A nehéz elemek eredete a földön. A kémiai elemek eredete a világegyetemben. Kémiai elemek létrehozása a Földön

Hidrogén, hidrogén, N (1)

A hidrogén, mint éghető (gyúlékony) levegő, régóta ismert. Savak fémekre gyakorolt ​​hatására kapták, a robbanásveszélyes gáz égését és robbanását Paracelsus, Boyle, Lemery és más tudósok figyelték meg a 16-18. században. A flogiszton elmélet elterjedésével egyes vegyészek megpróbálták a hidrogént "szabad flogisztonként" előállítani. Lomonoszov „A fémes ragyogásról” című disszertációja a hidrogén előállítását írja le „savas alkoholok” (például „sósav-alkohol”, pl. sósavból) vason és más fémeken; orosz tudós először(1745) azt a hipotézist terjesztette elő, hogy a hidrogén ("éghető gőz" - gőz inflammabilis) egy flogiszton. Cavendish, aki részletesen tanulmányozta a hidrogén tulajdonságait, hasonló hipotézist terjesztett elő 1766-ban. A hidrogént "fémekből" nyert gyúlékony levegőnek (fémekből gyúlékony levegőnek) nevezte, és úgy vélte, mint minden flogisztika, hogy ha savakban feloldják. , a fém elveszíti a flogisztonját. Lavoisier, aki 1779-ben a víz összetételét annak szintézisén és lebontásán keresztül tanulmányozta, a hidrogént hidrogénnek hidrogénnek (hidrogénnek), vagy görögül hidrogénnek (hidrogénnek) nevezte. hydro - víz és gaynome - termel, szül.

Az 1787-es nómenklatúra bizottság a gennaói hidrogén – szülök szót vette át. Lavoisier egyszerű testek táblázatában a hidrogént (Hidrogén) az öt (fény, hő, oxigén, nitrogén, hidrogén) „egyszerű testek, amelyek a természet mindhárom birodalmához tartoznak, és amelyeket a testek elemeinek kell tekinteni” között említik; A Hidrogén név régi szinonimájaként Lavoisier az éghető gázt (gaz inflammable), az éghető gáz alapját nevezi. A 18. század végének és a 19. század eleji orosz kémiai irodalomban. A hidrogénnek kétféle elnevezése van: flogisztikus (éghető gáz, éghető levegő, gyúlékony levegő, éghető levegő) és antiflogisztikus (vízteremtő, vízképző lény, vízképző gáz, hidrogéngáz, hidrogén). Mindkét szócsoport a hidrogén francia nevének fordítása.

A hidrogénizotópokat a jelenlegi század 30-as éveiben fedezték fel, és gyorsan megszerezték nagyon fontos a tudományban és a technológiában. 1931 végén Urey, Breckwedd és Murphy a folyékony hidrogén hosszan tartó elpárolgása után megvizsgálták a maradékot, és 2 atomtömegű nehézhidrogént találtak benne. Ezt az izotópot görögül deutériumnak (Deuterium, D) nevezték. - másik, második. Négy évvel később hosszan tartó elektrolízisnek alávetett vízben egy még nehezebb 3H hidrogénizotópot fedeztek fel, amelyet görögül tríciumnak (Tritium, T) neveztek. - harmadik.
Hélium, Hélium, He (2)

1868-ban Jansen francia csillagász teljes napfogyatkozást figyelt meg Indiában, és spektroszkópiailag tanulmányozta a nap kromoszféráját. Talált egy élénksárga vonalat a nap spektrumában, amelyet D3-nak jelölt meg, ami nem esett egybe a nátrium sárga D vonalával. Ugyanakkor a nap spektrumában ugyanezt a vonalat látta Lockyer angol csillagász, aki rájött, hogy az egy ismeretlen elemhez tartozik. Lockyer Franklanddal együtt, akinek akkor dolgozott, úgy döntött, hogy az új elemet héliumnak nevezi el (a görög helios szóból - a nap). Aztán egy új sárga vonalat fedeztek fel más kutatók a "földi" termékek spektrumában; így 1881-ben az olasz Palmieri a Vezúv kráteréből vett gázminta vizsgálata közben fedezte fel. Gillebrand amerikai kémikus az uránásványok tanulmányozása közben megállapította, hogy ezek erős kénsav hatására gázokat bocsátanak ki. Maga Hillebrand azt hitte, hogy ez nitrogén. Ramsay, aki felhívta a figyelmet Hillebrand üzenetére, spektroszkópiai elemzésnek vetette alá az ásványi kleveit savval történő kezelése során felszabaduló gázokat. Megállapította, hogy a gázok nitrogént, argont és egy ismeretlen gázt tartalmaznak, amely élénksárga vonalat ad. Mivel nem állt rendelkezésére elég jó spektroszkóp, Ramsay mintákat küldött az új gázból Crookesnak és Lockyernek, akik hamarosan héliumként azonosították a gázt. Ugyanebben az évben, 1895-ben Ramsay héliumot izolált gázkeverékből; kémiailag inertnek bizonyult, mint az argon. Nem sokkal ezután Lockyer, Runge és Paschen kijelentette, hogy a hélium két gáz, az ortohélium és a parahélium keverékéből áll; egyikük a spektrum sárga vonalát adja, a másik zöld. Ezt a második gázt az Asteriumnak (Asterium) javasolták a görög szóból csillagnak nevezni. Ramsay Traversszel együtt ellenőrizte ezt az állítást, és bebizonyította, hogy ez téves, mivel a héliumvonal színe a gáz nyomásától függ.
Lítium, lítium, lítium (3)

Amikor Davy elvégezte híres kísérleteit az alkáliföldfémek elektrolízisével kapcsolatban, senki sem gyanította a lítium létezését. A lítium-alkáliföldfémet csak 1817-ben fedezte fel egy tehetséges analitikus vegyész, Berzelius Arfvedson egyik tanítványa. 1800-ban a brazil ásványkutató, de Andrada Silva európai tudományos utat tett Svédországban két új ásványra bukkant, amelyeket petalitnak és spodumennek nevezett el, és ezek közül az elsőt néhány évvel később Ute szigetén fedezték fel. Arfvedson érdeklődni kezdett a petalit iránt, teljes elemzést végzett róla, és kezdetben megmagyarázhatatlan, körülbelül 4%-os veszteséget talált. Az elemzéseket alaposabban megismételve megállapította, hogy a petalit "egy eddig ismeretlen természetű gyúlékony lúgot tartalmaz". Berzelius javasolta Lithion elnevezését, mivel ezt a lúgot a káliumtól és a nátriumtól eltérően először az „ásványok birodalmában” (kövek) találták meg; a név a görög - kő szóból származik. Arfwedson később felfedezte a lítiumföldet vagy litint néhány más ásványban, de kísérletei a szabad fém izolálására nem jártak sikerrel. Davy és Brande nagyon kis mennyiségű lítiumfémet nyert alkáli elektrolízissel. 1855-ben Bunsen és Mattessen kifejlesztett egy ipari módszert a lítium fém előállítására lítium-klorid elektrolízisével. A 19. század eleji orosz kémiai irodalomban. vannak nevek: lítium, litin (Dvigubsky, 1826) és lítium (Hess); A lítiumföldet (lúgot) néha litinnek nevezték.
Berillium, Berillium, Be (4)

A berilliumot (drágaköveket) tartalmazó ásványok - berill, smaragd, smaragd, akvamarin stb. - ősidők óta ismertek. Néhányat a Sínai-félszigeten bányásztak már a 17. században. időszámításunk előtt e. A stockholmi papirusz (3. század) hamis kövek készítésének módszereit írja le. A berill név megtalálható a görög és latin (Berill) ókori írók körében, valamint az ókori orosz művekben, például Szvjatoszlav 1073-as Izbornikjában, ahol a berill virullion néven szerepel. Az ebbe a csoportba tartozó értékes ásványok kémiai összetételének vizsgálata azonban csak a 18. század végén kezdődött. a kémiai-analitikai időszak kezdetével. Az első elemzések (Klaproth, Bindheim és mások) nem találtak semmi különöset a berillben. A XVIII. század végén. az ismert ásványkutató, Gayuy apát a limoges-i berill és a perui smaragd kristályszerkezetének teljes hasonlóságára hívta fel a figyelmet. Vauquelin gyártotta kémiai elemzés mindkét ásvány (1797), és mindkettő új földben található, amely különbözik az alumínium-oxidtól. Miután megkapta az új föld sóit, megállapította, hogy némelyikük édes ízű, ezért nevezte el az új földet görögül glucinának (Glucina). - édes. A földben található új elemet ennek megfelelően gluciniumnak nevezték el. Ezt a nevet Franciaországban használták a 19. században, még egy szimbólum is volt - Gl. Klaproth, mivel ellenezte az új elemek vegyületeik véletlenszerű tulajdonságai alapján történő elnevezését, a glucinium berillium (Berillium) elnevezést javasolta, jelezve, hogy más elemek vegyületei is édes ízűek. A berillium fémet először Wehler és Bussy szerezte 1728-ban a berillium-klorid káliumfémmel történő redukálásával. Itt jegyezzük meg IV Avdeev orosz kémikusnak a berillium-oxid atomtömegre és összetételére vonatkozó kiemelkedő kutatásait (1842). Avdeev a berillium atomsúlyát 9,26-nak (a mai 9,0122-nek) állapította meg, míg Berzelius 13,5-nek vette. helyes képlet oxid.

A berill ásvány nevének eredetéről több változat is létezik, amelyből a berillium szó is származik. A. M. Vasziljev (Dirgart szerint) a filológusok következő véleményét idézi: a berill latin és görög neve összevethető a prakrit veluriya és a szanszkrit vaidurya névvel. Ez utóbbi egy bizonyos kő neve, és a vidura (nagyon messze) szóból származik, ami látszólag valamilyen országot vagy hegyet jelent. Müller egy másik magyarázatot is javasolt: a vaidurya az eredeti vaidarya vagy vaidalya, az utóbbi pedig a vidala (macska) szóból származik. Más szóval, a vaidurya hozzávetőlegesen "macskaszemet" jelent. Rai rámutat, hogy a szanszkrit nyelvben a topázt, a zafírt és a korallt macskaszemnek tekintették. A harmadik magyarázatot Lippman adja, aki úgy véli, hogy a berill szó valamiféle északi országot (ahonnan a drágakövek származnak) vagy embereket jelentett. Lippmann máshol megjegyzi, hogy Kusai Miklós azt írta, hogy a német Brille (szemüveg) a barbár-latin berillusból származik. Végül Lemery, magyarázva a berill (Berillus) szót, jelzi, hogy a Berillus vagy Verillus jelentése "férfi kő".

A 19. század eleji orosz kémiai irodalomban. a glucint édes földnek, édes földnek (Severgin, 1815), édes földnek (Zakharov, 1810), glucinnak, glicinnek, a glicinföld alapjának nevezték, az elemet pedig wisteriumnak, glicinitnek, gliciumnak, édesföldnek stb. Giese javasolta. a berillium név (1814). Hess azonban ragaszkodott a glicia névhez; Szinonimájaként használta Mengyelejev is (A kémia alapjai 1. kiadása).
Borum, B (5)

A természetes bórvegyületek (angol Boron, French Bore, német Bor), elsősorban a szennyezett bórax már a kora középkor óta ismertek. Tinkal, tinkar vagy attinkar (Tinkal, Tinkar, Attinkar) néven a bóraxot Tibetből importálták Európába; fémek, különösen arany és ezüst forrasztására használták. Európában a tinkalt gyakrabban nevezték bóraxnak (Borax) az arab bauraq és perzsa - burah szóból. Néha a bórax vagy boraco különféle anyagokat, például szódát (nitront) jelöl. Ruland (1612) a bóraxot krizokollának nevezi, egy olyan gyantának, amely képes "összeragasztani" az aranyat és az ezüstöt. Lemery (1698) a bóraxot "arany ragasztónak" is nevezi (Auricolla, Chrisocolla, Gluten auri). Néha a bórax olyasmit jelentett, mint "arany kantár" (capistrum auri). Az alexandriai, hellenisztikus és bizánci kémiai irodalomban a borakhi és a borakhon, valamint az arabul (bauraq) általában lúgot jelöltek, például bauraq arman (örmény borak), vagy szóda, később így kezdték el nevezni a bóraxot.

