Свинец (Pb) — это… Что такое Свинец (Pb)?

СВИНЕЦ — обыкновенный (Plumbum), симв. Pb, смесь изотопов, атомный в. 207,22 (ат. в. уранового свинца 206,05, ториевого 207,9). Кроме этих изотопов имеется еще свинец с ат. в. 207. Отношение изотопов в обыкновенном свинце206: : 207 : 208 = 100 : 75 :175.… …   Большая медицинская энциклопедия

СВИНЕЦ — муж. крушец, металл, один из самых мягких и веских, цветом посинее олова; встарь зывали его оловом, откуда и поговорка: слово олово, ·т.е. веско. В Васильев вечер лить олово, свинец, воск. Ружейные пули свинцовые. Свинцовая руда всегда… …   Толковый словарь Даля

СВИНЕЦ — (символ Рb), металлический элемент IV группы периодической таблицы. Его основная руда ГАЛЕНИТ (сульфид свинца), из нее добывают свинец путем обжига. Воздействие на организм свинца, содержащегося в красках, трубах, бензине и др. может привести к… …   Научно-технический энциклопедический словарь

СВИНЕЦ

— (Plumbum), Pb, химический элемент IV группы периодической системы, атомный номер 82, атомная масса 207,2; мягкий, пластичный синевато серый металл, tпл 327,5шC, летуч. Из свинца изготовляют электроды аккумуляторов, провода, кабели, пули, трубы и… …   Современная энциклопедия

СВИНЕЦ — СВИНЕЦ, свинца, мн. нет, муж. 1. Мягкий, очень тяжелый металл синевато серого цвета. Пломба из свинца. Расплавленный свинец. 2. перен. Пуля; собир. пули (поэт.). «Засвищет вкруг меня губительный свинец.» Пушкин. «С свинцом в груди, лежал недвижим …   Толковый словарь Ушакова

Свинец — (Рb) хим. элемент IV гр. периодической системы, порядковый номер 82, ат. в. 207,19. Для С. характерны положительные валентности 4 и 2, наиболее типичными являются соединения, в которых он двухвалентен. Четырехвалентный С. в кислой среде является… …   Геологическая энциклопедия

свинец — рейхблей, веркблей, церуссит, алтаит Словарь русских синонимов. свинец сущ., кол во синонимов: 11 • аабам (1) • абаам …   Словарь синонимов

СВИНЕЦ — хим. элемент, символ Рb (лат. Plumbum), ат. н. 82, ат. м. 207,19; тяжёлый, мягкий, ковкий и пластичный металл синевато серого цвета, плотность 11340 кг/м3, tпл = 327,5°С. Самородный свинец в природе встречается крайне редко. Он входит в состав… …   Большая политехническая энциклопедия

СВИНЕЦ — (лат. Plumbum) Pb, химический элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 82, атомная масса 207,2. Синевато серый металл, тяжелый, мягкий, ковкий; плотность 11,34 г/см&sup3, tпл 327,4 .С. На воздухе покрывается оксидной… …   Большой Энциклопедический словарь

Свинец — металл, известный еще в древности. С. добывали в Египте и на Синайском полуо ве, а также привозили в Тир из Фарсиса (Иез 27:12). При перечислении захвач. у мадианитян трофеев С. среди металлов называется последним (Чис 31:22), т.к. он, очевидно,… …   Библейская энциклопедия Брокгауза

СВИНЕЦ — СВИНЕЦ, нца, муж. Мягкий, ковкий, тяжёлый металл синевато серого цвета. Врагов встретили свинцом (перен.: стрельбой, пулями). Лечь свинцом на сердце (перен.: о чём н. тяжёлом, гнетущем). Голова как свинцом налита (об ощущении тяжести, боли в… …   Толковый словарь Ожегова

Тетраэтилсвинец — Википедия

Тетраэтилсвинец
({{{картинка}}})
Систематическое наименование	тетраэтилсвинец
Сокращения	ТЭС
Хим. формула	C8H20Pb
Рац. формула	(C2H 5)4Pb
Состояние	жидкость
Молярная масса	323,4444 г/моль
Плотность	1,650 г/см³
Энергия ионизации	11,1 ± 0,1 эВ[1]
Температура
• плавления	-130 °C
• кипения	80 °C
• разложения	228 ± 1 °F[1]
• вспышки	200 ± 1 °F[1]
Пределы взрываемости	1,8 ± 0,1 об.%[1]
Давление пара	0,2 ± 0,1 мм рт.ст.[1]
Рег. номер CAS	78-00-2
PubChem	6511
Рег. номер EINECS	201-075-4
SMILES
InChI
RTECS	TP4550000
ChEBI	30182
Номер ООН	<— номер UN —>
ChemSpider	6265
ЛД50	12,7 мг/кг
Токсичность	Чрезвычайно ядовит, СДЯВ
Пиктограммы ECB
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Тетраэтилсвине́ц (ТЭС) Pb(CH₃CH₂)₄ — ядовитое металлоорганическое соединение. Применялось в основном как антидетонирующая присадка к моторному топливу, повышающая его октановое число.

Реклама ТЭС от «Этил Корпорейшен»

Впервые антидетонационный эффект ТЭС был открыт в 1921 году в США на фирме «General Motors». В 1923 году три крупнейшие американские корпорации  «Дженерал моторс», «DuPont» и «Standard Oil» создали совместное предприятие, названное «Ethyl Gasoline Corporation». Название «этил» было выбрано специально, чтобы не пугать людей словом «свинец». Автор этого изобретения Томас Миджли прекрасно знал об опасности отравления свинцом. Почти сразу у рабочих на производстве стали появляться неустойчивая походка и нарушения психики. Так в 1924 году на одной плохо вентилируемой установке за несколько дней погибли пять рабочих и еще тридцать пять стали инвалидами. «Ethyl Corporation» всегда следовала практике твердого отрицания ядовитости своей продукции

[2]. В последующие несколько десятилетий основная масса бензина в Штатах содержала ТЭС.

Вредные эффекты, вызываемые свинцом, были известны начиная с конца сороковых — начала пятидесятых годов. В 1965 году упорную борьбу за запрещение тетраэтилсвинца начал американский геофизик Клер Кэмерон Паттерсон. Собирая данные о катастрофическом увеличении содержания свинца в атмосфере и о накапливании его в организмах людей, Паттерсон доказывал необходимость запрещения использования этого вещества. Однако длительное время никаких мер не предпринималось из-за сильного лобби производителей топлива.

Тем не менее, в 1972 году американское Агентство по предотвращению загрязнения окружающей среды (EPA) ввело запрет на использование ТЭС и производство двигателей, рассчитанных на этилированный бензин; в ответ последовал иск от производителей. EPA выиграла процесс, и с 1976 года началось постепенное вытеснение ТЭС-содержащегося топлива, которое было завершено к 1986 году. По результатам исследований, к 1994 году содержание свинца в крови американцев снизилось по сравнению с 1978 годом на 78 %.

Тетраэтилсвинец широко использовался в том числе и в СССР. В содержащий его автомобильный бензин с целью маркировки добавлялся краситель: до 1979 года содержащие тетраэтилсвинец бензины АИ93, А-76 и А-66 окрашивались в синий, зелёный, оранжевый цвета соответственно, неэтилированный А-72 не окрашивался^[3]. С 1979 года этилированные бензины стали окрашивать в оранжево-красный (АИ-93), жёлтый (А-76), синий (АИ-98)

[4]^:93, зелёный (А-66) или розовый (А-72) цвета^[5]. В инструкции вносились требования по соблюдению мер техники безопасности при работе с топливом и топливной аппаратурой автомобилей. С конца 1970-х годов (ГОСТ 2084—77) начался процесс отказа от использования ТЭС, завершившийся в 2000-е годы.

В Евросоюзе этилированный бензин был запрещён с 1 января 2000 года, хотя большинство стран-членов ввело подобный запрет значительно раньше. В Великобритании продолжают производить небольшие количества этилированного бензина, облагаемого повышенным налогом. Китай отказался от использования ТЭС в 2000 году^[6], но некоторое количество бензина производится на экспорт. В России этилированный бензин был запрещён с 15 ноября 2002 года^[7].

Таким образом, в связи с высокой канцерогенной активностью тетраэтилсвинца и загрязнением окружающей среды свинцом при его использовании, к настоящему моменту времени от добавления тетраэтилсвинца в топливо в основном отказались. Ещё одна причина отказа от использования тетраэтилсвинца — в использовании в современных автомобилях каталитических нейтрализаторов, так как тетраэтилсвинец является причиной выхода нейтрализатора из строя

[8]. Тетраэтилсвинец продолжают добавлять в авиационный бензин^[9] и топливо для некоторых гоночных двигателей. Тем не менее, этилированный бензин всё ещё используется в слаборазвитых странах вроде Йемена, Палестины, Афганистана или Северной Кореи из-за относительных дешевизны и простоты в производстве.

В настоящее время вместо ТЭС используются менее вредные высокооктановые добавки, такие, как ферроцен или метил-трет-бутиловый эфир. В некоторых странах используют в качестве добавки этанол, также обладающий довольно высоким октановым числом.

Тетраэтилсвинец — бесцветная маслянистая летучая жидкость с плотностью 1,65 г/см³, температурой кипения 80 °C с разложением.

Тетраэтилсвинец получают при взаимодействии хлористого этила C₂H₅Cl и сплава свинца с натрием PbNa (около 10 % Na).

Тетраэтилсвинец — летучая ядовитая жидкость, которая при температуре 0° переходит в парообразное состояние и через верхние дыхательные пути проникает в организм. Тетраэтилсвинец может проникать в организм и через неповрежденную кожу. Это вещество является сильным ядом, который избирательно поражает нервную систему, вызывая острые, подострые и хронические отравления. Последние обусловливаются функциональной кумуляцией, свойственной этому токсическому веществу.

Чаще отравления бывают острые и подострые. Поражается прежде всего кора большого мозга. В области вегетативных центров промежуточного мозга возникает очаг застойного возбуждения, что приводит к грубым нарушениям корково-подкорковых взаимосвязей.

Патогенез[править | править код]

В патогенезе отравлений тетраэтилсвинцом определенную роль играет нарушение ферментативных процессов, приводящее к развитию дегенеративных изменений в нервных клетках на фоне выраженных сосудистых расстройств (гиперемия, отек, кровоизлияния).

