Полоний
|
-2, 0, +2, +4, +6
|
|
+5, +6
|
В таблице 2 приведены степени окисления
атомов элементов VI
группы.
У элементов главной подгруппы имеются
широкие границы изменения степени окисления: от предельно возможной
отрицательной -2 до предельно
положительной, отвечающей номеру группы.
При переходе от кислорода к теллуру и от
хрома к вольфраму температуры плавления и кипения возрастают. Наименьшие
температуры кипения и плавления имеет кислород, так как поляризуемость его
молекулы невелика. Этим же можно объяснить и плохую растворимость кислорода в
воде: 5 объемов О2 в 100 объемах Н2О при 0°С.
Самым тугоплавким и высококипящим среди
всех металлов является вольфрам. Температура кипения его почти 6000°С, как на
поверхности Солнца. Плавится вольфрам при 3380°С. При такой температуре
большинство металлов превращается в пар.
Высокие температуры плавления металлов VI группы объясняются тем, что у них большая
электронная плотность, т. е. большое число свободных электронов в единице
объема. Как известно, металлическая связь обусловлена взаимодействием свободных
электронов с ион-атомами. У металлов VI группы число свободных электронов доходит до шести на
каждый ион-атом, поэтому они и тугоплавки.
Более подробно я расскажу о
кислороде.
III. История открытия кислорода.
Открытие кислорода ознаменовало начало
современного периода развития химии. С глубокой древности известно, что для
горения необходим воздух, однако сотни лет процесс горения оставался
непонятным. Кислород открыли почти одновременно два выдающихся химика второй
половины XVIII
в. — швед Карл Шееле и англичанин Джозеф Пристли. Первым получил кислород К.
Шееле, но его работа «О воздухе и огне», в которой был описан этот газ, появилась несколько позднее, чем сообщение Д. Пристли.
K. Шееле и Д. Пристли открыли новый
элемент, но не поняли его роли в процессах горения и дыхания. До конца дней
своих они оставались защитниками теории флогистона: горение трактовалось как
распад горючего тела с выделением флогистона, при котором каждое горючее
вещество превращалось в негорючее:
цинк = флогистон + окалина цинка
(горючее) (негорючее)
Отсюда металлы, сера и другие простые
вещества считались сложными и, наоборот, сложные вещества — простыми (известь, кислоты и т. д.).
Необходимость воздуха для горения
сторонники флогистонной теории объясняли тем, что флогистон не просто исчезает
при горении, а соединяется с воздухом или какой-либо, его частью. Если воздуха
нет, то горение прекращается, потому что флогистону не с чем соединяться.
Ф. Энгельс об открытии К. Шееле и Д.
Пристли писал: оба «они не знали, чтоб оказалось у них в руках... Элемент, которому суждено было ниспровергнуть все флогистонные воззрения и
революционизировать химию, пропадал в их руках совершенно бесплодно». Далее Ф.
Энгельс писал, что открытие кислорода принадлежит Лавуазье, так как К. Шееле и
Д. Пристли даже не догадывались, что они описывают.
Освобождение химии от теории флогистона
произошло в результате введения в химию точных методов исследования, начало
которым было положено трудами М. В. Ломоносова. В 1745—1748 гг. М. В. Ломоносов
экспериментально доказал, что горение — это реакция соединения веществ с
частицами воздуха.
Десять лет (1771—1781) были потрачены
французским химиком Антуаном Лавуазье на подтверждение справедливости теории
горения как химического взаимодействия различных веществ с кислородом.
Приступая к изучению явлений горения и «обжигания» металлов, он писал: «Я
предполагаю повторить все сделанное предшественниками, принимая всевозможные
меры предосторожности, чтобы объединить уже известное о связанном или
освобождающемся воздухе с другими фактами и дать новую теорию. Работы
упомянутых авторов, если их рассматривать с этой точки зрения, дают мне
отдельные звенья цепи... Но надо сделать очень многие опыты, чтобы получить
полную последовательность». Соответствующие опыты, начатые в октябре 1772 г., были поставлены А. Лавуазье строго количественно, с тщательным взвешиванием
исходных и конечных продуктов реакций. Он нагревал ртуть в запаянной реторте и
наблюдал уменьшение объема воздуха в ней, образование красных чешуек «ртутной окалины».
В другой реторте он разложил полученную в предыдущем опыте «ртутную окалину», получил ртуть и небольшой объем того газа, который Д. Пристли назвал
«дефлогистированным воздухом», и сделал вывод: сколько расходуется воздуха на
превращение ртути в окалину, столько и выделяется его вновь при разложении
окалины.
Остаток воздуха в реторте, который не
участвовал в реакции, стали называть азотом, что означало безжизненный (в
переводе с греч. «а» — отрицание, «зое» — жизнь). Газ, образовавшийся в
результате разложения «ртутной окалины», проявлял противоположные азоту
свойства — поддерживал дыхание и горение. Поэтому А. Лавуазье назвал его
«жизненный». Позднее это название он заменил латинским словом «оксигенум», заимствованным из греческого языка, где слово «оксюс» означает кислый, а
«геннао» — рождаю, произвожу (рождающий кислоту). На русский язык название
элемента переведено буквально — «кислород».
Итак, в 1777 г. была выяснена сущность
горения. И надобность во флогистоне—«огненной материи» — отпала. Кислородная
теория горения пришла на смену флогистонной.
IV. Биологическая роль кислорода.
Кислород — самый распространенный на Земле
элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом
силикатов), приходится около 47,4% массы твердой земной коры. Морские и пресные
воды содержат огромное количество связанного кислорода — 88,8% (по массе), в
атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % (по объему).
Элемент кислород входит в состав более 1 500 соединений земной коры.
Кислород в атмосфере Земли начал
накапливаться в результате деятельности первичных фотосинтезирующих организмов, появившихся, вероятно, около 2,8 млрд. лет назад. Полагают, что 2 млрд. лет
назад атмосфера уже содержала около 1% кислорода; постепенно из восстановительной
она превращалась в окислительную и примерно 400 млн. лет назад приобрела
современный состав. Наличие в атмосфере кислорода в значительной степени
определило характер биологической эволюции. Аэробный (с участием О2) обмен
веществ возник позже анаэробного (без участия О2), но именно реакции
биологического окисления, более эффективные, чем древние энергетические
процессы брожения и гликолиза, снабжают живые организмы большей частью
необходимой им энергии. Исключение составляют облигатные анаэробы, например, некоторые паразиты, для которых кислород является ядом. Использование
кислорода, обладающего высоким окислительно-восстановительным потенциалом, в
качестве конечного акцептора электронов в цепи дыхательных ферментов, привело к
возникновению биохимического механизма дыхания современного типа. Этот механизм
и обеспечивает энергией аэробные организмы.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: инновационная деятельность, физика и техника.
Предыдущая страница реферата |
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 |
Следующая страница реферата