پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
آنانبیم ( Ununbium ) :
آنانبیم نخستین بار در9 فوریه 1996، توسط پیتر آرمبروستر، گوتفرید مونزنبر و تیم آنها تولید شد که در گسلچافت فور چوریوننفورچونگ (GSI) در دارمستات آلمان کار می کردند. آنها اتمهای سرب را با یونهای روی و توسط ابزاری که شتاب دهنده خطی نامیده می شود، بمباران کردند. با این کار اتمهای آنانبیم 277 و ایزوتوپی از آن تولید شد که نیمه عمر 0.24 میلی ثانیه داشت (0.00024 ثانیه). نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانبیم ، آنانبیم 285، حدود 10 دقیقه است. این ایزوتوپ با تجزیه آلفا به دارمستادیم 281 تبدیل می شود.
اثرات آنانبیم بر روی سلامتی
آنانبیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آنانبیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه روئنتژنیم (حدود 0.24 میلی ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانبیم :
عدد اتمی:112
جرم اتمی:277
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه: فلزات کمیاب
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s25f 146d10
پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
آنانکوادیم ( Ununquadium ) :
تاریخچه و کاربردها
آنانکوادیم نخستین باردر سال 1998 توسط دانشمندانی که در موسسه تحقیقات هسته ای جوینت در دوبنای روسیه کار می کردند، تولید شد. آنها اتمهای پلوتونیم را با یونهای کلسیم بمباران کردند. با این کار اتم آنانکوادیم 289 و ایزوتوپی با نیمه عمر حدود 21 ثانیه تولید شد.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانکوادیم، آنانکوادیم 289، حدود 21 ثانیه است. این عنصر با تجزیه آلفا به آنانبیم 285 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم آنانکوادیم تولید شده است، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.
اثرات آنانکوادیم بر روی سلامتی
آنانکوادیم آن قدر ناپایدار است که هر مقداری از آن تشکیل شود، به سرعت به عناصر دیگر تبدیل می شود. بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آنانکوادیم
به علت نیمه عمر بسیارکوتاه آنانکوادیم (حدود 21 ثانیه)، لزومی ندارد که اثرات آن را بر روی محیط زیست بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانکوادیم :
عدد اتمی:114
جرم اتمی:289
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه: فلزات کمیاب
دوره تناوبی :7
شکل الکترونی: Rn7s27p25f 14 6d10
پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
آنانهگزیم ( Ununhexium ) :
آنانهگزیم،نام موقت عنصر شیمیایی کشف نشده ای در جدول تناوبی است که نشانه آن Uuh است و عدد اتمی آن 116 می باشد.
در سال 1999، محققین آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در مقاله ای که در بازبینی مقالات فیزیکی چاپ شد،اعلام کردند که عناصر 116 و 118 را کشف کرده اند. سال بعد، بعد از این که محققین دیگر نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند، آنها مجددا مقاله ای را چاپ کردند. در ژوئن 2002، متصدی آزمایشگاه اعلام کرد که ادعای اولیه کشف این دو عنصر بر مبنای داده هایی بوده است که توسط نویسنده اصلی ویکتور نینوو ارائه شده بود.
نام آنانهگزیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 116، این نام را به کار می برند. این نامگذاری معادل عبارت لاتین یک- یک- شش- ایم است(ایم پسوند استاندارد نام عنصر است). این عنصر به طور مصنوعی تولید می شود و معمولا به افتخار یک دانشمند نامگذاری می شود.
تاریخچه و کاربردها
در 6 فوریه 2000، دانشمندان موسسه تحقیقات اتمی جوینت در دوبنای روسیه، در کنار دانشمندان آمریکایی بخش آزمایشگاه ملی انرژی لارنس لیورمور، اعلام کردند که آنانهگزیم را ساخته اند. آنها با بمباران اتمهای کوریم 248 با یونهای کلسیم 48 آنانهگزیم را تولید کردند. با این کار آنانهگزیم 292، ایزوتوپی که نیمه عمر آن 0.6 میلی ثانیه است (0.0006) و چهار نوترون آزاد تولید شد.
نیمه عمر پایدارترین ایزوتوپ آنانهگزیم، آنانهگزیم 292، حدود 0.6 میلی ثانیه است. این عنصر با تجزیه آلفا، به آنانکوادیم 288 تبدیل می شود.
از آنجایی که تنها تعداد اندکی اتم آنانهگزیم تولید شده است، تا کنون به غیر از تحقیقات علمی هیچ کاربرد دیگری برای آن کشف نشده است.
