Nikkel undergruppe

Nikkelundergruppe  - kemiske grundstoffer i den 10. gruppe af det periodiske system af kemiske grundstoffer (ifølge den forældede klassificering  - grundstoffer i den sekundære undergruppe af gruppe VIII) [1] . Gruppen omfatter nikkel Ni, palladium Pd og platin Pt. Baseret på atomets elektroniske konfiguration hører darmstadtium -elementet Ds, kunstigt syntetiseret i 1994, til samme gruppe .

Egenskaber

De to elementer i gruppen, palladium og platin, tilhører platinmetalfamilien . Som i andre grupper udviser medlemmer af den 10. gruppe af elementer mønstre af elektronisk konfiguration , især af ydre skaller, som et resultat af hvilke elementerne i denne gruppe viser lignende fysiske egenskaber og kemisk adfærd:

Nogle egenskaber ved elementer i den 10. gruppe

Metaller i den 10. gruppe har en farve fra hvid til lysegrå, har en stærk glans, modstandsdygtighed over for anløbning ( oxidation ) under normale forhold , er meget formbare , har en oxidationstilstand på +2 til +4 og under særlige forhold +1 . Eksistensen af ​​+3-staten diskuteres, da en sådan tilstand kan være tilsyneladende, skabt af +2- og +4-staterne. Teorien antyder, at gruppe 10-metaller under visse betingelser kan have en oxidationstilstand på +6, men dette er endnu ikke endeligt bevist i laboratorieforsøg.

Historie

Nikkel blev opdaget i 1751. Men længe før det var saksiske minearbejdere godt klar over malmen, som udadtil lignede kobbermalm og blev brugt i glasfremstilling til at farve glas grønt. Palladium blev opdaget af den engelske kemiker William Wollaston i 1803 . Wollaston isolerede det fra platinmalm bragt fra Sydamerika . Platin var ukendt i Europa indtil det 18. århundrede. For første gang blev platin opnået i ren form fra malme af den engelske kemiker W. Wollaston i 1803. I Rusland, tilbage i 1819, i alluvialt guld udvundet i Ural , blev et "nyt sibirisk metal" opdaget. Først blev det kaldt hvidguld, platin blev fundet på Verkh-Isetsky og derefter på Nevyansk og Bilimbaevsky minerne. Rige placers af platin blev opdaget i anden halvdel af 1824, og det følgende år begyndte minedriften i Rusland [2] .

Darmstadtium blev kunstigt syntetiseret i 1994 ved Center for Heavy Ion Research ( Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI ), Darmstadt [ 3] .  Det nye grundstof blev opnået i fusionen af ​​nikkel- og blyatomer ved at bombardere et blymål med nikkelioner accelereret i UNILAC-ionacceleratoren ved GSI.

Udbredelse i naturen og biosfæren

Nikkel er ret almindeligt i naturen - dets masseindhold i jordskorpen er omkring 0,01%. Det forekommer i jordskorpen kun i bundet form; jernmeteoritter indeholder naturligt nikkel (op til 8%). Palladium er et af de mest sjældne grundstoffer, dets gennemsnitlige koncentration i jordskorpen er 1⋅10 −6  % efter masse. Platin er også et af de mest sjældne grundstoffer, dets gennemsnitlige koncentration i jordskorpen er 5⋅10 −7  % efter masse. Begge metaller findes i naturlig form, i form af legeringer og forbindelser.

Nikkel er et af de sporstoffer, der er nødvendige for den normale udvikling af levende organismer. Nikkel er kendt for at deltage i enzymatiske reaktioner hos dyr og planter. Hos dyr akkumuleres det i keratiniseret væv, især i fjer. Et øget indhold af nikkel i jorden fører til endemiske sygdomme - grimme former opstår i planter, og øjensygdomme hos dyr forbundet med ophobning af nikkel i hornhinden.

Palladium og platin i umærkeligt små mængder og uden at spille nogen rolle, er ifølge nogle kilder til stede i levende organismer. .

Ansøgning

Nikkel er grundlaget for de fleste superlegeringer  , højtemperaturmaterialer, der bruges i luft- og rumfartsindustrien til dele af kraftværker. Nikkelbelægning  er skabelsen af ​​en nikkelbelægning på overfladen af ​​et andet metal for at beskytte det mod korrosion. Produktion af jern-nikkel, nikkel-cadmium, nikkel-zink, nikkel-brint batterier . Nikkel er meget udbredt til fremstilling af mønter i mange lande [4] . Nikkel bruges også til fremstilling af strengeviklinger til musikinstrumenter .

Palladium bruges ofte som katalysator, hovedsageligt til hydrogenering af fedtstoffer og krakning af petroleum . Palladium og palladiumlegeringer bruges i elektronik til sulfidbestandige belægninger (en fordel i forhold til sølv). Palladiumbelægninger påføres elektriske kontakter for at forhindre gnistdannelse. Bank of Russia prægede palladium-erindringsmønter i meget begrænsede mængder. [5] I nogle lande bruges en lille mængde palladium til at opnå cytostatika  - i form af komplekse forbindelser, der ligner cis-platin .

Platin bruges som katalysator (oftest i en legering med rhodium , og også i form af platin sort  , et fint pulver af platin opnået ved at reducere dets forbindelser). Platin bruges i smykker og tandpleje, såvel som i medicin. Platin og dets legeringer er meget udbredt til fremstilling af smykker . Hvert år forbruger verdens smykkeindustri omkring 50 tons platin. Russisk efterspørgsel efter platinsmykker er 0,1% af verdensniveau. Platin, guld og sølv  er de vigtigste metaller, der udfører en monetær funktion. Imidlertid begyndte platin at blive brugt til at lave mønter flere årtusinder senere end guld og sølv. Verdens første platinmønter blev udstedt og var i omløb i det russiske imperium fra 1828 til 1845. De platinmønter, der i øjeblikket udgives af forskellige lande, er bullionmønter . I perioden fra 1992 til 1995 blev investeringsplatinmønter i pålydende værdier på 25, 50 og 150 rubler udstedt af Bank of Russia.

Galleri

• Et stykke nikkel fremstillet ved elektrolyse. Gråligt blankt metal

• Palladium krystal. Sølvhvidt blødt formbart metal

• Krystaller af ren platin. Tungt, blødt sølvhvidt metal

Se også

• Platingruppe metaller

Noter

1. ↑ Periodisk system Arkiveret 10. april 2016 på Wayback Machine på IUPAC 's hjemmeside
2. ↑ Maksimov M. M. Ural guld // Essay om guld . - M. : Nedra, 1977. - S. 83. - 128 s.
3. ↑ S. Hofmann et al. Produktion og henfald af 269 110  // Zeitschrift für Physik A. - 1995. - T. 350 , nr. 4 . - S. 277-280 .  (utilgængeligt link)
4. ↑ Hvad er mønter lavet af? (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 31. januar 2011. Arkiveret fra originalen 13. december 2010. (ubestemt) 
5. ↑ Se f.eks. nyhederne på Sberbanks hjemmeside Arkivkopi dateret 29. maj 2007 på Wayback Machine

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 0-08-037941-9
• 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 978-0-13-175553-6