元素铕的发现就完成了自然界中存在的所有稀土元素的发现。它们俩的发现可以认为是打开了稀土元素发现的第四座大门,完成了稀土元素发现的第四阶段。Hf原子序数72,原子量178.49,元素名来源于哥本哈根城的拉丁文名称。1923年瑞典化学家赫维西和荷兰物理学家科斯特在挪威和格陵兰所产的锆石中发现铪元素,1925年他们用含氟络盐分级结晶的方法得到纯的铪盐,并用金属钠还原,得到纯的金属铪。铪在地壳中的含量为0.00045%,在自然界中常与锆伴生。有6种天然稳定同位素:铪174、176、177、178、179、180。◎hafnium 元素名称:铪 元素原子量:178.5 元素类型:金属 原子体积:立方厘米/摩尔) 13.6 地壳中含量:(ppm) 5.3 元素在太阳中的含量ppm) 0.001 元素在海水中的含量ppm) 0.000007 原子序数:72 元素符号:Hf 元素中文名称:铪锆、铪 元素英文名称:Hafnium 相对原子质量:178.5 核内质子数:72 核外电子数:72 核电核数:72 质子质量:1.20456E-25 质子相对质量:72.504 氧化态: MainHf+4 OtherHf+1,Hf+2, Hf+3 所属周期:6 所属族数:IVB 摩尔质量:178 密度:13.2 熔点:2233Celsuis(摄氏度) 沸点:4603Celsuis(摄氏度) 外围电子排布:5d26s2 核外电子排布:2,8,18,32,10,2 晶体结构:晶胞为六方晶胞。 晶胞参数: a=319.64pm b=319.64pm铪丝 c=505.11pm α=90° β=90° γ=120° 莫氏硬度:5.5 声音在其中的传播速率:(m/S)3010 电离能(kJ/mol) M-M+642 M+-M2+1440 M2+-M3+2250 M3+-M4+3216 颜色和状态:金属 原子半径:2.16 常见化合价:+4 发现人:考斯特、海维西 发现时间和地点:1923丹麦 元素来源:它存在于大多数锆矿中 元素用途:由于它容易发射电子而很有用处(如用作白炽灯的灯丝)。用作X射线管的阴极,铪[1]和钨或钼的合金用作高压放电管的电极。铪可作为很多充气系统的吸气剂。铪吸气剂可除去系统中存在的氧、氮等不需要气体。铪还用于核反应堆控制棒。 发现人:科学家科斯特(D.Coster)、冯·赫维西(G.VonHevesy)发现年代:1923年 发现过程: 1923年由丹麦科学家科斯特(D.Coster)和匈牙利科学家冯·赫维西(G.VonHevesy)由X射线光谱中发现。 元素描述: 晶体结构有两种:在1300摄氏度以下时,为六方密堆积(α-式);在1300℃以上时,为体心立方(β-式)。具有塑性的金属,当有杂质存在时质变硬而脆。空气中稳定,灼烧时仅在表面上发暗。细丝可用火柴的火焰点燃。性质似锆。不和水、稀酸或强碱作用,但易溶解在王水和氢氟酸中。在化合物中主要呈+4价。铪合金(Ta4HfC5)是已知熔点最高的物质(约4215℃ )。 元素来源: 地壳中含量很少。常与锆共存,无单独矿石。可由四氯化铪(HfCl4)与钠共热经还原而制得。 元素用途: 常用作X射线的阴极和钨丝制造工业。由于它对中子有较好的吸收能力,因此常用来做核反应堆的控制棒,以减慢核子连锁反应的速率,同时抑制原子反应的"火焰"。 用于最新的intel45纳米处理器。 元素辅助资料: 在莫斯莱对元素的X射线研究后,确定在钡和钽之间应当有16个元素存在。这时除了61号元素和72号元素之外,其余14个元素都已经被发现,而且它们都属于今天所属的镧系,也就是当时认为的稀土元素。 那么72号元素应当归属于稀土元素?还是和钛、锆同属一族?当时多数化学家主张属于前者。法国化学家乌尔班1911年从镱的氧化物中分离出镥后,又分离出一个新的元素。在1914年乌尔班去英国将该元素的样品送请莫斯莱进行X射线光谱检测,得到的结论是否定的,没有发现相当于72号元素的谱线。乌尔班坚信新元素的存在,认为出现这样的结果是因为新研制的机器灵敏度不够,无法检测到样品中痕量新元素的存在。他回到巴黎后与光谱科学家达维利埃共同用第一次世界大战后改进的X射线谱仪进行检测。1922年5月,他们宣布测到两条X谱线,因此断定新元素是存在的。1913年,丹麦物理学家玻尔提出了原子结构的量子论。接着在1921-1922年之间又提出原子核外电子排布理论。玻尔认为根据他的理论,72号元素不属于稀土元素,而和锆一样是同族元素。也就是说,72号元素不会从稀土元素矿物中出现,而应当从含锆和钛的矿石中去寻找。 根据玻尔的推论,在1922年,匈牙利化学家赫维西和丹麦物理学家科斯特对多种含锆矿石进行了X射线光谱分析,果真发现了这一元素。他们为了纪念该元素的发现所在地——丹麦的首都哥本哈根,命名它为hafnium,元素符号定为Hf。后来赫维西制得了几毫克纯铪的样品。元素描述 晶体结构有两种:在1300℃以下时,为六方密堆积(α-式);在1300℃以上时,为体心立方(β-式)。具有塑性的金属,当有杂质存在时质变硬而脆。空气中稳定,灼烧时仅在表面上发暗。细丝可用火柴的火焰点燃。性质似锆。不和水、稀酸或强碱作用,但易溶解在王水和氢氟酸中。在化合物中主要呈+4价。铪合金(Ta4HfC5)是已知熔点最高的物质(约4215℃)。发现 发现人:科学家科斯特(D.Coster)、冯•赫维西(G.VonHevesy) 发现年代:1923年 发现地点:丹麦 发现过程:1923年由丹麦科学家科斯特(D.Coster)和匈牙利科学家冯•赫维西(G.Von Hevesy)由X射线光谱中发现。 在莫斯莱对元素的X射线研究后,确定在钡和钽之间应当有16个 元素存在。这时除了61号元素和72号元素之外,其余14个元素都已经被发现,而且它们都属于今天所属的镧系,也就是当时认为的稀土元素。那么72号元素应当归属于稀土元素?还是和钛、锆同属一族?当时多数化学家主张属于前者。法国化学家乌尔班1911年从镱的氧化物中分离出镥后,又分离出一个新的元素。在1914年乌尔班去英国将该元素的样品送请莫斯莱进行X射线光谱检测,得到的结论是否定的,没有发现相当于72号元素的谱线。乌尔班坚信新元素的存在,认为出现这样的结果是因为新研制的机器灵敏度不够,无法检测到样品中痕量新元素的存在。他回到巴黎后与光谱科学家达维利埃共同用第一次世界大战后改进的X射线谱仪进行检测。1922年5月,他们宣布测到两条X谱线,因此断定新元素是存在的。1913年,丹麦物理学家玻尔提出了原子结构的量子论。接着在1921-1922年之间又提出原子核外电子排布理论。玻尔认为根据他的理论,72号元素不属于稀土元素,而和锆一样是同族元素。也就是说,72号元素不会从稀土元素矿物中出现,而应当从含锆和钛的矿石中去寻找。根据玻尔的推论,在1922年,匈牙利化学家赫维西和丹麦物理学家科斯特对多种含锆矿石进行了X射线光谱分析,果真发现了这一元素。他们为了纪念该元素的发现所在地——丹麦的首都哥本哈根,命名它为hafnium,元素符号定为Hf。后来赫维西制得了几豪克纯的铪的样品。作用 由于它容易发射电子而很有用处(如用作白炽灯的灯丝)。用作X射线管的阴极,铪和钨或钼的合金用作高压放电管的电极。常用作X射线的阴极和钨丝制造工业。由于它对中子有较好的吸收能力,因此常用来做核反应堆的控制棒,以减慢核子连锁反应的速率,同时抑制原子反应的"火焰"。用于最新的intel45纳米处理器。 一般作为液压油的一种添加剂,防止在高危作业时候液压油的挥发,具有很强的抗挥发性,这个特性的话,所以一般用于工业液压油。医学液压油。铪还用于核反应堆控制棒,因为它是一个很好的中子的吸收体。铪弹 威力巨大新型秘密武器--铪弹(转载) 铪弹,即铪一178“同质异能素”武器。铪**是一种全新级别的武器。**时没有放射辐射,单就**威力而言,铪**也不会是一种普通的**。这种**可以释放铪弹出很强烈的穿透性伽马射线.可以穿过坚固的物质并渗透到生物细胞中。一束强伽马射线可以穿透掩体杀死里面的任何生物,无论是人还是病菌都难以幸免。 铪一178这种同质异能素一盎司的能量可以煮沸120吨水。而一油箱的铪一178可以让一辆车绕着地球走520圈。最重要的一点是,一克铪一178的**威力是一克TNT的5万倍,一个高尔夫球大小的铪**等于己于10 ;吨TNT**的当量。 铪制造的**威力异常强大,而且更妙的是,制造这么一种武器不会违反国际上的核军控条约的限制和对发展核武器的限制。因为这种武器不涉及原子分裂。 铪弹是极佳的有效的战术威慑武器。可制造得很小,如铪手榴弹等手持武器。也能制造铪导弹炮弹对地攻击和在空中或外太空融化拦截敌方导弹飞行器。 美国国防部高级研究计划局局长特瑟说:这样的武器在敌人的手中可以产生毁灭和灾难。铪弹是一种真正革命性的军事能力,使我们能够极其准确地投送小型弹药。一个拥有这种能力的敌人会造成前所未有的恐慌。 据报道美国已实行铪**计划。铪**技术在俄中法英这四个拥有热核武器的国家应该不成问题。铪弹也是小型战术热核武器起爆芯弹的极佳选择,使战术热核武器极小型化。据报道特别是俄罗斯,正在积极着手这一计划。 另外一方面,生产铪的成本很高,每克铪100万美元左右,需要300亿到500亿美元投资建造生产铪所需的专用设备。 铪弹武器技术的出现会不会引起新的军备竞赛?铪弹武器技术会不会不良扩散?等等这些将成世界上面临担心的问题. 铪弹武器技术的出现将使动荡的世界变得更加动荡.二氧化铪 名称二氧化铪;hafniumdioxide二氧化铪 资料分子式:HfO2 CAS号:性质:白色粉末,有单斜、四方和立方三种晶体结构。密度分别为10.3,10.1和10.43g/cm3。熔点2780~2920K。沸点5400K。热膨胀系数5.8×10-6/℃。不溶于水、盐酸和硝酸,可溶于浓硫酸和氟氢酸。由硫酸铪、氯氧化铪等化合物热分解或水解制取。为生产金属铪和铪合金的原料。用作耐火材料、抗放射性涂料和催化剂。Ta1802年,瑞典化学家埃克伯格(A.G.Ekaberg)在分析斯堪的那维亚半岛的一种矿物(铌钽矿)时,使它们的酸生成氟化复盐后,进行再结晶,从而发现了钽。