اثرات آنانهگزیم بر روی سلامتی
از آنجایی که هنوز این عنصر کشف نشده است، اثرات آن را بر روی سلامتی بررسی نشده است.
اثرات زیست محیطی آنانهگزیم
از آنجایی که هنوز این عنصر کشف نشده است، اثرات زیست محیطی آن بررسی نشده است.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آنانهگزیم :
عدد اتمی:116
جرم اتمی:292
حالت استاندارد: نامشخص جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:فلزات کمیاب 16
دوره تناوبی:7
شکل الکترونی: Rn7s27p45f 14 6d10
پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
آناناکتیم ( Ununoctium ) :
نام آناناکتیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 118، این نام را به کار می برند که نشانه موقتی آن Uuo و عدد اتمی آن 118 است .
در سال 1999، محققین آزمایشگاه ملی لارنس برکلی در مقاله ای که در بازبینی مقالات فیزیکی چاپ شد،اعلام کردند که عناصر 116 و 118 را کشف کرده اند. سال بعد، بعد از این که محققین دیگر نتوانستند نتایج آنها را تکرار کنند، آنها مجددا مقاله ای را چاپ کردند. در ژوئن 2002، متصدی آزمایشگاه اعلام کرد که ادعای اولیه کشف این دو عنصر بر مبنای داده هایی بوده است که توسط نویسنده اصلی ویکتور نینوو ارائه شده بود.
نام آناناکتیم در واقع محل آن را در جدول تناوبی مشخص می کند مثلا در مقالات علمی برای تحقیق در موردعنصر 118، این نام را به کار می برند. این نامگذاری معادل عبارت لاتین یک- یک- هشت- ایم است(ایم پسوند استاندارد نام عنصر است). این عنصر به طور مصنوعی تولید می شود و معمولا به افتخار دانشمند کاشف یا شهر کشفشان نامگذاری می شوند مانند لا دارمستادیم.
در 7 ژوئن 1999، دانشمندان آمریکایی بخش آزمایشگاه ملی انرژی لارنس لیورمور، اعلام کردند که عنصر 118 را کشف کرده اند. دانشمندان سعی کردند با تخریب یونهای کریپتون توسط سرب و به وسیله دستگاهی که سیکلوترون نامیده می شود، عنصر 118 را بسازند. در طی 11 روز آزمایش تصور می شد که سه اتم عنصر 118 ساخته شده اند.
دانشمندان لارنس برکلی، مانند دانشمندان آزمایشگاههای دیگر سعی کردند که کشف عنصر 118 را ثابت کنند. با تکرار آزمایشها، آزمایشگاههای دیگر نتوانستند نشانه ای از عنصر 118 به دست آورند. تجزیه و تحلیل دقیق داده های اولیه با استفاده از نرم افزارهای مختلف ناموفق بود و هیچ شاهدی از عنصر 118 یافت نشد. در نتیجه این شکستها، دانشمندان لارنس بکرلی، در 27 جولای 2001، ادعای خود را پس گرفتند.
اثرات آناناکتیم بر روی سلامتی
آناناکتیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است بنابراین لزومی ندارد که اثرات و خطرات آن را بر روی سلامتی بررسی کنیم.
اثرات زیست محیطی آناناکتیم
آناناکتیم به طور طبیعی وجود ندارد و هنوز در پوسته زمین یافت نشده است بنابراین لزومی ندارد که اثرات زیست محیطی آن را بررسی کنیم.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر آناناکتیم :
عدد اتمی:118
جرم اتمی:293
حالت استاندارد:نامشخص احتمالاً جامد
رنگ: خاکستری
نام گروه:فلزات کمیاب 18
دوره تناوبی:7
شکل الکترونی: Rn7s27p65f 14 6d10
پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
نیکل
نیکل ، عنصرشیمیایی جدول تناوبی است که نماد Ni داشته و عدد اتمی آن ، 28 است. استفاده از نیکل ، قدمت باستانی داشته ، به 3500 سال قبل از میلاد مسیح باز میگردد. برنزهایی که از سوریه امروزی یافت شدهاند، حاوی حدودا 2% نیکل بوده و دستنوشتههای چینی اشاره بر این دارند که مس سفید در 1400 تا 1700 سال قبل از میلاد مسیح در مشرق زمین استفاده میشد. اما از آنجا که معادن نیکل و مس در آن روزگار بهراحتی مورد اشتباه قرار میگرفتند، تمام دانستنیهای دقیقتر به دوران معاصر باز میگردد . کانیهایی که حاوی نیکل هستند، از جهت رنگدهی به شیشه کاربرد داشتند و از ارزشی فراوان بر خوردار بودند. در سال 1751 شخصی به نام "Baron AxelFredrik" تلاشهایی را برای استخراج مس از معدن نیکل انجام داد و که در نتیجه فلزی سفید بدست آورد که آن را نیکل نامید. اولین سکه خالص نیکلی در سال 1881 ساخته شد. پیدایش اکثر نیکلهای بدست آمده از دو نوع معدن بدست آمدهاند، اولی خاکهای آجری رنگ بوده که مهمترین معدن سنگ نیکل هستند و دومی سولفید موجود در ماگمای زمین میباشد. منطقه Sudbury در Ontario کانادا 30% نیکل جهان را تولید میکند. معادن دیگر در روسیه استرالیا کوبا و اندونزی میباشند. با این وجود این باور وجود دارد که بیشتر نیکل موجود در زمین در هسته این سیاره تمرکز یافته است.
