Занимательная геохимия. Химия земли

Водород — Hydrogenium (H). Атомный номер 1; атомный вес 1,008. Самый легкий элемент, первый в Периодической системе элементов. На долю водорода из всей массы земной коры, считая воду и воздух, приходится около 1 %. Водород — бесцветный, самый легкий газ, в 14 раз легче воздуха. Был открыт в первой половине XVI в. Парацельсом, который получил водород действием железа на серную кислоту. В 1766 г. Кавендиш установил его свойства и указал отличия от других газов. Лавуазье в 1783 г. первый получил водород из воды и доказал, что вода есть химическое соединение водорода с кислородом. На земле водород встречается только в соединениях — в воде, нефти, в тканях живых клеток, а в свободном состоянии лишь в незначительных количествах — в верхних слоях атмосферы. Водород также выделяется при вулканических извержениях. При помощи спектроскопа водород обнаружен на Солнце и на звездах. Сжижается при –252,8 °C, затвердевает при –259 °C. Вещество космоса, по современным представлениям, состоит на 30–50 % из свободного водорода, ядро водорода — протон — является основным кирпичом мироздания. Кроме водорода с атомным весом 1, существуют еще два изотопа с атомным весом 2 и 3 (дейтерий и тритий), которые в соединениях с кислородом дают «тяжелую воду». Водород применяется для наполнения дирижаблей, аэростатов, при автогенной сварке, в химической промышленности для гидрогенизации жиров, для получения аммиака, для получения искусственной нефти и метана из каменного угля и др. Водород и его изотопы широко используются в ядерных реакциях и для получения термоядерных (водородных) бомб.

Вольфрам — Wolframium (W). Атомный номер 74; атомный вес 183,92. Открыт шведским химиком Шееле в 1781 г., в минерале тунгстене, названном впоследствии шеелитом, в чистом виде получен Вёлером лишь в 1850 г. В Англии и во Франции вольфрам называют тунгстен. Вольфрам — тяжелый металл (уд. в. 19,3) серебристо-белого цвета, с высокой температурой плавления (3380 °C, которая используется в так называемых вольфрамо-водородных горелках) и температурой кипения 5930 °C. Не окисляется и не растворяется в кислотах, за исключением царской водки. Тугоплавок. Идет на изготовление быстрорежущей стали и сверхтвердых сплавов, которые носят названия: «победит», «видиа», «карболой». Победит по твердости близок к алмазу и применяется для бурения самых твердых пород. Из вольфрама изготовляют волоски для электроламп. Вольфрам применяется также для изготовления химической посуды и для контактов как заменитель более дорогой платины.

Гадолиний — Gadolinium (Gd). Из группы редкоземельных элементов. Атомный номер 64; атомный вес 156,9. Открыт был впервые в 1800 г. швейцарским химиком Ж. Ш. Мариньяком; название свое получил в 1886 г. в память финского ученого Ю. Гадолина.

Галлий — Gallium (Ga). Атомный номер 31; атомный вес 69,72. Один из элементов, свойства которого были предсказаны Д. И. Менделеевым (экаалюминий). Открыт в 1875 г. французским ученым П. А. Лекок де Буабодраном методом спектрального анализа в цинковой обманке и назван в честь Франции, старинное название которой — Галлия. Галлий — серебристо-белый мягкий металл, уд. в. 5,9, с низкой температурой плавления +29,8 °C (плавится в руке) и высокой температурой кипения 2300 °C; твердый галлий легче жидкого и поэтому плавает в своем расплаве. При этом обладает свойством переохлаждения; принадлежит к числу редких рассеянных элементов; применяется для изготовления термометров, которыми можно измерять широкий интервал температур, вместо ртути, для изготовления светящихся составов, а также для получения оптических зеркал.

Гафний — Hafnium (Hf). Атомный номер 72; атомный вес 178,6. Хотя гафний является более распространенным элементом, чем золото и серебро, и встречается в некоторых минералах в количестве до 30 %, открыт он был рентгено-спектральным путем в соединениях циркония лишь в 1923 г. датским физиком Костером и венгерским химиком Г. Хевеши. Чрезвычайно близок по химическим свойствам цирконию, от которого трудно отделим. Металлический гафний весьма тверд, уд. в. его — 13,3, имеет высокую температуру плавления — 2230 °C, кипит при 5300 °C. В виде окислов входит в сплавы для нитей электронных ламп. Намечается применение его в радиопромышленности и в качестве сверхогнеупора. Название происходит от названия столицы Дании — Копенгагена (Hafnia).