Kobolt undergruppe

Kobolt-undergruppe - kemiske grundstoffer i den 9. gruppe af det periodiske system af kemiske grundstoffer (ifølge den forældede klassificering - elementer i den sekundære undergruppe af gruppe VIII) [1] . Gruppen omfatter cobalt Co, rhodium Rh og iridium Ir. Baseret på atomets elektroniske konfiguration, det kunstigt syntetiserede grundstof meitnerium Mt , først opnået i 1982 ved Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI , Darmstadt , Tyskland [2] [3] som et resultat af reaktionen 209 Bi+ 58 Fe → 266 Mt +n . Meitnerium er opkaldt efter den østrigske fysiker Lise Meitner . Navnet blev godkendt af IUPAC i 1997 [4] .  

Egenskaber

To grundstoffer i gruppen - rhodium og iridium - tilhører familien af ​​platinmetaller . Som med de andre grupper viser medlemmer af gruppe 9-elementer mønstre i elektronisk konfiguration , især i deres ydre skaller, selvom rhodium mærkeligt nok ikke følger denne tendens. Imidlertid viser elementerne i denne gruppe også lignende fysiske egenskaber og kemisk adfærd:

Nogle egenskaber ved elementer i gruppe 9

Kobolt er en ferromagnet , dens Curie-punkt er 1121 °C. Rhodium er et ædelmetal, der overgår platin i kemisk resistens i de fleste korrosive miljøer . Iridium er et metal, der ikke interagerer med syrer og deres blandinger (for eksempel regiavand ) både ved normale og forhøjede temperaturer [5] .

Historie

Koboltforbindelser har været kendt af mennesket siden oldtiden, blå koboltglas, emaljer, maling findes i det gamle Egyptens grave. I 1735 lykkedes det den svenske mineralog Georg Brand at isolere et hidtil ukendt metal fra dette mineral, som han kaldte kobolt. Han fandt også ud af, at forbindelserne af dette særlige element bliver glasblå - denne egenskab blev brugt selv i det gamle Assyrien og Babylon.

Rhodium blev opdaget i England i 1803 af William Hyde Wollaston . Navnet kommer fra andet græsk. ῥόδον - rose , typiske rhodiumforbindelser har en dyb mørkerød farve.

Iridium blev opdaget i 1803 af den engelske kemiker S. Tennant samtidigt med osmium, som var til stede som urenheder i naturligt platin leveret fra Sydamerika . Navnet ( gammelgræsk ἶρις - regnbue) skyldtes de forskellige farver på dets salte.

Udbredelse i naturen og biosfæren

Massefraktionen af ​​kobolt i jordskorpen er 4⋅10 −3 %. I alt kendes omkring 30 koboltholdige mineraler. Indholdet i havvand er cirka (1,7)⋅10 −10 %. Rhodium findes i platinmalme, i nogle gyldne sandstrande i Sydamerika og andre lande. Indholdet af rhodium og iridium i jordskorpen er 10–11  %.

Kobolt er et af de sporstoffer, der er afgørende for kroppen. Det er en del af vitamin B 12 ( cobalamin ). Kobolt er involveret i hæmatopoiese, nervesystemets og leverens funktioner , enzymatiske reaktioner. Menneskets behov for kobolt er 0,007-0,015 mg dagligt. Den menneskelige krop indeholder 0,2 mg kobolt for hvert kilo menneskelig vægt. I fravær af kobolt udvikles acobaltosis .

Overskydende kobolt er også skadeligt for mennesker.

Ansøgning

Legering af stål med kobolt øger dets varmebestandighed , forbedrer mekaniske egenskaber. Bearbejdningsværktøj er lavet af legeringer ved hjælp af kobolt: boremaskiner, fræsere osv. De magnetiske egenskaber af koboltlegeringer bruges i magnetisk registreringsudstyr såvel som i kernerne i elektriske motorer og transformere. Til fremstilling af permanente magneter bruges nogle gange en legering indeholdende omkring 50% kobolt samt vanadium eller krom . Kobolt bruges som katalysator for kemiske reaktioner . Lithiumcobaltat bruges som en højtydende positiv elektrode til produktion af lithiumbatterier. Cobalt silicid er et fremragende termoelektrisk materiale og tillader produktion af termoelektriske generatorer med høj effektivitet. Radioaktivt kobolt-60 (halveringstid 5.271 år) bruges til påvisning af gammastrålefejl og medicin. 60Co bruges som brændstof i radioisotopstrømkilder .

Billeder

• 99,9% ren kobolt fremstillet ved elektrolyse. Hårdt metal.

• Pulverpresset omsmeltet rhodium med en renhed på 99,99%. Sølvgrå hårdmetal.

• iridium krystaller. Sølv metal.

Se også

• Platingruppe metaller

Noter

1. ↑ Periodisk system Arkiveret 17. maj 2008. på IUPAC 's hjemmeside
2. ↑ G. Munzenberg et al. Observation af et korreleret α-henfald i reaktionen 58 Fe on 209 Bi → 267 109  // Zeitschrift für Physik A . - 1982. - T. 309 , nr. 1 . - S. 89-90 .  (utilgængeligt link)
3. ↑ G. Munzenberg et al. Bevis for element 109 fra en korreleret henfaldssekvens efter fusionen af ​​58 Fe med 209 Bi  // Zeitschrift für Physik A. - 1984. - T. 315 , nr. 2 . - S. 145-158 .  (utilgængeligt link)
4. ↑ Commission on Nomenclature of Inorganic Chemistry. Navne og symboler på transfermium-elementer (IUPAC Recommendations 1997)  // Pure and Applied Chemistry . - 1997. - T. 69 , nr. 12 . - S. 2471-2473 .
5. ↑ [www.chemister.ru/Chemie/records.htm Guinness Rekordbog for kemikalier.]

Litteratur

• Akhmetov N. S. Generel og uorganisk kemi. - M . : Higher School, 2001. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Lidin R. A. Håndbog i generel og uorganisk kemi. - M. : KolosS, 2008. - ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Nekrasov BV Fundamentals of General Chemistry. - M. : Lan, 2004. - ISBN 5-8114-0501-4 .
• Spitsyn V.I. , Martynenko L.I. Uorganisk kemi. - M. : MGU, 1991, 1994.
• Turova N. Ya Uorganisk kemi i tabeller. Tutorial. - M .: CheRo, 2002. - ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2. udgave), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0080379419
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo og Manfred Bochmann, (1999), Avanceret uorganisk kemi. (6. udgave), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C.E. Sharpe, A.G. (2008). Uorganisk kemi (3. udgave). Prentice Hall, ISBN 978-0131755536