خصوصیات قابل توجه
نیکل یک فلز سفید نقرهای است که بهخوبی جلا میگیرد. از گروه آهنها است که سخت و قابل انعطاف بوده ، هادی جریان الکتریسیته میباشد و بهراحتی با گوگرد و آرسنیک ترکیب میشود. با توجه به اینکه نیکل ، دوام زیادی در هوا داشته ، اکسیده نمیشود، برای تولید سکههای پول فلز کاری برنج و آهن و همچنین برای ساخت ابزار آلات شیمیایی در آلیاژهای خاص مانند نقره آلمانی کاربرد دارد و معمولا با کبالت همراه هست که هر دوی آنها در آهنهای شهاب سنگی یافت میشوند. نیکل برای آلیاژهایی که بوجود میآورد، بسیار با ارزش میباشد.معمولترین حالت اکسیداسیون نیکل ، 2+ است و این در حالی است که نیکل 3+ و 1+ نیز بهندرت مشاهده میشوند.
کاربردها
تقریبا 65% نیکل مصرفی در دنیای غرب برای تولید لوازم فولاد ضد زنگ بکار میرود. 12% دیگر آن به مصرف آلیاژهای عالی میرسد. 23% باقی مانده نیز در مصارفی مانند تولید آلیاژ فلزات ، باطریهای قابل شارژ ، کاتالیزورها ، سکهها و ابزار ریختهگری و فلزکاری تقسیم میشود.
مصارف کلی نیکل به صورت زیر است:
· فولاد ضد زنگ و دیگر آلیاژهای ضد زنگ.
· فولاد نیکل برای تولید فلز سلاحها و گاو صندوقها کاربرد دارد.
· آلیاژ آلنیکو برای تولید آهنربا
· فلز Mu که قابلیت نفوذ پذیری مغناطیسی بالایی داشته و برای صفحه نمایشهای مغناطیسی استفاده میشود.
· آلیاژ کابلهای انتقال حافظه که در ساخت رباتها کاربرد دارد.
· باطریهای قابل شارژ ، مانند باطریهای نیکل هیدروکسیدی و نیکل کادمیوم.
· ضرب سکه. در ایالات متحده و کانادا ، نیکل برای سکههای 5 سنتی استفاده میشود که آنها نیز نیکل نامیده میشوند.
· آبکاری الکتریکی
· ظروف ضد حرارت برای استفاده در آزمایشگاههای شیمی
· نیکل مشتق شده ، یک کاتالیزور است که برای هیدروژنه کردن روغن سبزیجات بکار میرود.
نقش بیولوژیکی
اکثر مواد هیدروژنی ، حاوی نیکل و مجموعه های گوگرد-آهنی هستند. هسته نیکل یک عنصر اصلی در تمام مواد هیدروژنی بوده که عملکرد آنها بیشتر اکسیداسیون است تا آزاد کردن هیدروژن. هسته نیکل به این دلیل وجود دارد که بتواند تغییرات ناشی از عمل اکسیداسیون را تحمل کند. همچنین شواهد چنان نشان میدهند که هسته نیکل قسمت فعال این آنزیمها هستند. همچنین منوکسید کربنهایی در عمل جدا سازی هیدروژن وجود دارند که حاوی نیکل هستند. درباره ساختار نیکل اطلاعات زیادی در دست نیست. چدن به آلیاژهایی از آهن و کربن که بین ۲ الی ۶/۶۷ درصد کربن داشته باشند، چدن گفته میشود .
پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
تیتانیم
تیتانیوم خالص تجاری و آلیاژهای تیتانیومی آلفا و شبه آلفا به طور کلی نشان داده اند که مقاومت خوبی در مقابل خوردگی دارند . آنها جزء این دسته از آلیاژهای تیتانیوم هستند که قابلیت جو شکاری دارند .تیتانیوم خالص معمولاً دارای مقداری اکسیژن آلیاژ شده با آن است که استحکام تیتانیوم خالص تحت تاثیر مقدار این عناصر بین نشینی ( اکسیژن و نیتروژن ) در ساختار تیتانیومی است . آلیاژهای آلفا معمولاً دارای مقدار بالایی از آلومینیوم هستند که موجب مقاومت به اکسایش این آلیاژ در دماهای بالا می شوند . ( آلیاژهای آلفا – بتا همچنین دارای یک عنصر آلیاژی اصلی هستند که آلومینیوم است اما اولین دلیل آن برای پایدار کردن فاز آلفا است ) .آلیاژهای آلفا را نمی توان برای افزایش خواص مکانیکی بالا تحت عملیات حرارتی قرار داد زیرا یک آلیاژ تک فاز به حساب می آید . اضافه کردن عناصر آلیاژی به تیتانیوم خالص قابلیت عملیات حرارتی برای این آلیاژها یا کار در دمای بالا را چون به صورت یک ساختار دو فازی حاصل شده اند ( آلفا – بتا ) ، ایجاد می کند. آلیاژهای بتا نیمه پایدار هستند ، به این منظور که تمایل به تغییر فاز برای یک حالت تعادلی یا بالانسی از ساختارها دارند . آلیاژهای بتا استحکامی به واسطه ، استحکام ذاتی شان ، ناشی از ساختار بتا و رسوب فاز آلفا و دیگر فازها از آلیاژها در طراحی فرآیندهای عملیاتی حرارتی به دست می آورند . با اهمیت ترین فایده و مزیت به دست آمده از ساختارهای بتا ، افزایش شکل پذیری آنها در ارتباط با دیگر ساختارهای هگزاگونال از جمله آلفا و آلفا – بتا است . تیتانیوم آلومیند از آلیاژهای متداول تیتانیومی متفاوت هستند زیرا آنها به طور اساسی ترکیباتی هستند که باعث افزایش استحکام و قابلیت شکل پذیری و دیگر خواص می شوند . تیتانیوم آلومیندی کاربردهای دمای بالاتر نسبت به آلیاژهای تیتانیومی دارند اما قیمت تمام شده بیشتر و به طور کل داکتیلیته و قابلیت فرم پذیری کمتری خواهند داشت .
آلیاژهای تیتانیموم
تیتانیوم وآلیاژهای آن پتانسیل بالایی در خیلی از کاربردهای خاص دارند ولی بایستی قبل از طراحی و استفاده از آن ، برخی از واقعیتها را درمورد آن مطلع بوده و مد نظر داشت که بیشتر آن در ادامه آورده شده است . محصولات شکل داده شده تیتانیوم به راحتی در دسترس می باشند ولی ریخته گری شده آن محدودتر است . آلیاژهای شکل داده شده از فاکتورهای تجربی خوبی برخوردار می باشند . هر چند که آلیاژهای ریخته گری از لحاظ وزن و قیمت مقرون به صرفه هستند . ریخته گری تحت فشار ایزواستاتیک گرم می تواند محصولاتی در مقایسه با استحکام کاربردی محصولات شکل داده شده را برای بیشتر فلزات حاصل کند . آلیاژهای پودری خیلی بیشتر مورد قبول هستند . همچنین فرآیندهای پودر ( متالورژی پودر ) امکان ترکیب آلیاژهای نا متعارف تری را نسبت به هم می دهد . اگر در این فرآیند به واسطه بر هم کنش تیتانیوم با گازهای بین شبکه همچون N2 & O2 ، روشهای پیچیده بایستی اتخاذ شود . بنابراین آلیاژهای پودری تیتانیوم بایستی بسیار گران و پر هزینه در کاربردهای مختلف باشند سطح خواص آلیاژهای پودر ممکن است به حد انتظار ترکیبات شیمیایی نرسد . با این حال با متالورژی پودر این امکان وجود دارد که با بدست آوردن محصولی ترکیبی به شکل نهایی محصول مورد نظر امکان جبران قیمت تمام شده باشد و دلیلی بر اینکه حداقل یک پتانسیل برای هزینه های پایین تر هنگامی که در طی پروژه منظور می شود وجود داشته باشد .