В развитии клинической картины острого отравления (при случайном заглатывании этилированного бензина, при случайном попадании его на большую поверхность кожи) выделяют 3 стадии — начальную, предкульминационную и кульминационную.

В начальной стадии отмечаются выраженные вегетативные расстройства: гипотермия, артериальная гипотензия и брадикардия, гиперсаливация на фоне нарушения сна, страха смерти по ночам, тревожного, подавленного настроения, головной боли, общей слабости (вегетативно-астенический синдром). В этом периоде наблюдаются своеобразные парестезии в виде ощущения клубка волос или нитей на языке.

В предкульминационной стадии проявляются резко выраженные психические нарушения: страх смерти начинает беспокоить больного не только ночью, но и днем; появляются слуховые, зрительные, тактильные галлюцинации устрашающего характера, бред преследования и отношения. Под влиянием бреда развивается психомоторное возбуждение; больные становятся агрессивными; нередки случаи, когда, пытаясь спасти свою жизнь от якобы преследующих их лиц, больные выбрасывались из окон. В клинической картине обнаруживаются признаки органического поражения головного мозга: атаксия, интенционный тремор, нистагм, анизорефлексия, дизартрия, эйфория.

В кульминационной стадии психомоторное возбуждение достигает максимального напряжения. Сознание у больных спутано. Им кажется, что их режут на куски, что тело их обвивают змеи, и т. п. Могут развиваться эпилептические припадки. На высоте психомоторного возбуждения гипотермия сменяется гипертермией (до 40 °C), артериальная гипотензия — гипертензией, брадикардия — тахикардией. Резко выраженная дистония вегетативных центров может привести к развитию коллапса, заканчивающегося смертью.

В тех случаях, когда делирий затягивается, прогноз благоприятен. На смену психомоторному возбуждению приходит вегетативно-астеническое состояние. Могут оставаться дефекты психики, эмоциональная тупость, снижение интеллекта, потеря интереса к окружающему и др.

Хроническое отравление[править | править код]

Хроническое отравление возможно у лиц, длительно контактирующих с малыми дозами тетраэтилсвинца. Клиническая картина отравления, как и при других интоксикациях, в начальных стадиях характеризуется вегетативно-астеническим состоянием, когда отмечается повышенная утомляемость, снижение памяти и внимания, тревожный, прерывистый сон, эмоциональная неустойчивость, брадикардия, артериальная гипотензия, гипотермия, гиперсаливация, гипергидроз. Начальная стадия хронического отравления тетраэтилсвинцом, как и при отравлениях другими ядами, носит обратимый характер.

Следующая стадия, развивающаяся по мере нарастания хронического отравления, характеризуется появлением органических изменений в головном мозге. Это различные формы энцефалопатий с выраженными расстройствами психики (тревога, страх, галлюцинации) на фоне таких симптомов, как нистагм, дизартрия, атаксия, интенционный тремор, анизорефлексия, снижение интеллекта.

Третья стадия при хроническом отравлении тетраэтилсвинцом встречается редко и протекает как токсический психоз.

Лечение[править | править код]

Для нормализации корково-подкорковых взаимосвязей рекомендуются снотворные (барбитураты), гексенал, аминазин, наркотики (кроме морфина, который дает парадоксальный эффект, усиливая возбуждение). Назначаются также внутривенно глюкоза с витаминами группы В и аскорбиновой кислотой, дегидратирующие средства (глюкоза, магния сульфат), а также сердечные и сосудистые средства (при коллапсе).

Профилактика интоксикаций тетраэтилсвинцом и его смесями требует дальнейшего совершенствования технологического процесса и повышения культуры труда. При попадании тетраэтилсвинца на кожу необходимо тут же удалить его с помощью керосина или бензина. По окончании работы необходимо систематически пользоваться душем. Один раз в три месяца необходимо проводить медицинские осмотры лиц, работающих на заводах, производящих Тетраэтилсвинец, и один раз в 12 месяцев — лиц, работающих с этилированным бензином. Медосмотры необходимы для своевременного выявления начальных форм интоксикации. В медосмотрах должны обязательно участвовать невропатолог и терапевт, другие специалисты — по мере необходимости.

Согласно влиятельной гипотезе^{[какой?]}, предложенной для объяснения флуктуаций уровня преступности во второй половине XX-го и начале XXI-го века, отравление тетраэтилсвинцом в детском возрасте влекло за собой нарушение развития центральной нервной системы, следствием чего было увеличение делинквентного поведения во взрослом возрасте, что повлекло рост преступности с 1960-х по начало 1990-х годов. Падение уровня преступности с 1990-х годов, согласно этой гипотезе, объясняется снижением потребления бензина, изготовленного с использованием тетраэтилсвинца начиная с 1970-х годов^[10].

Флеровий — Википедия

114	Флеровий
5f146d107s27p2

Флеро́вий^[2][3][4] (лат. Flerovium, Fl), ранее был известен как унунква́дий (лат. Ununquadium, Uuq), использовалось также неофициальное название эка-свинец — 114-й химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы IV группы), 7-го периода периодической системы, атомный номер 114, из известных изотопов наиболее устойчив ²⁸⁹Fl с атомной массой 289,190(4) а. е. м.^[1]. Элемент сильно радиоактивен.

Наиболее распространённые моды распада, по-видимому, альфа-распад (с превращением в изотопы коперниция) и спонтанное деление. Период полураспада составляет около 2,7 секунд для ²⁸⁹Fl и 0,8 секунды для ²⁸⁸Fl^[5][6].

Впервые элемент был получен группой физиков под руководством Ю. Ц. Оганесяна в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна, Россия) с участием учёных из Ливерморской национальной лаборатории (Ливермор, США; коллаборацией Дубна-Ливермор) в декабре 1998 года путём синтеза изотопов через реакцию слияния ядер кальция с ядрами плутония^[7][8]:

Pu94244+Ca2048→Fl114288+401n{\displaystyle {\ce {{^{244}_{94}Pu}+{^{48}_{20}Ca}\rightarrow {^{288}_{114}Fl}+{4_{0}^{1}n}}}}

Pu94244+Ca2048→Fl114289+301n{\displaystyle {\ce {{^{244}_{94}Pu}+{^{48}_{20}Ca}\rightarrow {^{289}_{114}Fl}+{3_{0}^{1}n}}}}

Получение элемента было подтверждено в 2004^[6] и в 2006 годах^[9] коллаборацией Дубна-Ливермор в Дубне, а также в 2009 году в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США)^[10][11].

Позднее в том же Объединённом институте ядерных исследований синтез изотопов элемента был подтверждён его химическим идентифицированием по конечному продукту распада^[12][13].

В сентябре 2009 года американские учёные из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли синтезировали 114-й элемент таблицы Менделеева, подтвердив таким образом открытие элемента, сделанное в 1998 году. В результате бомбардировки мишени ²⁴²Pu пучком ионов ⁴⁸Ca были получены два нуклида 114-го элемента с массовыми числами 286 и 287^[10]:

Pu94242+Ca2048→Fl114286+401n{\displaystyle {\ce {{^{242}_{94}Pu}+{^{48}_{20}Ca}\rightarrow {^{286}_{114}Fl}+{4_{0}^{1}n}}}}

Pu94242+Ca2048→Fl114287+301n{\displaystyle {\ce {{^{242}_{94}Pu}+{^{48}_{20}Ca}\rightarrow {^{287}_{114}Fl}+{3_{0}^{1}n}}}}

В октябре 2010 года группа физиков из Беркли заявила о получении ещё одного изотопа флеровия с массовым числом 285^[14].

Pu94242+Ca2048→Fl114285+501n{\displaystyle {\ce {{^{242}_{94}Pu}+{^{48}_{20}Ca}\rightarrow {^{285}_{114}Fl}+{5_{0}^{1}n}}}}

1 июня 2011 года ИЮПАК официально признал открытие флеровия и приоритет в этом коллаборации учёных из ОИЯИ и Ливерморской национальной лаборатории^[15][16]. Официальное утверждение названия произошло через год, 30 мая 2012 года^[17]

В 2014—2015 гг. в Дубне получили атомы ²⁸⁴Fl и ²⁸⁵Fl путём реакций ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu с ⁴⁸Ca^[18][19][20].

Памятник Георгию Николаевичу Флёрову и элементу Флеровий в Дубне на пересечении улиц Флёрова и Векслера Почтовая марка России  (ЦФА [ИТЦ «Марка»] № 1660), посвящённая Флёрову и 114 элементу таблицы Менделеева

Официальное название флеро́вий (flerovium) дано в честь Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединённого института ядерных исследований, где был синтезирован элемент^[17]. Лаборатория носит имя её основателя, советского физика Г. Н. Флёрова, руководителя группы, синтезировавшей элементы с номерами от 102 до 110.^[21][22] Хотя его фамилия по-английски обычно пишется как Flyorov, основой для названия элемента стал более удобочитаемый вариант Flerov, который сам Флёров использовал при публикациях в зарубежных изданиях^[23]. До этого 114-й элемент носил вре́менное систематическое название, данное по порядковому номеру (искусственно образовано из корней латинских числительных: Ununquadium можно буквально перевести как «одно-одно-четыр(-ий)») до официального решения ИЮПАК про постоянное наименование и химический символ элемента. Ранее был также известен как эка-свинец.

Название флеровий было предложено учёными ОИЯИ и впервые официально озвучено вице-директором Объединённого института ядерных исследований Михаилом Иткисом^[24], который также был одним из соавторов открытия. Однако американские партнёры ОИЯИ из Ливерморской национальной лаборатории предложили назвать 114-й или 116-й элемент в честь Леонардо да Винчи, Галилео Галилея или в честь Ливерморской национальной лаборатории^[25]. После согласовательных процедур между российскими и американскими учёными 1 декабря 2011 года в комиссию по номенклатуре химических соединений ИЮПАК было направлено предложение назвать 114-й элемент флеровием^[21][22]. Название утверждено 30 мая 2012 года^[17].

