Елементите

Химичният елемент се образува от група от атоми с определен брой протони в ядрата си. Атомът не може да бъде разделен или превърнат в друг чрез обикновени химични средства, а само чрез ядрени реакции. Х.е. е просто вещество, но последното понятие е по-широко, тъй като включва т.нар. алотропни форми, няколко разновидности на един и същи елемент, както напр. аморфният въглерод има своите външно различни, но същностно сходни "братя" - графит, графен, диамант и фулерен. Изотопите, от своя страна, са друг тип разновидности, които вече се различават и по броя на неутроните си. Елементите се класират по определени признаци в периодична система.


Разделянето на елементите на секции и подсекции е донякъде условно, поради което съществуват редица системи, една от тях е представена тук. Ще дадем някои основни свойства и приложения на повечето елементи с що годе съществена значимост, като започнем с обща характеристика на съответната група.

АЛКАЛНИ МЕТАЛИ
Намират се в първа група. С най-силни основни свойства и висока реактивоспособност (естествено се срещат само като съединения), които растат с атомния номер. С един валентен електрон.
Литий (Li). С огромни струпвания на места в космоса. Употреба за електрохимични прибори, лазери, във въздухоплаването и ядрената енергетика, специални сплави, лабораторни реактиви, медикаменти и добавки.
Натрий (Na). Голяма наличност в земната кора и световния океан, важна роля и при живите организми, голяма разтворимост на повече му соли. Множествени употреби в промишлеността, бита, кулинарията и медицината.
Калий (K). Съединенията му са разпространени в земната кора, използват се повсеместно в селското стопанство, галванотехниката, пиротехниката, лабораторната работа и медицината. Един от най-важните за биологичните процеси, предимно вътреклетъчен елемент.
Рубидий (Rb) и цезий (Cs). Първият все още има умерено (но разсеяно) разпространение, а вторият е значително по-рядък. И двата обаче имат нарастваща употреба в модерната промишленост, а растат и данните за полезни медицински свойства. Синтетичният радиоктивен цезий (Cs-137) е сериозен съвременен замърсител на екосферата.

АЛКАЛОЗЕМНИ МЕТАЛИ
Намират се във втора група. Те са като цяло по-твърди, по-слабо разтворими и по-малко реактивоспособни, в сравнение с алкалните (и все пак достатъчно активни, за да не се срещат в свободно състояние в природата). С два валентни електрона.
Берилий (Be). Рядък, силно токсичен елемент. Използва се за различни сплави, в ядрената енергетика и аерокосмическата техника.
Магнезий (Mg). Един от най-разпространените елементи в земната кора и световния океан. Съединенията му има множество промишлени употреби – за леки сплави и акумулатори, в пиротехниката, военното дело и медицината. Особено важен за живите организми, например като централен елемент в хлорофила при растенията, както и кофактор на стотици ензимни реакции при животните и човека, които са съществени за нервните процеси, кръвообращението, хормоналната обмяна и процесите на детоксикация.
Калций (Ca). Силно разпространен, най-вече в земната кора, важен за скалообразуването. Повечето му съединения са слабо разтворими и участват в образуването на твърдите компоненти на организмите – стъбла и корени на растенията, черупки, пера и скелетни образувания при животните. По-малки, но важни количества участват в кръвосъсирването и обмяната на клетките, особено в мускулите, сърцето и нервните тъкани. Промишленото им и битово значение също е забележително – особено в строителството, металургията и ядрения синтез.
Стронций (Sr) и барий (Ba). По-малко разпространени, близки но свойства до калция елементи. Използват се в модерни промишлени производства и в медицината. Радиоактивният Sr-90 е дълготраен радиоактивен замърсител.
Радий (Ra). Един от редките и силно радиоактивните метали; преди да стане ясна голямата опасност от тях, се е използвал за осветителни тела и даже за вътрешна употреба. С течение на времето отделя радон.