1814年贝采里乌斯(J.J.Berzelius)判定它确是一种新元素,并赞同赋予它tantalum(“钽”)这个名字。原意是“使人烦恼”,因它不易与铌分离。铌钽的氧化物和盐类早在1824年就开始研究,但纯金属可锻钽直到1903年才用金属钠还原氟钽酸盐的方法制得。1929年金属钽的生产才开始进入工业规模。关于钽的命名有一种说法,认为是源自古希腊神话中吕底*王坦塔罗斯的名字。相传,坦塔罗斯由于触犯了众神而被罚在地狱中受酷刑。当他站在齐脖子深的水中因干渴而要饮水时,水就向下打旋消失不见了;当他因饥饿而想去吃离他只有几英寸远的果树上的果子时,树枝都摇晃起来使他够不着。而金属钽有极不寻常的耐酸性能,甚至能耐王水。钽在酸里,酸对它的影响绝不比坦塔罗斯站在水中时水对他的影响更大。所以用坦塔罗斯的名字命名金属钽。但是因为英语中tantalize(“愚弄”)一词也源自坦塔罗斯的名字,所以有人认为钽的取名,是由于发现者在找到它之前受到了tantalize(愚弄),因而几乎错过了发现它的机会。这种说法显然不恰当。W1781年以前,人们认为瑞典出产的一种白色矿石(当时称为重石)是锡矿或铁矿石。1781年,舍勒证明其中并不含有锡和铁,只含有石灰和一种被他称为“钨酸”的特殊物质,他认为,还原钨酸有获得一种新金属的可能。1783年,西班牙的两位化学家德鲁亚尔(D.F.Delhuyar)兄弟从瑞典的一种褐黑色的钨锰铁矿中,也得到钨酸。于是他们将钨酸和木炭粉末混合物在密封的泥制坩埚中高温灼烧,便发现生成一种黑褐色的新金属粒。过了六十七年,人们才制得纯净的银白色钨。钨的命名“tungsten”源自瑞典语“tungsten”“重”“沉重的石头”之意。因为钨很重,1立方米重达19.1吨。国际纯化学和应用化学协会(IUPAC)将此元素改名为wolfam,源自德国的名称“Wolf’sfroth”,意为狼口中的渣,其元素符号为“W”。而美国和英国并未接受这个名称,美国化学学会的《化学文摘》只承认“tungsten”这个名称。Re元素英文名称:Rhenium 一种金属元素,熔点3180℃,高熔点金属之一,用来制造电灯丝、人造卫星和火箭的外壳、原子反应堆的防护板等,化学上用做催化剂。 元素原子量:186.2 元素类型:金属 体积弹性模量:370GPa 原子化焓:791kJ/mol@25℃ 热容:25.48J/(mol·K) 导热系数:48.0W/(m·K) 导电性:0.0542*10^6/(cm·Ω) 熔化热:33.20(千焦/摩尔) 汽化热:715.0(千焦/摩尔) 原子体积:8.85(立方厘米/摩尔) 元素在宇宙中的含量:0.0002(ppm) 元素在太阳中的含量:0.0001(ppm) 地壳中含量:0.0004(ppm) 元素在海水中的含量:0.000004(ppm) 发现人:诺达克(W.Noddack)、塔克(I.Tacke)和贝格(O.Berg) 发现时间和地点:1925德国 元素来源:少量存在于硅铍钇矿和辉钼矿中 发现历史 铼为稀散元素,发现较晚。1872年俄国人门捷列夫根据元素周期律预言,在自然界中存在一个尚未发现原子量为190的“类锰”元素。1925年德国化学家诺达克用光谱法在铌锰铁矿中发现了这个元素,以莱茵河的名称Rhein命名为rhenium。以后,诺达克又发现铼主要存在于辉钼矿,并从中提取了金属铼。铼由于资源贫乏,价格昂贵,长期以来研究较少。1950年后,铼在现代技术中开始应用,生产日益发展。中国在60年代开始从钼精矿焙烧烟尘中提取铼。Os发现人:台奈特(Tennant)发现年代:1803年发现过程:1803年,由英国台奈特(Tennant)(英国,伦敦)发现。1803年,法国化学家科勒德士戈蒂等人研究了铂系矿石溶于王水后的渣子。他们宣布残渣中有两种不同于铂的新金属存在,它们不溶于王水。1804年,泰纳尔发现并命名了它们。其中一个曾被命名为ptenium,后来改为osmium(锇),元素符号定为Os。ptenium来自希腊文中“易挥发”,osmium来自希腊文osme,原意是“臭味”。这是由于四氧化锇OsO4的熔点只有41℃,易挥发,有恶臭。它的蒸气对人的眼睛特别有害。锇是处于元素周期表中ⅧB族中能生成8价化合物的两个元素之一锇,原子序数76,原子量190.2,元素名来源于希腊文,原意是“臭味”。1803年英国化学家坦南特、法国化学家德斯科蒂等用王水溶解粗铂时,从残留在器皿底部的黑色粉末中发现了两种新元素—锇和铱。锇在地壳中的含量约为千万分之一,常与铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床的各种矿石中。锇有7种稳定同位素:锇184、186、187、188、189、190、192。 锇为蓝灰色金属,熔点2700°C,沸点大于5300°C,密度22.48克/厘米;质硬而脆,无可塑性,不易加工;能吸附氢气。 块状锇的化学性质不活泼,在空气和潮湿环境中稳定,高温下易生成挥发性的四氧化锇,有剧毒;常温下,海绵状锇或锇粉会逐渐氧化;块状锇不溶于酸,锇粉可溶于浓强酸;100°C以上锇能与氟、氯、强碱反应;锇有形成配位化合物的强烈倾向,有良好的催化性能。 锇可用于制造各种耐磨和耐腐蚀的硬质合金;锇蒸发到灯丝上可使阴极发射电子的能力增大;可作合成氨、氢化等反应的催化剂。从和铂相同的矿物获得。用于高级钢笔尖,仪器或工具的关键部件,如指南针中的指针,时钟的轴承。也用于制造电灯丝,高温合金,高压轴承。状态:黑色细粉或蓝灰色硬块。熔点(℃):3027沸点(℃):5012密度(g/cc,300K):22.6比热/J/gK:0.13蒸发热/KJ/mol:746熔化热/KJ/mol:31.8 导电率/106/cm:0.109导热系数/W/cmK:0.876Ir1803年,英国化学家台奈特将粗铂溶于稀王水中,得到一种具金属光泽的黑色残渣,经不同方法处理,他发现其中还含有另一种新元素铱。1803—1804年,法国的德士哥特尔(C.Descotils)、沃奎林(L.N.Vauquelin)、富克鲁瓦(A.F.deFourcroy)等人也相继发现铱。铱的命名为“Iridium”,源自希腊语中的Iris(其所有格为Iridos),意为“彩虹女神”,因为该元素可以形成许多不同颜色的化合物。“Iridium”的原意便是“虹的元素”。在古希腊神话中,有一位虹神名叫伊里斯(Iris),乃是彩虹的化身,她是诸神的使者。人们就把沟通天和地的彩虹看作是伊里斯来回奔波的天然桥梁,所以古希腊人就用伊里斯的名字称呼彩虹为iris。Pt铂的俗名叫“白金”,18世纪初,西班牙人武德(C.Wood)曾采集到一些铂粒,1741年曾由布朗尼格(Brownrigg)加以研究。1735年,西班牙人德·乌罗阿(D.A.DeUlloa)作为科学考察团成员赴秘鲁,在那里的平托河(Pinto)地方的金矿中发现了铂。1744年乌罗阿将这种白金携带到欧洲,经英国科学家华生(W.Walson)研究,至1748年才被确定是一种新金属元素。因为铂很像银,所以乌罗阿便给这种新元素取名为“platinum”(铂),源自西班牙文“Platina”意为“平托地方的银”“稀有的银”,即白金。中文名就是把这两个字合成一个字。Au 由于金(Au)化学性质的稳定性,使它在自然界中能以游离态存在,它是人类最早发现的金属之一。其发现年代可追溯到公元前3000—4000年前。在古埃及和我国商代,人们就已会采集提取金并制成饰物了。在公元前2000年,埃及人已会镀金、包金、镶金,将金拉成细丝来刺绣。在我国商代遗址中,出土有金箔、金叶片。在殷墟中出土有厚度为0.01毫米的金箔。西汉刘胜墓中出土的著名金缕玉衣,其金丝直径为0.14毫米。这些都说明当时加工金的工艺水平已经很高了。1964年,我国考古工作者在陕西省临潼县秦代栋阳宫遗址里发现八块战国时代的金饼,含金在99%以上,距今也已有2100多年的历史了。金能奇妙地反射光线而闪闪发亮,因此具有“lustre”(光泽),该词源自拉丁词“lucere”,意为“闪耀”。在古代,欧洲的炼金家们用太阳来表示金,因为它像太阳一样,闪耀着金色的光辉。金能被锤打成各种形状或极薄的箔,因此它是“malleable”(展性的),该词源自拉丁词“malleus”,意为“锤打”。金可以拉成极细的丝,因此金是“ductile”(延性的),它源自拉丁词“ducere”,意为“带领”。金箔或金丝可以弯曲成任意形状而不折断,因此金是“flexible”(挠性的),它源自拉丁词“flectere”,意为“弯曲”。金元素的名称源自英文“Geolo”,意为“黄色”;其元素符号“Au”由拉丁文Aurum(灿烂)一词而来。欧洲中世纪炼金术士曾用“⊙”符号表示金,对应太阳。Hg在纪元前,古人就知道汞,因为它有天然存在。公元前350年,希腊著名哲学家亚里士多德就曾在自己的著作中描述过汞。人类很早就知道辰砂(即硫化汞),并掌握了用辰砂提取汞的技术。公元前1500年前的埃及人就知道用辰砂作红色颜料。公元前1000年左右的我国殷墟遗迹中就出土过涂有红色辰砂的武器。公元前700年,古希腊人曾开采硫化汞矿以炼取汞。在我国古代早有炼丹记载。公元前2世纪(西汉)李少君“以祠灶(炼丹灶)、谷道(不食谷物)、却老方见上(汉武帝)。⋯⋯祠灶则致物,而丹砂可化为黄金,黄金成以为饮器则益寿”。公元2世纪,东汉时,魏伯阳著的《周易参同契》也描术了汞具有挥发性,并能与硫化合。这些都说明我国古代学者对汞早有认识和研究。汞(水银)的命名有几种:1.根据其存在形态,炼金术家把金属和太阳及当时已知的行星作对比,认为这些天体对地上各对应的金属有影响。因此把水银看作水星(Mercury)和罗神的结合。水银是液体,可以流动,如水似银,而水星也是天空中速度最快的一颗行星。古罗马神话中墨丘利神(Mercury)乃诸神使者,疾驰如飞。所以“汞”的取名源自水星“Mercury”一词。2.汞还有一个英文名字“quicksilver”,德语中称为“Quecksilber”,拉丁语中为“argentumvivum”。其中“quick”今义为“快的”,而古义则是“活的”。因此quicksilver的本意就是“活的银”。