Изотоп	Масса	Период полураспада	Тип распада	Число зарегистрированных событий
286Fl	286	0,13+0,04 −0,02 с	α-распад, спонтанное деление	24[9]
287Fl	287	0,48+0,16 −0,09 с	α-распад в 283Cn	16[9]
288Fl	288	0,80+0,32 −0,18 с	α-распад в 284Cn	12[6]
289Fl	289	2,7+1,4 −0,7 с	α-распад в 285Cn	8[6]

Согласно оболочечной теории, флеровий имеет магическое число протонов Z = 114, соответствующее заполненной протонной ядерной оболочке, и благодаря этому находится в зоне острова стабильности. Для изотопа ²⁹⁸Fl достигается также и магическое число нейтронов N = 184, что теоретически должно привести к формированию аномально устойчивого (дважды магического) ядра с периодом полураспада, исчисляемого днями и даже годами. Другие теории, учитывающие релятивистские эффекты, дают магические числа для протонов Z = 120, 122 и 126, в зависимости от исходных параметров.

Прямой синтез ²⁹⁸Fl затруднен из-за отсутствия подходящих материалов мишени и ядер для бомбардировки, которые дали бы необходимое число нейтронов, поскольку для стабильных ядер из центральной части периодической таблицы отношение числа нейтронов к числу протонов значительно меньше, чем для трансактиноидов; при слиянии таких ядер возникают нейтроно-дефицитные изотопы трансактиноидов, менее стабильные, чем изотопы, близкие к линии бета-стабильности^[en]. Возможной реакцией синтеза может быть^{[источник не указан 1198 дней]}:

Hg80204+54136Xe→Fl114298+2040Ca+201n{\displaystyle {\ce {^{204}_{80}{Hg}+_{54}^{136}{Xe}\to _{114}^{298}{Fl}+_{20}^{40}{Ca}+2_{0}^{1}{n}}}}

Также теоретически возможны варианты синтеза более тяжёлых ядер с последующим альфа-распадом.

Предполагается, что, если бы флеровий удалось получить в весовых количествах, то он был бы похож по плотности и внешнему виду на свинец (плотность его будет около 14 г/см³, что больше, чем у свинца, но существенно меньше, чем потенциальные плотности многих других сверхтяжёлых элементов). Флеровий будет плавиться всего при 67 °C и будет одним из самых легкоплавких металлов, уступая только ртути, коперницию, цезию, францию, галлию, рубидию и калию. Но его температура кипения составит всего 140 °C, и это будет самый легкокипящий металл в периодической системе (возможно, уступая лишь коперницию). Аномальные свойства флеровия объясняет низкое межмолекулярное взаимодействие его атомов^[26][27].

В некоторых исследованиях^[28] были получены указания^[29] на то, что флеровий по химическим свойствам похож не на свинец (под которым он формально находится в таблице Менделеева), а на благородные газы. Это поведение объясняется заполнением стабилизирующей 7p2
1/2-подоболочки валентных электронов, предсказанной расчётами^[30] с учётом релятивистских эффектов в электронной оболочке сверхтяжёлых атомов.

Флеровий предположительно способен проявлять в соединениях степень окисления +2 и +4, подобно его гомологу — свинцу, хотя поскольку в 14-й (IVA) группе периодической таблицы устойчивость степени окисления +4 с ростом порядкового номера снижается от углерода к свинцу, некоторые учёные^[31] предполагают, что флеровий не сможет проявлять её или сможет её проявлять только в жёстких условиях. Так, предполагается, что диоксид флеровия FlO₂ будет высоко нестабильным, распадаясь в обычных условиях на моноксид флеровия и кислород^[32]. Флерован FlH₄, имеющий расчётную длину связи Fl—H, равную 1,787 Å^[33], будет значительно менее стабильным, чем плюмбан PbH₄, и, по-видимому, должен спонтанно распадаться на гидрид флеровия(II) и водород. Единственным устойчивым соединением флеровия(IV) будет, вероятно, тетрафторид флеровия FlF₄, хотя его образование обусловлено не sp³-, а sd-гибридизацией^[34], и его распад на дифторид флеровия и фтор предположительно должен быть экзотермическим^[33]. Однако существуют предсказания относительной устойчивости и более высокой степени окисления, Fl(VI), обусловленной приблизительным энергетическим вырождением 7s и 6d-электронов и sd-гибридизацией^[26].

В настоящее время элемент может быть получен только путём ядерного синтеза, так же, как и другие сверхтяжёлые элементы.

1. ↑ ^{1 2} Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265–291. — doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. ↑ Два элемента таблицы Менделеева получили официальные наименования (рус.), Lenta.ru (1 июня 2012). Дата обращения 2 июня 2012.
3. ↑ Предполагалось также произношение «флёровий» (через «ё»). Правильное произношение (через «е», с ударением на втором слоге) см. в реплике вице-директора ОИЯИ М. Иткиса в видеосюжете НТВ, 2:44 от начала ролика.
4. ↑ ПКК ОИЯИ по ядерной физике (неопр.). Объединённый институт ядерных исследований (23 марта 2012). Дата обращения 30 июня 2012. Архивировано 5 августа 2012 года.
5. ↑ Nudat 2.3
6. ↑ ^{1 2 3 4} Yu. Ts. Oganessian et al. Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions ²³³,²³⁸U, ²⁴²Pu, and ²⁴⁸Cm+⁴⁸Ca // Physical Review C. — 2004. — Vol. 70. — P. 064609.;
   свободно доступный препринт ОИЯИ, несколько отличающийся от статьи в Phys. Rev. C;
   Yury Ts. Oganessian. Superheavy elements // Pure Appl. Chem.. — 2004. — Vol. 76, № 9. — P. 1715–1734.
7. ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Synthesis of Superheavy Nuclei in the ⁴⁸Ca + ²⁴⁴Pu Reaction // Physical Review Letters. — 1999. — Vol. 83, № 16. — P. 3154—3157.
8. ↑ P. Weiss. New element leaves lightweights behind // Science News. — 1999. — Vol. 155, № 6. — P. 85. Архивировано 4 июля 2007 года.
9. ↑ ^{1 2 3} Yu. Ts. Oganessian et al. Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the ²⁴⁹Cf and ²⁴⁵Cm+⁴⁸Ca fusion reactions // Physical Review C. — 2006. — Vol. 74. — P. 044602.
10. ↑ ^{1 2} L. Stavsetra, K. E. Gregorich, J. Dvorak, P. A. Ellison, I. Dragojević, M. A. Garcia, and H. Nitsche. Independent Verification of Element 114 Production in the ⁴⁸Ca + ²⁴²Pu Reaction Phys. Rev. Lett. 103, 132502 (2009)
11. ↑ Иван Панин. Американцы подтвердили существование 114-го элемента (рус.) // Infox.ru : статья. — 2009.
12. ↑ R. Eichler et al. Confirmation of the Decay of ²⁸³112 and First Indication for Hg-like Behavior of Element 112 // Nuclear Physics A. — 2007. — Vol. 787, № 1—4. — P. 373—380.
13. ↑ Михаил Молчанов. Открытие подтверждено // В мире науки. — 2006. — № 7 (июль). Архивировано 28 сентября 2007 года.
14. ↑ Six New Isotopes of the Superheavy Elements Discovered » Berkeley Lab News Center
15. ↑ Discovery of the Elements with Atomic Number 114 and 116 (англ.) (недоступная ссылка). ИЮПАК (1 June 2011). Дата обращения 4 июня 2011. Архивировано 26 августа 2011 года.
16. ↑ Два синтезированных в России химических элемента признаны официально (рус.), РИА Новости (3 июня 2011). Дата обращения 4 июня 2011.
17. ↑ ^{1 2 3} Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium (англ.). ИЮПАК (30 May 2012). Дата обращения 23 июня 2012. Архивировано 24 июня 2012 года.
18. ↑ http://ribf.riken.jp/FARIS2014/slide/files/Jun6/Par4C06Rykaczewski-final.pptx (недоступная ссылка)
19. ↑ http://cyclotron.tamu.edu/she2015/assets/pdfs/presentations/Utyonkov_SHE_2015_TAMU.pdf
20. ↑ Phys. Rev. C 92, 034609 (2015) — Experiments on the synthesis of superheavy nuclei $^{284}{Fl}$ and $^{285}{Fl}$ in the $^{239,240}{Pu}+^{48}{Ca}$ …
21. ↑ ^{1 2} Start of the Name Approval Process for the Elements of Atomic Number 114 and 116 (англ.) (недоступная ссылка). ИЮПАК (2 December 2011). Дата обращения 2 декабря 2011. Архивировано 4 февраля 2012 года.
22. ↑ ^{1 2} Химическим элементам 114 и 116 предложили названия (рус.), Lenta.ru (2 декабря 2011). Дата обращения 2 декабря 2011.
23. ↑ см. напр. G. N. Flerov et al. Acceleration of ⁴⁸Ca ions and new possibilities of synthesizing superheavy elements (англ.) // Nuclear Physics A. — 1976. — Vol. 267. — P. 359–364.
24. ↑ Российские физики предложат назвать 116 химический элемент московием, РИА Новости (26 марта 2011). Дата обращения 26 марта 2011.
25. ↑ Новые химические элементы могут назвать в честь да Винчи и Галилея, РИА Новости (14 октября 2011). Дата обращения 2 декабря 2011.
26. ↑ ^{1 2} Burkhard Fricke. Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties (англ.) // Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry : journal. — 1975. — Vol. 21. — P. 89—144. — doi:10.1007/BFb0116498.
27. ↑ Bonchev, Danail; Kamenska, Verginia. Predicting the Properties of the 113–120 Transactinide Elements (англ.) // Journal of Physical Chemistry (англ.)русск. : journal. — American Chemical Society, 1981. — Vol. 85, no. 9. — P. 1177—1186. — doi:10.1021/j150609a021.
28. ↑ Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements Архивная копия от 20 февраля 2012 на Wayback Machine, lecture by Heinz W. Gäggeler, Nov. 2007. Last accessed on Jun. 15, 2009.
29. ↑ Отчёт за 2008 г. Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова. ОИЯИ, Дубна. С. 93-94.
30. ↑ K. S. Pitzer. Are elements 112, 114, and 118 relatively inert gases? J.Chem. Phys. 1975, Vol. 63, P. 1032.
31. ↑ R. G. Haire. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.) / L. R. Morss et al.. — 3rd. — Springer, 2006. — ISBN 978-1-4020-3555-5.
32. ↑ V. Pershina. Electronic structure and chemistry of the heaviest elements (англ.). — 2010. — P. 450.
33. ↑ ^{1 2} Peter Schwerdtfeger, Michael Seth. Relativistic Quantum Chemistry of the Superheavy Elements. Closed-Shell Element 114 as a Case Study (англ.) // Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences : journal. — 2002. — Vol. 3, no. 1. — P. 133—136.
34. ↑ B. Fricke, W. Greiner, J. T. Waber. The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements (англ.) // Theoretica chimica acta : journal. — Springer-Verlag, 1971. — Vol. 21, no. 3. — P. 235—260. — doi:10.1007/BF01172015.