آلیاژهای ریخته گری شده یا پودری تیتانیومی همیشه امکان انتخاب در کاربردهای سازه را دارا می باشند . اما بایستی برنامه ریزی برای این قبیل استفاده ها در همان مراحل اولیه طراحی مد نظر قرار گیرد نه اینکه تلاش شود تا مواد به دست آمده پودری یا ریخته گری شده در مراحل نهایی کار به جای مواد شکل داده شده قرار گیرند . این معقول به نظر می رسد که موقع انتخاب آلیاژهای تیتانیومی از عمومی ترین آلیاژِها استفاده شود مگر در مواقعی که خاصیت خاصی از این فلز مد نظر باشد تا یک آلیاژ خاص در نظر گرفته شود ( مثلاً Ti-6AL- 4v دارای خواص متعدد و زیادی است اما مصارف خاصی دارد ) .
Handbook ها و مراجع مربوط به مواد و از این قبیل کتابها برای طراحی بسیار با ارزش هستند . اما هیچ جانشینی را برای تماس با تأمین کننده و سازنده وجود ندارد . خواص و ویژگیهای از این قبیل شرایط فرم دهی غیر معمول و یا فرآیند غیر ایده آل ریخته گری را برای این فلز نبایستی عملیات سرد کردن و گرم کردن غیر معمولی را برای خواص در نظر گرفت . خواص مواد ریخته گری شده و پودری در محدوده پایین تر نسبت به آلیاژهای شکل داده شده قرار دارد . به طوری که خواص مشترک آنها به سختی به همدیگرقابل مقایسه هستند .اما داده های بدست آمده پراکنده در ریخته گری و همچنین متالورژی پودر ممکن است پایین تر از حداقل های طراحی را نتیجه بدهد . اگر یک طراحی پذیرفته شود بدون هیچ انعطافی با رعایت سطح خواص آن مشخص شده ، این طراحی ممکن است به صورت غیر قابل برگشت پذیری بعداً مورد سؤ ظن و گمان باشد . صنایع فضایی به دنبال بهترین خصوصیت وبهینه ترین آنها هستند . هنگامی که تیتانیوم در کاربردهایی با بحرانیت کمتر استفاده می شود ، دقت کمتری در خواص بایستی در نظر گرفته شود و این امکان وجود دارد تا هزینه و زمان کاهش داده شود . امروزه دز ایران علاوه بر صنایع هوایی و نظامی رویکردی خاص به این فلز در صنایع شیمیایی به خصوص در صنایع پتروشیمی دیده می شود که این به نوبه خود باعث ایجاد مجال مناسبی جهت کار بر روی ابن فلز و تهیه روشهای استاندارد تولید تجهیزات تیتانیومی در ایرانمیگردد .
ساختار تیتانیوم به طور کلی نقطه ذوب تیتانیوم در حدود 1660 درجه سانتیگراد می باشد . اما بیشتر آلیاژهای تجاری آلومینیوم در دمای 538 درجه سانتیگراد کاربرد دارند . تیتانیوم دارای دو ساختار کریستالی است ، در یکی از آنها اتمها در ساختار مکعبی مرکزدار( bcc ) قرارگرفته اند و در دیگر اتمها در یک ساختار شش وجهی فشرده یا هگزا گونال ( HCP ) قرار دارند . ساختار مکعبی مرکز دار ( bcc ) تنها در دمای بالا به دست می آید بجز در مواردی که تیتانیوم با دیگر عناصر برای ثبات پایدار ساختار مکعبی در دمای پایین آلیاژ شده است .
دو ساختار کریستالی تیتانیوم به عنوان ساختارهای b ، a شناخته می شوند . a اشاره دارد به ساختارهای هگزاگونال تیتانیوم چه به صورت آلیاژ یا خالص و ساختار b مربوط به ساختارهای مکعبی یا آلیاژهای آن است . ساختارهای b ، a در بعضی مواقع به عنوان سیستم ها یا نوع هایی از سیستم شناخته می شوند که آن را به چهار دسته آلیاژهای a و شبه a یا نزدیک به a و a / b و a تقسیم بندی می کنند .این ترکیبات نشان دهنده تمامی عناصر آلیاژی تیتانیوم نیست اما بیشتر عناصر استفاده شده در طراحی آلیاژهای تیتانیوم را شامل می شود .