所有这些命名都是形容它“生气勃勃”的意思。至于汞的元素符号则用“Hg”表示,这是因为古希腊人把这种金属称为“hydrargyros”。该词由hydor(水)和argyros(银)合并而成。“Hg”正是hydrargyros的缩写。 Tl一种金属元素,符号Tl,白色,质柔软。其化合物有毒。英文名:Thallium,源自thallqs,意为嫩芽──因它在光谱中的亮黄谱线带有新绿色彩,1861年发现。它的主要用途是制造硫酸铊──一种烈性的灭鼠药。铊是无味无臭的金属,其盐和淀粉、糖、甘油与水混合即能制造一种“款待”老鼠的灭鼠剂。在扑灭鼠疫中颇有用。 化学符号来源于其光谱谱线的嫩绿色,是根据希腊文“thallos”,意为“绿色的嫩枝”。1861年英国化学、物理学家威廉姆·克鲁克斯(WilliamCrookes)爵士在研究硫酸厂废渣的光谱中发现这一元素,并命名;次年克鲁克斯和拉米几乎同时分别用电解法制得铊。铊[1]在地壳中的含量约为十万分之三,以低浓度分布在长石、云母和铁、铜的硫化物矿中,独立的铊矿很少。Pb铅是一种化学元素,其化学符号源于拉丁文,化学符号是Pb(拉丁语Plumbum),原子量207.2,原子序数为82。铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。 铅为带蓝色的银白色重金属,它有毒性,是一种有延伸性的主族金属。熔点327.502℃,沸点1740℃,密度11.3437g/cm^3,硬度1.5,质地柔软,抗张强度小。 铅是人类最早使用的金属之一,公元前3000年,人类已会从矿石中熔炼铅。铅在地壳中的含量为0.0016%,主要矿石是方铅矿。铅在自然界中有4种稳定同位素:铅204、206、207、208,还有20多种放射性同位素。 铅在地壳中含量不大,自然界中存在很少量的天然铅。但由于含铅矿物聚集,熔点又很低(328℃),使铅在远古时代就被人们所利用了。 方铅矿(PbS)直到今天都是人们提取铅的主要来源。远古时代人们偶然把方铅矿投进篝火中,它首先被烧成氧化物,然后受到碳的还原,形成了金属铅。 在英国博物馆里藏有在埃及阿拜多斯清真寺发现的公元前3000年的铅制塑像。在伊拉克乌尔城和其他一些城市发掘古迹所获得的材料中,不仅找到属于公元前4000年间的各种金属物件,而且有古代波斯人所用的契型文字的黏土板文件记录。这些记录说明,在公元前2350年已经从矿石中提炼出大量铁、铜、银和铅。在公元前1792——前1750年巴比伦皇帝汉穆拉比统治时期,已经有了大规模铅的生产。在我国殷代墓葬中也发现有铅制的酒器卣、爵、觚和戈等。 我国在商殷至汉代青铜器中铅的含量有增大的趋势。青铜中铅的增加对于液态合金流动性的提高起了重要作用,使铸件纹饰毕露。 不过,古代人对铅和锡的分别并不是十分明确。罗马人称铅为黑铅,称锡为白铅,以致后来它的元素符号定为Pb。 中外古炼金家和炼丹家们对铅和铅的一些化合物进行了实验,例如在魏伯阳所著的《周易参同契》中说:“胡粉投火中,色坏还为铅。”用今天的化学方程式表示就是: Pb3O4+2C——→3Pb+2CO2↑ 还原法制Pb 反应为:PbO+C==Pb+CO↑ PbO+CO==Pb+CO2 实验现象:生成气体能使澄清石灰水变浑浊,黄色粉末变成银白色固体。 直到16世纪以前,在用石墨制造铅笔以前,在欧洲,从希腊,罗马时代起,人们就是手握夹在木棍里的铅条在纸上写字,这正是今天“铅笔”这一名称的来源。到中世纪,在富产铅的美国,一些房屋,特别是教堂,屋顶是用铅版建造,因为铅具有化学惰性,耐腐蚀。最初制造硫酸使用的铅室法也是利用铅的这一特性。 铅的元素符号Pb是来自拉丁名称plumbum。Bi 发现过程: 古希腊和罗马就使用金属铋,用作盒和箱的底座。但直到1556年德意志G.阿格里科拉才在《论金属》一书中提出了锑和铋是两种独立金属的见解。1737年赫罗特(Hellot)用火法分析钴矿时曾获得一小块样品,但不知何物。1753年英国C.若弗鲁瓦和T.伯格曼确认铋是一种化学元素,定名为bismuth。1757年法国人日夫鲁瓦(Geoffroy)经分析研究,确定为新元素。 元素来源: 铋在自然界中以游离金属和矿物的形式存在。矿物有辉铋矿、铋华等。金属铋由矿物经煅烧后成三氧化二铋,再与碳共热还原而获得,可用火法精炼和电解精炼制得高纯铋。 元素用途: 铋主要用于制造易熔合金,熔点范围是47~262℃,最常用的是铋同铅、锡、锑、铟等金属组成的合金,用于消防装置、自动喷水器、锅炉的安全塞,一旦发生火灾时,一些水管的活塞会“自动”熔化,喷出水来。在消防和电气工业上,用作自动灭火系统和电器保险丝、焊锡。铋合金具有凝固时不收缩的特性,用于铸造印刷铅字和高精度铸型。碳酸氧铋和硝酸氧铋用于治疗皮肤损伤和肠胃病。但其化合物排入自然环境时有可能造成污染。 其它: 铋在地壳中的含量不大,为2×10-5%,自然界中铋以单质和化合物两种状态存在,主要矿物有辉铋矿(Bi2S3)、泡铋矿(Bi2O3)、菱铋矿(nBi2O3·mCO2·H2O)、铜铋矿(3Cu2S·4Bi2S3)、方铅铋矿(2PbS·Bi2S)。 铋在自然界中有硫化物的辉铋矿(Bi2S3)和氧化物氧化铋(Bi2O3),或称铋黄土,是由辉铋矿和其他含铋的硫化物氧化后形成的。由于铋的熔点低,因此用炭等可以将它从它的天然矿石中还原出来。所以铋早被古代人们取得,但由于铋性脆而硬,缺乏延展性,因而古代人们得到它后,没有找到它的应用,只是把它留在合金中。 铋是由阿格里科拉首先明确它是一种金属的。铋的拉丁名称bismuthum和元素符号来自德文weissemasse(白色物质),但是金属铋并非银白色,而是粉红色。 铋作为可安全使用的“绿色金属”,除用于医药行业外,也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷等领域,大有取代铅、锑、镉汞等有毒元素的趋势。第一电离能7.289电子伏特。密度9.8g/cm3。熔点271.4℃,沸点1560±5℃。银白色或微红色而由金属光泽的晶体。化合价+1、+3和+5。常温时,在空气中稳定;赤热时,即燃烧,发出淡蓝色的火焰,生成三氧化二铋。加热时能与溴、碘化合;铋粉在氯气内着火。 溶于王水和浓硝酸。不溶于非氧化性酸;即使浓硫酸和浓盐酸,也只是在共热时才稍有反应。不溶于水 铋系超导材料,主要是铋锶钙铜氧2201、2212、2223型氧化物,具有较高的转化温度发现过程: 古希腊和罗马就使用金属铋,用作盒和箱的底座。但直到1556年德意志G.阿格里科拉才在《论金属》一书中提出了锑和铋是两种独立金属的见解。1737年赫罗特(Hellot)用火法分析钴矿时曾获得一小块样品,但不知何物。1753年英国C.若弗鲁瓦和T.伯格曼确认铋是一种化学元素,定名为bismuth。1757年法国人日夫鲁瓦(Geoffroy)经分析研究,确定为新元素。Po发现过程 1898年由玛丽·居里(MarieCurie)和皮埃尔·居里(PierreCurie)在沥青铀矿中发现,为纪念祖国波兰,取名为钋[1]。 1867年11月7日生于巴黎一个医生家庭里。他的儿童和少年时期,性格上好个人沉思,不易改变思路,沉默寡言,反应缓慢,不适应普通学校的灌注式知识训练,不能跟班学习,人们都说他心灵迟钝,所以从小没有进过小学和中学。父亲常带他到乡间采集动、植、矿物标本,培养了他对自然的浓厚兴趣,学到了如何观察事物和如何解释它们的初步方法。居里14岁时,父母为他请了一位数理教师,他的数理进步极快,16岁便考得理学士学位,进入巴黎大学后两年,又取得物理学硕士学位。1880年,他21岁时,和他哥哥雅克·居里一起研究晶体的特性,发现了晶体的压电效应。1891年,他研究物质的磁性与温度的关系,建立了居里定律:顺磁质的磁化系数与绝对温度成反比。他在进行科学研究中,还自己创造和改进了许多新仪器,例如压电水晶秤、居里天平、居里静电计等。1895年7月25日皮埃尔·居里与玛丽·居里结婚。 玛丽·斯克罗多夫斯基·居里(Marie Curie)1867年11月7日生于沙皇俄国统治下的华沙,父亲是中学教员。16岁她以金质奖章毕业于华沙中学,因家庭无力供她继续读书,而不得不去担任家庭教师达六年之久。后来靠自己的一点积蓄和姐姐的帮助,于1891年去巴黎求学。在巴黎大学,她在极为艰苦的条件下勤奋地学习,经过四年,获得了物理和数学两个硕士学位。 居里夫妇结婚后次年,即1896年,贝可勒耳发现了铀盐的放射性现象,引起这对青年夫妇的极大兴趣,居里夫人决心研究这一不寻常现象的实质。她先检验了当时已知的所有化学元素,发现了钍和钍的化合物也具有放射性。她进一步检验了各种复杂的矿物的放射性,意外地发现沥青铀矿的放射性比纯粹的氧化铀强四倍多。她断定,铀矿石除了铀之外,显然还含有一种放射性更强的元素。 居里以他作为物理学家的经验,立即意识到这一研究成果的重要性,放下自己正在从事的晶体研究,和居里夫人一起投入到寻找新元素的工作中。不久之后,他们就确定,在铀矿石里不是含有一种,而是含有两种未被发现的元素。1898年7月,他们先把其中一种元素命名为钋,以纪念居里夫人的祖国波兰。没过多久,1898年12月,他们又把另一种元素命名为镭。为了得到纯净的钋和镭,他们进行了艰苦的劳动。在一个破棚子里,日以继夜地工作了四年。自己用铁棍搅拌锅里沸腾的沥青铀矿渣,眼睛和喉咙忍受着锅里冒出的烟气的刺激,经过一次又一次的提炼,才从几吨沥青铀矿渣中得到十分之一克 的镭。由于发现放射性,居里夫妇和贝可勒耳共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。元素描述 密度9.4克/立方厘米。熔点254℃,沸点962℃。所有钋的同位素都是放射性的。已知有两种同位素异形体:α-Po为单正方体;β-Po为单菱形体。在约36℃时,发生α-Po转化为β-Po的相变。金属、质软。物理性质似铊、铅、铋。化学性质近似碲。溶于稀矿酸和稀氢氧化钾。钋的化合物易于水解并还原。化合价已有+2和+4价,也有+6价存在。钋是世界上最稀有的元素。 钋同位素中最普遍、最易得的是钋-210,其半衰期仅有138天,其放射性比镭大近5000倍。