Висмут — Википедия

Висмут
← Свинец | Полоний →
Блестящий серебристый металл
Название, символ, номер	Ви́смут (устар. Би́смут) / Bismuthum (Bi), 83
Атомная масса (молярная масса)	208,98040(1)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f14 5d10 6s2 6p3
Электроны по оболочкам	2, 8, 18, 32, 18, 5
Радиус атома	170 пм
Ковалентный радиус	146 пм
Радиус иона	(+5e) 74 (+3e) 96 пм
Электроотрицательность	2,02 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Bi←Bi3+ 0,23 В
Степени окисления	5, 3
Энергия ионизации (первый электрон)	702,9 (7,29) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	9,79 г/см³
Температура плавления	271,44 °C, 544,5 K
Температура кипения	1837 K
Уд. теплота плавления	11,30 кДж/моль
Уд. теплота испарения	172,0 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	26,0[2] Дж/(K·моль)
Молярный объём	21,3 см³/моль
Структура решётки	ромбоэдрическая[3]
Параметры решётки	a=4,746; α=57,23 Å
Отношение c/a	—
Температура Дебая	120,00 K
Теплопроводность	(300 K) 7,9 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-69-9

83	Висмут
4f145d106s26p3

Ви́смут — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 83. Обозначается символом Bi (лат. Bismuthum). Простое вещество представляет собой при нормальных условиях блестящий серебристый с розоватым оттенком металл.

Предположительно латинское Bismuthum или bisemutum происходит от немецкого weisse Masse, «белая масса»^[4].

В Средневековье висмут часто использовался алхимиками во время опытов. Добывающие руду шахтёры называли его tectum argenti, что означает «серебряная крыша», при этом они считали, что висмут был наполовину серебром.

Висмут использовали не только в Европе. Инки применяли висмут в процессе изготовления холодного оружия, из-за него мечи^{[источник не указан 451 день]} отличались особой красотой, а их блеск был вызван радужным окислением, которое являлось следствием образования на поверхности металла тонкой плёнки оксида висмута.

Однако висмут не был отнесён к самостоятельному элементу, и полагали, что он является разновидностью свинца, сурьмы или олова. Впервые о висмуте упоминается в 1546 году в трудах немецкого минералога и металлурга Георгиуса Агриколы. В 1739 году немецким химиком Поттом И. Г. было установлено, что висмут является всё-таки отдельным химическим элементом. Через 80 лет шведский химик Берцелиус впервые ввёл символ элемента Bi в химическую номенклатуру^[5].

Содержание висмута в земной коре — 2⋅10⁻⁵ % по массе, в морской воде — 2⋅10⁻⁵ мг/л^[2].

В рудах находится как в форме собственных минералов, так и в виде примеси в некоторых сульфидах и сульфосолях других металлов. В мировой практике около 90 % всего добываемого висмута извлекается попутно при металлургической переработке свинцово-цинковых, медных, оловянных руд и концентратов, содержащих сотые и иногда десятые доли процента висмута.

Висмутовые руды, содержащие 1 % и выше висмута, встречаются редко. Минералами висмута, входящими в состав таких руд, а также руд других металлов, являются висмут самородный (содержит 98,5—99 % Bi), висмутин Bi₂S₃ (81,30 % Bi), тетрадимит Bi₂Te₂S (56,3—59,3 % Bi), козалит Pb₂Bi₂S₅ (42 % Bi), бисмит Bi₂O₃ (89,7 % Bi), бисмутит Bi₂CO₃(OH)₄ (88,5—91,5 % Bi), виттихенит Cu₃BiS₃, галеновисмутит PbBi₂S₄, айкинит CuPbBiS₃.

Генетические группы и промышленные типы месторождений[править | править код]

Висмут в повышенных концентрациях накапливается в месторождениях различных генетических типов: в пегматитах, в контактово-метасоматических, а также в высоко- и среднетемпературных гидротермальных месторождениях. Собственно висмутовые месторождения имеют ограниченное распространение и обычно этот металл образует комплексные руды с другими металлами в ряде рудных формаций гидротермальных месторождений^[6]. Среди них выделяются следующие:

1. Вольфрам-медно-висмутовые
2. Месторождения пятиэлементной формации (Co-Ni-Bi-Ag-U)
3. Золото-висмутовые
4. Мышьяк-висмутовые
5. Медно-висмутовые
6. Кварц-висмутовые

Мировая добыча и потребление висмута[править | править код]

Висмут — достаточно редкий металл, и его мировая добыча/потребление едва превышает 6000 тонн в год (от 5800 до 6400 тонн в год).

Месторождения[править | править код]

Известны месторождения висмута в Германии, Монголии, Боливии, Австралии, Перу, России, а также в других странах^[7].

Синтезированный кристалл висмута. Радужную окраску придаёт оксидная плёнка.

Получение висмута основано на переработке полиметаллических медных и свинцовых концентратов и висмутовых руд методами пирометаллургии и гидрометаллургии. Для получения висмута из сульфидных соединений висмута, получаемых при попутной переработке медных концентратов, используют осадительную плавку с железным скрапом и флюсом.

Процесс идет по реакции:

Bi2S3+3Fe→2Bi+3FeS{\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}S_{3}+3Fe\rightarrow 2Bi+3FeS}}}

В случае использования окисленных руд висмут восстанавливают углеродом под слоем легкоплавкого флюса при температурах 900—1000 °C:

Bi2O3+3C→2Bi+3CO{\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3C\rightarrow 2Bi+3CO}}}

Сульфидные руды могут быть переведены в оксидные по реакции:

2Bi2S3+9O2→2Bi2O3+6SO2{\displaystyle {\mathsf {2Bi_{2}S_{3}+9O_{2}\rightarrow 2Bi_{2}O_{3}+6SO_{2}}}}

Вместо углерода может быть использован сульфит натрия, который восстанавливает оксид висмута при температуре 800 °C по реакции:

Bi2O3+3Na2SO3→2Bi+3Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Bi_{2}O_{3}+3Na_{2}SO_{3}\rightarrow 2Bi+3Na_{2}SO_{4}}}}

Сульфид висмута может быть восстановлен до висмута с помощью соды при температуре около 950 °C или с помощью гидроксида натрия при температуре 500—600 °C. Реакции этих процессов имеют следующий вид:

4Bi2S3+12Na2CO3→8Bi+9Na2S+3Na2SO4+12CO2{\displaystyle {\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+12Na_{2}CO_{3}\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12CO_{2}}}}

4Bi2S3+24NaOH→8Bi+9Na2S+3Na2SO4+12h3O{\displaystyle {\mathsf {4Bi_{2}S_{3}+24NaOH\rightarrow 8Bi+9Na_{2}S+3Na_{2}SO_{4}+12H_{2}O}}}

Получение висмута из чернового свинца, который образуется при переработке свинцовых концентратов, состоит в выделении висмута с помощью магния или кальция. При этом висмут скапливается в верхних слоях в виде соединения CaMg₂Bi₂. Дальнейшая очистка от Ca и Mg происходит при переплаве под слоем щёлочи с добавкой окислителя (NaNO₃). Полученный продукт подвергают электролизу с получением шлама, который переплавляют в черновой висмут^[2].

Гидрометаллургический способ получения висмута характеризуется более высокими экономическими показателями и чистотой полученного продукта при переработке бедных полиметаллических концентратов. В основе способа лежит процесс растворения висмутосодержащих руд, полупродуктов, сплавов азотной и соляной кислотами и последующего выщелачивания образовавшихся растворов. Выщелачивание проводят с помощью серной кислоты или электрохимическим выщелачиванием растворами хлорида натрия. Дальнейшее извлечение и очистка висмута проводится методами экстракции^[8].

Получение висмута высокой чистоты основано на методах гидрометаллургического рафинирования, зонной плавки и двухстадийной перегонки.

Висмут — металл серебристо-белого цвета с розоватым оттенком. Известно большое количество аллотропных модификаций висмута, которые имеют место при высоком давлении. Существует восемь кристаллографических модификаций висмута. При давлении 2,57 ГПа и температуре +25 °C кристаллическая решётка висмута претерпевает полиморфное превращение из ромбоэдрической в моноклинную с параметрами решётки a = 0,6674 нм, b = 0,6117 нм, c = 0,3304 нм, β = 110,33°, пространственная группа C2m. При давлениях 2,72 ГПа, 4,31 ГПа и около 5 ГПа также происходят полиморфные превращения кристаллической решётки висмута. При давлении 7,74 ГПа висмут имеет кубическую решётку, пространственная группа Im3m с параметром решётки a = 0,3800 нм. В интервале давлений 2,3—5,2 ГПа и температур 500—580 °C висмут имеет тетрагональную решётку с параметрами a = 0,657 нм, c = 0,568 нм. При давлении 30 ГПа также обнаружено полиморфное превращение^[2].

Переход висмута из твёрдого в жидкое состояние сопровождается увеличением плотности с 9,8 г/см³ до 10,07 г/см³, которая постепенно уменьшается с повышением температуры и при 900 °C составляет 9,2 г/см³. Обратный переход висмута из жидкого в твёрдое состояние сопровождается увеличением объёма на 3,3 %. Повышение плотности при плавлении наблюдается лишь у немногих веществ; другим хорошо известным примером вещества с таким свойством является вода.

Удельное электрическое сопротивление висмута равно 1,2 мкОм·м при +17,5 °C и повышается с ростом температуры. Интересной особенностью является то, что удельное сопротивление при плавлении уменьшается: у твёрдого висмута (при 269 °C) оно составляет 2,67 мкОм·м, а в жидком состоянии (при 272 °C) — лишь 1,27 мкОм·м.

Температурный коэффициент линейного расширения равен 13,4·10⁻⁶ К⁻¹ при 293 К (+20 °C).

По сравнению с другими металлами висмут, как и ртуть, обладает низкой теплопроводностью, равной 7,87 Вт/(м·К) при 300 К.

Висмут является диамагнетиком с магнитной восприимчивостью −1,34·10⁻⁹ при 293 K, что делает его самым диамагнитным металлом. Образец висмута, подвешенный на нитке, достаточно заметно отклоняется в сторону от поднесённого сильного магнита. Это явление получило название диамагнитной левитации^[9].

