Химические элементы

Про то, что все живые организмы дышат кислородом, упоминать даже не стоит. Это общеизвестный факт. Кислород вступает в реакции со всеми известными металлами, образуя оксиды этих элементов. Какие-то металлы реагируют при комнатной температуре, например медь. Если ее зашкурить до блеска, то она достаточно быстро покрывается оксидной пленкой CuO, реагируя с кислородом воздуха. Другие металлы необходимо нагревать, чтобы они смогли прореагировать с кислородом, например цирконий.

С процессом горения каждый из нас тоже сталкивался. В большинстве случаев, когда мы говорим про горение, то имеется в виду, что какое-то вещество взаимодействует с кислородом, при этом выделяется энергия в виде тепла и света.

Кислород является сильным окислителем. Конечно, не таким сильным, как фтор, но все же. Вступая в химическую реакцию, он окисляет другие элементы, то есть отбирает у них электроны. Он также, как и фтор, хочет полностью заполнить свою внешнюю орбиталь двумя недостающими электронами (фтору, правда, нужен всего лишь 1 электрон).

Кислород применяется в металлургии. Им продувают расплавленный чугун, чтобы избавиться от растворенного углерода. Таким образом получают сталь. Также кислород применяют для газопламенной резки и сварки металлов. Еще одной областью применения является космическая промышленность, где он применяется в качестве окислителя ракетного топлива. Применяется и в медицине в виде газовых смесей в наркозной аппаратуре, кислородных коктейлей и др. В пищевой промышленности кислород обозначается как пищевая добавка Е948 — упаковочный газ.

Фосфор. Источник удобрений

Данный элемент был открыт в 1669 году гамбургским алхимиком Геннингом Брандтом. Как и другие алхимики, он пытался найти философский камень, но нашел всего лишь фосфор. Он проводил опыты с человеческой мочой, так как полагал, что раз она золотистого цвета, то в ней содержится золото. Он собирал ее ведрами, затем кипятил, чтобы удалить воду. Представляете как все это пахло?! Получившаяся субстанция очень ярко горела, да и светилась в темноте сама по себе. Брандт демонстрировал полученное «магическое» вещество состоятельным людям, которые платили за это. Назвал данное вещество phosphorus mirabilis, что с латинского переводится как «чудотворный носитель света».

Но Брандт не стремился изучить полученный фосфор. Он довольствовался только тем, что зарабатывал, развлекая состоятельных людей. Так продолжалось длительное время, пока фосфор не попал в руки Лавуазье, которые доказал, что это самостоятельный химический элемент.

Исходя из расположения в таблице Менделеева, фосфор следует назвать аналогом азота. Однако их физические и химические свойства сильно отличаются. Мы бы даже сказали совсем. Единственное, что их объединяет, так это то, что оба эти элемента необходимы животным и растениям.

Фосфор образует около 190 минералов. Самым важным является апатит Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH), который применяется для производства фосфорной кислоты, которая в свою очередь идет на производство фосфорных удобрений. Посмотреть на данное производство вы можете на нашем YouTube-канале в видео под названием «Фосфогипс». Фосфор играет важную роль в жизни растений. Его нехватка приводит к уменьшению количества и размеров семян.

Фосфор является неметаллом и имеет несколько аллотропных модификаций, таких как: белый, красный, черный и металлический фосфор. Самым известным является белый фосфор. Он способен светиться в темноте некоторое время. Стоит отметить, что чистый белый фосфор ядовит. Если белый фосфор нагреть без доступа кислорода до температуры 250 °C, то он превратится в красный фосфор. Эта модификация менее химически активная и не способна светиться в темноте. Черный фосфор получают также при нагревании, но еще и под высоким давлением. Для получения металлического фосфора необходимо приложить еще большее давление.

Применяется фосфор в спичечной промышленности, металлургии и как мы уже писали выше, в химической промышленности. И если вы думаете, что фосфор содержится в головках спичек, то ошибаетесь. Его перемешивают со стеклянным порошком и клеем, а затем наносят на боковую поверхность спичечных коробков. Некоторые фосфорорганические соединения применяются в качестве лекарств, другие для борьбы с вредителями.

В военных целях производится фосфин PH₃ — ядовитый бесцветный газ с чесночным запахом. Также из-за своей горючести белый фосфор применяют для производства зажигательных бомб.

Научные знания о фосфоре раньше применялись и с целью одурачивания людей. Когда церковь хотела явить чудо, например самозагорающуюся свечу, то на фитиль наносили раствор фосфора в сероуглероде CS₂. Сероуглерод со временем испарялся, оставались крупинки фосфора, который окислялся кислородом воздуха и самовозгорался. Чудо!

Сера. Стара, как мир