Група 10 періодичної системи елементів

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Uuh Uus Uuo
 
  * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
  ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Група 10 періодичної таблиці

Підгрупа нікелю — хімічні елементи 10-ї групи періодичної таблиці хімічних елементів (за застарілою класифікацією — елементи побічної підгрупи VIII групи)[1]. У групу входять нікель Ni, паладій Pd і платина Pt. На підставі електронної конфігурації атома до цієї ж групи належить і елемент дармштадтій Ds, штучно синтезований 9 листопада 1994 року в Центрі досліджень важких іонів (нім. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, С. Хофман, В. Нінов, Ф. П. Хессбергером, П. Армбрустером, Х. Фолгером, Г. Мюнценбергом, Х. Шоттом та іншими.[2] Новий елемент було отримано у реакції злиття атомів нікелю і свинцю у результаті бомбардування свинцевої мішені іонами нікелю, прискореними у прискорювачі іонів UNILAC у GSI.

Властивості[ред.ред. код]

Два елементи групи — паладій і платина — відносяться до сімейства платинових металів. Як і в інших групах, члени 10 групи елементів проявляють закономірності електронної конфігурації, особливо зовнішніх оболонок, внаслідок чого у елементів цієї групи проявляється подібність фізичних властивостей і хімічного поведінки:

Деякі властивості елементів 10 групи

Атомний
номер
Хімічний
елемент
Електронна
оболонка
Атомний
радіус,
нм
p,
г/см³
t пл ,
°C
t кип ,
°C
ЕО
28 нікель 2, 8, 16, 2 0,124 8,9 1453 2730 1,91
46 паладій 2, 8, 18, 18 0,137 12,0 1554 2937 2,20
78 платина 2, 8, 18, 32, 17, 1 0,139 21,4 1769 3800 2,28
110 дармштадтій 2, 8, 18, 32, 32, 17, 1

Метали 10 групи мають колір від білого до світло-сірого та сильно блищать, володіють стійкістю до потьмяніння (окислення) при нормальних умовах, дуже ковкі, мають ступінь окислення від +2 до +4, а при спеціальних умовах +1. Існування стану +3 дискутується, оскільки такий стан може бути ілюзорним, створеним станами +2 і +4. Теорія припускає, що метали групи 10 можуть за певних умов мати ступінь окислення +6, але це ще належить довести остаточно в лабораторних дослідах.

Історія[ред.ред. код]

Нікель (англ., франц. та нім. Nickel) відкрито у 1751 році. Однак задовго до цього саксонські гірники добре знали руду, яка зовні схожа на мідну руду і застосовувалася у скловарінні для фарбування шкла у зелений колір. Паладій відкрито англійським хіміком Вільямом Волластоном (William Hyde Wollaston) у 1803 році. Волластон виділив його з платинової руди, привезеної з Південної Америки. Платина була невідома e Європі до XVIII століття. Вперше у чистому вигляді з руд платина була отримана англійським хіміком В. Волластоном у 1803 році. У Російській імперії ще у 1819 році у розсипному золоті, добутому на Уралі, було виявлено «новий сибірський метал». Спочатку його називали білим золотом, платина зустрічалася на Верх-Ісетських, а потім і на Нев'янських і Білімбаєвських копальнях. Багаті розсипи платини були відкриті у другій половині 1824 року, а на наступний рік у Російській імперії почався її видобуток.[3]

Поширення у природі та біосфері[ред.ред. код]

Нікель досить поширений у природі — його масовий вміст у земній корі становить близько 0,01%. У земній корі зустрічається тільки у зв'язаному вигляді, у залізних метеоритах міститься самородний нікель (до 8%). Паладій — один з найбільш рідкісних елементів, його середня концентрація у земній корі 1 ×10-6% за масою. Платина теж один із найрідкісніших елементів, його середня концентрація у земній корі 5 ×10-7% за масою. Обидва метали зустрічаються у самородному вигляді, у вигляді сплавів і сполук.

Нікель належить до числа мікроелементів, необхідних для нормального розвитку живих організмів. Відомо, що нікель бере участь у ферментативних реакціях у тварин і рослин. В організмі тварин він накопичується в ороговілих тканинах, особливо у пір'ї. Підвищений вміст нікелю у грунтах призводять до ендемічним захворюванням — у рослин з'являються потворні форми, у тварин — захворювання очей, пов'язані з накопиченням нікелю у рогівці.

Застосування[ред.ред. код]

Нікель є основою більшості суперсплавів — жароміцних матеріалів, що застосовуються в аерокосмічній промисловості для деталей силових установок. Нікелювання — створення нікелевого покриття на поверхні іншого металу з метою захисту його від корозії. Виробництво залізо-нікелевих, нікель-кадмієвих, нікель-цинкових, нікель-водневих акумуляторів. Нікель широко застосовується при виробництві монет у багатьох країнах.[4] Також нікель використовується для виробництва обмотки струн музичних інструментів.

Паладій часто застосовується як каталізатор, в основному у процесі гідрогенізації жирів і крекінгу нафти. Паладій і сплави паладію використовується в електроніці — для покриттів, стійких до дії сульфідів (перевага перед сріблом). Покриття з паладію застосовуються для нанесення на електричні контакти для запобігання іскріння. Банк Росії карбував з паладію пам'ятні монети в дуже обмеженій кількості.[5] У деяких країнах незначна кількість паладію використовується для отримання цитостатичних препаратів — у вигляді комплексних сполук, аналогічно цис-платині.

Платина застосовується як каталізатор (найчастіше у сплаві з родієм, а також у вигляді платинової черні — тонкого порошку платини, який одержують відновленням її зі сполук). Платина застосовується у ювелірній і зуболікарській справі, а також у медицині. Платина та її сплави широко використовуються для виробництва ювелірних виробів. Щорічно світова ювелірна промисловість споживає близько 50 тонн платини. Платина, золото і срібло — основні метали, що виконують монетарну функцію. Однак платину стали використовувати для виготовлення монет на кілька тисячоліть пізніше золота і срібла. Перші у світі платинові монети були випущені і перебували в обігу у Російської імперії з 1828 по 1845 рік. Платинові монети, що випускаються різними країнами нині є інвестиційними монетами.

Фотографії[ред.ред. код]

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Таблиця Менделєєва на сайті ІЮПАК
  2. S. Hofmann et al. Production and decay of 269 110 // Zeitschrift für Physik A. — (1995).
  3. Максимов М. М. Уральське золото // Нарис про золото. — 128 с.
  4. З чого роблять монети?
  5. Див, наприклад, новина на сайті Ощадбанку

Література[ред.ред. код]

  • Ахметов Н. С. Загальна та неорганічна хімія. — М.: Вища школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5
  • Лідин Р. А.. Довідник із загальної та неорганічної хімії. — М.: колоси, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1
  • Некрасов Б. В. Основи загальної хімії. — М.: Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4
  • Спіцин В. І., Мартиненко Л. І. Неорганічна хімія. — М.: МДУ, 1991, 1994.
  • Турова Н. Я. Неорганічна хімія в таблицях. Навчальний посібник. — М.: ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2
  • Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford:Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
  • F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo, and Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York:Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
  • Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6


Реторта Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.