Кристаллический висмут не переходит в состояние сверхпроводимости даже при охлаждении до температуры порядка 10 мК. Однако есть свидетельства, что сверхпроводимость при нормальном давлении наступает при температуре около 0,5 мК. При этом критическое магнитное поле составляет величину всего 5,2 мкТл^[10].

При комнатной температуре висмут хрупкий металл и в изломе имеет грубозернистое строение, но при температуре 150—250 °C проявляет пластические свойства. Монокристаллы висмута пластичны и при комнатной температуре, и при медленном приложении усилия легко изгибаются. При этом можно ощутить «ступенчатость» процесса и даже услышать лёгкий хруст — это связано с двойникованием, за счёт которого упругое напряжение скачком снимается.

Модуль упругости: 32—34 ГПа.

Модуль сдвига: 12,4 ГПа^[5].

Изотопы[править | править код]

Природный висмут состоит из одного изотопа ²⁰⁹Bi, который ранее считался самым тяжёлым из существующих в природе стабильных изотопов. Однако в 2003 году было экспериментально подтверждено^[11] теоретическое предположение, высказанное тремя десятилетиями ранее^[12], что он является альфа-радиоактивным. Измеренный период полураспада ²⁰⁹Bi составляет (1,9±0,2)⋅10¹⁹ лет, что на много порядков больше, чем возраст Вселенной. Таким образом, все известные изотопы висмута радиоактивны. Природный висмут, состоящий из одного изотопа ²⁰⁹Bi, является практически радиоактивно безвредным для человека, так как за год в одном грамме природного висмута в среднем лишь около 100 ядер испытывают альфа-распад, превращаясь в стабильный таллий-205.

Кроме ²⁰⁹Bi, известны ещё более трёх десятков (пока 34) изотопов, у большинства из которых есть изомерные состояния. Среди них есть три долгоживущих:

• ²⁰⁷Bi 31,55 года;
• ²⁰⁸Bi 3,68⋅10⁵ лет;
• ^210mBi 3,04⋅10⁶ лет.

Все остальные радиоактивны и короткоживущи: периоды их полураспада не превышают нескольких суток.

Изотопы висмута с массовыми числами с 184 по 208 и с 215 по 218 получены искусственным путём, остальные — ²¹⁰Bi, ²¹¹Bi, ²¹²Bi, ²¹³Bi и ²¹⁴Bi — образуются в природе, входя в цепочки радиоактивного распада ядер урана-238, урана-235 и тория-232.

В соединениях висмут проявляет степени окисления −3, +1, +2, +3, +4, +5. При комнатной температуре в среде сухого воздуха не окисляется, но в среде влажного воздуха покрывается тонкой плёнкой оксида. Нагрев до температуры плавления приводит к окислению висмута, которое заметно интенсифицируется при 500 °C. При достижении температуры выше 1000 °C сгорает с образованием оксида Bi₂O₃^[5]:

4Bi+3O2 → 2Bi2O3{\displaystyle {\mathsf {4Bi+3O_{2}\ {\xrightarrow {\ }}2Bi_{2}O_{3}}}}

Взаимодействие озона с висмутом приводит к образованию оксида Bi₂O₅.

Незначительно растворяет фосфор. Водород в твёрдом и жидком висмуте практически не растворяется, что свидетельствует о малой активности водорода по отношению к висмуту. Известны гидриды Bi₂H₂ и BiH₃, которые при нагреве являются неустойчивыми и ядовитыми газами. Висмут не взаимодействует с углеродом, азотом и кремнием^[13].

Взаимодействие висмута с серой или с сернистым газом сопровождается образованием сульфидов BiS, Bi₂S₃.

Bi+S →510oC BiS{\displaystyle {\mathsf {Bi+S\ {\xrightarrow {510^{o}C}}\ BiS}}}

2Bi+3S →300−400oC Bi2S3{\displaystyle {\mathsf {2Bi+3S\ {\xrightarrow {300-400^{o}C}}\ Bi_{2}S_{3}}}}

Висмут проявляет стойкость по отношению к концентрированной соляной и разбавленной серной кислотам, но растворяется азотной кислотой и царской водкой.

Bi+4HNO3 → Bi(NO3)3+NO↑+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Bi+4HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ Bi(NO_{3})_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O}}}

Bi+3HCl+HNO3 → BiCl3+NO↑+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Bi+3HCl+HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ BiCl_{3}+NO\uparrow +2H_{2}O}}}

Висмут реагирует с тетраоксидом диазота с образованием нитрата висмута:

Bi+3N2O4 →70−110oC Bi(NO3)3+3NO↑{\displaystyle {\mathsf {Bi+3N_{2}O_{4}\ {\xrightarrow {70-110^{o}C}}\ Bi(NO_{3})_{3}+3NO\uparrow }}}

С концентрированной серной кислотой растворяется с образованием сульфата висмута:

2Bi+6h3SO4 → Bi2(SO4)3+3SO2↑+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Bi+6H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ Bi_{2}(SO_{4})_{3}+3SO_{2}\uparrow +6H_{2}O}}}

Взаимодействие висмута с фтором, хлором, бромом и иодом сопровождается образованием различных галогенидов:

2Bi+5F2 →600−700oC 2BiF5{\displaystyle {\mathsf {2Bi+5F_{2}\ {\xrightarrow {600-700^{o}C}}\ 2BiF_{5}}}}

2Bi+3Cl2 →200oC 2BiCl3{\displaystyle {\mathsf {2Bi+3Cl_{2}\ {\xrightarrow {200^{o}C}}\ 2BiCl_{3}}}}

С металлами способен образовывать интерметаллиды — висмутиды^[2][14].

Висмут также способен образовывать висмуторганические соединения, такие, как триметилвисмут Bi(CH₃)₃ и трифенилвисмут Bi(C₆H₅)₃.

Цены на висмут на мировом рынке неустойчивы, что определяется как колебанием спроса и предложения, так и падением или ростом производства свинца, которое приводит соответственно к росту или снижению производства висмута, являющегося ценным сопутствующим материалом в свинецсодержащих концентратах. Начиная с 1970-х годов самая низкая цена висмута составляла 3,5 долл./кг и отмечалась в 1980 г., а самая высокая — 15 долл./кг — в 1989 г. В конце 1995 г. цена на висмут чистотой 99,99 % составляла 8,8 долл./кг^[15].

Цены за килограмм продукта со склада в США за период с января по сентябрь поднялись на 8,8 доллара США (с 19,80 до 28,60 долларов за килограмм (франко-борт)).

Цены на слитки висмута со склада в Роттердаме с января по сентябрь 2011 года возросла на 4,2 доллара (с 22,20 до 26,40 долларов за килограмм (СИФ)).

В зависимости от степени чистоты металла висмут разделяют на несколько марок. В порядке увеличения степени чистоты это марки Ви2, Ви1, Ви00 , ГОСТ 10928-90 нормирует содержание примесей в этих марках не более 3 %, 2 % и 0,02 % соответственно^[16]. Выпускаются также особо чистые марки висмута Ви000^[17], Ви0000^[17]. Цена на металлический висмут существенно зависит от его чистоты. Средневзвешенная цена на мировом рынке на конец 2016 г. составляла около 10 $/кг^[18

Оганесон — Википедия

Оганесон
← Теннессин | Унуненний →
Название, символ, номер	Оганесон / Oganesson (Og), 118
Атомная масса (молярная масса)	[294] (массовое число наиболее устойчивого изотопа)[1]
Электронная конфигурация	[Rn] 5f14 6d10 7s2 7p6
Радиус атома	(расчётный) 152 пм
Ковалентный радиус	(расчётный) 230 пм
Степени окисления	−1[2], 0, +1, +2, +4, +6
Энергия ионизации (первый электрон)	(расчётная) 975 ± 155 кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	(расчётная) 4,9—5,1 г/см³
Температура кипения	(расчётная) 350 ± 30 K, 80 ± 30 °C
Уд. теплота плавления	(расчётная) 23,5 кДж/моль
Уд. теплота испарения	(расчётная) 19,4 кДж/моль
Номер CAS	54144-19-3

118	Оганесон
5f146d107s27p6

Оганесо́н^[3][4] (лат. Oganesson, Og), ранее был известен под временными названиями унуно́ктий (лат. Ununoctium, Uuo) или э́ка-радо́н — химический элемент восемнадцатой группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы восьмой группы), седьмого периода периодической системы химических элементов, атомный номер — 118. Наиболее стабильным (и единственным известным на 2016 год) является нуклид ²⁹⁴Og, чей период полураспада оценивается в 1 мс, а атомная масса равна 294,214(5) а. е. м.^[1] Искусственно синтезированный радиоактивный элемент, в природе не встречается. Синтез ядер оганесона был впервые осуществлён в 2002 и 2005 годах в Объединённом институте ядерных исследований (Дубна)^[5] в сотрудничестве с Ливерморской национальной лабораторией. Результаты этих экспериментов были опубликованы в 2006 году^[6]. 28 ноября 2016 года временное систематическое название «унуноктий» и временное обозначение Uuo после формального подтверждения открытия элемента были заменены на постоянное название «оганесон» и обозначение Og (в честь академика Юрия Цолаковича Оганесяна), предложенные первооткрывателями и утверждённые ИЮПАК^[7].

Номинально элемент относится к инертным газам, однако его физические и, возможно, химические свойства, вероятно, могут сильно отличаться от остальных представителей группы. Оганесон завершает седьмой период таблицы Менделеева, хотя на момент его открытия ещё оставалась незаполненной предыдущая, 117-я клетка таблицы (теннессин)^[8].

Согласно правилам наименования новых элементов, принятым в 2002 году, для обеспечения лингвистического однообразия всем новым элементам должны даваться названия, оканчивающиеся на «-ium»^[9]. Однако в большинстве языков названия элементов 18-й группы периодической системы (благородных газов), за исключением гелия, традиционно имеют окончание «-on»: Neon — неон, Argon — аргон, Krypton — криптон, Xenon — ксенон, Radon — радон. Поэтому, вскоре после признания открытия 113-го, 115-го, 117-го и 118-го элементов, в правила были внесены изменения, согласно которым, по принятой в химической номенклатуре традиции, элементам 18-й группы должны даваться названия, заканчивающиеся на «-on»^[10].