钋-210危险性很大,在操作时即便是很小量也要格外小心谨慎。元素来源 可由人工合成或由氯化钋用锌还原获得。元素用途 它与铍混合可作为中子源;也用作静电消除剂,在该种情况下,钋-210的放射性使空气发生电离,离子所带电荷中和了胶片所带静电。 元素辅助资料 19世纪末,人们发现了铀的放射性衰变特性,并且认为放射性是铀元素所特有的性质。而当时在法国工作的波兰化学家居里夫人在测试收集到的矿物放射性时,发现沥青铀矿和辉铜矿的放射性比纯粹的铀的放射性更强烈。她经过细心重复地检验实验结果,找出了这些矿物中含有一种比铀的放射性强得多的元素。居里先生注意到了妻子的研究的重要性,就决定暂时停止自己在物质结晶方面的研究,同妻子共同寻找这个新元素。经过艰苦的工作,他们从巨量的矿石中分离出了这种放射性很强的新元素并了解了这种新元素的特性与铋相近。居里夫人为了纪念自己的祖国波兰,就提议叫这种新元素为polonium(钋)。 钋在沥青铀矿中的含量仅仅是一亿分之一,用一般的化学方法收集它是极其艰巨的任务。钋的毒性 钋是世界上最毒的物质。钋210毒性比氰化物高1000亿倍,算一算,0.1克钋可以杀死1000亿人(氰化钠对人致死量0.1克),钋-210属于极毒性核素,它容易通过核反冲作用而形成放射性气溶胶,污染环境和空气,甚至能透过皮肤而进入人体,因此必须密封保存;美国原子核管理委员会规定,钋-210最大摄入量为一万亿分之0.8克。钋的α射线能使有机物质分解脱水,引发有机体一系列严重的生物效应。钋是放射性元素中最容易形成胶体的一种元素,它在体内水解生成的胶粒极易牢固的吸附在蛋白质上,能与血浆结合成不易扩散的化合物,对人体的危害很大。钋-210进入人体后,能长期滞留于骨、肺、肾和肝中,其远期辐射效应会引起肿瘤。急性钋中毒与外照射急性放射病的症状基本相似,到晚期突出的症状是肾萎缩和肾硬化。钋-210盐类的放射性很强,可使其盐溶液发生辐射分解,不断产生过氧化氢和臭氧等气体,并放出大量的热。当钋-210的浓度较大时,由于辐射气体所产生的气压不断增加,甚至引起盛放钋盐溶液的容器爆炸。At原子序数85,是一种人工放射性元素,元素符号At,原子量209.987。化学符号源于希腊文"astator",原意是“改变”。1940年美国科学家科森得到了砹。已发现质量数196~219的全部砹同位素,其中只有砹215、216、218、219是天然放射性同位素,其余都通过人工核反应合成的。其中以砹210较稳定,半衰期8.3小时。砹比碘像金属。它的活泼性较碘低。除了用α粒子轰击铋人工合成,铀和钍也会自然地衰变成砹。砹已知的20多种同位素全都有放射性,半衰期最长的也只有8.1小时,所以在任何时候,地壳中砹的含量都少于50克。 Rn原子序数86,是天然放射性元素,稀有气体。 发现人:道恩发现时间和地点:1900,德国元素来源:由镭蜕变生成的惰性气体族的一种重放射性气体元素,在医学中的应用类似于镭。元素用途:医药上用来治疗癌症。1899氡年欧文斯和卢瑟福在研究钍的放射性时发现氡,当时称为钍射气,即氡220;1900年多恩在镭制品中发现氡222;现已发现质量数199~226的全部氡同位素。其中天然同位素只有氡219、220、222。氡是无色、无味气体;熔点-71°C,沸点-61.8°C,气体密度9.73克/升;水溶解度4.933克/千克水,也易溶于有机溶剂,如煤油、二硫化碳等中;氡很容易吸附于橡胶、活性炭、硅胶和其他吸附剂上。天然放射性元素。无色无臭气体。化学性质极不活泼,没有稳定的核素。具有危险的放射性,这种放射性可以破坏形成的任何化合物。氡较容易压缩成无色发磷光的液体,固体氡有天蓝色的钻石光泽。氡的化学性质极不活泼,以制得的氡化合物只有氟化氡,它与氙的相应化合物类似,但更稳定,更不易挥发。氡主要用于放射性物质的研究,可做实验中的中子源;还可用作气体示踪剂,用于研究管道泄漏和气体运动等。19世纪末,科学家们发现了钍不断放出一种气态的放射性物质,并确定它是化学惰性的,并且具有较高的原子量。由于来自于钍,就称它为钍射气,符号为ThEm。1918年德国化学家施密特按惰性气体氩、氖等命名方式,称它为thoron,元素符号定为Tn,正式承认它是一种元素。1900年德国物理学家多恩同样发现了镭射气radiumemantion,符号为RaEM。1918年,施密特又把它改称radon,元素符号定为Rn。另外在1903年,还发现一种锕射气actiniumemantion,AcEm;以及一种惰性气体niton。后来人们发现钍射气是氡220,锕射气是氡219,niton是氡222人体危害 氡对人体健康的危害主要有两个方面,即体内辐射和体外辐射。体内辐射主要来自于放射性辐射在空气中的衰变,从而形成的一种放射性物质氡及其子体。氡是自然界唯一的天然放射性气体,氡在作用于人体的同时会很快衰变成人体能吸收的核素,进入人体的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。体外辐射主要是指天然石材中的辐射体直接照射人体后产生一种生物效果,会对人体内的造血器官、神经系统、生殖系统和消化系统造成损伤。 常温下氡及子体在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气,由于它无色无味,很容易被人们忽视,但它却容易被呼吸系统截留,并在局部区域不断累积。长期吸入高浓度氡最终可诱发肺癌。 氡对人类的健康危害主要表现为确定性效应和随机效应: ①确定性效应表现为:在高浓度氡的暴露下,机体出现血细胞的变化。氡对人体脂肪有很高的亲和力,特别是氡与神经系统结合后,危害更大。 ②随机效应主要表现为肿瘤的发生。由于氡是放射性气体,当人们吸入体内后,氡衰变产生的阿尔法粒子可在人的呼吸系统造成辐射损伤,诱发肺癌。专家研究表明,氡是除吸烟以外引起肺癌的第十大因素,世界卫生组织(WHO)的国际癌症研究中心(IARC)以动物实验证实了氡是当前认识到的19种主要的环境致癌物质之一。从本世纪60年代末期首次发现室内氡的危害至今,经科学研究发现,氡对人体的辐射伤害占人体一生中所受到的全部辐射伤害的55%以上,其诱发肺癌的潜伏期大多都在15年以上,世界上有1/5的肺癌患者与氡有关。 物理学和化学家们在研究物质的放射性时发现,放射物质周围的空气也会变得具有放射性。 氡是地壳中放射性铀、镭和钍的蜕变产物,是一种稀有气体,因此地壳中含有放射性元素的岩石总是不断的向四周扩散氡气,使空气中和地下水中多多少少含有一些氡气。强烈**前,地应力活动加强,氡气[1]不仅运移增强,含量也会发生异常变化,如果地下含水层的地应力作用下发生形变,就会加速地下水的运动,增强氡气的扩散作用,引起氡气含量的增加,所以测定地下水中氡气的含量增加可以作为一种**前兆。 由于氡是一种放射性元素,如果长期呼吸高浓度氡气,将会造成上呼吸道和肺伤害,甚至引发肺癌。氡为19种致癌物质之一。Fr1780年曾预言“类铯”元素——钫的存在。1929年,法国的阿立生和麦非用磁光法研究含锂矿石的鳞云母和含铯的铯榴石时,在谱上发现最小光强度的点位置恰和未发现的碱土金属“类铯”元素极为符合,其氯化物、硝酸盐、硫酸盐和氢氧化物在相同的点的位置也都显示最小光强度。阿立生确认为87号元素。钫的主要同位素是锕—K,是质量数为223的一种同位数,它是由元素锕经放射性衰变产生的。锕主要是进行β衰变。但是,1939年,法国科学家佩里(M.Perey)发现衰变的锕原子的1%放射出α粒子,并转变成质量数为223的87号元素的原子。锕—K放射β粒子。佩里对这种同位素进行了实验,首次可靠地鉴定了87号元素的一种同位素。因此把87号元素的发现归功于他。佩里为了纪念他的祖国,把87号元素命名为“钫”(Francium),该词源自法国国名“France”。Ra1871年曾预言镭的存在。1898年,居里夫妇从沥青铀矿中发现钋以后,又选用有放射性的氯化钡做了分离工作。用分光检查放射性氯化钡时,在光谱紫外区域发现一条新线,最后获得白色的在暗处发白色光的新物质——镭。经过几年艰辛的劳动,他们于1902年从2吨铀的废矿渣中分离出100毫克光谱纯的氯化镭,并测定其原子量为226,从而确定了镭在周期表上的位置。1910年,居里夫人和德比尔纳电解纯的氯化镭溶液,用汞作阴极,先得镭汞齐,然后蒸馏去汞,获得金属镭。镭的命名源自radius,意为“放射”,“射线的给予者”。Ac 锕,锕系元素。化学元素周期表第7周期ⅢB族元素,α衰变和自发裂变是锕系元素共同的核性质。随着原子序数的增大,锕系元素的离子半径反而减小,称为离子半径收缩现象。 锕系元素在水溶液中最常见的价态为+3,锕系元素的氢氧化物、氟化物、碳酸盐和草酸盐不溶于水,而其硝酸盐、硫酸盐、高氯酸盐和卤化物易溶于水。用途 锕系元素的用途越来越广,铀-233、铀-235和钚-239是核反应堆和核电站用的燃料,锕—227、锔—244和钚—238等则用作宇航飞行器的热源。 锕系元素金属单质具有银白色金属光泽,有放射性,通常其化学性质不稳定。与镧系金属相比熔点密度稍高,金属结构变体多。锕系很多元素例如U和Th可以用来开发原子能,原子序数较大的超铀元素一般只在核化学中才研究。Th1815年,贝齐里乌斯从事分析瑞典法龙(Fahlum)地方出产的一种矿石,发现一种新金属氧化物和锆的氧化物很相似。他用古代北欧雷神Thor命名这一新金属为throine(钍),给出它的拉丁名称thorium和元素符号Th。由于贝齐里乌斯是当时化学界的权威,所以化学家们都承认了它。可是,贝齐里乌斯在10年后发表文章说,那个称为thorine的新金属不是新的,含它的矿石只是钇的磷酸盐。他自己撤销了对钍的发现。 到1828年,贝齐里乌斯分析了另一种矿石,是由挪威南部勒峰(L?v?n)岛上所产的黑色花岗石中找到的,发现其中有一种当时未知的元素,仍用thorine命名它。现在明确,这种矿石的主要成分*酸钍ThSiO4。因此钍是先被命名后被发现的。 密度11.7克/立方厘米。熔点约1750℃,沸点约4000℃。在1400℃以下原子排列成面心立方晶体;当加热达到此温度时,便改为体心立方晶体。