1702-ben Gomberg a bórax vasvitriollal történő égetésével "sót" (bórsavat) kapott, amely "Gomberg nyugtató sója" (Sal sedativum Hombergii) néven vált ismertté; Ezt a sót széles körben alkalmazzák az orvostudományban. 1747-ben Baron "nyugtató sóból" és nátronból (szódából) szintetizálta a bóraxot. A bórax és a "só" összetétele azonban a 19. század elejéig ismeretlen maradt. Az 1787-es "kémiai nómenklatúrában" a horacique asid (bórsav) név szerepel. Lavoisier "Egyszerű testek táblázata" című művében radikális boracique-ot ad. 1808-ban Gay-Lussacnak és Tenardnak sikerült a szabad bórt izolálnia a bórsavanhidridből oly módon, hogy az utóbbit fémkáliummal hevítették egy rézcsőben; javasolták az elem bór (Bora) vagy bór (Bore) elnevezését. Davy, aki megismételte Gay-Lussac és Tenard kísérleteit, szintén ingyenes bórt kapott, és boraciumnak (Boracium) nevezte el. A jövőben a britek ezt a nevet Boronra rövidítették. Az orosz irodalomban a bura szó megtalálható a 17-18. századi receptgyűjteményekben. A XIX. század elején. Az orosz kémikusok a bórt fúrónak (Zakharov, 1810), buronnak (Strakhov, 1825), a temetősav bázisának, a boracinnak (Severgin, 1815) és a bohriumnak (Dvigubsky, 1824) nevezték. Giese könyvének fordítója boron a buriumnak (1813) nevezte el. Ezen kívül vannak burit, bór, buronit stb. nevek.
Carbon, Carboneum, C (6)

A szén (angolul Carbon, francia Carbone, németül Kohlenstoff) szén, korom és korom formájában időtlen idők óta ismert az emberiség számára; körülbelül 100 ezer évvel ezelőtt, amikor őseink elsajátították a tüzet, minden nap foglalkoztak szénnel és kormmal. Valószínűleg nagyon korán az emberek megismerkedtek a szén - gyémánt és grafit - allotróp módosulataival, valamint egy kövülettel szén. Nem meglepő, hogy a széntartalmú anyagok elégetése volt az elsők között kémiai folyamatok ami érdekelte az illetőt. Mivel az égő anyag eltűnt, a tűz elemésztette, az égést az anyag bomlási folyamatának tekintették, ezért a szenet (vagy szenet) nem tekintették elemnek. Az elem a tűz volt, az égést kísérő jelenség; az ókor elemeinek tanításában általában a tűz szerepel az elemek között. A XVII - XVIII. század fordulóján. felmerült a flogiszton elmélete, amelyet Becher és Stahl terjesztett elő. Ez az elmélet minden éghető testben felismerte egy speciális elemi anyag - egy súlytalan folyadék - flogiszton jelenlétét, amely az égés során elpárolog. Mivel nagy mennyiségű szén elégetésekor csak kis mennyiségű hamu marad vissza, a flogisztika úgy vélte, hogy a szén szinte tiszta flogiszton. Ez volt a magyarázata különösen a szén "flogisztikus" hatására, a fémek "mészből" és ércekből történő helyreállítására. A későbbi flogisztika – Réaumur, Bergman és mások – már kezdték megérteni, hogy a szén elemi anyag. A "tiszta szenet" azonban először ismerte el Lavoisier, aki a szén és más anyagok levegőben és oxigénben történő elégetésének folyamatát tanulmányozta. Guiton de Morveau, Lavoisier, Berthollet és Fourcroix "A kémiai nómenklatúra módszere" (1787) című könyvében a "szén" (carbone) név jelent meg a francia "pure coal" (charbone pur) helyett. Ugyanezen a néven a szén megjelenik az "Egyszerű testek táblázatában" Lavoisier "Elementary Textbook of Chemistry"-ben. 1791-ben Tennant angol kémikus volt az első, aki szabad szénhez jutott; foszforgőzt bocsátott át kalcinált krétán, ami kalcium-foszfát és szén képződését eredményezte. Az a tény, hogy a gyémánt erősen hevítve maradék nélkül ég, régóta ismert. Még 1751-ben francia király I. Ferenc beleegyezett, hogy egy gyémántot és egy rubint adjon az égetési kísérletekhez, ami után ezek a kísérletek még divatossá váltak. Kiderült, hogy csak a gyémánt ég, és a rubin (alumínium-oxid króm keverékkel) károsodás nélkül ellenáll a hosszú távú melegítésnek a gyújtólencse fókuszában. Lavoisier új kísérletet állított fel a gyémánt elégetésére egy nagy gyújtógéppel, és arra a következtetésre jutott, hogy a gyémánt kristályos szén. A szén második allotrópját - a grafitot - az alkímiai időszakban módosított ólomfénynek tekintették, és plumbágónak nevezték; csak 1740-ben fedezte fel Pott, hogy a grafitban nincs ólomszennyeződés. Scheele a grafitot tanulmányozta (1779), és flogisztikusként egy speciális kéntestnek, egy speciális ásványi szénnek tekintette, amely kötött "levegősavat" (CO2) és nagy mennyiségű flogisztont tartalmaz.

Húsz évvel később Guiton de Morveau enyhe melegítéssel a gyémántot grafittá, majd szénsavvá alakította.

A Carboneum nemzetközi név a lat. carbo (szén). A szó nagyon ősi eredetű. A cremare-hez hasonlítják - égetni; gyökér sar, cal, orosz gar, gal, cél, szanszkrit sta jelentése: forraljuk, főzzük. A "carbo" szó a többi szén nevéhez kapcsolódik európai nyelvek(szén, szén stb.). A német Kohlenstoff a Kohle-ból származik - szén (ónémet kolo, svéd kylla - fűteni). Az óorosz ugorati, vagy ugarati (égés, perzselés) gyökere gar, vagy hegyek, lehetséges átmenettel a cél felé; szén óorosz yug'l, vagy szén, azonos eredetű. A gyémánt (Diamante) szó az ógörögből származik - elpusztíthatatlan, hajthatatlan, kemény, a grafit pedig a görögből - írom.

A XIX. század elején. a régi szén szót az orosz kémiai irodalomban néha a „szén” szó váltotta fel (Sherer, 1807; Severgin, 1815); 1824 óta Szolovjov bevezette a szén nevet.

Nitrogén, nitrogén, N (7)

A nitrogént (angol Nitrogen, francia Azote, német Stickstoff) több kutató szinte egyszerre fedezte fel. Cavendish a levegőből nyert nitrogént (1772), az utóbbit forró szénen, majd lúgos oldaton vezette át a szén-dioxid elnyelésére. Cavendish nem adott külön nevet az új gáznak, mefitikus levegőként emlegette (Air mephitic a latin mephitisből - a föld fulladása vagy káros elpárolgása). Priestley hamar megállapította, hogy ha egy gyertya hosszú ideig ég a levegőben, vagy egy állat (egér) található, akkor az ilyen levegő belélegzhetetlenné válik. Hivatalosan a nitrogén felfedezését általában Black tanítványának, Rutherfordnak tulajdonítják, aki 1772-ben publikált egy disszertációt (az orvosdoktori fokozat megszerzéséhez) „A rögzített levegőről, más néven fulladásról”, amelyben a nitrogén egyes kémiai tulajdonságait először ismerik meg. leírta. Ugyanebben az években Scheele ugyanúgy kapott nitrogént a légköri levegőből, mint Cavendish. Az új gázt "elrontott levegőnek" nevezte (Verdorbene Luft). Mivel a phlogisztikus vegyészek a levegő forró szénen való átjutását flogisztifikációnak tekintették, Priestley (1775) nitrogén-flogisztizált levegőnek (Air phlogisticated) nevezte el. Cavendish a levegő flogisztikációjáról is beszélt tapasztalataiban. Lavoisier 1776-1777-ben részletesen tanulmányozta a légköri levegő összetételét, és megállapította, hogy térfogatának 4/5-e fullasztó gázból áll (Air mofette - atmoszférikus mofette vagy egyszerűen Mofett). A nitrogén neveit - flogisztált levegő, mefitikus levegő, légköri mofetta, romlott levegő és néhány más - az európai országokban egy új kémiai nómenklatúra felismerése előtt használták, vagyis a híres "A kémiai nómenklatúra módszere" című könyv megjelenése előtt. " (1787).

A könyv összeállítói - a Párizsi Tudományos Akadémia nómenklatúra bizottságának tagjai - Giton de Morveau, Lavoisier, Berthollet és Fourcroix - csak néhány új nevet fogadtak el az egyszerű anyagokra, különösen a Lavoisier által az "oxigénre" javasolt elnevezéseket. és "hidrogén". A nitrogén új nevének kiválasztásakor az oxigénelmélet elveiből kiinduló bizottság nehézségekbe ütközött. Mint tudják, Lavoisier azt javasolta, hogy az egyszerű anyagoknak olyan elnevezéseket adjanak, amelyek tükrözik alapvető kémiai tulajdonságaikat. Ennek megfelelően ennek a nitrogénnek a "nitrogén gyök" vagy a "nitrátsav gyök" elnevezést kell adni. Az ilyen elnevezések – írja Lavoisier „Az elemi kémia alapelvei” (1789) című könyvében – a régi nitr vagy salétrom kifejezéseken alapulnak, amelyeket a művészet, a kémia és a társadalom is elfogadott. Nagyon alkalmasak lennének, de köztudott, hogy a nitrogén egy illékony lúg (ammónia) bázisa is, ahogy azt Berthollet nemrég megállapította. Ezért a gyök név, vagy a nitrátsav bázisa nem tükrözi a főt kémiai tulajdonságok nitrogén. Nem lenne jobb, ha a nitrogén szónál időznénk, amely a nómenklatúra bizottság tagjai szerint az elem legfőbb tulajdonságát – légzésre és életre való alkalmatlanságát – tükrözi. A kémiai nómenklatúra szerzői azt javasolták, hogy a nitrogén szót a görög "a" negatív előtagból és az élet szóból származtatják. Így a nitrogén elnevezés véleményük szerint annak élettelenségét, vagy élettelenségét tükrözte.

A nitrogén szót azonban nem Lavoisier vagy a bizottságban dolgozó kollégái találták ki. Az ókor óta ismert volt, és a középkori filozófusok és alkimisták a "fémek elsődleges anyagának (alapanyagának)", az úgynevezett filozófusok higanyának vagy az alkimisták kettős higanyának jelölésére használták. A nitrogén szó valószínűleg a középkor első századaiban került be az irodalomba, mint sok más titkosított és misztikus név. Sok alkimista írásában megtalálható, kezdve Bacontól (XIII. század) - Paracelsusban, Libaviusban, Valentinusban és másokban. Libavius ​​még azt is jelzi, hogy a nitrogén (azot) szó az ősi spanyol-arab azok (azoque) szóból származik. vagy azoc), a higanyt jelöli. Valószínűbb azonban, hogy ezek a szavak a nitrogén (azot vagy azoth) alapszó leírói általi eltorzításának eredményeként jelentek meg. Most a nitrogén szó eredete pontosabban megállapítható. Az ókori filozófusok és alkimisták a „fémek elsődleges anyagát” minden létező alfajának és omegájának tartották. Ez a kifejezés viszont az Apokalipszisből származik - utolsó könyv Biblia: "Én vagyok az alfa és az ómega, a kezdet és a vég, az első és az utolsó." Az ókorban és a középkorban a keresztény filozófusok csak három „szentnek” elismert nyelv használatát tartották helyénvalónak értekezéseik írásakor – a latin, a görög és a héber (a keresztfelirat Krisztus keresztre feszítésekor). az evangéliumi történethez ezen a három nyelven készült). A nitrogén szó létrehozásához e három nyelv ábécéjének kezdő és utolsó betűit vettük (a, alfa, aleph és zet, omega, tov - AAAZOT).

Az 1787-es új kémiai nómenklatúra összeállítói, és mindenekelőtt létrehozásának kezdeményezője, Giton de Morvo már ősidők óta tisztában voltak a nitrogén szó létezésével. Morvo a "Methodical Encyclopedia"-ban (1786) feljegyezte ennek a kifejezésnek az alkímiai jelentését. A kémiai nómenklatúra módszerének megjelenése után az oxigénelmélet - a flogisztika - ellenzői éles kritikával álltak elő az új nómenklatúrával kapcsolatban. Különösen, amint azt maga Lavoisier is megjegyzi kémia tankönyvében, az „ősi nevek” átvételét kritizálták. Különösen La Mettrie, az Observations sur la Physique folyóirat kiadója, amely az oxigénelmélet ellenzőinek fellegvára, rámutatott arra, hogy a nitrogén szót az alkimisták más értelemben használták.

Ennek ellenére az új nevet Franciaországban és Oroszországban is felvették, felváltva a korábban elfogadott „flogisztizált gáz”, „mofette”, „mofette alap” stb. elnevezéseket.

A görögből származó nitrogén szóképzés is méltányos megjegyzéseket váltott ki. DN Pryanishnikov a "Nitrogén a növények életében és a mezőgazdaságban a Szovjetunióban" (1945) című könyvében helyesen megjegyezte, hogy a görög szóképzés "kétségeket vet fel". Nyilvánvalóan Lavoisier kortársainak is voltak ezek a kétségei. Maga Lavoisier a kémia tankönyvében (1789) a nitrogén szót használja a "radikális nitrique" (gyök nitrique) névvel együtt.

Érdekes megjegyezni, hogy a későbbi szerzők, látszólag próbálták valahogy igazolni a nómenklatúra bizottság tagjai által elkövetett pontatlanságot, a nitrogén szót a görög - éltető, életadó - szóból származtatták, mesterséges "azotikos" szót alkotva, hiányzik a görög nyelvből (Dirgart, Remy stb.). A nitrogén szóképzésnek ezt a módját azonban aligha ismerhetjük fel helyesnek, hiszen a nitrogén név származékos szavának „azoticon” hangzásúnak kellett volna lennie.

A nitrogén név kudarca nyilvánvaló volt Lavoisier sok kortársa számára, akik teljes mértékben rokonszenveztek oxigénelméletével. Tehát Chaptal az "Elements of Chemistry" (1790) kémiatankönyvében javasolta a nitrogén szó helyettesítését a nitrogén (nitrogén) szóval, és korának nézetei szerint gáznak nevezte (minden gázmolekulát egy légkör jellemezte). kalória), "nitrogéngáz" (Gáznitrogén). Chaptal részletesen indokolta javaslatát. Az egyik érv az volt, hogy az élettelen nevet okosan más egyszerű (például erős mérgező tulajdonságokkal rendelkező) testek is adják. Az Angliában és Amerikában elfogadott nitrogén név később az elem nemzetközi nevének (Nitrogenium) alapja lett, és a nitrogén szimbóluma - N. Franciaországban a 19. század elején. az N szimbólum helyett Az szimbólumot használták. 1800-ban a kémiai nómenklatúra egyik társszerzője, Fourcroix egy másik nevet javasolt - alkáligén (alcaligen - alcaligene), azon a tényen alapulva, hogy a nitrogén az illékony lúg (Alcali volatil) - ammónia "bázisa". De ezt a nevet a vegyészek nem fogadták el. Végül említsük meg a nitrogén nevét, amelyet a 18. század végén használtak a flogisztikus vegyészek és különösen Priestley. - septon (Septon a francia Septique-ből - putrid). Ezt a nevet nyilvánvalóan Mitchell, Black tanítványa javasolta, aki később Amerikában dolgozott. Davy elutasította ezt a címet. Németországban a XVIII. század vége óta. a nitrogént pedig a mai napig Stickstoff-nak hívják, ami „fojtogató anyagot” jelent.

Ami a nitrogén régi orosz elnevezéseit illeti, amelyek a 18. század végén és a 19. század elején megjelentek különböző munkákban, ezek a következők: fullasztó gáz, tisztátalan gáz; mofetikus levegő (mindezek a francia Gas mofette név fordításai), fullasztó anyag (a német Stickstoff fordítása), flogisztikus levegő, égett gáz, égett levegő (a flogisztikus nevek a Priestley által javasolt kifejezés fordítása - Рlogisticated air). A neveket is használták; romlott levegő (Scheele Verdorbene Luft kifejezésének fordítása), salétrom, salétromgáz, nitrogén (a Chaptal által javasolt név fordítása - Nitrogén), lúg, lúgos szer (Furcroix kifejezéseit 1799-ben és 1812-ben fordították oroszra), szepton, putrefaktív (Septon) ) és mások.E számos név mellett a nitrogén és a nitrogéngázok szavakat is használták, különösen a 19. század elejétől.

V. Severgin "Útmutató a külföldi kémiai könyvek legkényelmesebb megértéséhez" című művében (1815) a következőképpen magyarázza a nitrogén szót: "Azoticum, Azotum, Azotozum - nitrogén, fullasztó anyag"; "Azote - nitrogén, salétrom"; „nitrátgáz, nitrogéngáz”. Végül a nitrogén szó bekerült az orosz kémiai nómenklatúrába, és az összes többi nevet felváltotta G. Hess "A tiszta kémia alapjai" (1831) publikációja után.
A nitrogént tartalmazó vegyületek származékneveit orosz és más nyelveken a nitrogén szóból ( Salétromsav, azovegyületek stb.), vagy a nitrogén nemzetközi elnevezésből (nitrátok, nitrovegyületek stb.). Ez utóbbi kifejezés az ősi nitr, nitrum, nitron nevekből származik, amelyek általában salétromot, néha természetes szódát jelentettek. Ruland szótárában (1612) ez áll: "Nitrum, fenyőerdő (baurach), salétrom (Sal petrosum), nitrum, a németeknél - Salpeter, Vergsalz - ugyanaz, mint a Sal retrae."



Oxigén, Oxigénium, O(8)

Az oxigén felfedezése (angolul Oxygen, francia Oxygene, németül Sauerstoff) a kémia fejlődésének modern korszakának kezdetét jelentette. Ősidők óta ismert volt, hogy az égéshez levegőre van szükség, de az égési folyamat sok évszázadon át érthetetlen maradt. Csak a XVII. Mayow és Boyle egymástól függetlenül megfogalmazták azt az elképzelést, hogy a levegő tartalmaz valami olyan anyagot, amely támogatja az égést, de ez a teljesen racionális hipotézis akkoriban még nem alakult ki, mivel az égés fogalma az égő test összekapcsolásának folyamata egy bizonyos A levegő alkotórésze ellentmondani látszott egy olyan nyilvánvaló ténynek, mint annak, hogy az égés során az égő test elemi komponensekre bomlik. Ezen az alapon a XVII. század fordulóján. felmerült a Becher és Stahl által megalkotott flogiszton elmélet. A kémia fejlődésében a kémiai-analitikai korszak beköszöntével (18. század második fele) és a "pneumatikus kémia" - a kémiai-analitikai irány egyik fő ága - megjelenésével - az égés, valamint a légzés, ismét felkeltette a kutatók figyelmét. Különféle gázok felfedezése és létrehozása fontos szerep kémiai folyamatokban volt az egyik fő ösztönzője az anyagok égési folyamatainak szisztematikus tanulmányozásának Lavoisier által. Az oxigént a 18. század 70-es éveinek elején fedezték fel. Erről a felfedezésről Priestley 1775-ben számolt be először az Angol Királyi Társaság ülésén. Priestley vörös higany-oxidot hevített egy nagy égő üveggel, és olyan gázt kapott, amelyben a gyertya erősebben égett, mint a közönséges levegőben. parázsló fáklya villant fel. Priestley meghatározta az új gáz egyes tulajdonságait, és daflogisztikus levegőnek nevezte. Azonban két évvel korábban Priestley (1772) Scheele is oxigénhez jutott a higany-oxid lebontásával és más módszerekkel. Scheele ezt a gázt tüzes levegőnek (Feuerluft) nevezte. Scheele csak 1777-ben tudott jelentést készíteni a felfedezéséről. Közben 1775-ben Lavoisier a Párizsi Tudományos Akadémiának azzal az üzenettel beszélt, hogy sikerült megszereznie "a minket körülvevő levegő legtisztább részét", és leírta a a levegő ezen részének tulajdonságait. Eleinte Lavoisier ezt a „levegőt" empirikusnak, vitálisnak nevezte (Air empireal, Air vital), a létfontosságú levegő alapjának (Base de l „air vital). Az oxigén szinte egyidejű felfedezése több tudós által a különböző országok vitákat okozott a prioritás körül. Priestley különösen kitartó volt abban, hogy felfedezőként ismerte fel magát. Ezek a viták lényegében máig nem értek véget. Az oxigén tulajdonságainak, valamint az égési folyamatokban és az oxidok képződésében betöltött szerepének részletes tanulmányozása Lavoisier-t arra a téves következtetésre vezette, hogy ez a gáz savképző elv. 1779-ben Lavoisier ennek a következtetésnek megfelelően bevezette az oxigén új elnevezését - a savképző elvet (principe acidifiant ou principe oxygine). Az ebben az összetett névben megjelenő oxigine szót Lavoisier a görögből származtatta. - sav és "én termelek".
Fluor, Fluorum, F (9)

A fluort (angolul Fluorine, francia és német Fluor) 1886-ban nyerték szabad állapotban, de vegyületei régóta ismertek, széles körben alkalmazták a kohászatban és az üveggyártásban. A fluorit (CaF2) első említése fluorpát (Fliisspat) néven a 16. századból származik. A legendás Vaszilij Valentinnak tulajdonított alkotások egyike említi a különféle színekre festett köveket - folyasztószereket (Fliisse latinul fluere - flow, pour), amelyeket folyasztószerként használtak fémek olvasztásához. Agricola és Libavius ​​ugyanerről ír. Ez utóbbi speciális neveket vezet be ennek a folyasztószernek - fluorpát (Flusspat) és ásványi olvadék. Számos 17–18. századi kémiai és műszaki írás szerzője. leírni különböző típusok fluorpát. Oroszországban ezeket a köveket plaviknak, spaltnak, spatnak nevezték; Lomonoszov ezeket a köveket szelenitnek minősítette, és sparnak vagy fluxusnak (kristályfolyadék) nevezte el. Az orosz mesterek, valamint az ásványgyűjtemények gyűjtői (például a 18. században P. F. Golitsin herceg) tudták, hogy bizonyos típusú szárak melegítéskor (például forró vízben) sötétben világítanak. Azonban még Leibniz is foszfortörténetében (1710) említi ezzel kapcsolatban a termofoszfort (Thermophosphorus).

Nyilvánvalóan a kémikusok és a kézműves vegyészek legkésőbb a 17. században ismerkedtek meg a hidrogén-fluoriddal. 1670-ben a nürnbergi mester, Schwanhard kénsavval kevert fluorpátot használt az üvegserlegek mintáinak maratásához. Abban az időben azonban a fluorpát és a hidrogén-fluorid természete teljesen ismeretlen volt. Azt hitték például, hogy a kovasav maró hatású a Schwanhard-eljárásban. Ezt a téves véleményt Scheele kiküszöbölte, bizonyítva, hogy a fluorpát és a kénsav kölcsönhatása során kovasav keletkezik az üvegretortának a keletkező hidrogén-fluorsav általi eróziója következtében. Ezenkívül Scheele megállapította (1771), hogy a fluorpát a meszes föld vegyülete egy speciális savval, amelyet "svéd savnak" neveztek. Lavoisier a hidrogén-fluorid-gyököt (radiical fluorique) egyszerű testnek ismerte fel, és felvette az egyszerű testek táblázatába. A többé-kevésbé tiszta hidrogén-fluorsavat 1809-ben Gay-Lussac és Tenard állította elő fluorpát kénsavval történő desztillálásával ólom- vagy ezüstretortában. A művelet során mindkét kutatót megmérgezték. A hidrogén-fluorid valódi természetét 1810-ben Ampère állapította meg. Elutasította Lavoisier azon véleményét, hogy a hidrogén-fluoridnak oxigént kell tartalmaznia, és bebizonyította ennek a savnak a hasonlatát a sósavval. Ampère beszámolt eredményeiről Davynek, aki röviddel azelőtt megállapította a klór elemi természetét. Davy teljes mértékben egyetértett Ampere érveivel, és sok erőfeszítést fordított arra, hogy szabad fluort nyerjen hidrogén-fluorid elektrolízisével és más módon. Figyelembe véve a hidrogén-fluorid erős korrozív hatását az üvegre, valamint a növényi és állati szövetekre, Ampere azt javasolta, hogy a benne lévő elemet fluornak nevezzék (görögül - pusztulás, halál, járvány, pestis stb.). Davy azonban nem fogadta el ezt a nevet, és a klór akkori nevével analógiaként egy másik - fluort (Fluorine) javasolt, mindkét elnevezést a mai napig használják angol nyelv. Oroszul az Ampere által adott név megmaradt.

A 19. században számos kísérlet történt a szabad fluor izolálására nem vezetett sikeres eredményre. Csak 1886-ban sikerült Moissannak ezt megtennie és szabad fluort nyernie sárga-zöld gáz formájában. Mivel a fluor szokatlanul agresszív gáz, Moissannak sok nehézséget kellett leküzdenie, mielőtt a fluorral végzett kísérletekben megtalálta a készülékhez megfelelő anyagot. A hidrogén-fluorsav mínusz 55 °C-on történő elektrolízisére szolgáló U-cső (folyékony metil-kloriddal hűtve) platinából készült, fluorpát-dugóval. Miután a kémiai és fizikai tulajdonságok szabad fluor, széleskörű alkalmazásra talált. Manapság a fluor a fluorszintézis egyik legfontosabb összetevője. szerves anyag széles választék. század eleji orosz irodalom. a fluort másképp nevezték: a hidrogén-fluorid bázisa, fluor (Dvigubsky, 1824), fluor (Iovsky), fluor (Shcheglov, 1830), fluor, fluor, fluor. Hess 1831-től vezette be a fluor nevet.
Neon, Neon, Neon (10)

Ezt az elemet Ramsay és Travers fedezte fel 1898-ban, néhány nappal a kripton felfedezése után. A tudósok kiválasztották a folyékony argon elpárolgása során keletkező gáz első buborékait, és megállapították, hogy ennek a gáznak a spektruma egy új elem jelenlétét jelzi. Ramsay így beszél az elem elnevezéséről:

„Amikor először megnéztük a spektrumát, ott volt a 12 éves fiam.
– Atyám – mondta –, hogy hívják ezt a gyönyörű gázt?
– Még nincs eldöntve – válaszoltam.
- Ő új? - érdeklődött a fiú.
– Újonnan fedezték fel – tiltakoztam.
– Akkor miért nem hívod Novumnak, atyám?
– Ez nem illik, mert a novum nem görög szó – válaszoltam. Neonnak nevezzük, ami görögül újat jelent.
Így kapta a gáz nevét.
Szerző: Figurovsky N.A.
Kémia és vegyészek № 1 2012

Folytatjuk...

Az Univerzum szupersűrű állapota nem tartott sokáig, de meghatározó szerepet játszott a későbbi fejlődésben. Hatalmas hőmérsékleti és anyagsűrűségi értékeknél a részecskék és a sugárzáskvantumok közötti intenzív átalakulási folyamatok kezdődtek. Eleinte a részecskék és a megfelelő antirészecskék fotonokból egyenlő mennyiségben születtek. nagy energia. Az Univerzum életének korai szakaszára jellemző szupersűrű anyagállapot körülményei között a részecskéknek és az antirészecskéknek születésük után azonnal újra összeütközniük kellene, gammasugárzássá alakulva. A részecskék kölcsönös átalakulása sugárzássá és visszafelé addig tartott, amíg a foton energiasűrűsége meg nem haladta a részecskeképződés küszöbenergiáját.

Az Univerzum fejlődésének korai szakaszában rendkívül rövid életű és nagyon nagy tömegű hipotetikus részecskék keletkezhetnek. A hőmérséklet és a sűrűség csökkenésével (az életkor elérte a 0,01 mp-et, a hőmérséklet 10 11 K-t) kezdtek megjelenni a kisebb tömegű részecskék, míg a tömegesebbek a megsemmisülés vagy bomlás következtében „kihaltak”.

A részecskék kihalása nem teljesen egyformán ment végbe, így az antirészecskék gyakorlatilag mind eltűntek, a protonok és neutronok jelentéktelen többletrésze pedig megmaradt. Ennek eredményeként kiderült, hogy a megfigyelhető világ anyagból áll, és nem antianyagból, bár valahol az Univerzumban lehetnek antianyag régiók.

A részecskék és antirészecskék tulajdonságainak alig észrevehető aszimmetriája nélkül a világ általában mentes lenne az anyagtól.

A nukleonok (protonok és neutronok) képződése lezárja a hadronok korszakát az Univerzum evolúciójában (a hadronok olyan részecskék, amelyek erős kölcsönhatásoknak vannak kitéve: protonok, neutronok, mezonok stb.). A hadronkorszak után kezdődik a lepton korszak, amikor is a közeg főleg pozitív és negatív müonokból, neutrínókból és antineutrínókból, pozitronokból és elektronokból áll. A nukleonok ritkák. Ahogy az Univerzum tovább tágul, a müonok, elektronok és pozitronok megsemmisülnek. Ekkor a neutrínó kölcsönhatása az anyaggal leáll, és a szingularitás után 0,2 másodperccel a neutrínó leválik.

Körülbelül 10 másodperccel a szingularitás után a hőmérséklet eléri a 10 10 K körüli értéket, és megkezdődik a sugárzás korszaka. Ebben a szakaszban az anyaggal még erős kölcsönhatásba lépő fotonok, valamint a neutrínók száma dominál.

Rengeteg elektron és pozitron vált sugárzássá a kölcsönös megsemmisülés katasztrofális folyamata során, kis számú elektront hagyva maga után, de elég ahhoz, hogy protonokkal és neutronokkal egyesüljön, hogy létrejöjjön az az anyagmennyiség, amelyet ma megfigyelünk az Univerzumban. .

3 perccel az Ősrobbanás után megkezdődnek a nukleoszintézis első folyamatai. A protonok egy része neutronokkal egyesül, és hélium atommagot képez. 10% körül mozogtak teljes szám protonok. A sugárzás korszaka a plazma ionizált állapotból semleges állapotba való átmenetével, az anyag átlátszatlanságának csökkenésével és a sugárzás „leválásával” ér véget. Egy perccel később az Univerzum szinte teljes anyaga hidrogén- és héliummagokból állt, amelyek ugyanolyan arányban voltak, mint ma. Ettől a pillanattól kezdve az elsődleges tűzgömb tágulása jelentős változások nélkül ment végbe, mígnem 700 000 év után az elektronok és protonok nem egyesültek semleges hidrogénatomokká, majd az Univerzum átlátszóvá vált az elektromágneses sugárzás számára - reliktum háttérsugárzás keletkezett.

Egymillió évvel a tágulás kezdete után kezdődik az anyag korszaka, amikor a forró hidrogén-hélium plazmából más magok kis keverékével kezdett kialakulni a mai világ sokfélesége.

Miután az anyag átlátszóvá vált az elektromágneses sugárzás számára, működésbe lépett a gravitáció, és kezdett érvényesülni minden más kölcsönhatás felett a gyakorlatilag semleges anyag tömegei között, amelyek az Univerzum anyagának fő részét képezték. A gravitáció galaxisokat, halmazokat, csillagokat és bolygókat hozott létre.

Sok megválaszolatlan kérdés van ezen a képen. A galaxisok a csillagok első generációja előtt alakultak ki, vagy fordítva? Miért koncentrálódott az anyag különálló képződményekben - csillagokban, galaxisokban, halmazokban, miközben az Univerzum egésze különböző irányokba repült szét?

Az Univerzumban lévő inhomogenitások, amelyekből a későbbiekben az Univerzum összes szerkezeti képződménye kialakult, jelentéktelen ingadozások formájában keletkeztek, majd felerősödtek abban a korszakban, amikor a Világegyetemben az ionizált gáz semlegessé kezdett átalakulni, azaz. amikor a sugárzás leszakadt az anyagról és relikviává vált. Az ilyen erősítés észrevehető fluktuációk megjelenéséhez vezethet, amelyekből később galaxisok kezdtek kialakulni.

Az Univerzum nagy szerkezeteinek kialakulásában a neutrínók jelentős szerepet játszhatnak, ha nyugalmi tömegük eltér nullától. Néhány száz évvel a tágulás kezdete után a tömeges neutrínók sebességének észrevehetően kisebbnek kell lennie, mint a fénysebesség. Egy bizonyos pillanattól kezdve a neutrínók nagy koncentrációja már nem oldódik fel, és az Univerzum nagy szerkezeti képződményeit - galaxishalmazokat és szuperhalmazokat - eredményez. Maguk a galaxisok közönséges anyagból jönnek létre, és a neutrínók, ha van észrevehető tömegük, az óriási tömegkoncentrációk gravitációs központjaként szolgálnak, a galaxishalmazok rejtett tömegének forrásai.

1978-ban M. Rees felvetette, hogy a háttérsugárzás a nagy tömegű csillagok kialakulásának „járványának” a következménye, amely közvetlenül a sugárzás anyagtól való elválasztása után kezdődött, mielőtt a Világegyetem életkora elérte volna az 1 milliárd évet. Az ilyen csillagok élettartama nem haladhatja meg az 1 milliárd évet. Sokan közülük szupernóvaként robbantak fel, és nehéz kémiai elemeket dobtak az űrbe, amelyek részben szemcsékké gyűltek össze. szilárd anyag, csillagközi porfelhőket képezve. Ez a por, amelyet a galaktikus előtti csillagok sugárzása melegít fel, infravörös sugárzást bocsáthat ki, amelyet ma mikrohullámú háttérsugárzásként figyelnek meg. Ha ez a hipotézis helyes, akkor ez azt jelenti, hogy az Univerzum teljes tömegének túlnyomó többsége az első, galaktikus előtti generáció csillagainak láthatatlan maradványaiban található, és jelenleg a fényes galaxisokat körülvevő hatalmas, sötét fényudvarban található. .

Oktatási folyamat kémiai elemek az Univerzumban elválaszthatatlanul összefügg az Univerzum evolúciójával. A közelben zajló folyamatokkal már megismerkedtünk nagy durranás”, ismerjük az elemi részecskék „elsődleges levesében” lezajló folyamatok néhány részletét. A kémiai elemek első atomjai, amelyek D. I. Mengyelejev táblázatának elején találhatók (hidrogén, deutérium, hélium), már az első csillaggeneráció megjelenése előtt elkezdtek kialakulni az Univerzumban. A csillagokban volt, azok mélysége ismét felmelegedett (az Ősrobbanás után az Univerzum hőmérséklete gyorsan csökkenni kezdett) több milliárd fokra, és keletkeztek a héliumot követő kémiai elemek magjai. Tekintettel a csillagok, mint kémiai elemek forrásai, generátorai fontosságára, nézzük meg a csillagfejlődés néhány szakaszát. A csillagkeletkezési mechanizmusok és a csillagok evolúciójának megértése nélkül lehetetlen elképzelni a nehéz elemek képződésének folyamatát, amely nélkül végül az élet nem keletkezett volna. Csillagok nélkül az Univerzumban örökké létezett volna egy hidrogén-hélium plazma, amelyben az élet megszervezése nyilvánvalóan lehetetlen (a jelenség jelenlegi megértési szintjén).

Korábban a modern kozmológia három megfigyelési tényét vagy tesztjét jegyeztük fel, amelyek több száz parszekre terjednek ki, most pedig a negyedikre mutatunk rá - a könnyű kémiai elemek bőségére az űrben. Hangsúlyozni kell, hogy a fényelemek képződését az első három percben és a modern Univerzumban való bőségüket először 1946-ban számolta ki a kiváló tudósok nemzetközi hármasa: az amerikai Alpher, a német Hans Bethe és az orosz Georgy Gamow. Azóta az atom- és magfizikusok többször is kiszámították a fényelemek kialakulását a korai univerzumban, és ezek mai bőségét. Elmondható, hogy a nukleoszintézis standard modelljét megfigyelések jól alátámasztják.

A csillagok evolúciója. Az Univerzum fő objektumainak - a csillagoknak - kialakulásának és fejlődésének mechanizmusát a legtöbb xoponio tanulmányozta. A tudósokat itt segítette az a lehetőség, hogy hatalmas számú csillagot figyelhettek meg a fejlődés különböző szakaszaiban - a születéstől a halálig - köztük számos úgynevezett "csillagtársulás" - szinte egyidejűleg született csillagcsoport. A csillag szerkezetének összehasonlító "egyszerűsége" is segített, amely meglehetősen sikeresen alkalmazható elméleti leírásra és számítógépes szimulációra.

A csillagok gázfelhőkből jönnek létre, amelyek bizonyos körülmények között külön "csomókra" bomlanak fel, amelyek saját gravitációjuk hatására tovább tömörülnek. A gáz saját gravitációja hatására történő összenyomódását a növekvő nyomás megakadályozza. Adiabatikus kompresszió esetén a hőmérsékletnek is növekednie kell - a gravitációs kötési energia hő formájában szabadul fel. Amíg a felhő ritkul, sugárzással minden hő könnyen távozik, a kondenzáció sűrű magjában viszont nehézkes a hőelvonás, gyorsan felmelegszik. Az ennek megfelelő nyomásnövekedés lelassítja a mag összenyomódását, és ez továbbra is csak a megszületett csillagra tovább hulló gáz miatt következik be. A tömeg növekedésével a középpontban a nyomás és a hőmérséklet növekszik, míg végül ez utóbbi eléri a 10 millió Kelvin értéket. Ebben a pillanatban a csillag középpontjában nukleáris reakciók indulnak meg, amelyek a hidrogént héliummá alakítják, amelyek a csillag tömegétől függően milliók, milliárdok vagy tízmilliárd évig tartják fenn az újonnan keletkezett csillag stacionárius állapotát.

A csillag hatalmas termonukleáris reaktorlá változik, amelyben általában ugyanaz a reakció, amelyet az ember megtanult végrehajtani, csak ellenőrizetlen változatban - hidrogénbomba. A reakció során felszabaduló hő stabilizálja a csillagot, fenntartja a belső nyomást és megakadályozza további összehúzódását. A reakció kismértékű véletlenszerű növekedése enyhén "felfújja" a csillagot, és a sűrűség megfelelő csökkenése ismét a reakció gyengüléséhez és a folyamat stabilizálásához vezet. A csillag szinte állandó fényerővel "ég".

Egy csillag hőmérséklete és sugárzási ereje a tömegétől függ, és nem lineárisan függ. Durván szólva, ha egy csillag tömege tízszeresére nő, a sugárzás ereje 100-szorosára nő. Ezért a nagyobb tömegű, forróbb csillagok sokkal gyorsabban használják fel üzemanyag-tartalékaikat, mint a kisebb tömegűek, és viszonylag rövid életet élnek. Egy csillag tömegének alsó határa, amelynél még el lehet érni a középpontból való induláshoz elegendő hőmérsékletet termonukleáris reakciók, körülbelül 0,06 napenergia. A felső határ körülbelül 70 naptömeg. Ennek megfelelően a leghalványabb csillagok több százszor gyengébben világítanak, mint a Nap, és akár százmilliárd évig is ragyoghatnak így, sokkal tovább, mint Univerzumunk fennállásának ideje. A hatalmas, forró csillagok milliószor erősebben ragyoghatnak, mint a Nap, és csak néhány millió évig élnek. A Nap stabil fennállásának ideje megközelítőleg 10 milliárd év, ennek az időszaknak eddig a felét élte le.

Egy csillag stabilitása megtörik, ha a belsejében lévő hidrogén jelentős része kiég. Hidrogénmentes hélium mag képződik, amelynek felületén vékony rétegben folytatódik a hidrogén égése. Ugyanakkor a mag összehúzódik, nyomásának és hőmérsékletének középpontjában, ugyanakkor a csillag felső rétegei, amelyek a hidrogénégés rétege felett helyezkednek el, éppen ellenkezőleg, kitágulnak. A csillag átmérője nő, és az átlagos sűrűség csökken. A sugárzó felület területének növekedése miatt a teljes fényessége is lassan növekszik, bár a csillag felületi hőmérséklete csökken. A csillag vörös óriássá változik. Egy bizonyos időpontban a héliummag belsejében lévő hőmérséklet és nyomás elegendő a nehezebb elemek - szén és oxigén héliumból, és a következő szakaszban még nehezebb - szintézisének következő reakcióinak elindításához. A csillagok mélyén számos elem képződhet hidrogénből és héliumból. Periodikus rendszer, de csak a legnagyobb részecskénkénti kötési energiájú vascsoport elemeiig. A nehezebb elemek más ritkább folyamatokban, nevezetesen szupernóvák és részben új csillagok robbanásában keletkeznek, ezért a természetben kevés.

Megfigyelünk egy érdekes, első pillantásra paradox körülményt. Amíg a hidrogén a csillag középpontja közelében ég, ott a hőmérséklet nem emelkedhet a héliumreakció küszöbére. Ehhez az szükséges, hogy az égés leálljon, és a csillag magja elkezd lehűlni! A csillag hűtőmagja összehúzódik, miközben a gravitációs tér ereje nő, és gravitációs energia szabadul fel, ami felmelegíti az anyagot. Megnövekedett térerősség esetén magasabb hőmérsékletre van szükség, hogy a nyomás ellenálljon a kompressziónak, és a gravitációs energia elegendő ennek a hőmérsékletnek a biztosításához. Hasonló paradoxonunk van, amikor egy űrszonda leereszkedik: ahhoz, hogy alacsonyabb pályára kerüljön, le kell lassítani, ugyanakkor kiderül, hogy közelebb van a Földhöz, ahol erősebb a gravitáció, és a sebessége növekedés. A lehűtés növeli a hőmérsékletet, a fékezés pedig a sebességet! A természet tele van ilyen látszólagos paradoxonokkal, és messze nem mindig lehet bízni a „józan észben”.

A hélium égésének megkezdése után az energiafogyasztás nagyon gyorsan megy végbe, mivel a nehéz elemekkel végzett összes reakció energiahozama sokkal alacsonyabb, mint a hidrogénégetési reakcióban, és emellett a csillag teljes fényereje ezekben a szakaszokban jelentősen megnő. Ha a hidrogén évmilliárdokig ég, akkor a hélium milliókig, az összes többi elem pedig legfeljebb több ezer évig. Amikor egy csillag belsejében az összes nukleáris reakció kialszik, semmi sem akadályozhatja meg a gravitációs összehúzódását, és ez katasztrofálisan gyorsan történik (összeomlik, ahogy mondani szokás). A felső rétegek szabadesési gyorsulással esnek a középpont felé (értéke az összemérhetetlen tömegkülönbség miatt sok nagyságrenddel meghaladja a föld esési gyorsulását), hatalmas gravitációs energiát szabadítva fel. Az anyagot összenyomják. Ennek egy része, új állapotba költözés nagy sűrűségű, maradék csillagot képez, és egy része (általában nagy) nagy sebességgel visszaverődő lökéshullám formájában kilökődik az űrbe. Szupernóva-robbanás történik. (A gravitációs energián kívül a lökéshullám kinetikai energiája is hozzájárul a csillag külső rétegeiben visszamaradt hidrogén egy részének termonukleáris utóégéséhez, amikor a lehulló gáz a csillagmag közelében összenyomódik - egy grandiózus „hidrogénbomba” történik).

A csillagfejlődés melyik szakaszában áll le a kompresszió, és mi lesz a szupernóva maradványa, mindezek a lehetőségek a tömegétől függenek. Ha ez a tömeg 1,4 naptömegnél kisebb, akkor fehér törpe, 10 9 kg/m 3 sűrűségű csillag lesz, amely belső energiaforrások nélkül lassan lehűl. A degenerált elektrongáz nyomása visszatartja a további összenyomástól. Nagyobb tömeggel (kb. 2,5 nap) neutroncsillag keletkezik (létezésüket a nagy szovjet fizikus jósolta meg, Nobel díjas Lev Landau), amelynek sűrűsége megközelítőleg egyenlő a sűrűséggel atommag. neutroncsillagokúgynevezett pulzárként fedezték fel. A csillag még nagyobb kezdeti tömegével fekete lyuk keletkezik - egy ellenőrizhetetlenül összehúzódó tárgy, amelyet egyetlen tárgy, még a fény sem tud elhagyni. A szupernóva-robbanások során alakulnak ki a vasnál nehezebb elemek, amelyekhez rendkívül sűrű, nagyenergiájú részecskék áramlására van szükség ahhoz, hogy a többrészecske-ütközések kellően valószínűek legyenek. Ezen a világon minden anyag a szupernóvák leszármazottja, beleértve az embereket is, mivel az atomok, amelyekből mi állunk, valamikor szupernóva-robbanások során keletkeztek.

Így a csillagok nemcsak erőteljes energiaforrások Jó minőség, amelynek szétszóródása hozzájárul a legbonyolultabb struktúrák kialakulásához, beleértve az életet, de olyan reaktorok által is, amelyekben a teljes periódusos rendszert állítják elő - ezeknek a szerkezeteknek a szükséges anyagát. Az életét befejező csillag robbanása hatalmas mennyiségű különféle, hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemet dob ​​az űrbe, amelyek galaktikus gázzal keverednek. Az Univerzum élete során sok csillag vetett véget életének. Minden csillag, például a Nap és a nagyobb tömegű csillagok, amelyek az elsődleges gázból keletkeztek, már elhaladtak életút. Tehát most a Nap és a hasonló csillagok a második (és talán a harmadik) generációba tartozó csillagok, jelentős mértékben gazdagok nehéz elemekkel. Ilyen dúsítás nélkül aligha keletkezhettek volna a közelükben földi típusú bolygók és élet.

Íme néhány kémiai elem elterjedtsége az univerzumban:

Amint az ebből a táblázatból látható, jelenleg a hidrogén és a hélium az uralkodó kémiai elemek (majdnem 75% és 25%). A nehéz elemek viszonylag alacsony tartalma azonban elegendőnek bizonyult az élet kialakulásához (legalábbis az Univerzum egyik szigetén egy "hétköznapi" csillag, a Nap - sárga törpe közelében). A korábban már említetteken kívül emlékeznünk kell arra is, hogy a nyílt térben kozmikus sugarak vannak, amelyek valójában elemi részecskék, elsősorban elektronok és különböző energiájú protonok folyamai. A csillagközi tér egyes területein vannak olyan helyi területek, ahol a csillagközi anyag koncentrációja megnövekedett, ezeket csillagközi felhőknek nevezik. A csillagok plazmaösszetételével ellentétben a csillagközi felhők anyaga már tartalmaz (ezt számos csillagászati ​​megfigyelés bizonyítja) molekulákat és molekulaionokat. Felfedezték például a H 2 molekuláris hidrogénből álló csillagközi felhőket, és az abszorpciós spektrumokban nagyon gyakran vannak jelen olyan vegyületek, mint az OH-hidroxil-ion, CO-molekulák, vízmolekulák stb. kémiai vegyületek több mint száz. Külső sugárzás hatására és anélkül is különféle kémiai reakciók, gyakran olyan, hogy a Földön a csillagközi közeg különleges körülményei miatt lehetetlen megvalósítani. Valószínűleg körülbelül 5 milliárd évvel ezelőtt, amikor a Naprendszerünk kialakult, a bolygók keletkezésének elsődleges anyaga ugyanazok az egyszerű molekulák voltak, amelyeket most más csillagközi felhőkben is megfigyelünk. Más szóval, a kémiai evolúció folyamata, amely a csillagközi felhőben kezdődött, majd a bolygókon folytatódott. Bár néhány csillagközi felhőben már meglehetősen összetett szerves molekulákat találtak, valószínű, hogy a kémiai evolúció eredményeként csak a bolygókon jelennek meg az "élő" anyagok (vagyis az önszerveződési és öröklődési mechanizmussal rendelkező sejtek). Nagyon nehéz elképzelni az élet szerveződését a csillagközi felhők térfogatában.

Bolygókémiai evolúció.

Tekintsük a kémiai evolúció folyamatát a Földön. A Föld elsődleges légköre főleg a legegyszerűbb hidrogénvegyületeket tartalmazta: H 2 , H 2 O, NH 3, CH 4 . Ezenkívül a légkör gazdag inert gázokban, elsősorban héliumban és neonban. Jelenleg a nemesgázok bősége a Földön elenyésző, ami azt jelenti, hogy egykor disszonáltak a bolygóközi térbe. Modern légkörünk másodlagos eredetű. Eleinte a légkör kémiai összetétele alig különbözött az elsődlegestől. A hidroszféra kialakulása után az ammónia NH 3 gyakorlatilag eltűnt a légkörből, vízben oldódott, atomi és molekuláris hidrogén szökött a bolygóközi térbe, a légkör főként nitrogénnel telített. a vízmolekulák disszociációjához a Nap ultraibolya sugárzása által, majd a fő növényi fotoszintézis révén.

Elképzelhető, hogy meteoritok, esetleg üstökösök hullása közben bizonyos mennyiségű szerves anyag került a Földre. Például az üstökösök olyan vegyületeket tartalmaznak, mint az N, NH 3, CH 4 stb. Ismeretes, hogy a földkéreg kora megközelítőleg 4,5 milliárd év. Vannak geológiai és geokémiai adatok is, amelyek arra utalnak, hogy már 3,5 milliárd évvel ezelőtt földi légkör oxigénben gazdag volt. Így a Föld elsődleges légköre legfeljebb 1 milliárd évig létezett, és élet keletkezett, valószínűleg még korábban.

Jelenleg jelentős kísérleti anyagok halmozódtak fel, amelyek bemutatják, hogyan alakulnak olyan egyszerű anyagok, mint a víz, metán, ammónia, szén-monoxid, ammónium és foszfátvegyületek jól szervezett struktúrákká, amelyek a sejt építőkövei. Kelvin, Miller és Urey amerikai tudósok kísérletsorozatot végeztek, melynek eredményeként megmutatták, hogyan keletkezhetnek aminosavak az elsődleges légkörben. A tudósok gázok - metán CH 4, molekuláris hidrogén H 2, ammónia NH 3 és vízgőz H 2 O keverékét hozták létre, szimulálva a Föld elsődleges légkörének összetételét. Ezen a keveréken elektromos kisüléseket vezettek át, ennek eredményeként glicint, alanint és más aminosavakat találtak a kezdeti gázkeverékben. Valószínűleg a Nap az ultraibolya sugárzással, amely az ózon hiánya miatt nem maradt vissza a légkörben, jelentős hatást gyakorolt ​​a Föld elsődleges légkörében zajló kémiai reakciókra.

Nemcsak a Nap elektromos kisülései és ultraibolya sugárzása, hanem a vulkáni hő, lökéshullámok, a kálium K radioaktív bomlása is (a kálium bomlási energiájának aránya körülbelül 3 milliárd évvel ezelőtt a Földön a második volt az ultraibolya sugárzás energiája után a Nap) fontos szerepet játszott a kémiai evolúcióban. Például az elsődleges vulkánokból felszabaduló gázok (O 2, CO, N 2, H 2 O, H 2, S, H 2 S, CH 4, SO 2), amikor ki vannak téve különféle fajták energiák reakcióba lépnek különböző kis szerves vegyületek, mint például: hidrogén-cianid HCN, hangyasav HCO 2 H, ecetsav H 3 CO 2 H, glicin H 2 NCH 2 CO 2 H stb. Később, különböző típusú energiáknak kitéve, a kis szerves vegyületek reakcióba lépnek bonyolultabb szerves vegyületek képződése: aminosavak

Így a Földön megvoltak a feltételek a sejt létrehozásához szükséges összetett szerves vegyületek képződéséhez.

Jelenleg még mindig nincs egyetlen logikailag következetes kép arról, hogyan keletkezett az élet az ősrobbanás után az Univerzumnak nevezett elsődleges „anyag-szupercseppből”. De ennek a képnek sok eleme már a tudósok azt képzelik és hiszik, hogy minden valóban így történt. Ennek az egységes evolúciós képnek az egyik eleme a kémiai evolúció. Talán a kémiai evolúció az egységes evolúciós kép egyik vitatható eleme, már csak azért is, mert lehetővé teszi a kémiai folyamatok kísérleti modellezését (amit például nem lehet megtenni az „ősrobbanás”-hoz hasonló körülmények között). . A kémiai evolúció az élő anyag elemi építőköveire vezethető vissza: aminosavak, nukleinsavak.

14.1 Az elemszintézis szakaszai

A különféle kémiai elemek és izotópjaik természetben való előfordulásának magyarázata érdekében Gamow 1948-ban javasolta a Forró Univerzum modelljét. E modell szerint minden kémiai elem az Ősrobbanás idején keletkezett. Ezt az állítást azonban később megcáfolták. Bebizonyosodott, hogy az ősrobbanás idején csak könnyű elemek jöhettek létre, míg a nehezebbek a nukleoszintézis folyamataiban keletkeztek. Ezeket az álláspontokat az Ősrobbanás modellben fogalmazzák meg (lásd a 15. pontot).
Az Ősrobbanás-modell szerint a kémiai elemek kialakulása a könnyű elemek (H, D, 3 He, 4 He, 7 Li) kezdeti magfúziójával kezdődött 100 másodperccel az Ősrobbanás után, 10 9 K univerzum hőmérsékleten.
A modell kísérleti alapja az Univerzum vöröseltolódása alapján megfigyelt tágulása, az elemek kezdeti szintézise és a kozmikus háttérsugárzás.
A Big Bang modell nagy előnye a D, He és Li abundanciájának előrejelzése, amelyek sok nagyságrenddel különböznek egymástól.
A galaxisunkban található elemek bőségére vonatkozó kísérleti adatok azt mutatták, hogy a hidrogénatomok 92%, a hélium 8%, a nehezebb atommagok pedig 1 atom/1000, ami összhangban van az Ősrobbanás modell előrejelzéseivel.

14.2 A magfúzió - könnyű elemek (H, D, 3 He, 4 He, 7 Li) szintézise a korai Univerzumban.

  • A 4 He mennyisége vagy relatív hányada az Univerzum tömegében Y = 0,23 ±0,02. Az Ősrobbanás során keletkező hélium legalább fele az intergalaktikus térben található.
  • Az eredeti deutérium csak a Csillagok belsejében létezik, és gyorsan átalakul 3 He-vé.
    A megfigyelési adatok a következő határértékeket adják a deutérium és a He mennyiségére a hidrogén tekintetében:

10 -5 ≤ D/H ≤ 2 10 -4 és
1,2 10 -5 ≤ 3 He/H ≤ 1,5 10 -4,

ráadásul a megfigyelt D/H arány csak ƒ töredéke a kezdeti értéknek: D/H = ƒ(D/H) kezdeti. Mivel a deutérium gyorsan 3 He-vé alakul, a következő becslést kapjuk a bőségre:

[(D + 3 He)/H] kezdeti ≤ 10 -4.

  • Nehéz mérni a 7 Li mennyiségét, de a csillagok légkörének vizsgálatára és a 7 Li mennyiségének az effektív hőmérséklettől való függésére vonatkozó adatokat használjuk. Kiderült, hogy 5,5·10 3 K hőmérséklettől kezdve a 7 Li mennyisége állandó marad. Az átlagos 7 Li mennyiség legjobb becslése a következő:

7 Li/H = (1,6±0,1) 10-10.

  • A nehezebb elemek, például a 9 Be, 10 V és 11 V bősége több nagyságrenddel kisebb. Így a prevalencia 9 Be/N< 2.5·10 -12 .

14.3 A magok szintézise a fő szekvencia csillagaiban a T-nél< 108 K

Hélium szintézise csillagokban Fő szekvencia pp- és CN-ciklusokban T ~ 10 7 ÷7·10 7 K hőmérsékleten történik. A hidrogént héliummá dolgozzák fel. Könnyű elemek atommagjai keletkeznek: 2 H, 3 He, 7 Li, 7 Be, 8 Be, de kevés van belőlük, mivel utólag nukleáris reakciókba lépnek be, és a 8 Be atommag szinte azonnal elbomlik. rövid élettartam (~ 10-16 s)

8 Legyen → 4 Ő + 4 Ő.

A szintézis folyamatának meg kell állnia, De a természet megtalálta a megoldást.
Ha T > 7 10 7 K, A hélium "kiég", szénatommagokká alakulnak. Van egy hármas hélium reakció - "Hélium villanás" - 3α → 12 C, de a keresztmetszete nagyon kicsi, és a 12 C képződési folyamata két szakaszban zajlik.
A 8Be és 4He magok fúziós reakciója gerjesztett állapotban 12C* szénatommag képződésével megy végbe, ami a szénmagban 7,68 MeV-os szint jelenléte miatt lehetséges, i.e. reakció történik:

8 Be + 4 He → 12 C* → 12 C + γ.

A 12 C-os atommag energiaszintjének megléte (7,68 MeV) segít megkerülni a 8 Be rövid élettartamát. Ennek a szintnek a jelenléte miatt a mag 12 C fordul elő Breit-Wigner rezonancia. A 12 C atommag ΔW = ΔM + ε energiával gerjesztett szintre lép,
ahol εM = (M 8Be − M 4He) − M 12C = 7,4 MeV, és ε-t a kinetikus energia kompenzálja.
Ezt a reakciót Hoyle asztrofizikus jósolta meg, majd a laboratóriumban reprodukálta. Ezután elkezdődnek a reakciók:

12 C + 4 He → 16 0 + γ
16 0 + 4 He → 20 Ne + γ és így tovább A ~ 20-ig.

A 12 C-os atommag szükséges szintje tehát lehetővé tette az elemek termonukleáris fúziójában a szűk keresztmetszet leküzdését.
A 16 O atommagnak nincs ilyen energiaszintje, és a 16 O képződési reakciója nagyon lassú

12 C + 4 He → 16 0 + γ.

A reakciók lefolyásának ezek a sajátosságai vezettek a legfontosabb következményekhez: ezeknek köszönhetően ugyanannyi 12 C és 16 0 atommag alakult ki, amely kedvező feltételeket teremtett a kialakulásához. szerves molekulák, azaz élet.
A 12 C-os szint 5%-os változása katasztrófához vezetne - az elemek további szintézise leállna. De mivel ez nem történt meg, akkor olyan atommagok keletkeznek, amelyek A tartományban vannak

A = 25÷32

Ez az A értékekhez vezet

Minden Fe, Co, Cr atommag termonukleáris fúzióval jön létre.

Ezeknek a folyamatoknak a megléte alapján ki lehet számítani az Univerzum atommagjainak bőségét.
A természet elemeinek bőségére vonatkozó információkat a Nap és a csillagok, valamint a kozmikus sugarak spektrális elemzéséből nyerik. ábrán. A 99. ábra mutatja a magok intenzitását az A különböző értékeinél.

Rizs. 99: Az elemek bősége a világegyetemben.

A hidrogén H a legelterjedtebb elem az univerzumban. A lítium-li, a berillium-be és a bór B 4 nagyságrenddel kisebb, mint a szomszédos atommagok, és 8 nagyságrenddel kisebbek, mint a H és a He.
A Li, Be, B jó tüzelőanyagok, már T ~ 10 7 K hőmérsékleten gyorsan kiégnek.
Nehezebb megmagyarázni, miért léteznek még mindig - valószínűleg a nehezebb magok feldarabolódási folyamata miatt a protocsillag szakaszban.
BAN BEN kozmikus sugarak A Li, Be, B magok jóval nagyobbak, ami a nehezebb magok csillagközi közeggel való kölcsönhatása során fellépő fragmentációs folyamatainak is a következménye.
A 12 C ÷ 16 O a hélium villanás eredménye, és a 12 C-on a rezonanciaszint megléte és a 16 O-ban egy hiánya, aminek a magja szintén kétszeresen varázslat. 12 C - félig mágikus mag.
Így a vasmagok maximális mennyisége 56 Fe, majd erőteljes csökkenés.
A > 60 esetén a szintézis energetikailag kedvezőtlen.

14.5 A vasnál nehezebb magok kialakulása

Az A > 90 atommagok frakciója kicsi - 10-10 hidrogénatom. Az atommagok kialakulásának folyamatai a csillagokban fellépő mellékreakciókhoz kapcsolódnak. Két ilyen folyamat létezik:
s (lassú) − lassú folyamat,
r (rapid) egy gyors folyamat.
Mindkét folyamat összefügg neutron befogás azok. szükséges, hogy olyan feltételek alakuljanak ki, amelyek között sok neutron keletkezik. Minden égési reakcióban neutronok keletkeznek.

13 C + 4 He → 16 0 + n - hélium égés,
12 C + 12 C → 23 Mg + n - szénvillanás,
16 O + 16 O → 31 S + n − oxigénvillanás,
21 Ne + 4 He → 24 Mg + n − reakció α-részecskékkel.

Ennek eredményeként a neutron háttér felhalmozódik, és s- és r-folyamatok léphetnek fel - neutronbefogás. A neutronok befogásakor neutronban gazdag atommagok keletkeznek, majd β-bomlás következik be. Nehezebb magokká alakítja őket.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http:// www. minden a legjobb. hu/

A kémiai elemek megjelenése

1. Az univerzum kialakulása

A legtöbb kozmológus úgy véli, hogy az Univerzum egy sűrű anyag- és energiacsokorból keletkezett, amely körülbelül 18 milliárd évvel ezelőtt kezdett tágulni. Az elemek kialakulása az Ősrobbanásban gyökerezik. Az elemek felbukkanását az ősrobbanás következtében először Gamow támasztotta alá 1946-ban (Gamov, 1946).

Gamow szerint az Univerzum kialakulásának korai szakaszában a hőmérséklet és a nyomás rendkívül magas volt, miközben a protonok, neutronok, elektronok és neutrínók egyensúlyban voltak. Amikor az univerzum tágulni kezdett, a hőmérséklet leesett, és az egyensúlyi állapot felborult. Gamow úgy vélte, hogy a bomlási folyamatok és a neutronok befogásának egymást követő ismétlődése nehéz elemek kialakulásához vezetett. Csak körülbelül 20 percig tartott. az összes jelenleg létező elem eredetére, de jelenleg úgy gondolják, hogy a könnyű elemek az Ősrobbanás során keletkeztek, amelyekből aztán a csillagok belsejében lezajló magreakciók révén 6-os vagy annál magasabb rendszámú elemek születtek (Ozima, 1990).

Kezdetben az anyag nagy része energia formájában létezett. Az anyag a lehűlés során kezdett formát ölteni. Az elemek előfordulásának általános képe a következő sémával fejezhető ki.

A hidrogén "égetése". A magfúzió során a hidrogénatomok összeolvadnak, és hélium atomot képeznek, és energiát szabadítanak fel. A héliumot alkotó részecskék tömege: 2 proton (egyenként 1,0076) és 2 neutron (egyenként 1,0089) = 2 1,0076 + 2 1,0089 = 4,033. A hélium atommagjának tömege 4,0028. A 0,0302 tömegegység csökkenést tömeghibának nevezzük, ami az Einstein-egyenlet szerint E = mc2 4,512 J atom-1-nek felel meg. Ehhez a folyamathoz 107-108 K hőmérséklet szükséges:

A hélium "égése" > 108 K hőmérsékleten és 105 g cm2 nyomáson megy végbe.

2. Csillagképződés

A hidrogén és más könnyű elemek szétszóródtak az univerzumban, és csoportosulva csillagokat alkottak. Saját gravitációjuk hatására a csillagok fokozatosan zsugorodni kezdtek, ami a hőmérséklet emelkedéséhez vezetett. Amikor az egyes csillagok középpontjában a hőmérséklet elérte a több millió fokot, a hidrogénatomok egyesültek, és hélium atomokat alkottak, azaz. az atommagok "égésének" reakciója. Aztán jöttek a C és más nehéz elemek atomjai.

Így az Univerzum elemi összetételét a csillagokban zajló magfolyamatok határozzák meg. Így a napunk tömegével megegyező tömegű csillag belsejében 108 K hőmérséklet lehetséges. A nukleáris átalakulások folyamata folyamatosan zajlik a Nap belsejében:

Rizs. 1. Napunk sematikus ábrázolása

Látható, hogy ezek a reakciók autokatalitikus ciklusként, Bethe-von Weizsäcker szénciklusként ismertek (2. ábra).

közzétett http:// www. minden a legjobb. hu/

Rizs. 2. Bethe szénkörforgás - von Weizsäcker

A nagy tömegű csillagokban a hőmérséklet magasabb, és ott a nehezebb elemek szintézise folyamata zajlik. A Napnál kétszer nehezebb csillagokban (3. ábra):

Rizs. 3. A Napnál kétszer (a), háromszor (b) nehezebb csillagok és egy szupernóva-robbanás előtti csillag (c).

A 20 naptömegű csillagok (3. ábra) a vasig minden elemet képesek szintetizálni. De a nukleáris "égető" reakciók nem fejlődhetnek tovább a Fe-magok képződésén. Ezt követően egy ilyen reakció az atommagok energiainstabilitásához vezet. A Fe atommagok termonukleáris reakciók (r-folyamatok) befejeződésének tekinthetők. A vas (26. számú) magja a legstabilabb. A héliumtól a vasig történő magfúzió minden egyes lépése energiát szabadít fel, és stabilabb magot képez (4. ábra). Az idő múlásával az Univerzumban a hidrogén és a hélium mennyisége csökken, míg a nehéz elemek mennyisége nő. Az Univerzum elemeinek relatív bősége az ábrán látható. 5.

Rizs. 4. Kémiai elemek magjainak stabilitása

A vas után minden elem magja kevésbé stabil, mint az eredeti anyag, és nem használható fel csillagenergia képzésére. A #27 (Mg) és #92 (U) elemek akkor keletkeznek, amikor egy csillag kimeríti nukleáris üzemanyagát, összeomlik és szupernóvaként felrobban. A szupernóva-robbanás lökéshulláma többletenergiát termel, amely a vasnál nehezebb elemek olvasztásához szükséges.

Rizs. 5. Az Univerzum elemeinek relatív bősége.

Neutronok keletkeznek a csillagokban a He "égése" során. Mivel töltésmentesek, viszonylag könnyen beépíthetők a magokba. A neutronok elnyelése és a reakciók folyamata - az atommag bomlása fokozatosan "nehezedik". Ezt a reakciót s-folyamatnak nevezik. Úgy gondolják, hogy a Bi az s-folyamat végterméke. A képződött elemek egy része instabil, és spontán módon lebomlik stabilabb anyagokká. Ez a folyamat, a nukleáris bomlás energia felszabadulásával jár.

3. A környezetkémia szcéna története

megjelenése Naprendszer

Ma már általánosan elfogadott, hogy a Naprendszert és Földünket alkotó elemek nagyrészt a csillagok magreakciói eredményeként keletkeztek. Ez alól kivételt képez a H (úgy vélik, hogy az Univerzum kialakulása óta létezik), a He és több fényelem (D, Li, Be, B), amelyek az ősrobbanás során keletkeztek H-ból (Ozima, 1990).

Mivel a legtöbb nehéz elem bomlási sebessége jól ismert, lehetséges a hosszú élettartamú izotópokat tartalmazó anyagok pontos korának kiszámítása. Tehát meghatározták naprendszerünk korát? 5 milliárd év. Mivel a Nap tömege nem elegendő a nehéz elemek kialakulásához, feltételezni kell, hogy a Naprendszer egy szupernóva-robbanás helyén jött létre. A gravitációs erők összegyűjtötték a szétszórt anyagot. A legtöbb a Nap formájában koncentrálódott, amely elég meleg ahhoz, hogy megindítsa a magfúzió folyamatát.

A Naprendszer bolygói nyilvánvalóan egy korong alakú forró gázfelhőből, egy szupernóva-robbanás maradványaiból jöttek létre. A kondenzált gőzök szilárd részecskéket képeztek, amelyek kis testekké (planetesimálok) egyesültek, aminek eredményeként a sűrű belső bolygók keletkeztek (a Merkúrtól a Marsig). A nagy külső bolygók, amelyek távolabb vannak a Naptól, kisebb sűrűségű gázokból állnak, amelyek kondenzációja sokkal alacsonyabb hőmérsékleten ment végbe.

Rendszerünk szinte minden atomja a Napban koncentrálódik, ahol a rendszer teljes anyagának tömegének több mint 99,9%-a koncentrálódik. A Naprendszer egészének kémiai összetétele szempontjából a Föld főleg oxigénből és nem illékony elemekből (például Fe, Mg, Si) áll, ez utóbbiak aránya<< 0,1 % от общего числа атомов Солнечной системы (Озима, 1990).

A legtöbb elem a Naprendszer kialakulása előtt, egy szupernóva robbanása során keletkezett, de néhányan a radioaktív izotópok bomlása után jelentek meg. Megállapították például, hogy a Föld légkörének körülbelül 1%-át alkotó argon szinte teljes (több mint 99%-a) a kialakulása után a Föld belsejében lezajlott 40K 40Ar bomlási reakció eredményeként keletkezett, majd elpárolgott. Minden más elem, kivéve a radiogén elemeket Radiogén elemek - olyan elemek, amelyek nukleáris bomlási reakciók eredményeként keletkeztek - Már a Naprendszer kialakulása előtt is léteztek.

A Föld kialakulása és története

Föld kialakulása

A Föld kialakulása a napgáz anyagának felhalmozódásával függött össze. Az egységes vélemény felhalmozásának módja nem létezik. Jelenleg három fő hipotézis létezik (Voitkevich, 1988).

Homogén felhalmozódás. A Föld modern héjszerkezete csak a kezdetben homogén szárazföldi anyag felmelegedése, részleges olvadása és differenciálódása során alakult ki.

heterogén felhalmozódás. Először egy fémes mag keletkezett, majd késői kondenzátumok szilikátok formájában ülepedtek rá, vastag köpenyt képezve.

Részben heterogén felhalmozódás. A legnagyobb összetételbeli különbség csak a bolygó központi részei és felszíni rétegei között volt. Kezdetben nem voltak éles határok a mag és a köpeny között, amelyeket később állapítottak meg.

A bolygóanyag nagy részét 4,56-4,7 milliárd évvel ezelőtt csoportosították. A bolygó tömege tovább nőtt, és egy idő után elegendő lett a légkör megtartásához (4,4 milliárd évvel ezelőtt).

A Föld legrégebbi kőzetei a nyugat-ausztráliai cirkonok, amelyek körülbelül 4,1-4,3 milliárd évesek. Az előbb az akkréció, majd a radioaktív bomlás során felszabaduló hő megolvasztotta a bolygó magját, és elindította a geotermikus körforgást. Ez okozta az elemek differenciálódását, amelyet először V. M. Goldshidt magyarázott.

Az elemek elsődleges megkülönböztetését a vashoz való kémiai affinitásuk alapján végezték, ami természetes, mivel a vas a Föld tömegének 35%-át teszi ki.

V.M. Goldschmidt az elemeket 4 csoportra osztotta:

sziderofilek - vassal helyreállítják;

Litofilek - a vas nem redukálja őket, és hajlamosak oxidok képződésére;

Kalkofilek - olyan elemek, amelyeket a vas nem redukál, és szulfidokat képeznek;

Az atmofilek olyan elemek, amelyek a légkörbe kerültek.

Az atomtérfogat-görbén minimumokat elfoglaló elemek vassal ötvözeteket alkotnak, a differenciálódás során a föld magját alkották (sziderofil elemek). A sziderofil ionok (11 elem) 8-18 elektronból álló héjjal rendelkeznek. Redox potenciáljuk egyenlő vagy magasabb, mint a vasé. Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Mo, W, Re, Au, Ge, Sn alkotják a polifémes ércek többségét. Szorosan összefonódnak az elemekkel, fokozott affinitást mutatva a kén, az arzén, valamint a foszfor, a szén és a nitrogén iránt.

A görbén a maximumokat elfoglaló és annak leszálló részein elhelyezkedő elemek oxigénaffinitást mutatnak (54 elem), alkották a földkérget és a felső köpenyt (litofil elemek). 8 elektronból álló héjjal rendelkező ionokat képeznek. Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, B, Al, Sc, Y, Ritkaföldfém elemek, Si, Ti, Zr, Hf, Th, P, V, Nb, Ta, Cr , U, F. Cl, Br, I, Mn Ebbe a csoportba tartoznak a „fakultatív” litofil elemek is: C, P, W, H, Tl, Ga, Ge, Fe. szilikát, alumínium-szilikát kőzetek részét képezik, szulfát-, karbonát-, foszfát-, borát- és halogenid ásványokat képeznek.

A görbe felmenő részeit elfoglaló elemek affinitást mutatnak a kénhez, szelénhez, tellúrhoz (19 elem), az alsó köpenyben koncentrálódnak (kalkofil elemek). 18 elektronból álló héjuk van. Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Bp, As, Sb, Bi, S, Se, Te Fe, Mo, Ca "fakultatív" kalkofilek. szulfid és tellurid ásványok nagy csoportját alkotják. Előfordulhatnak natív állapotban.

Az inert gázok (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) az atmofil csoportba tartoznak. Atomjaik (a He kivételével) 8 elektronból állnak.

Jelenleg a biofilek is elszigeteltek. A biofil elemek az élet úgynevezett elemei. Makrobiogénre (H, C, N, O, Cl, Br, S, P, Na, K, Mg, Ca) és mikrobiogénre (V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, B, Si, Mo) oszthatók. , F).

Az elemek modern biogeokémiai osztályozását az 1. táblázat mutatja be.

1. táblázat Az elemek biogeokémiai osztályozása

gamov univerzum biogeokémiai termonukleáris

Köpenydifferenciáció és geoszférák kialakulása

A bolygó kialakulása során alacsony olvadáspontú, de nehéz komponensek (vas-kén tömegek) olvasztottak ki, amelyek a középpontba ereszkedtek és alkották a magot. Ugyanakkor az elsődleges köpenyből szidero- és kalkofil elemek kerültek a magba. Ugyanakkor a kevésbé olvadó szilikáttömegek bazaltos magmát, majd óceáni típusú bazaltos kérget képeztek. Ez a folyamat főleg lito- és atmofil elemeket tartalmazott.

A felső köpeny olvadása és gáztalanítása során bazaltos magma került a Föld felszínére, amely vizet és benne oldott gázokat szállított. A Föld primer légköre és elsődleges hidroszférája is a köpeny gáztalanítása miatt keletkezett. A köpenyanyag gőzeiből savas, erősen mineralizált hidroszféra keletkezett, kezdetben F-, Cl-, Br-, I- anionokban gazdag. Az édesvíz természetes desztilláció eredményeként keletkezett. Ezzel egyidejűleg redukáló primer légkör alakult ki.

A légkör evolúciója

A légkör a Földet körülvevő gázokból áll, összetétele jelentősen megváltozott a bolygó kialakulása óta. Sokáig az a nézőpont dominált, hogy a Föld elsődleges légköre főként ammóniából és metánból állt.

A Föld első légköre az akkréciót követő első millió évben elveszett az űrben. Ez a légkör a Földet alkotó planetoidok belsejében rekedt gázokból állt. Szén-dioxidból és nitrogénből állt, nyomokban metánból, ammóniából, kén-dioxidból és sósavból. Nem volt oxigén.

A Föld második légköre állítólag szén-dioxidot, nitrogént és vizet tartalmazott. A bolygó felszínének lehűlésével óceánok alakultak ki, beindult a hidrológiai körforgás és a mállási folyamatok. Ezenkívül az óceánok elkezdték intenzíven felszívni a szén-dioxidot. A bolygó felszínén akkoriban uralkodó állapotok többnyire ismeretlenek, hiszen a napsugárzás intenzitása 30%-kal alacsonyabb volt a mainál, és a légkör pontos összetétele sem tisztázott.

A bakteriális fotoszintézis 3,5-4 milliárd évvel ezelőtt kezdődött, de az oxigén szinte teljes mennyiségét az óceán (főleg vasionok) felvette. Kétmilliárd éve kezdett bejutni az oxigén a légkörbe, a légkör jelenlegi összetétele pedig körülbelül 1,5 milliárd éve alakult ki. A légkörben az oxigén ultraibolya sugárzás hatására ózont képez. Az ózon szűrőként működött a durva napsugárzás ellen, lehetővé téve az élet kitörését a szárazföldre az óceánból.

Az élet megjelenése

A bioszféra megjelenése a bolygó fejlődésének legkorábbi időszakaihoz tartozik. Az élő szervezetek első ismert megkövesedett maradványait (életkora - 3,55 milliárd év) William Schopf fedezte fel Nyugat-Ausztráliában. Szerkezetükben rendkívül hasonlóak a modern cianobaktériumokhoz (más néven kék-zöld algákhoz), meglehetősen fejlett fotoszintetikus. A geokémiai adatok azt mutatják, hogy 4 milliárd évvel ezelőtt fotoautotróf élet létezett a bolygón. Biológiai szempontból heterotróf életnek kellett volna megelőznie. De hogyan, és ami a legfontosabb, mikor volt ideje felmerülni?

Az évszázadok óta tartó küzdelem annak bizonyítására, hogy az élőlények nem élőlényekből létrejöttének lehetetlensége, L. Pasteur diadalmas kísérleteivel zárult, amelyek, úgy tűnik, véget vetettek ennek a vitának. De aztán kiderült, hogy életet csak Isten teremthet. A huszadik század materialista tudománya nem tudott megbékélni ezzel. AI Oparin 1924-ben, majd J. Haldane 1929-ben terjesztette elő a biogenezis hipotézisét – az élet spontán létrejöttének lehetőségét a Földön (lásd Oparin, 1960; Bernal, 1969). Általánosságban elmondható, hogy az élet keletkezésének számos hipotézise született, amelyek kísérleti alapja elsősorban a legegyszerűbb szerves vegyületek szintézisének lehetősége volt az ősi Föld körülményei között, ahogyan azt most elképzeljük. Ennek ösztönzője az volt, hogy Miller felfedezte az aminosavak szervetlen prekurzorokból történő könnyű képződését (Miller, 1953). Ahogy L. Margelis írja (1983, 76. o.): „A puristák azt rágalmazták, hogy ez állítólag értéktelen kísérleti szerves kémia, amely egy olyan környezet létrehozásából áll, amely állítólag hasonló a hadeusi eonhoz, amely akkor kezdődött, amikor a Föld folytonos szilárd testté változott. , szervetlen reagenseket vezetnek bele és energiát szolgáltatnak, majd a reakciótermékek között keresik a modern élet szempontjából fontos molekulákat. Ebből a megközelítésből sok olyan munka született, amelyek bizonyították az ősi Föld körülményei között meglehetősen összetett szerves anyagok szintézisének lehetőségét (lásd például Horowitz (Horowitz, 1962), Ponnamperuma (1968), Fox (1975) munkáit, N. L. Dobretsov (2005) esszéje és még sokan mások). Ugyanakkor „a meteoritok, aszteroidák és üstökösök kozmokémiájának adatai azt mutatják, hogy a szerves vegyületek kialakulása a Naprendszerben a fejlődés korai szakaszában tipikus és tömeges jelenség volt” (Voitkevich, 1988, p. 105).

Bárki, aki legalább alapszakon ismeri a biológiát, azt képzeli, hogy az élet létrejöttéhez szükség volt:

kis molekulák evolúciója;

polimerek képződése belőlük;

katalitikus funkcióik megjelenése;

molekulák önszerveződése;

membránok megjelenése és precelluláris szerveződés kialakulása;

az öröklődés mechanizmusának megjelenése;

sejtképzés.

Ha S. Lemhez fordulunk, aki ismertebb sci-fi íróként, mint tudósként, akkor ezt írja: „A pracell megjelenése felé vezető úton minden egyes szakasz megvalósítása bizonyos valószínűséggel megvolt. Az aminosavak megjelenése az elsődleges óceánban elektromos kisülések hatására például meglehetősen valószínű volt, a peptidek képződése belőlük valamivel kevesebb, de meglehetősen kivitelezhető; másrészt az enzimek spontán szintézise ebből a szempontból rendkívül szokatlan jelenség” (Lem, 2002, 48. o.). És még tovább: „A termodinamika még mindig képes „lenyelni” a fehérjék véletlenszerű előfordulását az aminosavak oldatában, de az enzimek spontán keletkezése már nem múlik el... A lehetséges enzimek száma nagyobb, mint a csillagok száma az egészben Világegyetem. Ha az ősóceán fehérjéinek várniuk kellene az enzimek spontán termelődésére, ez sikeresen eltarthatna egy örökkévalóságig” (Lem, 2002, 49. o.). Az élet eredetét ennek eredményeként csak „az az egyszerű tény bizonyítja, hogy létezünk, és ezért mi magunk is közvetett érv a biogenezis mellett” (Lem, 2002, 50. o.).

Korántsem tudományos-fantasztikus író ugyanerre a következtetésre jut, de a Nobel-díjas, a modern molekuláris biológia egyik megalapítója, a DNS – az „élet molekulája” – felfedezésének társszerzője, F. Crick, aki Kifejezetten az élet spontán létrejöttének elhanyagolható valószínűségével foglalkozva tovább írja: „Ő maga az a tény, hogy itt vagyunk, szükségszerűen azt jelenti, hogy az élet valóban elkezdődött” (Crick, 2002, 77. o.).

AZ ÉS. Vernadsky általában úgy véli, hogy „a földi élet kezdetére vonatkozó minden kérdést, ha volt ilyen, figyelmen kívül kell hagyni ... Ezek a kérdések kívülről kerültek a tudományba, kívülről származtak - az emberiség vallási vagy filozófiai keresése során. Mindannyian ismert, pontosan megállapított tények semmiben nem változnak, még akkor sem, ha mindezek a problémák negatív megoldást kapnak, vagyis ha elismerjük, hogy az életnek mindig nem volt és nem volt kezdete, hogy az élő - az élő szervezet - soha nem és sehol sem inert anyagból származik, és hogy a Föld történetében általában voltak élettől mentes geológiai korszakok” (Vernadsky, 2004, 53. o.).

Kritikus légköri oxigénszintek

L. Berkner és L. Marshall (1966, idézi Perelman, 1973) szerint az abiogén korszakban az oxigéntartalom nem haladta meg a jelenlegi szint 0,1%-át. Az oxigén a víz fotodisszociációja következtében keletkezett. Ilyen körülmények között az élet csak a 12 méternél mélyebb tározókban fejlődhetett ki.A modern 1%-os oxigéntartalom elérésekor lehetőség nyílt az ultraibolya sugárzás elnyelésére. Az életterület jelentősen bővült, mivel 30 cm víz elegendő az ultraibolya sugárzás megtartásához. Ezt a szintet a paleozoikum korszak elején érték el (kb. 600 millió évvel ezelőtt). Mindössze 20 millió év alatt sok új faj keletkezett, és felgyorsult az oxigén felhalmozódása a légkörben. Már 200 millió év után (a szilúr vége, 400-420 millió évvel ezelőtt) az oxigéntartalom elérte a mai 10%-át. Az ózonpajzs olyan erős lett, hogy az élet a földre érkezhetett. Ez az evolúció új robbanásához vezetett.

A bioszféra fejlődésének szakaszai

Az emlősök és zárvatermők birodalma 60 millió évvel ezelőtt kezdődött, vagyis a bioszféra modernhez közeli megjelenést kapott. 6 millió évvel ezelőtt megjelent a főemlősök egy csoportja, amelyek a modern ember közvetlen és közvetlen ősei - a hominidák. 600 000 évvel ezelőtt jelent meg a Homo sapiens, körülbelül 60 000 évvel ezelőtt uralta a tüzet, és ezzel élesen kitűnt a természetből. A modern civilizáció kialakulása egy körülbelül 6 ezer évvel ezelőtti időszakra, illetve a modern termelési mód megjelenésére és az újkor kezdetére tehető.

6 évszázaddal ezelőtt. Az antropogén környezeti hatás talán a 20. század közepére érte el a globális léptéket.

Az Allbest.ru oldalon található

...

Hasonló dokumentumok

    A kémiai elemek eloszlásának mennyiségi értékelése. A clarkok elterjedésének szabályszerűségei. A csillagok spektrumának tanulmányozása. A kémiai elemek képződésének folyamatai. A hidrogén átalakulása héliummá. A Föld összetételének becslése. A földkéreg elemeinek Clarkjai.

    absztrakt, hozzáadva: 2013.05.16

    A kémiai elemek osztályozása, amely megállapítja az elemek különböző tulajdonságainak az atommag töltésétől való függését - a D.I. periodikus törvényének grafikus kifejezése. Mengyelejev: A felfedezés története, szerkezete és szerepe az atom- és molekuláris tudomány fejlődésében.

    bemutató, hozzáadva 2012.09.26

    A kémiai elemek osztályozása, helyzetük a periódusos rendszerben. Az elemek különbségei a különféle elektronikus pályák (s, p, d, f) elektronokkal való kitöltési foka szerint. A vizsgált elemek biológiai szerepe és vegyületeik felhasználása a gyógyászatban.

    bemutató, hozzáadva 2014.10.01

    A periódusos rendszer számos elemének felfedezésének érdekes tényeinek leírása. A kémiai elemek tulajdonságai, nevük eredete. Felfedezéstörténet, esetenként elemek megszerzése, nemzetgazdasági jelentősége, terjedelme, biztonsága.

    absztrakt, hozzáadva: 2009.11.10

    A kémiai elemek geokémiai osztályozása Goldschmidt szerint: sziderofil, kalkofil, litofil és atmofil. A kémiai elemek migrációjának külső és belső tényezői. Természetes és technogén geokémiai gátak és fajtáik.

    teszt, hozzáadva: 2011.01.28

    A kémiai elemek és az egyszerű testek fogalma, a kémiai elemek tulajdonságai. Az elemek által alkotott vegyületek kémiai és fizikai tulajdonságai. Pontos megfeleltetés megtalálása az elemek atomtömegét kifejező számok között, azok helye a rendszerben.

    absztrakt, hozzáadva: 2009.10.29

    A kémiai elemek periodikus rendszerének felépítése: történelem és modernitás. Elektronikus rendszerek szerkezeti felépítése a pályakvantumszám és az elektronikus részhéjak síkjában. Nurlybaev elméletének megjelenésének történelmi előfeltételei.

    szakdolgozat, hozzáadva 2015.01.22

    A felfedezés története és helye a kémiai elemek periodikus rendszerében D.I. Mendeleev halogének: fluor, klór, bróm, jód és asztatin. Az elemek kémiai és fizikai tulajdonságai, alkalmazása. Az elemek bősége és az egyszerű anyagok előállítása.

    bemutató, hozzáadva 2014.03.13

    A kémiai elemek időszakos rendszere. Az atomok és molekulák szerkezete. A koordinációs elmélet főbb rendelkezései. A halogének fizikai és kémiai tulajdonságai. Hidrogénvegyületek tulajdonságainak összehasonlítása. A p-, s- és d-elemek tulajdonságainak áttekintése.

    előadás, hozzáadva 2014.06.06

    A periódusos rendszer s-blokkjának elemeinek kémiai tulajdonságai. Az IA és IIA csoport elemeinek csapadékképződési mechanizmusai. A potenciálkülönbség előfordulása a sejtmembránokon. A nátrium, kálium, kalcium, magnézium elektronikus szerkezete és biológiai antagonizmusa.