Американские учёные, ошибочно заявившие об открытии 118-го элемента в 1999 году, намеревались предложить для него название гиорсий (лат. ghiorsium, Gh) в честь Альберта Гиорсо^[11].

Вскоре после открытия 118-го элемента появились неофициальные предложения назвать его московием (в честь Московской области) либо в честь Г. Н. Флёрова^[12]. Однако позже название «московий» было официально предложено для 115-го элемента, а в честь Флёрова назван 114-й элемент.

8 июня 2016 года ИЮПАК рекомендовал дать элементу название «оганесон» (Oganesson, Og)^[3] в честь профессора Юрия Цолаковича Оганесяна (род. в 1933 году), академика РАН, научного руководителя Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова Объединённого института ядерных исследований в Дубне, за его новаторский вклад в исследование трансактиноидных элементов. Согласно пресс-релизу ИЮПАК, многие научные достижения Оганесяна включают в себя открытия сверхтяжёлых элементов и значительные достижения в области ядерной физики сверхтяжёлых ядер, включая экспериментальное свидетельство острова стабильности^[13]. Название «оганесон» было представлено научной общественности для 5-месячного обсуждения с 8 июня по 8 ноября 2016 года. 28 ноября 2016 года ИЮПАК утвердил название «оганесон» для 118-го элемента^[7][14]. Таким образом, оганесон стал вторым (после сиборгия) элементом, названным в честь живущего человека^[15].

Первое заявление об открытии элементов 116 и 118 в 1999 году в Беркли (США)^[16] оказалось ошибочным и даже фальсифицированным^[17]. Использовалась реакция холодного слияния ядер свинца и криптона:

Kr3686+82208Pb→Og118293+01n{\displaystyle {\ce {^{86}_{36}{Kr}+_{82}^{208}{Pb}\to _{118}^{293}{Og}+_{0}^{1}{n}}}}

Синтез по объявленной методике не был подтверждён в российском, немецком и японском центрах ядерных исследований, а затем и в США.

Первое событие распада 118-го элемента наблюдалось в эксперименте, проведённом в ОИЯИ в феврале—июне 2002 года^[18].

17 октября 2006 года российские и американские физики-ядерщики официально сообщили о получении 118-го элемента. Повторные эксперименты по синтезу проводились на дубненском ускорителе в феврале—июне 2007 года. В результате бомбардировки мишени из калифорния-249 ионами изотопа кальция-48 образовались ещё два ядра атома 118-го элемента (²⁹⁴Og)^[6].

30 декабря 2015 года ИЮПАК официально признал открытие 118-го элемента и приоритет в этом учёных из ОИЯИ и Ливерморской национальной лаборатории^[19].

Схематическая диаграмма альфа-распада оганесона-294 с периодом полураспада T_1/2 = 0,89 мс и энергией распада E_α = 11,65 МэВ. Дочерний нуклид ливерморий-290 испытывает альфа-распад, T_1/2 = 10,0 мс, E_α = 10,80 МэВ, с образованием ядра флеровия-286. Последний с вероятностью 30 % путём альфа-распада (T_1/2 = 0,16 с, E_α = 10,16 МэВ) превращается в коперниций-282 и с вероятностью 70 % испытывает спонтанное деление. Коперниций-282 распадается путём спонтанного деления с периодом полураспада 1,9 мс

Оганесон был получен в результате ядерной реакции

Cf98249+2048Ca→Og118294+301n{\displaystyle {\ce {^{249}_{98}{Cf}+_{20}^{48}{Ca}\to _{118}^{294}{Og}+3_{0}^{1}{n}}}}

Оганесон, в отличие от более лёгких элементов своей группы, является не газом, а твёрдым веществом при нормальных условиях, что придаёт ему совершенно иные физические свойства^[20].

При небольшом нагревании он легко будет плавиться и испаряться, его ожидаемая расчётная температура кипения составляет 80 ± 30 °C (довольно широкий диапазон вследствие вариации влияния релятивистских эффектов). Температура плавления его неизвестна, однако (по аналогии с более лёгкими элементами) ожидается, что она будет лишь немного ниже температуры кипения. Примерно такую же температуру плавления, как оганесон, имеет воск.

Столь значительное повышение температур плавления и кипения у оганесона по сравнению с радоном вызывают релятивистские эффекты 7p-оболочки, помимо простого увеличения атомной массы, которое усиливает межмолекулярное взаимодействие. Впрочем, оганесон предполагается одноатомным, хотя тенденция к образованию двухатомных молекул у него сильнее, чем у радона.

Расчётная плотность в твёрдом состоянии у оганесона при температуре плавления составляет около 5 г/см³. Это немного выше плотности радона в сжиженном состоянии (при −62 °C), которая составляет 4,4 г/см³. В газообразном состоянии оганесон будет похож на радон: представлять собой тяжёлый бесцветный газ, немного выше по плотности самого радона^[21].

Оганесон принадлежит к инертным газам, имея завершённую 7p-электронную оболочку и завершённую электронную конфигурацию, что означает его химическую инертность и нулевую по умолчанию степень окисления^[22]. Однако соединения тяжёлых благородных газов (начиная с криптона) с сильным окислителями (например, фтором или кислородом) всё же существуют, причём по мере роста порядкового номера электроны удаляются от ядра, поэтому лёгкость окисления инертного газа сильными окислителями от криптона к радону возрастает. Теоретически предполагается, что оганесон будет несколько активнее радона^[23][24]. Его ожидаемая энергия ионизации первого электрона составляет 840 кДж/моль, что существенно ниже радона (1036 кДж/моль) и ксенона (1170 кДж/моль).

Довольно низкая энергия ионизации оганесона и его иные физические свойства предполагают, что оганесон, хотя и будет химически малоактивным по сравнению с большинством других элементов, но по сравнению с предыдущими инертными газами будет весьма химически активен.

Если более лёгкие аналоги — ксенон или криптон — требовали для окисления чрезвычайно жёстких условий и применения фтора, то оганесон должен окисляться гораздо легче. Он будет даже более активен, чем флеровий и коперниций — самые малоактивные элементы среди сверхтяжёлых элементов.

Электроотрицательными элементами оганесон сможет относительно легко окисляться до двух степеней окисления — +2 и +4, причём со фтором оганесон будет образовывать скорее ионные, чем ковалентные соединения (например, OgF₄)^[25]. Оганесон сможет образовать, в отличие от более лёгких аналогов, относительно стабильные соединения и с менее электроотрицательными элементами, например, хлором, азотом или, возможно, и другими элементами. Вероятно, он сможет относительно легко окисляться и кислородом. Возможна теоретически также и степень окисления +1. Возможно, сильные кислоты-окислители также смогут окислять оганесон до оксидов или даже переводить его в состав катиона, подобно металлу.

Степень окисления +6 для оганесона будет также возможна, но она будет значительно менее стабильна и требовать жёстких условий для разрушения всего 7p-подуровня. Оганесон сможет, вероятно, образовывать, оганесонистую кислоту H₂OgO₄ (подобно ксенону, образующему ксенонистую кислоту H₂XeO₄) и соли оганесаты, а все соединения его в степени окисления +6 будут очень сильными окислителями.

В отличие от ксенона, высшая теоретическая степень окисления оганесона +8 будет невозможна из-за требуемой крайне высокой энергии на распаривание 7s-электронов (как и у других 7p-элементов). Поэтому +6 будет высшей степенью окисления оганесона.

Оганесон также будет проявлять не только восстановительные свойства, но и сам служить окислителем для сильных восстановителей, проявляя степень окисления −1 за счёт релятивистских эффектов подоболочек. Теоретически инертные газы не могут выступать в качестве окислителей, поскольку у них все электронные оболочки завершены, однако на практике оганесон сможет образовывать соли с активными металлами — оганесониды (например, оганесонид цезия CsOg), выступая в качестве окислителя, в этом проявляя некоторое сходство с галогенами.

Изотоп	Масса	Период полураспада	Тип распада	Число зарегистрированных событий
294Og	294	0,89+1,07 −0,31 мс[6]	α-распад в 290Lv	3