银白色金属,长期暴露在大气中渐变为灰色。质较软,可锻造。不溶于稀酸和氢氟酸,但溶于发烟的盐酸、硫酸和王水中。硝酸能使钍纯化。苛性碱对它无作用。高温时可与卤素、硫、氮作用。放射性元素,半衰期约为1.4×1010年。所有钍盐都显示出+4价。在化学性质上与锆、铪相似。 钍在元素周期表中属于锕系,列入稀土元素族中。钍的氧化物和其他稀土元素的氧化物一样,很难还原,虽然贝齐里乌斯曾利用金属钾和氟化钍钾作用,获得不纯的金属钍。 K2ThF6+4K→6KF+Th 只要后来用电解的方法才获得较纯的钍。 元素符号:Th英文名:Thorium中文名:钍 相对原子质量:0常见化合价:+4电负性:0 外围电子排布:6d27s2核外电子排布:2,8,18,32,18,10,2 同位素及放射线:Th-226[30.6m]Th-227[18.72d]Th-228[1.91y]Th-229[7340y]Th-230[75400y]Th-231[1.06d]Th-232(放α[14000000000y])Th-233[22.3m]Th-234[24.1d] 电子亲合和能:0KJ·mol-1 第一电离能:0KJ·mol-1第二电离能:0KJ·mol-1第三电离能:0KJ·mol-1 单质密度:11.72g/cm3单质熔点:1750.0℃单质沸点:4790.0℃ 原子半径:0埃离子半径:1.05(+4)埃共价半径:0埃 常见化合物: 发现人:贝采里乌斯时间:1828地点:瑞典 名称由来: 得名于古代北欧神话中雷神托尔的名字“Thor”。 元素描述: 沉重的灰色放射性金属,柔软而富有延展性。 元素来源: 见于独居石和钍石等各种矿物中。 元素用途: 用于制造高强度合金与紫外线光电管。钍还是制造高级透镜的常用原料。用中子轰击钍可以得到一种核燃料--铀233。用来制造合金,提高金属强度;和煤气灯的白热纱罩。钍在核反应中可以转化为原子燃料铀-233;所储藏的能量,比铀、煤、石油和其他燃料总和还要多许多,是一种极有前途的能源。 Pa1913年法杨斯(K.Fajans)和高林(O.Gohring)鉴定出一种Pa的同位素,其质量数为234。但231Pa是1913年由索地(F.Soddy)和克兰斯顿(J.A.Cranston),1918年由哈恩(O.Hahn)和迈特约(L.Meitner)分别独自发现。1927年,格罗斯(A.V.Grosse)第一次分离出2毫克可见量的镤。他用盐酸、氢氧化钠处理铀矿残渣,在500℃时用较复杂的螺旋式方法制得自由状态镤。据《科技日报》(1995年7月24日)报道,中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子加速器提供的丰中子束流氧—18轰击天然铀钯。使用奇异多核子转移反应,在“可裂变核区”,在世界上首次合成了重丰中子新核素镤—239。并测定出其半衰期为106分钟。镤在放射性衰变过程中产生锕,是锕的“祖先”。镤的命名源自希腊文“proros”,为“第一”的意思。U1789年,德国化学家克拉普罗特(M.Klaproth)发现了一种新元素——92号元素铀。他用一种沥青铀矿做实验,先加硝酸使其溶解,再加碳酸钾中和,得到一种黄色沉淀物,他断定其中必有一种新元素存在。接着他加木炭高温还原,得到金属光泽的黑色粉末,他便认为是金属铀(实为铀的氧化物)。五十一年后,1841年法国的彼利高特(E.M.Peligot)证实克拉普罗特提取的是铀的氧化物(UO2)。于是他将钾与无水氧化铀置于白金坩埚中,密闭加热还原,制取了黑色金属粉末铀。1896年,贝克勒尔(A.H.Becquerel)发现了铀的放射性衰变。1939年,哈恩(O.Hahn)和斯特拉斯曼(F.Strassmann)发现了铀的核裂变现象。中世纪的炼金术士一直有一种老习惯,爱用天体的名字来称呼各种金属。克拉普罗特也就沿用这个习惯,将92号元素取名为“铀”(Uranium),他按照在此前8年发现的天王星的名字“Uranus”给“铀”命名。“天王星”(Uranus)这个名词源自古希腊神话中的天空之神乌拉诺斯(Ouranos)的名字,它乃克洛诺斯神。Np1940年两位美国物理学家麦克米伦(E.M.Macmillan)艾贝尔森(P.H.Abelson)在加利福尼亚大学用中子轰击238U而获得239NP,Np的另一同位素237Np在1942年用快中子轰击235U而获得。1952年潘伯特与其他学者,在刚果的沥青铀矿中分离出近10-5毫克的237Np。麦克米伦和艾贝尔森将93号元素取名为“镎”(Neptunium),他们是用罗马神话中大海之神——海王星(Neptune)的名字来命名新元素的,海王星是比天王星离地球还要远的一颗行星。在周期表里,镎是第一个超铀元素。Pu 1940—1941年,美国科学家西博格(G.T.Seaborg)、麦克米伦(E.M.Macmillan)、沃尔(A.C.Wanl)和肯尼迪(J.Kennedy)等四人在加利福尼亚大学,在回旋加速器里用氘核轰击铀而获得新元素钚Pu钚在自然界中仅铀矿中含有痕量,其中铀与钚之比约为1011∶1。西博格等人用冥王星的名字“pluto”为94号元素“钚”命名。冥王星乃希腊神话中冥府之神。它是太阳系最外层的行星,当时认为钚是最后一个超铀元素。Am 1944年,由美国西博格(G.T.Seaporg)、詹姆斯(R.A.Jamse)和摩根(L.O.Morgan)在被一个反应堆辐射过的钚中发现的。 熔点994±4℃,沸点2607℃,密度11.7克/厘米3。六方型银白色金属,有光泽;延展性较铀和镎为好。空气中逐渐变暗。溶于稀酸。在稀硫酸或稀硝酸溶液中,可被过二硫酸盐氧化为AmO22+盐,溶液呈深黄色。镅以+3价为最稳定,但同时也有+4,+6价化合物。有氧化物、氢氧化物、氟化物和氯化物等。同位素243Am半衰期为7.95×103年;另一种同位素241Am半衰期为458年。 在1000~1200℃用钡还原三氟化镅而制得。 元素用途: 常做为同位素测厚仪和同位素X荧光仪等的放射源。 元素辅助资料: 原子序数为95号元素,也就是第三个超铀元素,是在1944年底被美国加利福尼亚大学核物理学、化学家西博格和他的同事们——詹姆斯、摩根和吉奥索等人首先完成的。他们用美洲一词(America)命名这一新元素为americium,元素符号为Am。 镅首先合成的是镅241,是用中子轰击钚239产生的。镅同位素中用途最大的是镅241,主要用于制造中子源,还用于密度测定仪、探伤照相和做荧光分析仪的激发源;其次是镅243,用于在高通量反应堆中生产超钚元素。Cm它的原子序数是96,属于锕系元素之一。1944年由西博格(G.T.Seaporg)、詹姆斯(R.A.Jamse)和吉奥索(A.Ghiorso)用人工方法合成制得。1947年,维尔纳(L.B.Werner)和珀尔曼(I.Perlman)用中子照射241Am制得较重要的242Cm。 元素描述: 密度为13.5克/厘米3。室温下为双一六方密堆积;较高温度时为面心立方结构。熔点为1340±40℃。银白色金属。在空气中银白色金属光泽会变暗。易溶于普通的无机酸中,多是三价化合物。化学性质与稀土元素极相似,有多种同位素。主要的有242Cm、244Cm、247Cm、248Cm等。 元素来源: 锔在地球上没有单质或化合物矿藏存在,只能人工来合成。 元素用途: 因锔是放射性金属,辐射能量很大。常用做人造卫星和宇宙飞船中用来不断提供热量的热源。Bk 锫péi原子序数97,放射性人造金属元素。化学性质活泼。有3价和4价化合物。锫在水溶液中可被象溴酸盐或4价铈离子一类强氧化剂氧化到+4价。这可解释为5f壳层中第八个电子很容易失去,达到7个5f电子的半满壳层时较稳定。锫有九种同位素,243Bk~251Bk,半衰期从1小时到1949年。锫的发现具有特殊意义,这对许多较重元素的发现提供了有效的方法。 发现人:西博格、S.G.汤普生、乔克 发现年代:1949年 元素来源: 锫没有稳定的同位素,自然界不存在。在回旋加速器中用加速的氦核轰击镅-241而获得。 名称由来: 得名于锫的发现地--加利福尼亚州伯克利市(Berkeley)。 元素用途: 没有什么实际用途。 元素辅助资料: 在合成95、96号元素后,经过5年的准备工作,西博格领导的小组在1949年末用高能α粒子轰击镅-241,得到97号元素。 1951年麦克米伦(EdwinMattisonMcMillan,1907—)美国人,发现和研究超铀元素镅、锔、锫、锎等 西博格(GlennThedoreSeaborg,1912-)美国人,发现和研究超铀元素镅、锔、锫、锎等Cf元素名称:锎 元素符号:Cf 原子序数:98 相对原子质量:162.599 同位素:同位素有245Cf到254Cf。最稳定的同位素是251Cf,半衰期是898年。 发现:1950年3月17日,美国的汤普森(S.G.Thompson)、小斯特里特(K.StreetJr.)、乔索(A.Chiorso)和西博格(G.T.Seaporg)发现了锎。用回旋加速器加速的氦离子轰击242Cm,几乎和锫同时发现。 性质:熔点900℃。金属锎十分容易挥发,在1100~1200℃范围中能蒸馏出来。化学性质活泼,与其他+3价锕系元素相似。有水溶性的硝酸盐、硫酸盐、氯化物和过氯酸盐;它的氟化物、草酸盐、氢氧化物在水溶液中沉淀。利用耙子同位素和轰击粒子的种种组合,已发现了几种锎的同位素:246Cf、249Cf、251Cf、252Cf、254Cf等。251Cf半衰期为900年;249Cf半衰期为360年;252Cf半衰期为2.64年;254Cf半衰期为64天。 用途:能够利用的锎的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源,被用于核研究。 该元素是世界上最昂贵的元素,1克价值100万—20亿美元Es锿[āi]原子序数99,元素原子量:[252]核内质子数:99,核外电子数:99,核电荷数:99,质子质量:1.65627E-25,质子相对质量:99.693,所属周期:7,所属族数:IIIB,摩尔质量:198,外围电子排布:5f117s2,核外电子排布:2,8,18,32,29,8,2,晶体结构:晶胞为六方晶胞。