ПРЕХОДНИ МЕТАЛИ
Това са елементи с електрони на d- и f орбитите.  Характерна е преходната валентност, в диапазона от 1-ва до 7-ма; при ниска степен на окисление това са алкални съединения, при висока степен - киселинни, а при междинни степени - амфотерни. Много от преходните метали се отличават с каталитична активност. Разделят се на няколко подгрупи. Медта, среброто и златото са в 11 група (по-рано - първа подгрупа) от Периодичната система.

Мед. В чист вид те я розова, но от окислението на въздуха придобива златист отенък. Още от древността са използвали находищата от самородна мед (и по-късно сплавта й с олово - бронз), а промишлеността и досега развива употребата на този метал (особено в електротехниката). Като полублагороден метал се цени след златото и среброто. Алхиците и астролозите са я свързвали с любовта и Венера. Съединенията на медта могат да са от първа валентност, но по правило те са нестабилни, както и по-високите от 2-ра. Устойчиви са тези, в които тя е във втора валентност. Така медният сулфат (син камък) е прадиционен селскостопански препарат с инсектицидно действие. Във висшите растения и при животните мед се съдържа в малки, но активни (подпомагащи обменни и защитни ензими) концентрации, основно пренасяна от белтъка церулоплазмин. Излишните количества от този метал са токсични.
Сребро. Също известен от древността благороден метал, посвещаван на Луната. Среброто се е ценяло и се цени като материал за монети и бижута в диапазона между медта и златото. В самороден или изкуствено пречистен вид, то е блестящо сиво-блезникаво. С изключително висока пластичност, топло- и  електропроводимост. Среща се и като примес към злато и други самородни метали, както и в сложни руди. Влиза в състава на ценни сплави и съединения, които се използват в електротехниката, фотографията, отиката, метеорологията и др. От древни времена се прилага като антисептично средство (особено като колоиден разтвор - "сребърна вода"). За разлика от него разтворимите сребърни съединения могат да са токсични при свръхдозиране или при по-умерено - след дълго време да доведят до посивяване на кожата (аргирия).
Злато. Най-известният благороден метал, символ на материалното благосъстояние, а при древните - на живота и Слънцето. Макар и много рядък елемент, високата му плътност и концентрираност на отделни места позволява сравнително лесно добиване от древността, вкл. чрез промиване на златоносни пясъци. Пластичността му пък улеснява обработката - за получаване на монети и бижута, а ниската му реактивоспособност обуславя траййността му. Подобно на среброто, в метален вид е почти нетоксично за човека, но съединенията му са, още повече, проблемни (при използването им като лекарства) и могат да се приемат безопасно само при твърде ниски дози.
Желязо. Числи се към 8 група. Чистият метал е срибристо-бял, но бързо потъмнява, поради високата си реактивоспособност. Силно разпространен в земната кора; счита се, че е преобладаващ елемент в земното ядро и образува струпвания на много места в космоса, основна съставка е на много метеорити. Технологичната му употреба датира поне от 4 хилядолетие пр.н.е. Естествените примеси, тяхното пречистване и добавянето на други съставки като въглерод и легиращи метали, създава големи възможности да се променят свойствата му, според изискванията на човека. Други важни приложения се обуславят от магнитните му свойства. Желязото е жизнено необходимо за растителните и животински видове, при последните е преносител на кислорода чрез хемоглобина и образува депа чрез феритина; обаче излишъците са сериозно токсични.


ПОСТПРЕХОДНИ МЕТАЛИ


ПОЛУМЕТАЛИ (МЕТАЛОИДИ)


ХАЛКОГЕНИ


ХАЛОГЕНИ


БЛАГОРОДНИ ГАЗОВЕ

Радон

ЛАНТАНОИДИ


АКТИНОИДИ


СУПЕРАКТИНОИДИ


Наръчник

© Copyright 2024 М.И.Р. Всички права запазени.