1. ↑ ^{1 2} Meija J. et al. Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — Vol. 88, no. 3. — P. 265–291. — doi:10.1515/pac-2015-0305.
2. ↑ Haire, Richard G. Transactinides and the future elements // The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements (англ.) / Morss; Edelstein, Norman M.; Fuger, Jean. — 3rd. — Dordrecht, The Netherlands: Springer Science+Business Media, 2006. — P. 1724. — ISBN 1-4020-3555-1.
3. ↑ ^{1 2} Названия новых химических элементов 113, 115, 117 и 118: Пресс-релиз Объединенного института ядерных исследований (рус.). ОИЯИ (8 июня 2016). Дата обращения 8 июня 2016.
4. ↑ IUPAC утвердил названия элементов 113, 115, 117 и 118: Пресс-релиз Объединенного института ядерных исследований (рус.). ОИЯИ (30 ноября 2016). Дата обращения 5 декабря 2016.
5. ↑ Wieser, M. E. Atomic weights of the elements 2005 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure Appl. Chem. : journal. — 2006. — Vol. 78, no. 11. — P. 2051—2066. — doi:10.1351/pac200678112051.
6. ↑ ^{1 2 3} Yu. Ts. Oganessian et al. Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the ²⁴⁹Cf and ²⁴⁵Cm+⁴⁸Ca fusion reactions // Physical Review C. — 2006. — Т. 74, № 4. — С. 044602.
7. ↑ ^{1 2} IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118 (англ.). ИЮПАК (30 November 2016). Дата обращения 30 ноября 2016.
8. ↑ Грушина А. Биографии новых элементов (рус.) // Наука и жизнь. — 2017. — Вып. 1. — С. 24—25.
9. ↑ Koppenol W. H. Naming of new elements (IUPAC Recommendations 2002) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2002. — January (vol. 74, no. 5). — P. 787—791. — ISSN 0033-4545. — doi:10.1351/pac200274050787.
10. ↑ Koppenol W. H. et al. How to name new chemical elements (IUPAC Recommendations 2016) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2016. — April (vol. 88, no. 4). — P. 401—405. — ISSN 0033-4545. — doi:10.1515/pac-2015-0802.
11. ↑ Discovery of New Elements Makes Front Page News (неопр.). Berkeley Lab Research Review Summer 1999 (1999). Дата обращения 10 июня 2016.
12. ↑ Емельянова, Ася 118-й элемент назовут по-русски (рус.). vesti.ru (17 октября 2006). Дата обращения 25 июля 2007. Архивировано 25 декабря 2008 года.
13. ↑ Губарев В. 118-й — новая звезда на небосклоне физики // В мире науки. — 2017. — Вып. 1/2. — С. 14—21.
14. ↑ Образцов П. Унуноктий стал оганесоном (рус.) // Наука и жизнь. — 2017. — Вып. 1. — С. 22—25.
15. ↑ Виктор Ковылин. Оганесон — как странный сон
16. ↑ Ninov V. et al. Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of ⁸⁶Kr with ²⁰⁸Pb // Physical Review Letters. — 1999. — Vol. 83, № 6. — P. 1104—1107.
17. ↑ Public Affairs Department. Results of element 118 experiment retracted (англ.) (недоступная ссылка). Berkeley Lab (21 July 2001). Дата обращения 25 июля 2007. Архивировано 26 августа 2011 года.
18. ↑ Yu. Ts. Oganessian et al. Results from the first ²⁴⁹Cf+⁴⁸Ca experiment // JINR Communication : Препринт D7-2002-287. — ОИЯИ, Дубна, 2002.
19. ↑ Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (англ.). ИЮПАК (30 December 2015). Дата обращения 31 декабря 2015.
20. ↑ Eichler, R. & Eichler, B., Thermochemical Properties of the Elements Rn, 112, 114, and 118, Paul Scherrer Institut, <http://lch.web.psi.ch/files/anrep03/06.pdf>. Проверено 23 октября 2010.  Архивная копия от 7 июля 2011 на Wayback Machine
21. ↑ Nash C. S., Crockett W. W. An Anomalous Bond Angle in (116)H₂. Theoretical Evidence for Supervalent Hybridization (англ.) // The Journal of Physical Chemistry A. — 2006. — Vol. 110, iss. 14. — P. 4619—4621. — doi:10.1021/jp060888z.
22. ↑ Grosse A. V. Some physical and chemical properties of element 118 (Eka-Em) and element 86 (Em) (англ.) // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry. — 1965. — Vol. 27, iss. 3. — P. 509—519. — doi:10.1016/0022-1902(65)80255-X.
23. ↑ Ununoctium: Binary Compounds (неопр.). WebElements Periodic Table. Дата обращения 18 января 2008.
24. ↑ Fricke B. Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties (англ.) // Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry. — 1975. — P. 89—144. — doi:10.1007/BFb0116498.
25. ↑ Han Y.-K., Lee Y. S. Structures of RgFn (Rg = Xe, Rn, and Element 118. n = 2, 4.) Calculated by Two-component Spin-Orbit Methods. A Spin-Orbit Induced Isomer of (118)F₄ (англ.) // Journal of Physical Chemistry A. — 1999. — Vol. 103, iss. 8. — P. 1104—1108. — doi:10.1021/jp983665k.

Алфавитный список химических элементов — это… Что такое Алфавитный список химических элементов?



Алфавитный список химических элементов

Алфавитный список химических элементов.

Wikimedia Foundation. 2010.

• Дрейф
• Круизное судно

Смотреть что такое «Алфавитный список химических элементов» в других словарях:

• Список химических элементов по символам — См. также: Список химических элементов по атомным номерам и Алфавитный список химических элементов Содержание 1 Символы, используемые в данный момент …   Википедия

• Список химических элементов по атомным номерам — См. также: Список химических элементов по символам и Алфавитный список химических элементов Это список химических элементов, упорядоченный в порядке возрастания атомных номеров. В таблице приводятся название элемента, символ, группа и период в… …   Википедия

• ISO 4217 — (ИСО 4217) Коды для представления валют и фондов Codes for the representation of currencies and funds  (англ.) Codes pour la représentation des monnaies et types de fonds  (фр.) …   Википедия

• ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ — простейшая форма материи, которая может быть идентифицирована химическими методами. Это составные части простых и сложных веществ, представляющие собой совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Заряд ядра атома определяется числом протонов в …   Энциклопедия Кольера

• Хронология изобретений — Содержание 1 Эпоха палеолита 2 10 е тысячелетие до н. э. 3 9 е тысячелетие до н. э …   Википедия

• Изобретения человека — Содержание 1 Эпоха палеолита 2 10 е тысячелетие до н. э. 3 9 е тысячелетие до н. э …   Википедия

• Изобретения — Содержание 1 Эпоха палеолита 2 10 е тысячелетие до н. э. 3 9 е тысячелетие до н. э …   Википедия

• Русские — У этого термина существуют и другие значения, см. Русские (значения). Русские …   Википедия

• 1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Сурьма — Википедия

Сурьма
← Олово | Теллур →
Металлоид серебристо-белого цвета
Сурьма
Название, символ, номер	Сурьма́ / Stibium (Sb), 51
Атомная масса (молярная масса)	121,760(1)[1] а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Kr] 4d10 5s2 5p3
Радиус атома	159 пм
Ковалентный радиус	140 пм
Радиус иона	(+5e)62 (−3e)245 пм
Электроотрицательность	2,05 [2] (шкала Полинга)
Электродный потенциал	0
Степени окисления	5, 3, −3
Энергия ионизации (первый электрон)	833,3 (8,64) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	6,691 г/см³
Температура плавления	903,9 K
Температура кипения	1908 K
Уд. теплота плавления	20,08 кДж/моль
Уд. теплота испарения	195,2 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	25,2[3] Дж/(K·моль)
Молярный объём	18,4 см³/моль
Структура решётки	тригональная
Параметры решётки	ahex=4,307; chex=11,27[4]
Отношение c/a	2,62
Температура Дебая	200 K
Теплопроводность	(300 K) 24,43 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-36-0

51	Сурьма
4d105s25p3

Сурьма́ (химический символ — Sb; лат. Stibium) — химический элемент 15-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы пятой группы) пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева; имеет атомный номер 51. Простое вещество сурьма — полуметалл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком, грубозернистого строения. Известны четыре металлических аллотропных модификаций сурьмы, существующих при различных давлениях, и три аморфные модификации (взрывчатая, чёрная и жёлтая сурьма)^[3].

Сурьма известна с глубокой древности. В странах Востока она использовалась примерно за 3000 лет до н. э. для изготовления сосудов. В Древнем Египте уже в XIX в. до н. э. порошок сурьмяного блеска (природный Sb₂S₃) под названием mesten или stem применялся для чернения бровей. В Древней Греции он был известен как στίμμι и στίβι, отсюда лат. stibium^[5]. Около XII—XIV вв. н. э. появилось название antimonium. Подробное описание свойств и способов получения сурьмы и её соединений впервые дано алхимиком Василием Валентином (Германия) в 1604 году. В 1789 году А. Лавуазье включил сурьму в список химических элементов под названием antimoine^[6] (современный английский antimony, испанский и итальянский antimonio, немецкий Antimon). Русское слово «сурьма» произошло от турецкого и крымско-татарского sürmä^[7]; им обозначался порошок свинцового блеска PbS, также служивший для чернения бровей (по другим данным, «сурьма» — от персидского «сурме» — металл).

Кларк сурьмы — 500 мг/т. Её содержание в изверженных породах в общем ниже, чем в осадочных. Из осадочных пород наиболее высокие концентрации сурьмы отмечаются в глинистых сланцах (1,2 г/т), бокситах и фосфоритах (2 г/т) и самые низкие в известняках и песчаниках (0,3 г/т). Повышенные количества сурьмы установлены в золе углей. Сурьма, с одной стороны, в природных соединениях имеет свойства металла и является типичным халькофильным элементом, образуя антимонит. С другой стороны она обладает свойствами металлоида, проявляющимися в образовании различных сульфосолей — бурнонита, буланжерита, тетраэдрита, джемсонита, пираргирита и др. С такими металлами, как медь, мышьяк и палладий, сурьма может давать интерметаллические соединения. Ионный радиус сурьмы Sb³⁺ наиболее близок к ионным радиусам мышьяка и висмута, благодаря чему наблюдается изоморфное замещение сурьмы и мышьяка в блёклых рудах и геокроните Pb₅(Sb, As)₂S₈ и сурьмы и висмута в кобеллите Pb₆FeBi₄Sb₂S₁₆ и др. Сурьма в небольших количествах (граммы, десятки, редко сотни г/т) отмечается в галенитах, сфалеритах, висмутинах, реальгарах и других сульфидах. Летучесть сурьмы в ряде её соединений сравнительно невысокая. Наиболее высокой летучестью обладают галогениды сурьмы SbCl₃. В гипергенных условиях (в приповерхностных слоях и на поверхности) антимонит подвергается окислению примерно по следующей схеме: Sb₂S₃ + 6O₂ = Sb₂(SO₄)₃. Возникающий при этом сульфат окиси сурьмы очень неустойчив и быстро гидролизирует, переходя в сурьмяные охры — сервантит Sb₂O₄, стибиоконит Sb₂O₄ • nH₂O, валентинит Sb₂O₃ и др. Растворимость в воде довольно низкая (1,3 мг/л), но она значительно возрастает в растворах щелочей и сернистых металлов с образованием тиокислоты типа Na₃SbS₃. Содержание в морской воде — 0,5 мкг/л^[8]. Главное промышленное значение имеет антимонит Sb₂S₃ (71,7 % Sb). Сульфосоли тетраэдрит Cu₁₂Sb₄S₁₃, бурнонит PbCuSbS₃, буланжерит Pb₅Sb₄S₁₁ и джемсонит Pb₄FeSb₆S₁₄ имеют небольшое значение.

Генетические группы и промышленные типы месторождений[править | править код]

В низко- и среднетемпературных гидротермальных жилах с рудами серебра, кобальта и никеля, также в сульфидных рудах сложного состава.

Месторождения[править | править код]

Месторождения сурьмы известны в ЮАР, Алжире, Азербайджане, Таджикистане, Болгарии, России, Финляндии, Казахстане, Сербии, Китае, Киргизии^[9][10].

По данным исследовательской компании Roskill, в 2010 году 76,75 % мирового первичного производства сурьмы приходилось на Китай (120 462 т, включая официальное и неофициальное производство), второе место по объёмам производства занимала Россия (4,14 %; 6500 т), третье — Мьянма (3,76 %; 5897 т). Среди других крупных производителей — Канада (3,61 %; 5660 т), Таджикистан (3,42 %; 5370 т) и Боливия (3,17 %; 4980 т). Всего в 2010 году в мире было произведено 196 484 тонн сурьмы (из которых вторичное производство составляло 39 540 тонн)^[11].

