Всего за 400 руб. Купить полную версию
В лабораторных условиях его можно получить электролизом воды или добавлением катализатора из оксида марганца (IV) к водной перекиси водорода.
В 1608 году Корнелиус Дреббель показал, что при нагревании селитры (нитрат калия, KNO3) выделяется газ. Это был кислород, хотя он не был идентифицирован как таковой.
Заслуга в открытии кислорода теперь принадлежит трем химикам: англичанину, шведу и французу. Джозеф Пристли был первым, кто опубликовал отчет о кислороде, сделав это в 1774 году, сфокусировав солнечный свет на оксиде ртути (HgO) и собрав выделяющийся газ. Он отметил, что свеча в нем горела ярче и от этого становилось легче дышать. Без ведома Пристли Карл Вильгельм Шееле произвел кислород в июне 1771 года. Он написал отчет о своем открытии, но оно было опубликовано только в 1777 году. Антуан Лавуазье также утверждал, что открыл кислород, и предложил назвать новый газ кислородом, что означает «кислотообразующий», поскольку считал его основой всех кислот.
Описание элемента фтор
Очень бледный желто-зеленый газ с опасной реакционной способностью. Это самый реакционноспособный из всех элементов, он быстро воздействует на все металлы. Стальная вата воспламеняется при контакте с фтором. Коммерческого производства фтора не было до Второй мировой войны, когда разработка атомной бомбы и другие проекты в области ядерной энергетики сделали необходимым производство его в больших количествах. До этого соли фтора, известные как фториды, долгое время использовались при сварке и для глазури стекла.
Этот элемент используется для получения гексафторида урана, необходимого атомной энергетике для разделения изотопов урана. Он также используется для получения гексафторида серы, изолирующего газа для мощных электрических трансформаторов.
Фактически, фтор используется во многих фторохимических продуктах, включая растворители и высокотемпературные пластмассы. Тефлон хорошо известен своими антипригарными свойствами и используется в сковородках. Он также используется для изоляции кабелей, изоленты для сантехники и как основа Gore-Tex® (используется в водонепроницаемой обуви и одежде).
Плавиковая кислота используется для травления стекла электрических лампочек и в аналогичных областях применения.
Хлор-фторуглероды когда-то использовались в качестве пропеллентов для аэрозолей, хладагентов и для «выдувания» пенополистирола. Однако их инертность привела к тому, что, попав в атмосферу, они распространились в стратосферу и разрушили озоновый слой Земли. Теперь они запрещены.
Фтор является важным ионом для животных, укрепляющим зубы и кости. В некоторых районах его добавляют в питьевую воду. Считается, что присутствие фторидов ниже 2 частей на миллион в питьевой воде предотвращает образование кариеса. Однако при превышении этой концентрации он может привести к образованию пятен на зубной эмали у детей. Фтор также добавляют в зубную пасту.
В среднем в организме человека содержится около 3 миллиграммов фтора. Слишком много фтора токсично. Элементарный фтор высокотоксичен. Наиболее распространенными минералами, содержащими фтор, являются флюорит, плавиковый шпат и криолит, но он также довольно широко распространен в других минералах. Это 13-й по распространенности элемент в земной коре.
Фтор получают электролизом раствора гидродифторида калия (KHF2) в безводной плавиковой кислоте. Ранние химики знали, что фториды металлов содержат неопознанный элемент, похожий на хлор, но они не могли его выделить. Французский ученый Андре Ампер придумал название фтор в 1812 году. Даже великому Хамфри Дэви не удалось получить этот элемент, и он заболел, пытаясь выделить его из плавиковой кислоты.
Британский химик Джордж Гор в 1869 году пропустил электрический ток через жидкость HF, но обнаружил, что выделяющийся газ бурно реагирует с его прибором. Он думал, что это фтор, но не смог собрать его и доказать. Затем, в 1886 году, французский химик Анри Муассан получил его электролизом бифторида калия (KHF2).
Описание элемента неон
Газ без цвета и запаха. Неон не вступает в реакцию ни с каким другим веществом. Наибольшее применение неон находит в изготовлении повсеместных «неоновых вывесок» для рекламы. В вакуумной газоразрядной трубке неон светится красновато-оранжевым цветом. Только красные вывески на самом деле содержат чистый неон. Другие элементы содержат разные газы, придающие им разный цвет.
Неон также используется для изготовления высоковольтных индикаторов и коммутационных устройств, молниеотводов, снаряжения для дайвинга и лазеров.
Жидкий неон является важным криогенным хладагентом. Его холодопроизводительность на единицу объема более чем в 40 раз выше, чем у жидкого гелия, и более чем в 3 раза выше, чем у жидкого водорода. Неон пятый по распространенности элемент во Вселенной. Однако он присутствует в атмосфере Земли в концентрации всего 18 частей на миллион. Его извлекают фракционной перегонкой жидкого воздуха. Это дает фракцию, содержащую как гелий, так и неон. Гелий удаляют из смеси активированным углем. В 1898 году Уильям Рамзи и Моррис Трэверс из Университетского колледжа Лондона выделили газообразный криптон путем испарения жидкого аргона. Они ожидали найти более легкий газ, который занял бы нишу выше аргона в периодической таблице элементов. Затем они повторили свой эксперимент, на этот раз позволив твердому аргону медленно испаряться при пониженном давлении, и собрали газ, который выделился первым. На этот раз они добились успеха, и когда они поместили образец нового газа в свой атомный спектрометр, их поразило ярко-красное свечение, которое мы теперь ассоциируем с неоновыми вывесками. Рамзи назвал новый газ неоном, основываясь на neos, греческом слове, обозначающем новый.
Описание элемента натрий
Натрий мягкий металл, который тускнеет в течение нескольких секунд после контакта с воздухом. Он также активно реагирует с водой. Натрий используется в качестве теплообменника в некоторых ядерных реакторах и в качестве реагента в химической промышленности. Но соли натрия находят большее применение, чем сам металл.
Наиболее распространенным соединением натрия является хлорид натрия (обычная соль). Его добавляют в пищу и используют для удаления льда с дорог зимой. Он также используется в качестве сырья для химической промышленности.
Карбонат натрия (стиральная сода) также является полезной натриевой солью. Его используют в качестве смягчителя воды. Натрий необходим для всех живых существ, и люди знали это с доисторических времен. В нашем организме содержится около 100 граммов, но мы постоянно теряем натрий различными способами, поэтому нам необходимо его восполнять. Мы можем получать весь необходимый нам натрий из пищи, не добавляя ничего лишнего. В среднем человек съедает около 10 граммов соли в день, но все, что нам действительно нужно, это около 3 граммов. Любой избыток натрия может способствовать повышению кровяного давления. Натрий важен для многих различных функций человеческого организма. Например, он помогает клеткам передавать нервные сигналы и регулировать уровень воды в тканях и крови. Натрий является шестым по распространенности элементом на Земле и составляет 2,6% земной коры. Наиболее распространенным соединением является хлорид натрия. Эта очень растворимая соль выщелачивалась в океаны на протяжении всего существования планеты, но много соляных пластов или «озер» обнаружено там, где испарились древние моря. Он также содержится во многих минералах, включая криолит, цеолит и содалит.