Nikkelin alaryhmä

Nikkelialaryhmä - kemiallisten alkuaineiden jaksollisen taulukon  10. ryhmän kemialliset alkuaineet ( vanhentuneen luokituksen mukaan  - ryhmän VIII toissijaisen alaryhmän alkuaineet) [1] . Ryhmään kuuluvat nikkelin Ni, palladium Pd ja platina Pt. Atomin elektronisen konfiguraation perusteella samaan ryhmään kuuluu vuonna 1994 keinotekoisesti syntetisoitu darmstadtium -alkuaine Ds .

Ominaisuudet

Ryhmän kaksi alkuainetta, palladium ja platina, kuuluvat platinametalliperheeseen . Kuten muissakin ryhmissä, 10. elementtiryhmän jäsenillä on elektronisen konfiguraation kuvioita , erityisesti ulkokuoria, minkä seurauksena tämän ryhmän elementeillä on samanlaiset fysikaaliset ominaisuudet ja kemiallinen käyttäytyminen:

Jotkut 10. ryhmän elementtien ominaisuudet

Ryhmän 10 metallit ovat väriltään valkoisesta vaaleanharmaaseen, niillä on voimakas kiilto, tummumiskestävyys ( hapettuminen ) normaaleissa olosuhteissa , ne ovat erittäin muovattavia , niiden hapetusaste on +2 - +4 ja erityisolosuhteissa +1 . +3-tilan olemassaolosta keskustellaan, koska tällainen tila voi olla ilmeinen, +2- ja +4-tilojen luoma. Teorian mukaan ryhmän 10 metallien hapetusaste voi tietyissä olosuhteissa olla +6, mutta tätä ei ole vielä lopullisesti todistettu laboratoriokokeissa.

Historia

Nikkeli löydettiin vuonna 1751. Saksilaiset kaivostyöläiset olivat kuitenkin hyvin tietoisia malmista, joka ulkoisesti muistutti kuparimalmia ja jota käytettiin lasin valmistuksessa lasin vihreän värittämiseen. Palladiumin löysi englantilainen kemisti William Wollaston vuonna 1803 . Wollaston eristi sen Etelä-Amerikasta tuodusta platinamalmista . Platina oli tuntematon Euroopassa 1700-luvulle asti. Englantilainen kemisti W. Wollaston sai platinaa ensimmäisen kerran puhtaassa muodossa malmeista vuonna 1803. Venäjällä vuonna 1819 Uralilla louhitusta tulvakullasta löydettiin "uusi siperialainen metalli". Aluksi sitä kutsuttiin valkokultaksi, platinaa löydettiin Verkh-Isetskyltä ja sitten Nevyanskin ja Bilimbaevskyn kaivoksilta. Rikkaita platinan levittimiä löydettiin vuoden 1824 toisella puoliskolla, ja seuraavana vuonna sen louhinta aloitettiin Venäjällä [2] .

Darmstadtium syntetisoitiin keinotekoisesti vuonna 1994 Center for Heavy Ion Research -keskuksessa ( Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI ), Darmstadtissa [ 3] .  Uusi alkuaine saatiin nikkelin ja lyijyatomien fuusiossa pommittamalla lyijykohdetta nikkeli-ioneilla, joita kiihdytettiin UNILAC-ionikiihdytin GSI:ssä.

Jakauma luonnossa ja biosfäärissä

Nikkeli on melko yleinen luonnossa - sen massapitoisuus maankuoressa on noin 0,01%. Sitä esiintyy maankuoressa vain sitoutuneessa muodossa, rautameteoriitit sisältävät alkuperäistä nikkeliä (jopa 8 %). Palladium on yksi harvinaisimmista alkuaineista, sen keskimääräinen pitoisuus maankuoressa on 1⋅10 -6  massaprosenttia. Platina on myös yksi harvinaisimmista alkuaineista, sen keskimääräinen pitoisuus maankuoressa on 5⋅10 −7  massaprosenttia. Molempia metalleja löytyy natiivimuodossa, seosten ja yhdisteiden muodossa.

Nikkeli on yksi elävien organismien normaalille kehitykselle välttämättömistä hivenaineista. Nikkelin tiedetään osallistuvan eläinten ja kasvien entsymaattisiin reaktioihin. Eläimillä se kerääntyy keratinoituneisiin kudoksiin, erityisesti höyheniin. Maaperän lisääntynyt nikkelipitoisuus johtaa endeemisiin sairauksiin - rumia muotoja esiintyy kasveissa ja silmäsairauksia eläimissä, jotka liittyvät nikkelin kertymiseen sarveiskalvoon.

Palladiumia ja platinaa on elävissä organismeissa havaitsemattoman pieniä määriä ja ilman mitään roolia, joidenkin lähteiden mukaan. .