В 2010 году официальное производство сурьмы в Китае снизилось по сравнению с 2006—2009 годами и в ближайшее время вряд ли увеличится, говорится в отчёте Roskill^[11].

В России крупнейший производитель сурьмы — это холдинг GeoProMining (6500 тонн в 2010 г.), который занимается добычей и обработкой сурьмы на принадлежащих ему производственных комплексах «Сарылах-Сурьма» и «Звезда» в Республике Саха (Якутия)^[12].

Резервы[править | править код]

Согласно статистическим данным Геологической службы США:

Природная сурьма является смесью двух изотопов: ¹²¹Sb (изотопная распространённость 57,36 %) и ¹²³Sb (42,64 %). Единственный долгоживущий радионуклид — ¹²⁵Sb с периодом полураспада 2,76 года, все остальные изотопы и изомеры сурьмы имеют период полураспада, не превышающий двух месяцев.

Пороговая энергия для реакций с высвобождением нейтрона (первого):

• ¹²¹Sb — 9,248 МэВ,
• ¹²³Sb — 8,977 МэВ,
• ¹²⁵Sb — 8,730 МэВ.

Сурьма в свободном состоянии образует серебристо-белые кристаллы с металлическим блеском, плотность — 6,68 г/см³. Напоминая внешним видом металл, кристаллическая сурьма обладает большей хрупкостью и меньшей тепло- и электропроводностью^{[прояснить][14]}. В отличие от большинства других металлов, при застывании расширяется^[15]. Примесь сурьмы понижает точки плавления и кристаллизации свинца, а сам сплав при отвердении несколько расширяется в объёме. В сравнении со своими гомологами по группе — мышьяком и висмутом, для которых тоже характерно наличие как металлических так и неметаллических свойств, металлические свойства сурьмы слегка преобладают над неметаллическими, у мышьяка свойства металла, у висмута — напротив свойства неметалла — выражены слабо.

Основной способ получения — обжиг сульфидных руд с последующим восстановлением оксида углём^[16]:

2Sb2S3 + 9O2 →toC 6SO2↑+ 2Sb2O3 {\displaystyle {\mathsf {2Sb_{2}S_{3}\ +\ 9O_{2}\ {\xrightarrow {t^{o}C}}\ 6SO_{2}\uparrow +\ 2Sb_{2}O_{3}\ }}}

Sb2O3 + 3C →toC 2Sb + 3CO↑{\displaystyle {\mathsf {Sb_{2}O_{3}\ +\ 3C\ {\xrightarrow {t^{o}C}}\ 2Sb\ +\ 3CO\uparrow }}}

Со многими металлами образует интерметаллические соединения — антимониды. Основные валентные состояния в соединениях: III и V.

Окисляющие концентрированные кислоты активно взаимодействуют с сурьмой.

2Sb + 6h3SO4 ⟶ Sb2(SO4)3 + 3SO2↑+ 6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Sb\ +\ 6H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ Sb_{2}(SO_{4})_{3}\ +\ 3SO_{2}\uparrow +\ 6H_{2}O}}}

• азотная кислота переводит сурьму в сурьмяную кислоту (условная формула h4SbO4{\displaystyle {\mathsf {H_{3}SbO_{4}}}}):

Sb + 5HNO3 ⟶ h4SbO4 + 5NO2↑+ h3O{\displaystyle {\mathsf {Sb\ +\ 5HNO_{3}\ \longrightarrow \ H_{3}SbO_{4}\ +\ 5NO_{2}\uparrow +\ H_{2}O}}}

Сурьма растворима в «Царской водке»:

3Sb + 18HCl + 5HNO3 ⟶ 3H[SbCl6] + 5NO↑+ 10h3O{\displaystyle {\mathsf {3Sb\ +\ 18HCl\ +\ 5HNO_{3}\ \longrightarrow \ 3H[SbCl_{6}]\ +\ 5NO\uparrow +\ 10H_{2}O}}}

Сурьма легко реагирует с галогенами:

• с иодом в инертной атмосфере при незначительном нагревании:

2Sb + 3I2 ⟶ 2SbI3 {\displaystyle {\mathsf {2Sb\ +\ 3I_{2}\ \longrightarrow \ 2SbI_{3}\ }}}

• с хлором реагирует по-разному, в зависимости от температуры:

2Sb + 3Cl2 →20oC 2SbCl3 {\displaystyle {\mathsf {2Sb\ +\ 3Cl_{2}\ {\xrightarrow {20^{o}C}}\ 2SbCl_{3}\ }}}

2Sb + 5Cl2 →80oC 2SbCl5 {\displaystyle {\mathsf {2Sb\ +\ 5Cl_{2}\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ 2SbCl_{5}\ }}}

Сурьма всё больше применяется в полупроводниковой промышленности при производстве диодов, инфракрасных детекторов, устройств с эффектом Холла. Является компонентом свинцовых сплавов, увеличивающим их твёрдость и механическую прочность. Область применения включает:

• батареи;
• антифрикционные сплавы;
• типографские сплавы;
• стрелковое оружие и трассирующие пули;
• оболочки кабелей;
• спички;
• лекарства, противопротозойные средства;
• пайка — некоторые бессвинцовые припои содержат 5 % Sb;
• использование в линотипных печатных машинах.

Вместе с оловом и медью сурьма образует металлический сплав — баббит, обладающий антифрикционными свойствами и использующийся в подшипниках скольжения. Также Sb добавляется к металлам, предназначенным для тонких отливок.

Соединения сурьмы в форме оксидов, сульфидов, антимоната натрия и трихлорида сурьмы, применяются в производстве огнеупорных соединений, керамических эмалей, стекла, красок и керамических изделий. Триоксид сурьмы является наиболее важным из соединений сурьмы и главным образом используется в огнестойких композициях. Сульфид сурьмы является одним из ингредиентов в спичечных головках.

Природный сульфид сурьмы, стибнит, использовали в библейские времена в медицине и косметике. Стибнит до сих пор используется в некоторых развивающихся странах в качестве лекарства.

Соединения сурьмы, например, меглюмина антимониат (глюкантим) и натрия стибоглюконат (пентостам), применяются в лечении лейшманиоза.

Электроника[править | править код]

Входит в состав некоторых припоев. Также может использоваться в качестве легирующей примеси к полупроводникам (донор электронов для кремния и германия).

Термоэлектрические материалы[править | править код]

Теллурид сурьмы применяется как компонент термоэлектрических сплавов (термо-ЭДС 150—220 мкВ/К) с теллуридом висмута.

Биологическая роль и воздействие на организм[править | править код]

Сурьма токсична. Относится к микроэлементам. Её содержание в организме человека составляет 10⁻⁶ % по массе. Постоянно присутствует в живых организмах, физиологическая и биохимическая роль до конца не выяснена. Сурьма проявляет раздражающее и кумулятивное действие. Накапливается в щитовидной железе, угнетает её функцию и вызывает эндемический зоб. Однако, попадая в желудочно-кишечный тракт, соединения сурьмы не вызывают отравления, так как соли Sb(III) там гидролизуются с образованием малорастворимых продуктов. При этом соединения сурьмы (III) более токсичны, чем сурьмы (V). Пыль и пары Sb вызывают носовые кровотечения, сурьмяную «литейную лихорадку», пневмосклероз, поражают кожу, нарушают половые функции. Порог восприятия привкуса в воде — 0,5 мг/л. Смертельная доза для взрослого человека — 100 мг, для детей — 49 мг. Для аэрозолей сурьмы ПДК в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³, в атмосферном воздухе 0,01 мг/м³. ПДК в почве 4,5 мг/кг. В питьевой воде сурьма относится ко 2-му классу опасности, имеет ПДК 0,005 мг/л^[17], установленную по санитарно-токсикологическому лимитирующему признаку вредности. В природных водах норматив содержания составляет 0,05 мг/л. В сточных промышленных водах, сбрасываемых на очистные сооружения, имеющие биофильтры, содержание сурьмы не должно превышать 0,2 мг/л^[18].

1. ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047—1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
2. ↑ Antimony: electronegativities (англ.). WebElements. Дата обращения 15 июля 2010.
3. ↑ ^{1 2} Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — С. 475. — 639 с. — 20 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8.
4. ↑ WebElements Periodic Table of the Elements | Antimony | crystal structures
5. ↑ Walde A., Hofmann J. B. Lateinisches etymologisches Wörterbuch. — Heidelberg: Carl Winter’s Universitätsbuchhandlung, 1938. — S. 591.
6. ↑ Lavoisier, Antoine. Traité Élémentaire de Chimie, présenté dans un ordre nouveau, et d’après des découvertes modernes (фр.). — Paris: Cuchet, Libraire, 1789. — С. 192.
7. ↑ Фасмер М. Этимологический словарь русского языка. — Прогресс. — М., 1964–1973. — Т. 3. — С. 809.
8. ↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
9. ↑ Месторождение сурьмы
10. ↑ Категория: Месторождения сурьмы — wiki.web.ru
11. ↑ ^{1 2} Study of the Antimony market by Roskill Consulting Group (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 9 апреля 2012. Архивировано 18 октября 2012 года.
12. ↑ GeoProMining: Sarylakh-Surma, Zvezda (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 9 апреля 2012. Архивировано 1 мая 2012 года.
13. ↑ Antimony Uses, Production and Prices Primer (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 9 апреля 2012. Архивировано 25 октября 2012 года.
14. ↑ Глинка Н. Л. «Общая химия», — Л. Химия, 1983г
15. ↑ Сурьма // Энциклопедический словарь юного химика. 2-е изд. / Сост. В. А. Крицман, В. В. Станцо. — М.: Педагогика, 1990. — С. 235. — ISBN 5-7155-0292-6.
16. ↑ Неорганическая химия: В 3т. /под ред. Ю. Д. Третьякова. Т. 2 : Химия непереходных элементов : учебник для студ. учреждений высш проф. образования/ А. А. Дроздов, В. П. Зломанов, Г. Н. Мазо, Ф. М. Спиридонов — 2-е изд.,перераб. — М. : Издательский центр «Академия», 2011. — 368 с.
17. ↑ ГН 2.1.5.1315-03 ПДК химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования
18. ↑ Алексеев А. И. и др. «Критерии качества водных систем», — СПб. ХИМИЗДАТ, 2002г