颜色和状态:金属 发现人:乔克等 发现时间和地点:1952美国 元素来源:人造放射性元素,原子序数99(用中子轰击钚即可产生) 熔点860℃。化学性质较活泼,极易挥发。在水溶液中主要以3+价存在(绿色)。已发现的锿的同位素从243到255,半衰期从约20秒到400天。254Es最稳定。天然不存在,在核子反应炉中制造。 在1950-1951年间,国外科学杂志中就出现报道,发现了99号元素。文章的作者叙述这种元素是用碳原子核照射镎获得的,并分别命名为anythenium,这是为纪念希腊的首都雅典,元素符号是An。但是,它没有得到更多的证实和承认。 1952年11月1日,美国在太平洋中的安尼维托克岛(Eniwetok)上空试验**了一颗氢弹,在从**地点仔细地收集了几百公斤土壤中发现99号元素的同位素。 在1955年8月,在瑞士日内瓦召开的和平利用原子能国际科学技术会议中,根据人工合成这个新元素者们的建议,将99号元素命名为einsteninium,以纪念20世纪中在原子和原子核科学中作出卓越贡献的著名物理学家爱因斯坦。99号元素符号定为E,在1957年国际纯粹和应用化学联合会的无机化学命名委员会在巴黎集会时改为EsFm原子序数100,人造放射性元素 元素符号:Fm中文名:镄元素类型:金属元素 元素描述:化学性质类似稀土元素。镄在水溶液中主要以氧化态+3价存在,但强烈的还原剂可使之成+2价。已经发现的镄的同位素有:镄244~镄259,都有放射性。半衰期从千分之几秒到100天不等。因为它存在的寿命十分短暂,致使科学家们怀疑是否能制出足够称量得出的数量;到目前为止,还没有分离出可称量的镄同位素。 相对原子质量:257常见化合价:电负性:1.3 外围电子排布:5f127s2核外电子排布:2,8,18,32,30,8,2 同位素及放射线:Fm-249[3m]Fm-257(放αφ) 氧化态:MainFm+2,Fm+3 电子亲合和能:0KJ·mol-1 第一电离能:6400KJ·mol-1第二电离能:0KJ·mol-1第三电离能:0KJ·mol-1 单质密度:0g/cm3单质熔点:0℃单质沸点:0℃ 原子半径:0埃离子半径:埃共价半径:0埃 常见化合物: 发现人:乔克等时间:1953地点:美国 发现过程:它和锿一样,1952年从氢弹**的残骸物中分析出来的。 名称由来: 为纪念科学家埃里克·费米(EnricoFermi)而命名。 元素来源: 用比被轰击原子更轻的粒子,轰击比镄轻的超铀元素原子制得。也可利用中子俘获制得镄。 元素用途:无实际用途。 元素辅助资料: 在1950-1951年间,国外科学杂志中就出现报道,发现了100号元素。文章的作者叙述这种元素是用碳原子核照射钚获得的,并分别命名为centurium,这是从拉丁文“一百”(centum)一词而来,元素符号是Ct。但是,它没有得到更多的证实和承认。 1952年11月1日 ,美国在太平洋中的安尼维托克岛(Eniwetok)上空试验**了一颗氢弹,在从**地点仔细地收集了几百公斤土壤中发现100号元素的同位素。 在1955年8月,在瑞士日内瓦召开的和平利用原子能国际科学技术会议中,根据人工合成这个新元素者们的建议,将100号元素命名为fermium,以纪念20世纪中在原子和原子核科学中作出卓越贡献的著名物理学家费米。100号元素符号定为Fm。Md 钔〔mén〕原子序数:101,核内质子数:101,核外电子数:101,核电核数:101 质子质量:1.68973E-25 质子相对质量:101.707 所属周期:7 所属族数:IIIB 摩尔质量:202 外围电子排布:5f137s2 核外电子排布:2,8,18,32,31,8,2 颜色和状态:金属 发现人:西博格、乔克、S.G.汤普生、塞格瑞 发现时间和地点:1955美国 元素来源:一种人造(如用高能α粒子轰击锿)放射性元素 发现人:乔索(A.Gniorso)、哈维(B.G.Harvey)、肖邦(G.R.Choppin)等发现年代:1955年 发现过程: 1955年,由美国的乔索(A.Gniorso)、哈维(B.G.Harvey)、肖邦(G.R.Choppin)等人,在加速器中用氦核轰击锿(253Es),锿与氦核相结合,发射出一个中子,而获得了钔(256Md)。 元素描述: 化学性质仅限于示踪量,在离子交换色谱上显示出主要以+3价存在于水溶液中。此外,也有+2价和+1价。钔的同位素主要有:钔248~钔258。半衰期从几秒到大约55天。最稳定的同位素是258Md,半衰期为55天。 元素来源: 钔在自然界中不存在。用氦核轰击锿所获得的钔很少,但总算证明钔确实存在。 元素用途:没有什么实际用途。 元素辅助资料: 西博格在1951年获得诺贝尔化学奖后没有懈怠,在1955年4月30日又在美国物理学会举行一次会议上宣布合成了101号元素,并用俄罗斯化学家门捷列夫(Mendeleev)的名字来命名它为mendelevium,元素符号定为Mv。1957年国际纯粹和应用化学联合会所属无机物质命名委员会根据许多国家拼音字母中没有V,将其改为Md。 No锘No,原子序数102, 有关超铀元素的发现的一连串事件让人有点疑惑。在斯德哥尔摩诺贝尔研究所工作的一个科学家小组首先宣称发现了锘,但他们的结果是错误的(1957年,英国、瑞典和美国的国际科学家小组,首先报道制成了元素102,曾引起一场激烈的争论)。随后,在1958年美国加州大学科学家们(阿尔伯特-吉奥索)终于很确实地确定了锘-254,其半衰期为55秒。 在制备锘-254时,伯克利的研究小组放弃了曾用来成功制备了一系列超铀元素的回旋加速器,而代之以重离子线性加速器(HILAC),用碳-12离子轰击锔-244和锔-246混合物样品,成功制备出锘-254。后来,苏联杜布纳(Dubna)的一个俄罗斯物理学家研究小组对此进行了证实。吉奥索及其同伴决定保留该元素的原名,该名字是斯德哥尔摩诺贝尔研究所的研究小组为纪念**发明人阿尔弗德雷-诺贝尔(Alfred-Nobel)而用其名字命名的。元素描述 在溶液中+2价最稳定,比根据同族元素的镧系元素镱(原子序数70)所预期的稳定。锘的同位素有:251No~257No、259No。254No半衰期约1分钟,259No半衰期为58分钟。元素来源 用碳离子轰击锔而获得。现今制成的这种元素数量极少,只能用原子数量来计算。 元素用途:无实际用途元素辅助资料 紧接在101后的102号元素最初是在1957年由瑞典、英国和美国的科学家们组成的研究小组用加速了13C离子轰击244Cm得到的。为了纪念瑞典科学家、发明家诺贝尔命名它为nobelium,元素符号定为No。但这个结果没能获得所有的人的承认。直到1957底到1958年初,分别由前苏联的科学家和美国加州大学的西博格领导的小组分别利用加速16O离子轰击241Pu都得到了102号元素。 元素符号:No英文名:Nobelium中文名:锘 相对原子质量:259常见化合价:+2,+3电负性:1.3 外围电子排布:5f147s2核外电子排布:2,8,18,32,32,8,2 同位素及放射线:No-253[1.7m]No-259(放α) 电子亲合和能:0KJ·mol-1 第一电离能:6600KJ·mol-1第二电离能:0KJ·mol-1第三电离能:0KJ·mol-1 单质密度:0g/cm3单质熔点:0℃单质沸点:0℃ 原子半径:0埃离子半径:埃共价半径:0埃 发现人:西博格、乔克、塞格瑞时间:1958地点:瑞典 名称由来:为纪念发明了**并创立了诺贝尔奖的阿尔弗雷德·诺贝尔(AlfredNobel)而命名。 元素描述:放射性人造金属元素。 元素来源:用碳13轰击锔原子可制得锘。Lr 铹,原子序数103,是人工放射性元素,为纪念回旋加速器的创始人—美国科学家劳伦斯而得名。1961年美国科学家吉奥索等用加速的硼粒子轰击锎靶时,观察到一种半衰期约8秒的新核素,后证明是铹258。此后苏联杜布纳联合核子研究所用加速的氧粒子轰击镅靶生成了铹256和铹257。现已发现质量数为253~260的全部铹同位素。半衰期最长的铹260的半衰期只有约3分钟。发现过程 1961年在美国加利福尼亚旧克利市劳伦斯放射实验室中,由乔索(A.Ghiorso)、西克兰(T.Sikkeland)、拉希(A.E.Larsh)等人发现。元素描述:在水溶液中显示出稳定的+3价。同位素有255Lr到260Lr。最稳定的同位素是260Lr,半衰期是3分钟。元素来源:用硼核轰击锎而获得。这种新发现的元素,当时是一个原子被送到放射探测室,以证实它的存在。元素用途:没有任何实际用途。元素辅助资料: 在1961年4月美国出版的《物理评论》中登载出关于发现103号元素的最早报道。这个新元素是用约70百万电子伏特的硼-10和硼-11的原子核轰击3微克的锎-250和锎-249获得的。发现者为了纪念回旋加速器的发明人、美国物理学家劳伦斯(Lawrens)命名它为lawrencium,元素符号为Lw,后来改为Lr。来源 用硼离子轰击锎产生。Rf发现: 1964年,前苏联杜布纳实验室用加速到113-115MeV的氖-22核轰击钚-242靶,用显微镜测量了一个特殊的玻璃容器内的裂变轨迹,宣布合成了半衰期为0.3±0.1秒,质量数为260的104号元素,并命名为Kurchatovium(Ku) 1969年,美国的柏克来加州大学宣布用71MeV的碳-12轰击锎-249,得到鈩-257和鈩-258,前者的半衰期为4-5秒,释放α粒子衰变为半衰期为105秒的锘-253。在同一核熔合反应中,还发生释放3个中子得到鈩-258,半衰期为0.01秒。他们还用和69MeV的碳-13轰击锎-249得到鈩-259,半衰期为3-4秒,释放α粒子衰变为半衰期为185秒的锘-255。 当时的美国实验室没有能力加速氖-22,因而没有能力证实杜布纳实验室的发现。鉴于证实存在鈩-257和鈩-259的事件有数千次,而杜布纳实验室的结果未能得到重复,近年IUPAC决议定名原104号元素为“鈩”,以纪念新西兰物理学家卢瑟福。