Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения
История химии



Яндекс.Метрика

Первая геохимическая классификация элементов

Первую геохимическую классификацию элементов на основе периодической системы разработал в 20—30-х годах В. Гольдшмидт. Он выделил три группы элементов: сидерофильные (образуют с Fe непрерывные твердые растворы), халькофиль-ные (образуют сульфаты) и литофильные (образуют силикаты и другие оксиды). Эта классификация основана на учете специфики строения наружных электронных оболочек соответствующих атомов. Ионы литофильных элементов имеют 8 наружных Электронов в s и 7-подоболочках; у халькофильных элементов ионы содержат 18 наружных электронов в J-, р- и «/-состояниях (исключение составляют лишь сера и ее тяжелые аналоги). Наконец, сидерофильные элементы имеют переходный характер: ионы в их соединениях содержат от 8 до 18 электронов в наружных оболочках. Все эти группы и образуют геохимические «поля-блоки», причем халькофиль-ные и сидерофильные элементы создают «поле» во внутренней части системы, тогда как внешние ее части —«поля» литофильных элементов.
Закономерности распределения элементов в периодической системе позволили объяснить явление изоморфизма — замещение в кристаллических решетках минералов атомов и атомных групп другими атомами и атомными группами. Для этого потребовалось оценить значения энергий связи между различными атомами в кристаллических решетках и широко использовать данные по ионным и атомным радиусам элементов. Все эти результаты имеют большое практическое значение.
Проблемы космохимии, и в первую очередь происхождения химических элементов, благодаря нуклеогенезису в звездах решают ныне на основе ядерного уровня представлений о периодичности. Изучение состава метеоритов и лунного грунта в земных лабораториях, данные, полученные автоматическими станциями на Венере и Марсе, показывают, что в состав этих объектов входят те же химические элементы, которые известны на Земле. Об этом свидетельствует и спектральный анализ звездных атмосфер. Таким образом, закон периодичности применим и для других областей Вселенной XX в. можно справедливо назвать веком широчайшего использования катализа в химии. Хотя каталитические явления изучаются и используются на практике, закономерности катализа, их сущность еще во многом остаются неясными. Посмотрим, какую роль играет учение о периодичности применительно к проблемам катализа, в какой мере периодическая система может служить основой для систематизации данных по каталитическим свойствам веществ.
Отметим сразу, что решение задачи установления закономерных связей каталитических свойств элементов с положением последних в периодической системе в целом пока не найдено. Лишь в определенных группах каталитических реакций с одинаковым механизмом протекания удалось подметить отчетливую корреляцию с периодической системой. Так, обширную область каталитических процессов составляют гетерогенные реакции окисления-восстановления. К ним относятся, например, получение метана посредством гидрирования СО и СО2, синтез углеводородов и спиртов из СО и водорода, синтез аммиака окисление СО в ходе производства серной кислоты и т. д. Для этих процессов были испробованы многие сотни катализаторов, прежде чем среди них были найдены наиболее эффективные. Выяснилось, что хотя оптимальные катализаторы процессов окисления и восстановления значительно отличаются по своему составу, но все они отмечены одной общей чертой: в их состав входит хотя бы один из элементов, расположенных во второй половине ^-рядов, т.е. все они оказываются ^-элементами (V, Сг, Mn, Fe, Со, Ni, Си—3 ^-элементы; Mo, Ru, Rh, Pd, Ag — 4-элементы; W, Re, Pt—5^-элементы). Заметную каталитическую активность по отношению ко многим процессам окисления-восстановления проявляют соединения, содержащие лантаноиды, т. е. 4/-элементы. Таким образом, для данной группы каталитических реакций в периодической системе может быть четко обрисована область элементов, ответственных за каталитический эффект. Все это элементы побочных подгрупп таблицы Д. И. Менделеева.


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200


Интересное



 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.