ساختار تیتانیوم
تیتانیوم خالص تجاری به صورت ساختار a است . اضافه کردن برخی از عناصر آلیاژی به تیتانیوم خالص تجاری محدوده را برای ریز ساختارهای آلیاژی ایجاد می کند . با داشتن سطح مطلوبی از عناصر آلیاژی b ، فاز b در طول گرم کردن تولید می شود و در حین فرآیند سرد کردن در ادامه یک فرآیند گرم به ساختار دیگر منتقل می شود . ساختار حاصله در این مورد را آلیاژهای b ، a می نامند ( فاز b به a تبدیل می شود ولی فاز باقی مانده هم خواهیم داشت ) تغییرات در آلیاژهای متمایز می شود با محدوده وسیعی از ساختار وخواص شیمیایی آلیاژ که لازمه یک آلیاژ a می باشد . این تغییرات به صورت ترم ساختاری near - a ( ساختارهای شبه a یا نزدیک به a ) هستند . ساختار را بایستی به طور کلی به عنوان نیمه پایدار شناخت . آلیاژها با ساختار b در حین سرد کردن تا دمای اتاق به دست می آیند . آلومیندهای تیتانیومی ترکیبات بین فلزی هستند که از تیتانیوم وآلومینیوم ( به همراه یک یا بیشتر از عناصر آلیاژی ) به دست می آیند .
پاسخ : معرفی عناصر جدول مندلیف
گوگرد
گوگرد که لاتین آن Sulphur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمده است . هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن 9 قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال 424 قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن 12 در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO3 کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیا گران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته یودند. این کیمیا گران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه 1770 Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب.
خواص فیزیکی
گوگرد عدد اتمی ۱۶ جرم اتمی ۰۶/۳۲ آرایش الکترونی [Ne]۳s۲۳d۴ انرژی یونش ۲۳۹ شعاع اتمی ۱٫۲۷ شعاع یونی ۱٫۸۴(-۲) الکترو نگاتیوی ۲٫۵ نقطه جوش ۴۴۴٫۶ نقطه ذوب ۱۱۹٫۰ حالت اکسایش +- ۲٬۴,۶ چگالی ۲٫۰۷ کشف قبل از تاریخ کشف شد گوگرد یک از عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن S و عدد اتمی آن ۱۶ میباشد. گوگرد یک نافلزفراوران بی بو بی مزه و چند ظرفیتی است که بیشتر به شکل کریستالهای زرد رنگ که در کانیهای سولفید و سولفات بدست میآید شناخته شده میباشند. گوگرد یک عنصر حیاتی و لازم برای تمامی موجودات زنده میباشد که مورد نیاز اسید آمینوها و پروتئینها میباشد. این عنصر به صورت اولیه در کودها استفاده میشود ولی بصورت گسترده تر در باروت ملینها کبریتها و حشره کشها بکار گرفته میشود. ایزوتوپها ۱۰ ایزوتوپ از سولفور شناخته شدهاست. هیچ یک از ایزوتوپهایش رادیواکتیو نیستند. چهار ایزوتوپ آن در طبیعت وجود دارد . ویژگیها گوگرد نقطه ذوب cْ ۸/۱۱۲ ، نقطة جوش cْ۶۷۴/۴۴۴ ، جاذبه مخصوص ۰۷/۲ (cْ۲۰) با ظرفیت ۲- و ۴ یا ۶ دارد. دارای شعاع اتمی pm۱۰۴ ، انرژی نخستین یونش ۹۹۵ و الکترونگاتیوی ۵/۲ میباشد. گوگرد یک ماده جامد، بیبو و زرد کمرنگ است. گوگرد غیر قابل حل در آب میباشد ولی محلول در دی سولفات کربن میباشد. مجموعه چند شکلی از گوگرد شناخته شدهاست . خواص اتمی وزن اتمی ۳۲٫۰۶۵ amu شعاع اتمی (calc.) ۱۰۰ (۸۸) pm شعاع کووالانسی ۱۰۲ pm شعاع وندروالس ۱۸۰ pm ساختار الکترونی Ne]۳s۲ ۳p۴] e- بازای هر سطح انرژی ۲, ۸, ۶ درجه اکسیداسیون «اکسید) ±۲٬۴,۶ «اسیدقوی ) ساختار کریستالی اورتورومبیک خواص فیزیکی حالت ماده جامد نقطه ذوب ۳۸۸٫۳۶ K (۲۳۹٫۳۸ °F) نقطه جوش ۷۱۷٫۸۷ K (۸۳۲٫۵ °F) حجم مولی ۱۵٫۵۳ ש»۱۰-۶ ««متر مکعب بر مول گرمای تبخیر اطلاعات موجود نیست گرمای هم جوشی ۱٫۷۱۷۵ kJ/mol فشار بخار ۲٫۶۵ E-۲۰ Pa at ۳۸۸ K سرعت صوت __ m/s at ۲۹۳٫۱۵ K متفرقه الکترونگاتیویته ۲٫۵۸ «درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه ۷۱۰ J/«kg*K) رسانائی الکتریکی ۵٫۰ E-۲۲ ۱۰۶/m اهم رسانائی گرمایی ۰٫۲۶۹ W/«m*K) ۱st پتانسیل یونیزاسیون ۹۹۹٫۶ kJ/mol ۲nd پتانسیل یونیزاسیون ۲۲۵۲ kJ/mol ۳rd پتانسیل یونیزاسیون ۳۳۵۷ kJ/mol ۴th پتانسیل یونیزاسیون ۴۵۵۶ kJ/mol ۵th پتانسیل یونیزاسیون ۷۰۰۴٫۳ kJ/mol ۶th پتانسیل یونیزاسیون ۸۴۹۵٫۸ kJ/mol پایدارترین ایزوتوپها ایزو NA نیمه عمر DM DE MeV DP ۳۲S ۹۵٫۰۲٪ S با۱۶نوترون پایدار است.
۳۳S ۰٫۷۵٪ Sبا۱۷ نوترون پایدار است ۳۴S ۴٫۲۱٪ S با۱۸نوترون پایدار است ۳۵S {syn.} ۸۷٫۳۲ d β- ۰٫۱۶۷ ۳۵Cl ۳۶S ۰٫۰۲٪ S با۲۰ نوترون پایدار است.
خصوصیات قابل توجه
ظاهر این نافلز به رنگ زرد کمرنگ میباشد که بسیار سبک و نرم است. این عنصر به هنگام ترکیب با هیدروژن بوی مشخصی دارد که مشابه بوی تخم مرغ فاسد شده میباشد. گوگرد با شعله آبی رنگ میسوزد و بوی عجیبی از خود ساتع میکند. گوگرد در آب حل شدنی نیست ولی در دی سولفید کربن حل میشود. حالتهای معمول اکسیداسیون این عنصر -۲و+۲و+۴ و +۶ میباشد. گوگرد در تمام حالتهای مایع جامد و گاز شکلهای چند گانه دارد که ارتباط بین آنها هنوز کاملا درک نشدهاست. گوگرد کریستالی به صورت حلقه گوگردی S۸ نشان داده میشود.
نیترید گوگرد پولیمری خواص فلزی دارد و این در حالی است که هیچ گونه اتم فلزی در خود ندارد. این عنصر همچنین خواص نوری و الکتریکی غیر معمولی نیز دارد. گوگرد غیر متبلور یا پلاستیک با عمل سرد کردن سریع کریستال گوگرد حاصل میشود. مطالعات در زمینه اشعه ایکس نشان میدهد که گونه غیر متبلور و بی نظم ممکن است که ۸ اتم در هر ساختار پیچشی ستاره مانند داشته باشد. گوگرد میتواند به دو حالت کریستالی بدست آید Orthorhombicoctahedral یا بلورمونو کلینیک که اولی در دماهای معمولی پایدارتر میباشد کاربردها گوگرد یکی از اجزای باروت میباشد. همچنین گوگرد برای جوشکاری لاستیک به کار میرود. گوگرد به عنوان ماده از بین برنده قارچ و همچنین ضد عفونی کننده و کود به کار میرود گوگرد برای تهیه اسید سولفوریک مورد استفاده قرار میگیرد. گوگرد همچنین برای ساختن چندین نوع کاغذ، ماده سفیدکننده و به عنوان عایق الکتریکی به کار میرود. گوگرد عنصری است که برای زندگی لازم است. ترکیبات گوگرد بسیار سمی است، برای مثال مقدار کمی سولفید هیدروژن میتواند متابولیز بدن را دگرگون کند اما مقادیر بیشتر آن میتواند بسرعت باعث مرگ از راه فلج تنفسی شود. سولفید هیدروژن با سرعت حس بویایی را از بین میبرد. دیاکسید گوگرد آلودهکننده مهم جوی میباشد این عنصر برای استفادههای صنعتی مانند تولید (H۲SO۴)اسیر سولفوریک برای باطریها تولید باروت و حرارت دادن لاستیک تولید میشود. گوگرد در فرایند تولید کودهای فسفاتی به عنوان ماده ضد قارچ عمل میکند. سولفاتها در کاغذهای شستشو و خشکبار نیز کاربرد دارند. همچنین گوگرد در ساخت کبریت و آتش بازی نیز بکار گرفته میشود. تیو سولفات آمونیوم یا سدیم به عنوان عامل ثابت کننده در عکاسی کاربرد دارد. سولفات منیزیم میتواند به عنوان ماده ضد خشکی و ملین که یک مکمل منیزیم گیاهی است به کار گرفته شود. منابع گوگرد در سنگهای آسمانی، در مجاورت چشمههای جوشان و همچنین آتشفشانها یافت میشود. گوگرد همچنین در بسیاری از مواد معدنی از جمله سرب معدنی، سولفید آهن و همچنین سولفات باریم طبیعی یافت میشود. گوگرد همچنین در نفت خام و گازهای طبیعی وجود دارد . مرحله فرشْ ممکن است برای به دست آوردن گوگرد تجاری مورد استفاده قرار بگیرد. در این مرحله آب گرم با فشار وارد چاههای پرنمک میشود (به منظور ذوب کردن گوگرد ) آنگاه آب به سطح زمین آورده میشود .