但在1970年,美国人用氮-15轰击锎-249确实得到了鈩-260。名称由来: 为纪念欧内斯特·卢瑟福(ErnestRutherford)而命名。 元素描述: 放射性人造金属元素。 元素来源: 用碳12、碳13粒子束轰击锎249原子可制得半衰期为4+和3秒的鈩同位素。 元素用途: 没有什么实际用途。其他:已知鈩的最稳定同位素为鈩-263,半衰期约10分钟,它释放α粒子衰变为锘-257,也可以发生自发裂变。1998年德国Mainz大学E.Strub等报道,鈩和上两个周期的锆和铪一样,生成四氟化鈩,氧化态为+IV。由于锕系元素最后一个元素的最高氧化态已经降为+III,因而有理由相信鈩是锕系后的周期系第四副族元素。相对原子质量:261常见化合价:电负性:0外围电子排布:6d27s2核外电子排布:2,8,18,32,32,10,2同位素及放射线:Rf-257[4.7s]电子亲合和能:0KJ·mol-1第一电离能:0KJ·mol-1第二电离能:0KJ·mol-1第三电离能:0KJ·mol-1单质密度:0g/cm3单质熔点:0℃单质沸点:0℃原子半径:0埃离子半径:埃共价半径:0埃 Db钅杜是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Db,它的原子序数是105,属于过渡金属之一。 钅杜-268是其最稳定的同位素,它的半衰期有16小时。 美国化学家最初把它称为hahnium(中文曾译为钅罕)。在1997年,IUPAC把它定名为dubnium,以俄罗斯杜布纳联合核研究所为名。 名称,符号,序数:钅杜;、Db、105 系列过渡金属 族,周期,元素分区5族,7,d 颜色和外表未知;可能是金属态; 银白色或灰色 原子量[268]原子量单位 价电子排布5f146d37s2 电子在每能级的排布2、8、18、32、32、11、2 物质状态可能固态Sg钅喜 原子序数:106 元素符号:Sg* 元素中文名称:钅喜 元素英文名称:Seaborgium 相对原子质量:[263] 核内质子数:106 核外电子数:106 核电核数:106 质子质量:1.77338E-25 质子相对质量:106.742 所属周期:7 所属族数:VIB 摩尔质量:212 核外电子排布:2,8,18,32,32,12,2 颜色和状态:金属 发现人:杜布纳研究所 发现时间和地点:1974前苏联 人造放射性元素,可能是金属态,元素序号为106,过渡金属之一。半衰期为21秒,化学性质不活泼。钅喜-266是最稳定的同位素。 Bh钅波是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Bh,它的原子序数是107,属于过渡金属之一。钅波-262是最稳定的同位素,它的半衰期有102毫秒。钅波,1976年,Yu.Ts.Oganessian等人宣称,他们在研究54Cr轰击209Bi反应时观察到两例自发裂变事件,半衰期分别约为(1~2)ms和5s。5s半衰期的事件认为是来自于257/105,而新的约(1~2)ms的自发裂变事件,则被指定为来自于261/107[Oga76]。1981年,GSI小组用“冷熔合”反应合成了262/107[Mun81]。先后观察到5个事件,均是通过反冲谱仪分离后测时间关联的a粒子到已知核确定的,其中一个衰变到254Lr,一个衰变到246Cf,两个衰变到250Fm,一个衰变到250Md。262/107的a粒子能量为10.4MeV,衰变半衰期为t1/2~5ms。262/107的产生截面约为2×10-34cm2。GSI的发现者们开始提出的名字为以NielsBohr的名字组成的Nielsbohrium(Ns),IUPAC认为可以以NielsBohr来命名该元素,但建议用Bohrium,理由是,还从来没有一个人的firstname出现在一个元素的命名中。该元素最终被命名为Bohrium,元素符号为Bh。 1994年和2000年S.Hofmann领导的GSI小组在合成111号元素的实验中,有272/111的alpha衰变链中得到了264/107,并导出其半衰期为1.0+0.7~0.3s,alpha衰变能在9.3MeV左右(各事件间这一数值相差较大,详见[111号元素)。Hs108号元素,是一种人工放射性元素,化学符号Hs[1]或Uno,属周期系Ⅷ族。人工放射性元素:hs 名称:hassium缩写:Hs。名称源自于拉丁语名称为德意志州黑森州那里研究所所在地。中文名称[钅黑],读音同“黑”。 1984年联邦德国达姆斯塔特重离子研究所的明岑贝格等用加速器加速的铁离子轰击铅靶,反应合成质量数为265的108号元素的同位素(或266)。总共记录了三个265(或266)原子,其寿命测定值分别为:24、22、34毫秒,并通过测量265的衰变链子体的方法,确证108号元素的合成成功。 核外电子排布:2,8,18,32,32,14,2 Mt钅麦是元素周期表中Ⅷ族固体金属过渡元素.最新的人工核反应合成的金属,原子序数109,原子量266. 137,外围电子F结构和铱相似6d7s1,代号Une,其它性能还不清楚.。常规数据英文名称:Meitnerium Symbol元素符号MtNumber原子序数109GroupNumber组数9Group类别过渡金属Density密度资料不详AtomicWeight原子量(旧称分子量)266g/molAtomicVolume原子体积资料不详Discover发现年代1964物理状态State状态固体MeltingPoint熔点资料不详BoilingPoint沸点资料不详TriplePoint三相点资料不详CriticalPoint临界点资料不详HeatofFusion热融合资料不详HeatofVaporization汽化热资料不详K=绝对温度℃=摄氏温度能量FirstIonizationEnergy第一电离能资料不详SecondIonizationEnergy第二电离能资料不详ThirdIonizationEnergy第三电离能资料不详Electronegativity电负性(阴电性)资料不详ElectronAffinity电子亲和性资料不详SpecificHeat比热资料不详HeatAtomization热雾化资料不详氧化与电子核外电子排布式2,8,18,32,32,15,2ElectronConfiguration价电子构型[Rn]5f146d77s2MinimumOxidationNumber最低氧化数0MaximumOxidationNumber最高氧化数0MinimumCommonOxidationNumber最低限度共同氧化数0MaximumCommonOxidationNumber最大普通氧化数0外观及特点CrystalStructure结晶体结构资料不详Characteristics特征syntheticallypreparedColor颜色资料不详Uses用途资料不详硬度资料不详Toxicity毒性无化学反应ReactionwithAir与空气反应无Reactionwith HCl与6M的盐酸反应无 Reactionwith15MHNO3与15M的硝酸反应无ReactionwithNaOH与6M的氢氧化钠反应无其他形式的化学反应NumberofIsotopes数同位素资料不详Hydride氢化物无Oxide氧化物无Chloride氯化物无半径AtomicRadius原子半径资料不详IonicRadius(1+ion)离子半径(1+离子)资料不详IonicRadius(1-ion)离子半径(1-离子)资料不详IonicRadius(2+ion)离子半径(2+离子)资料不详IonicRadius(2-ion)离子半径(2-离子)资料不详IonicRadius(3+ion)离子半径(3+离子)资料不详电导率ThermalConductivity导热系数0.58W/cmKElectricalConductivity电导率Nil无Polarizability极化率Nil无Ds是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Ds,它的原子序数是110,属于过渡金属之一。在未有正式命名以前,中文书刊普遍称之为第110号元素(Darmstadtium,符号Ds)。可能是金属态;银白色或灰色的稳定原子量为271,属于超重元素、超铀元素、超锕元素,是合成元素的一员。由于它的半衰期太短,到现时还未有一个确切数字。鐽亦*渡金属8B族的成员,所以其化学性质预计和铂(白金)或其他8B族金属非常类似,会是白色或灰白色的固体金属。发现鐽是一个人工合成的元素,由德国达姆施塔特(Darmstadt)的重离子研究所(GesellschaftfürSchwerionenforschung,GSI)的S.Hofmann等人于1994年11月9日,在线性加速器内利用镍-62轰击铅-208而合成的。制成的同位素有鐽-269和鐽-271,但以鐽-271比较稳定。此外,根据法国最近在南太平洋殖民地大溪地进行核试的报告,在核爆中也发现了痕量的鐽,但原子量未知。名称由来鐽的旧称是Ununnilium,也即1-1-0-ium,乃系根据IUPAC的系统化命名规则而命名。这个规则消除了新元素发现者对新元素拥有的命名权而引起的争议。2003年8月,IUPAC才正式将Ununnilium命名为Darmstadtium,以纪念发现这元素的GSI所在地达姆施塔特(Darmstadt)(但其实GSI位于达姆施塔特以北的一个叫Wixhausen的小区)。此外,由于110也是德国报警时所拨的号码,110又有另外一个外号叫 policium(警察元素)。分布在自然界未有发现。制备在线性加速器内利用镍-62轰击铅-208而合成。同位素到目前为止发现的鐽的同位素共有10种:鐽-267、鐽-268、鐽-269、鐽-270、鐽-271、鐽-272、鐽-273、鐽-277、鐽-280、鐽-281。其中,鐽-280的半衰期为7.4秒。