Подгруппа кобальта
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
| Группа → | 9 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ↓ Период | |||||||
| 4 |
| ||||||
| 5 |
| ||||||
| 6 |
| ||||||
| 7 |
| ||||||
Подгру́ппа ко́бальта — химические элементы 9-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы VIII группы)[1]. В группу входят кобальт Co, родий Rh и иридий Ir. На основании электронной конфигурации атома к этой же группе относится и искусственно синтезированный элемент мейтнерий Mt, впервые полученный в 1982 в Центре исследования тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия[2][3] в результате реакции 209Bi+58Fe → 266Mt+n. Мейтнерий назван в честь австрийского физика Лизы Мейтнер. Название утверждено ИЮПАК в 1997 году[4].
Свойства[править | править код]
Два элемента группы — родий и иридий — относятся к семейству платиновых металлов. Как и в других группах, члены 9 группы элементов проявляют закономерности электронной конфигурации, особенно внешних оболочек, хотя, как ни странно, родий не следует этому тренду. Тем не менее, у элементов этой группы тоже проявляется сходство физических свойств и химического поведения:
Некоторые свойства элементов 9 группы
| Атомный номер | Химический элемент | Электронная оболочка | Атомный радиус, нм | p, г/см³ | tпл, °C | tкип, °C | ЭО |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 27 | кобальт | 2, 8, 15, 2 | 0,125 | 8,9 | 1495 | 2960 | 1,88 |
| 45 | родий | 2, 8, 18, 16, 1 | 0,134 | 12,41 | 1963 | 3727 | 2,28 |
| 77 | иридий | 2, 8, 18, 32, 15, 2 | 0,136 | 22,57 | 2447 | 4380 | 2,20 |
| 109 | мейтнерий | 2, 8, 18, 32, 32, 15, 2 |
Кобальт является ферромагнетиком, его точка Кюри 1121 °C. Родий — благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину. Иридий — металл, который не взаимодействует с кислотами и их смесями (например, царской водкой) как при нормальной, так и при повышенной температурах [5].
История[править | править код]
Соединения кобальта известны человеку с глубокой древности, синие кобальтовые стёкла, эмали, краски находят в гробницах Древнего Египта. В 1735 году шведский минералог Георг Бранд сумел выделить из этого минерала неизвестный ранее металл, который он назвал кобальтом. Он выяснил также, что соединения именно этого элемента окрашивают стекло в синий цвет — этим свойством пользовались ещё в древних Ассирии и Вавилоне.
Родий открыт в Англии в 1803 году Уильямом Гайдом Волластоном. Название произошло от др.-греч. ῥόδον — роза, типичные соединения родия имеют глубокий тёмно-красный цвет.
Иридий был открыт в 1803 году английским химиком С. Теннантом одновременно с осмием, которые в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Название (др.-греч. ἶρις — радуга) получил благодаря разнообразной окраске своих солей.
Распространение в природе и биосфере[править | править код]
Массовая доля кобальта в земной коре 4⋅10−3%. Всего известно около 30 кобальтосодержащих минералов. Содержание в морской воде приблизительно (1,7)⋅10−10%. Родий содержится в платиновых рудах, в некоторых золотых песках Южной Америки и других стран. Содержание в земной коре родия и иридия — 10−11 %.
Кобальт — один из микроэлементов, жизненно важных организму. Он входит в состав витамина В12 (кобаламин). Кобальт участвует в кроветворении, функциях нервной системы и печени, ферментативных реакциях. Потребность человека в кобальте 0,007-0,015 мг, ежедневно. В теле человека содержится 0,2 мг кобальта на каждый килограмм массы человека. При отсутствии кобальта развивается акобальтоз.
Избыток кобальта для человека тоже вреден.
Применение[править | править код]
Легирование стали кобальтом повышает её жаропрочность, улучшает механические свойства. Из сплавов с применением кобальта создают обрабатывающие инструменты: свёрла, резцы, и.т.п. Магнитные свойства сплавов кобальта находят применение в аппаратуре магнитной записи, а также в сердечниках электромоторов и трансформаторов. Для изготовления постоянных магнитов иногда применяется сплав, содержащий около 50 % кобальта, а также ванадий или хром. Кобальт применяется как катализатор химических реакций. Кобальтат лития применяется в качестве высокоэффективного положительного электрода для производства литиевых аккумуляторов. Силицид кобальта — отличный термоэлектрический материал и позволяет производить термоэлектрогенераторы с высоким КПД. Радиоактивный кобальт-60 (период полураспада 5,271 года) применяется в гамма-дефектоскопии и медицине. 60Со используется в качестве топлива в радиоизотопных источниках энергии.
Фотографии[править | править код]
-
Кобальт чистотой 99,9%, полученный электролизом. Твёрдый металл. -
Порошковый спрессованный переплавленный родий чистотой 99,99%. Серебристо-серый твёрдый металл. -
Кристаллы иридия. Серебристый металл.
См. также[править | править код]
Примечания[править | править код]
- ↑ Таблица Менделеева Архивировано 17 мая 2008 года. на сайте ИЮПАК
- ↑ G. Münzenberg et al. Observation of one correlated α-decay in the reaction 58Fe on 209Bi → 267109 // Zeitschrift für Physik A. — 1982. — Т. 309, № 1. — С. 89-90. (недоступная ссылка)
- ↑ G. Münzenberg et al. Evidence for element 109 from one correlated decay sequence following the fusion of 58Fe with 209Bi // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 315, № 2. — С. 145-158. (недоступная ссылка)
- ↑ Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997) // Pure and Applied Chemistry. — 1997. — Т. 69, № 12. — С. 2471-2473. Архивировано 16 июля 2007 года.
- ↑ [www.chemister.ru/Chemie/records.htm Книга рекордов Гиннесса для химических веществ.]
Литература[править | править код]
- Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5.
- Лидин Р. А. Справочник по общей и неорганической химии. — М.: КолосС, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1.
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4.
- Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М.: МГУ, 1991, 1994.
- Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. Учебное пособие. — М.: ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2.
- Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419
- 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 978-0131755536
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 | Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист |