Subgrup de nichel

Subgrupa nichel  - elemente chimice din grupa a 10-a din tabelul periodic al elementelor chimice (conform clasificării învechite  - elemente din subgrupa secundară din grupa VIII) [1] . Grupul include nichel Ni, paladiu Pd și platină Pt. Pe baza configurației electronice a atomului, elementul darmstadtium Ds, sintetizat artificial în 1994, aparține aceluiași grup .

Proprietăți

Cele două elemente ale grupului, paladiu și platină, aparțin familiei metalelor platinei . Ca și în alte grupuri, membrii celui de-al 10-lea grup de elemente prezintă modele de configurație electronică , în special ale învelișurilor exterioare, drept urmare elementele acestui grup prezintă proprietăți fizice și comportament chimic similare:

Unele proprietăți ale elementelor din grupa a 10-a

Metalele din grupa a 10-a au o culoare de la alb la gri deschis, au un luciu puternic, rezistență la pătare ( oxidare ) în condiții normale , sunt foarte maleabile , au o stare de oxidare de la +2 la +4 și în condiții speciale +1 . Existența stării +3 este dezbătută, deoarece o astfel de stare poate fi aparentă, creată de stările +2 și +4. Teoria sugerează că metalele din grupa 10 pot avea, în anumite condiții, o stare de oxidare de +6, dar acest lucru nu a fost încă dovedit definitiv în experimente de laborator.

Istorie

Nichelul a fost descoperit în 1751. Cu toate acestea, cu mult înainte de asta, minerii sași cunoșteau bine minereul, care semăna în exterior cu minereul de cupru și era folosit în fabricarea sticlei pentru a colora sticla în verde. Paladiul a fost descoperit de chimistul englez William Wollaston în 1803 . Wollaston a izolat-o din minereul de platină adus din America de Sud . Platina a fost necunoscută în Europa până în secolul al XVIII-lea. Pentru prima dată, platina a fost obținută în formă pură din minereuri de către chimistul englez W. Wollaston în 1803. În Rusia, în 1819, în aurul aluvionar extras din Urali , a fost descoperit un „nou metal siberian”. La început a fost numit aur alb, platina a fost găsită pe Verkh-Isetsky, iar apoi pe minele Nevyansk și Bilimbaevsky. Placeri bogați de platină au fost descoperiți în a doua jumătate a anului 1824, iar în anul următor, exploatarea sa a început în Rusia [2] .

Darmstadtium a fost sintetizat artificial în 1994 la Centrul de Cercetare a Ionilor Grei ( Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI ), Darmstadt [ 3] .  Noul element a fost obținut în fuziunea atomilor de nichel și plumb prin bombardarea unei ținte de plumb cu ioni de nichel accelerați în acceleratorul de ioni UNILAC de la GSI.

Distribuția în natură și biosferă

Nichelul este destul de comun în natură - conținutul său de masă în scoarța terestră este de aproximativ 0,01%. Se găsește în scoarța terestră numai sub formă legată; meteoriții de fier conțin nichel nativ (până la 8%). Paladiul este unul dintre cele mai rare elemente, concentrația sa medie în scoarța terestră este de 1⋅10 −6  % în masă. Platina este, de asemenea, unul dintre cele mai rare elemente, concentrația sa medie în scoarța terestră fiind de 5⋅10 −7  % în masă. Ambele metale se găsesc sub formă nativă, sub formă de aliaje și compuși.

Nichelul este unul dintre oligoelementele necesare pentru dezvoltarea normală a organismelor vii. Se știe că nichelul participă la reacțiile enzimatice la animale și plante. La animale, se acumulează în țesuturile keratinizate, în special în pene. Un conținut crescut de nichel în sol duce la boli endemice - la plante apar forme urâte, iar la animale boli oculare asociate cu acumularea de nichel în cornee.

Paladiul și platina în cantități imperceptibil de mici și fără a îndeplini vreun rol, conform unor surse, sunt prezente în organismele vii. .

Aplicație

Nichelul este baza majorității superaliajelor  , materialelor de înaltă temperatură utilizate în industria aerospațială pentru părțile centralelor electrice. Placarea cu nichel  este crearea unui strat de nichel pe suprafața altui metal pentru a-l proteja de coroziune. Producția de baterii fier-nichel, nichel-cadmiu, nichel-zinc, nichel- hidrogen . Nichelul este utilizat pe scară largă în producția de monede în multe țări [4] . Nichelul este, de asemenea, utilizat pentru producerea de înfășurări de coarde pentru instrumente muzicale .

Paladiul este adesea folosit ca catalizator, în principal în hidrogenarea grăsimilor și cracarea petrolului . Paladiul și aliajele de paladiu sunt folosite în electronică pentru acoperiri rezistente la sulfuri (un avantaj față de argint). Acoperirile cu paladiu sunt aplicate pe contactele electrice pentru a preveni scânteile. Banca Rusiei a bătut monede comemorative de paladiu în cantități foarte limitate. [5] În unele țări, o cantitate mică de paladiu este utilizată pentru a obține medicamente citostatice  - sub formă de compuși complecși, similari cu cis-platină .

Platina este folosită ca catalizator (cel mai adesea într-un aliaj cu rodiu și, de asemenea, sub formă de negru de platină  , o pulbere fină de platină obținută prin reducerea compușilor săi). Platina este folosită în bijuterii și stomatologie, precum și în medicină. Platina și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă pentru producția de bijuterii . În fiecare an, industria mondială de bijuterii consumă aproximativ 50 de tone de platină. Cererea Rusiei pentru bijuterii din platină este de 0,1% din nivelul mondial. Platina, aurul și argintul  sunt principalele metale care îndeplinesc o funcție monetară. Cu toate acestea, platina a început să fie folosită pentru fabricarea monedelor cu câteva milenii mai târziu decât aurul și argintul. Primele monede de platină din lume au fost emise și au fost în circulație în Imperiul Rus între 1828 și 1845. Monedele de platină emise în prezent de diferite țări sunt monede de lingouri . În perioada 1992-1995 , Banca Rusiei a emis monede de platină de investiții în valori de 25, 50 și 150 de ruble.

Galerie

• O bucată de nichel produsă prin electroliză. Metal lucios gri

• Cristal de paladiu. Metal alb argintiu, moale, maleabil, ductil

• Cristale de platină pură. Metal greu, moale alb-argintiu

Vezi și

• Metale din grupa platinei

Note

1. ↑ Tabel periodic Arhivat 10 aprilie 2016 la Wayback Machine pe site-ul IUPAC
2. ↑ Maksimov M. M. Ural gold // Eseu despre aur . - M. : Nedra, 1977. - S. 83. - 128 p.
3. ↑ S. Hofmann și colab. Producția și degradarea 269 110  // Zeitschrift für Physik A. - 1995. - T. 350 , Nr. 4 . - S. 277-280 .  (link indisponibil)
4. ↑ Din ce sunt făcute monedele? (link indisponibil) . Data accesului: 31 ianuarie 2011. Arhivat din original la 13 decembrie 2010. (nedefinit) 
5. ↑ Vezi, de exemplu, știrile de pe site-ul Sberbank Copie de arhivă din 29 mai 2007 pe Wayback Machine

Literatură

• Akhmetov N. S. Chimie generală și anorganică. - M . : Liceu, 2001. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Lidin R. A. Manual de chimie generală și anorganică. - M. : KolosS, 2008. - ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Nekrasov BV Fundamentele chimiei generale. - M. : Lan, 2004. - ISBN 5-8114-0501-4 .
• Spitsyn V.I. , Martynenko L.I. Chimie anorganică. - M. : MGU, 1991, 1994.
• Turova N. Ya. Chimie anorganică în tabele. Tutorial. - M .: CheRo, 2002. - ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chimia elementelor (ed. a doua), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo și Manfred Bochmann, (1999), Advanced anorganic chemistry. (ed. a 6-a), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C.E. Sharpe, A.G. (2008). Chimie anorganică (ed. a III-a). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6