Книга по химии для домашнего чтения

Только два элемента названы по запаху их простых веществ: это бром Br, греческое слово «бромос» означает зловоние (см. 4.38), и элемент осмий Os, греческое слово «осме» в переводе означает запах (см. 4.48). Тетраоксид осмия OsO₄ имеет резкий запах.

По вкусу простого вещества не назван ни один химический элемент.

4.15. СОБСТВЕННЫЕ ИМЕНА ИЗОТОПОВ

Изотопы (см. 4.60) всех химических элементов, кроме изотопов водорода, названий не имеют. Для изотопов же водорода ^A_ZH приняты следующие наименования: ¹₁H — протий ²₁H = D — дейтерий, ³₁H = Т — тритий. Только четвертый изотоп ⁴₁H, неизвестный в природе, не получил специального названия и символа.

Ядра первых трех изотопов также носят специальные названия: протон p⁺ , дейтрон d и тритон t. Тритий, в отличие от протия и дейтерия, радиоактивен, он испускает мягкие -лучи с периодом полураспада 12,3 года, превращаясь в атомы гелия ³₂He. В обычной воде один атом трития приходится на 10¹⁸ атомов протия. Это означает, что во всей гидросфере Земли находится не более 100 кг трития.

Земной тритий — космического происхождения: нейтроны космоса превращают атомы азота в атомы углерода и трития:

¹⁴₇N + ¹₀n = ¹²₆C + ³₁H(T).

Искусственный тритий получают в ядерных реакторах при взаимодействии атомов лития Li с нейтронами:

⁶₃Li + ¹₀n = ⁷₃Li = ⁴₂He + Т.

4.16. ЕСТЕСТВЕННО РАДИОАКТИВНЫЕ

Это калий K и рубидий Rb, создающие ту фоновую радиацию, в которой человечество жило тысячелетиями.

Элемент K (порядковый номер 19), встречающийся в природе в значительном количестве (2,5%), имеет три изотопа (см. 4.60): ³⁹K (93,26%), ⁴¹K (6,73%), ⁴⁰K (0,01%). Только последний изотоп радиоактивен. Половина атомов изотопа распадается за 1,3•10⁹ лет. Такое время называют периодом полураспада:

⁴⁰₁₉K = ⁴⁰₂₀Ca + e^-^; ⁴⁰₁₉Ca + e^- = ⁴⁰₁₈Ar.

При распаде ядра ⁴⁰K в 88% случаев испускается электрон e^- и образуется изотоп кальция ⁴⁰₂₀Ca, а в 12% — происходит захват ядром электрона с нижнего энергетического уровня (K-захват) и появляется изотоп аргона ⁴⁰₁₈Ar. При захвате ядром электрона протон ядра превращается в нейтрон, в результате чего атомный номер (см. 4.4) элемента уменьшается на единицу, т. е. ядро калия превращается в ядро аргона. Ежегодно из 1 г калия образуется около 4•10^-12 мл аргона, поступающего в атмосферу (см. 4.6, 4.29). Миллиарды лет назад изотоп ⁴⁰K был одним из главных генераторов теплоты в земной коре. Его тогда было много, примерно 2%.

Рассеянный; природе элемент Rb (порядковый номер 37) обнаружен во всех минералах и водах, содержащих калий. Рубидий является тенью калия. У нею есть два изотопа: ⁸⁵Rb (72,2%) и ⁸⁷Rb (27,8%). Последний изотоп радиоактивен:

⁸⁷₃₇Rb = ⁸⁷₃₈Sr + е^-^.

Период полураспада этого изотопа равен 5•10¹⁰ лет. Найдено, что 1% всего земного стронция Sr образовался в результате распада ядер ⁸⁷Rb, который, кстати, помог установить, что Земля «живет на свете» уже приблизительно 4,5 млрд. лет.

4.17. ИМЕНА ЭЛЕМЕНТОВ — ОТ НАЗВАНИЙ МИНЕРАЛОВ

Так, элемент цирконий Zr был назван по имени минерала циркона ZrSiO₄, ортосиликата циркония. В русской химической литературе до начала XX в. элемент Zr называли цирконь и циркон.

Элемент бериллий Be получил свое имя от имени минерала берилла состава Be₃Al₂(Si₆O₁₃). Драгоценная разновидность берилла — изумруд (см. 10.22) известная всем, хотя имеют и видели его немногие. Имя элемента марганца Mn произошло от немецкого слова «манганерд» — марганцевая руда.

Элемент бор B назван по имени минерала буры, латинское название которого «боракс».

Элемент натрий Na получил свое имя от арабского слова «натрун», означающего соду, карбонат натрия Na₂CO₃, а вот элемент литий Li был назван с использованием греческого слова «литое», что означает камень. От древних названий, встречающихся в природе веществ, происходят имена элементов калия K и кальция Ca. Первое является производным от арабского названия поташа, карбоната калия K₂CO₃ — «аль-кали», а второе — от латинского названия извести, карбоната кальция CaCO₃ — «кальке» (см. 3.23).

4.18. «БОЛОНСКИЙ ФОСФОР»

В 1602 г. болонский сапожник и алхимик В. Касциароло нашел в горах около г. Болонья (Италия) очень тяжелый плотный камень серого цвета. Алхимик заподозрил в нем наличие золота. Чтобы выделить его, он прокаливал камень вместе с углем и олифой. К удивлению Касциароло, охлажденный продукт реакции стал светиться в темноте красным светом. Алхимик дал найденному камню название «ляпис соларис» — солнечный камень. Известие о светящемся камне произвело сенсацию среди алхимиков (см. 1.2). Камень стали называть «болонским самоцветом», «болонским фосфором».

Впоследствии выяснилось, что Касциароло нашел минерал барит, или сульфат бария, BaSO₄. При взаимодействии BaSO₄ с углем образуется сульфид бария BaS:

BaSO₄ + 2С = BaS + 2СО₂^,