Sovellus

Nikkeli on useimpien superseosten  , korkean lämpötilan materiaalien perusta, joita käytetään ilmailuteollisuudessa voimalaitosten osissa. Nikkelöinti tarkoittaa nikkelipinnoitteen  luomista toisen metallin pinnalle suojaamaan sitä korroosiolta. Rauta-nikkeli-, nikkeli-kadmium-, nikkeli-sinkki-, nikkeli-vety- akkujen valmistus . Nikkeliä käytetään laajasti kolikoiden valmistuksessa monissa maissa [4] . Nikkeliä käytetään myös soittimien jousikäämien valmistukseen .

Palladiumia käytetään usein katalyyttinä pääasiassa rasvojen hydrauksessa ja maaöljyn krakkauksessa . Palladiumia ja palladiumseoksia käytetään elektroniikassa sulfidinkestävissä pinnoitteissa (etu hopeaan verrattuna). Sähkökoskettimiin levitetään palladiumpinnoitteita kipinöiden estämiseksi. Venäjän keskuspankki lyöi palladium-juhlarahoja hyvin rajoitetusti. [5] Joissakin maissa pientä määrää palladiumia käytetään sytostaattisten lääkkeiden  valmistukseen - monimutkaisten yhdisteiden muodossa, jotka ovat samanlaisia ​​kuin cis-platina .

Platinaa käytetään katalyyttinä (useimmiten seoksena rodiumin kanssa , ja myös platinamustan muodossa  , hienona platinajauheena, joka saadaan pelkistämällä sen yhdisteitä). Platinaa käytetään koruissa ja hammaslääketieteessä sekä lääketieteessä. Platinaa ja sen seoksia käytetään laajalti korujen valmistuksessa . Joka vuosi maailman koruteollisuus kuluttaa noin 50 tonnia platinaa. Venäjän platinakorujen kysyntä on 0,1 % maailman tasosta. Platina, kulta ja hopea  ovat tärkeimpiä metalleja, joilla on rahatoiminto. Platinaa alettiin kuitenkin käyttää kolikoiden valmistukseen useita vuosituhansia myöhemmin kuin kultaa ja hopeaa. Maailman ensimmäiset platinakolikot laskettiin liikkeeseen ja olivat liikkeellä Venäjän valtakunnassa vuosina 1828–1845. Eri maiden tällä hetkellä liikkeeseen laskemat platinakolikot ovat jalometallirahoja . Vuosina 1992-1995 Venäjän keskuspankki laski liikkeeseen sijoitusplatinakolikoita 25, 50 ja 150 ruplaa .

Galleria

• Elektrolyysillä tuotettu nikkelin pala. Harmaan kiiltävää metallia

• Palladium kristalli. Hopeanvalkoinen pehmeä sitkeä muokattava metalli

• Kiteitä puhdasta platinaa. Raskas, pehmeä hopeanvalkoinen metalli

Katso myös

• Platinaryhmän metallit

Muistiinpanot

1. ↑ Jaksotaulukko Arkistoitu 10. huhtikuuta 2016 Wayback Machinessa IUPAC - verkkosivustolla
2. ↑ Maksimov M. M. Uralin kulta // Essee kullasta . - M .: Nedra, 1977. - S. 83. - 128 s.
3. ↑ S. Hofmann et ai. 269 ​​110 :n tuotanto ja hajoaminen  // Zeitschrift für Physik A. - 1995. - T. 350 , nro 4 . - S. 277-280 .  (linkki ei saatavilla)
4. ↑ Mistä kolikot on tehty? (linkki ei saatavilla) . Käyttöpäivä: 31. tammikuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 13. joulukuuta 2010. (määrätön) 
5. ↑ Katso esimerkiksi uutiset Sberbankin verkkosivustolta. Arkistokopio 29. toukokuuta 2007 Wayback Machinesta

Kirjallisuus

• Akhmetov N. S. Yleinen ja epäorgaaninen kemia. - M . : Higher School, 2001. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Lidin R. A. Yleisen ja epäorgaanisen kemian käsikirja. - M. : KolosS, 2008. - ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Nekrasov BV Yleisen kemian perusteet. - M. : Lan, 2004. - ISBN 5-8114-0501-4 .
• Spitsyn V.I. , Martynenko L.I. Epäorgaaninen kemia. - M .: MGU, 1991, 1994.
• Turova N. Ya. Epäorgaaninen kemia taulukoissa. Opastus. - M .: CheRo, 2002. - ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2. painos), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo ja Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6. painos), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C.E. Sharpe, A.G. (2008). Epäorgaaninen kemia (3. painos). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6