نقش بیولوژیکی
اسید آمینوها Cysteine, Methionine, Homocysteine و Taurine و همچنین برخی از آنزیمها حاوی گوگرد میباشند که در واقع گوگرد را به یک عنصر حیاتی برای سلولهای زنده تبدیل کردهاند. ترکیبات دیسولفیدی مابین polypeptidها در ساختار پروتئینی بسیار مهم میباشند. برخی از گونههای باکتری از سولفید هیدروژن بجای آب در فرایند فتوسنتز خود استفاده میکنند. گوگرد توسط گیاهان بصورت ین سولفات از خاک جذب میشود. گوگرد غیر آلی یک قسمت از کلاسترهای آهن- گوگرد را تشکیل میدهد، و گوگرد لیگاند اتصال دهنده درCuA میبا شد. تاریخچه گوگرد که لاتین آن Sulpur میباشد از زمانهای باستان شناخته شده بود. این عنصر با نام Brimstone در افسار پنجگانه کتاب مقدس آمدهاست. هومر نیز گوگرد حشره کش را در قرن ۹ قبل از میلاد ذکر کرده بود. در سال ۴۲۴ قبل از میلاد قبیله Bootier دیوارهای یک شهر را با سوزاندن مخلوطی از ذغال و گوگرد سوزانیده و خراب کردند. زمانی نیز در قرن ۱۲ در چین باروت که مخلوطی از نیترات پتاسیومKNO۳ کربن و گوگرد بود کشف شد. کیمیا گران اولیه برای گوگرد نماد مثلثی که در بالای یک خط قرار داشت در نظر گرفته بودند. این کیمیا گران از روی تجربه میدانستند که عنصر جیوه میتواند با گوگرد ترکیب شود. در اواخر دهه ۱۷۷۰ Antoine Lavoaisier توانست مجامع علمی را متقاعد کند که گوگرد یک عنصر است نه یک ترکیب. پیدایش گوگرد به صورت طبیعی در مقادیر زیاد به صورت ترکیبی با دیگر عناصر به صورت سولفید (مانند:pyrite) و سولفات مانند «Gypsum) یافت میشود و به صورت آزاد نزدیک چشمههای آب گرم و مناطق آتش فشانی و معادنی نظیر Cinnabar Galena و Sphalerite بدست میآید. این عنصر در مقادیر کم نیز از ذغال سنگ و نفت که در هنگام سوختن دی اکسید گوگرد تولید میکنند بدست میآید. استانداردهای سوختی بصورت فزایندهای به گوگرد برای استخراج سوختهای فسیلی نیاز دارند. چرا که دی اکسید گوگرد با قطرات آب ترکیب شده و باعث بوجود آمد باران اسیدی میشود. این گوگرد استخراج شده بعد از پالایش یکی از بیشترین ذخایر تولید گوگرد را به خود اختصاص میدهد. این گوگرد در ساحل US Gulf با پمپاژ آب داغبه ذخایر گوگردی باعث ذوب شدن گوگرد میشود
خواص فیزیکی
· رنگ :زرد
· حالت: جامد
· سختی: شکننده
· نقطهٔ ذوب:۱۱۹درجه
· نقطهٔ جوش:۴۴۵
· رسانایی:ندارد
· انحلال پذیری :ندارد