ds区元素是指元素周期表中的ⅠB、ⅡB两族元素,包括铜、银、金、锌、镉、汞6种自然形成的金属元素和Rg、Uub2种人工合成元素。ds区的名称是因为它们的电子构型都是d10s1(ⅠB)或d10s2(ⅡB)。从更广的角度看,ds区实际上是d区的一部分,ds区元素都过渡金属。但由于它们的d层是满的,所以体现的性质与其他过渡金属有所不同(比如说最高的氧化态只能达到+3)。Rg錀是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Rg,它的原子序数是111,属于过渡金属之一。可能是金属态;银白色或灰色。Rg属于超重元素、超铀元素、超锕元素。现时所发现的唯一一种同位素的半衰期约15毫秒,之后衰变成为第109号元素钅麦。第111号元素系过渡金属1B族的成员,所以其化学性质预计和金、银、铜等1B族金属类似,会是白色或灰白色的固体金属。发现Rg由德国达姆施塔特的重离子研究所(GesellschaftfürSchwerionenforschung,GSI)于1994年12月8日,在线性加速器内利用镍-64轰击铋-209而合成的。这次实验成功产生了三颗Rg-272原子,并迅速衰变成其他元素。名称由来2004年10月被命名为Roentgenium(Rg),这个名称是为了纪念1895年发现X射线的科学家伦琴。原称“Unununium”,也即“1-1-1-ium”,乃系根据IUPAC的而命名。这个规则消除了新元素发现者对新元素拥有的命名权而引起的争议。分布Rg是由人工合成的重金属放射性元素,极易衰变为其他元素,因此在自然条件下2无此元素的分布。只有在实验室条件下才可以发现它的存在。同位素现时发现三种同位素Rg-272、Rg-279、Rg-280。UubUub是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uub,它的原子序数是112,属于过渡金属之一。可能是金属态;银白色或灰色;可能是液态.Uub在1996年合成于德国重离子研究所。他们用锌轰击铅获得半衰期仅为0.24毫秒的277Uub,它透过α衰变成为273Ds。半衰期最长的同位素为285Uub,有11分钟。Uut第113号元素,Uut是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uut,它的原子序数是113,属于弱金属之一。可能是金属态;银白色或灰色.日本理化研究所2004年9月28日 宣布,该所研究人员成功合成了第113号元素。研究人员利用线型加速器,使第30号元素锌原子加速,轰击第83号元素铋原子。研究人员每秒钟让2.5万亿个锌原子轰击铋原子,如此实验持续了80天,共轰击1700亿亿次,结果合成了第113号元素UuqUuq是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uuq,它的原子序数是114,属于弱金属之一。可能是金属态;银白色或灰色Uuq在1998年合成于杜布纳,用钙轰击钚获得289Uuq,是迄今为止已知的最稳定同位素,半衰期达30秒,相比之下,是超铀元素中异乎寻常的长寿核素,似乎正在证实稳定岛理论的预言。UupUup是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uup,它的原子序数是115,属于弱金属之一。可能是金属态;银白色或灰色. 俄罗斯杜布纳联合核研究所2003年9月24日发布消息称,他们已成功合成了门捷列夫元素周期表上的第115号元素,并再次证实了原子核物理中的“稳定岛”假说。 为了合成115号元素,尤里·奥加涅相院士领导的科研小组用加速到1/10光速的钙离子(20号)轰击用镅元素(95号)制成的靶,并在分离115号元素的原子核后进行了衰变记录。3次实验记录的原子核衰变过程完全一样:经过5次持续时间大约20秒左右的α衰变后,得到了105号元素钅杜的同位素,存在的时间超过了20小时,从而再次证实了“稳定岛”假说。 合成115号元素的工作是在2003年的7月14日至8月10日在杜布纳联合核研究所的加速器上进行的。UuhUuh是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uuh,它的原子序数是116,属于弱金属之一。可能是金属态;银白色或灰色. 俄罗斯杜布纳核研究联合科研所于2000年合成了元素周期表上的第116号元素,从而确认了这一新元素的存在。 2000年7月19日,该科研所的专家首次直接在加速器上合成了第116号元素。该元素存在了0.05秒后便衰变成了其他元素。 据俄专家介绍,在微观世界中第116号元素能够存在0.05秒,实属惊人。 然而令人遗憾的是,在整个实验过程中,俄专家只合成了一个116号元素的原子。 为了证实该元素确实存在,必须再次合成116号元素。 在实验中,当研究人员用钙的同位素钙-48的离子轰击锔-248时,轰击的生成物中再次诞生了一个116号元素的原子。该原子的核电荷数为116,中子数为176。 得到确认的第116号元素不但证实了稳定岛理论学说中的有关论述,而且为超重原子核化学特性和人造元素的研究开创了一个全新局面。 Uus尚未被发现,Uus是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uus,它的原子序数是117,属于卤素之一。可能是金属态;银白色或灰色。Uus尚未发现,如果被发现,它很可能是人造元素。Ununseptium(Uus)是IUPAC临时创造的名字(参见IUPAC元素系统命名法)。UuoUnunoctium(1-1-8-ium)是一种人工合成的化学元素,原子量为293,半衰期12毫秒(千分之一秒)。属于气体元素,化学性质很不活泼。属于惰性气体一类。 核反应制取方程式:Kr+Pb-->Uuo+n Ununoctium的物理性质: 气体,加压可液化; 熔化点:≥-30℃; 沸点:≥-20℃; 颜色:无色[和其他六种惰性气体(氦,氖,氩,氪,氙,氡)一样]。 Berkeley实验室的V.Ninov等人于1999年发表了利用86Kr+208Pb通过1n道生成118号元素的实验结果[Nin99],但结果于2001年宣布收回。2002年6月25日,Dubna的Yu.Ts.Oganessian在德国重离子研究中心GSI作的一次学术报告上报告了Dubna合成118号元素的新结果。入射束流48Ca的能量为5.1MeV/u,对应复合核的激发能为29MeV,束流强度为0.8pmA靶为230mg/cm2的纯度为97.3%的249Cf(总重量为7.1mg,自身每秒钟放出2′109个a粒子)。总束流时间为75天,对应的总照射量为2′1019个束流粒子。实验前估计,3n道的截面~0.5pb,4n的截面<0.1pb。整个实验过程中观察到两个可能的事件。一个是2002年3月19日5:28得到的一个如下衰变链(选自Oganessian报告的照片),其中290116和286114均是第一次被观察到。另一个是3月16日7:04观察到的一个寿命为3.2ms的自发裂变事件。UueUue是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Uue,它的原子序数是119,属于碱金属之一。 据国际文传电讯社消息,俄罗斯科学家近日宣布,他们找到了元素周期表上的第119号元素。 9月26日,位于俄罗斯叶卡捷琳堡市的全俄发明家专利研究院迎来了一位特殊的客人,他是一名工程师,来自斯维尔德罗夫州,他声称自己发现了元素周期表上的第119号元素,并希望获得此项专利。 这名工程师不愿意透露自己的姓名,也没有向外界透露这一元素的合成方法,他向研究院的专家们解释道,从重量上看,第119号元素是氢元素的299倍,也就是说,其原子量为299;它是元素周期表上尚未记录的新元素,并最终完成元素周期表。 如果第119号元素重量是氢元素299倍的说法是正确的,那么它将元素周期表补齐的说法虽不能说是错误的,但让人感到十分费解。因为这一元素如果存在,它将开启元素周期表的第八个横列,位于左下角第一个位置,而这与完成元素周期表的说法相悖。 众所周知,元素周期表上最后一个元素是第118号元素,为惰性气体元素,由美俄科学家利用俄方回旋加速器成功合成了118号超重元素,在2006年这一结果得到了承认,这枚118号元素的原子量为297,只存在万分之一秒,此后,118号元素衰变产生了116号元素,接着又继续衰变为114号元素。 Ubn Ubn是一种尚未被发现的化学元素,据推测是一种人工合成的放射性化学元素,它的化学符号是Ubn,它的原子序数是120,属于碱土金属之一。 预测的性质 名称,符号,序数Ubn、Ubn、120 系列碱土金属 族,周期,元素分区2族,7,s 颜色和外表未知;可能是金属态; 银白色或灰色 原子量[318]原子量单位 价电子排布可能为[氡][[[Uuo]]]8s2 电子在每能级的排布2,8,18,32,32,18,8,2 物质状态可能固态ubh(126号)尚未被发现,126号元素(Unbihexium)是一种未被合成的化学元素,其原子序号为126,元素符号为Ubh,由于其处在假想的稳定元素岛中而引起兴趣。 Unbihexium的名字是作为元素周期表中的一个占位符使用的,例如用于关于探求126号元素的科学文章中。钚以后的超铀元素都是人工制造的,并且通常最终以科学家的名字或在原子物理中做出贡献的实验室的所在地的名字命名。 参见元素系统命名法 根据使用非相对论Skyrme能量密度按Hartree-Fock-Bogoliubov法进行的计算,其很可能是在一个稳定性“井”中或稳定元素岛中最稳定的元素。 估计的126号元素的外观和性质 它是一种金属 有放射性(或稳定的) 半衰期(最稳定同位素):超过一百万年 颜色:亮银色或灰色 会迅速氧化 在正常大气下能被火引燃(类似镁) 熔点:>600°C 沸点:>1500°C 硬度:大约2.5-6.0Mohs
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