Cuid patrún miotail 1 - an ceann is éasca

Chríochnaigh an t-alt roimhe seo le réamhamharc ar an taithí le cealla litiam, a fuair an Duais Nobel sa Cheimic anuraidh. Leanfaidh an tsraith trí heachtra, a thosaíonn le cur i láthair litiam, leis an tsraith halaigine a chríochnaigh i mí na Nollag. Is neamh-mhiotail mhúnla iad gnéithe den 17ú grúpa, agus is é litiam an caighdeán miotalachta.

Léitheoirí eolach ar airíonna fisiceacha miotail litiamféadfaidh ráiteas den sórt sin a ionadh. Tá substaintí a leá de ghnáth ag teocht nach mó ná 100 ° C, bog go leor chun a ghearradh le scian, agus, ina theannta sin, imoibríonn go tapa le ocsaigin agus uisce, ba chóir go mbeadh siad caighdeáin mhiotail? Agus cad is féidir a thógáil uathu?

Go deimhin, níl cóimhiotail litiam oiriúnach le haghaidh ábhar struchtúrach, ach ní athraíonn sé seo ar an bhfíric gur miotail lán-chuimsitheach iad. Is é an chúis atá leis an neamhréireacht ná an tuiscint dhifriúil ar an gcoincheap seo i dteanga laethúil agus eolaíoch. Dá bhrí sin, níl gach miotail ina shubstaint sholadach agus neamh-indóite - sampla é mearcair.

Fréamh éadrom...

Tar éis hidrigin gásach agus héiliam, tá an chéad miotail le feiceáil sa tábla peiriadach - litiam. Fuair ​​an teaghlach ar fad a ainm óna ainm (hidrigine, cé go mbaineann sé freisin le grúpa 1, a bhí ann beagán de riachtanas - ní raibh ort ach a chur ar an eilimint eile áit éigin). Ag filleadh ar litiam, níl an t-ainm de thaisme do shubstaint a bhfuil dlús 0,54 g/cm aige³is ionann é agus foraois péine.

Snámhann píosa litiam in uisce, ach ní fada, toisc go n-imoibríonn sé go tapa leis. Ar an dá chúis seo, tá sé stóráilte i pairifín solidified, mar a shreabhann sé ar dhromchla an ceirisín a úsáidtear chun na miotail alcaile atá fágtha a chosaint ó ocsaigin agus taise. Leánn litiam ag thart ar 180°C (an chuid is airde de na miotail alcaile ar fad), ach fiuchann sé beagnach 1200° os a chionn. Is annamh a fheiceann tú difríocht chomh mór. Ina theannta sin, is miotail airgead-liath é is féidir a ghearradh le scian, ach dorchaíonn an limistéar trasghearrtha go tapa (cé go bhfuil sé níos moille ná eilimintí eile sa ghrúpa seo) (1).

Sa bhliain 1800, thángthas ar mhianra a ainmníodh ina dhiaidh ar oileán sa tSualainn. peitilach seacht mbliana déag ina dhiaidh sin rinneadh imscrúdú ar a chomhdhéanamh ceimiceach. Chuaigh an fear óg síos i mbun gnó Johann August Arfvedson, 25 bliain d'aois mac léinn an cáiliúil Bercelius (a bhfuil dlite orainn, i measc rudaí eile, sonrúcháin na n-eilimintí a úsáidtear faoi láthair). Arfwedson tátal go mbaineann an mianraí leis an ngrúpa aluminosilicates, teaghlach mór de chomhdhúile comhdhéanta d'alúmanam, sileacain agus ocsaigin, agus ina dhiaidh miotail, de ghnáth sóidiam, potaisiam nó cailciam. Cé gur léirigh anailísí láithreacht miotail cosúil le sóidiam sa pheitilít, níor mheaitseáil a mhais. Bhí sé thart ar thrí huaire níos lú ná mar ba chóir dá mbeadh sóidiam i ndáiríre mar chuid den mhianra (is é mais adamhach sóidiam 23 aonad, is é litiam 7 n-aonad).

D'fhógair Berzelius, údarás gan amhras an ama, go bhfuarthas eilimint nua, a d'ainmnigh sé tar éis an fhocail Gréigise lithos, rud a chiallaíonn cloch (2). Cuireadh béim ar cé go lasadh tá sé cosúil leis an sóidiam agus potaisiam atá ar eolas cheana féin, scoite ó mhianraí, agus ní ó shubstaintí plandaí agus ainmhithe (mar sin féin, is riandúile é freisin i slite meitibileach na n-orgánach beo). Fuair ​​​​Arfwedson an miotal nua freisin i roinnt mianraí eile, ag deimhniú cruinneas an ainm. Ní fhéadfaí ach litiam íon mhiotalacha a aonrú (trí leictrealú a chlóiríd). Robert Bunsen i Augustus Mattiessen, i 1855. Tá baint ag ainm an chéad cheann le stair fhionnachtain dhá litiam eile.

2. Figiúirí tábhachtacha i stair litiam. Ar chlé: a aimsitheoir Johan August Arfvedson (1792-1841). Ar dheis: Jens Jakob Berzelius (1779–1848).

Cé mhéad litiam atá ar domhan? Go leor, thart ar 0,0065% de mhais dhromchla an chiseal, rud a fhágann gurb é an 26ú ábhar eilimint é. Cé nach cosúil go bhfuil an céatadán ard go háirithe, tá beagnach an oiread litiam mar nítrigin, agus níos mó ná since agus stáin. Agus i na cruinne? Cruthaíodh litiam go gairid tar éis an Big Bang mar aon le hidrigin, héiliam, beirilliam agus bórón agus tá sé fós á tháirgeadh i réaltaí. Mar sin féin, imoibríonn sé go héasca go leor le prótóin, mar sin níl ach rianta litiam sa spás.

…d'obair chrua

In ainneoin a mais filigree, ní cúthail litiam as an obair. I measc na gcomhdhúile den eilimint seo sa mhais, tá an sciar is mó ag baint le húsáid ocsaíd litiam agus carbónáit mar chomhpháirteanna de spéaclaí teas-resistant agus bratuithe le haghaidh criadóireachta. Is é an chéad cheann eile úsáid litiam chun foinsí fuinnimh a chruthú. Is feidhmchlár réasúnta nua é seo, ach ceann atá i láthair go forleathan ar fud an domhain inniu, ó chealla beaga litiam chun uaireadóirí nó córais leictreonacha ríomhairí a chumhachtú, trí chadhnraí fón póca, ríomhairí glúine agus uirlisí cumhachta, agus ag críochnú le cadhnraí i bhfeithiclí leictreacha, mar shampla, i bhfeithiclí leictreacha. cáiliúil Tesla Roadster (3).

3. Ceallraí Li-ian rechargeable. An bhliain seo caite, bronnadh an Duais Nobel sa Cheimic as an obair ar a thógáil.

agus - mar gheall ar mheáchan íseal na miotail - carnann siad i bhfad níos mó fuinnimh in aghaidh an aonaid mhais ná mar a dhéantar i gcás struchtúir atá bunaithe ar eilimintí eile. Is comhpháirt luachmhar iad salainn aigéid shailligh litiam (gallúnacha litiam, eg stearate litiam) i mbealaithe a fheidhmíonn thar raon teochta leathan (lena n-áirítear teochtaí fo-nialas). Is é carbónáit litiam an druga is sine a úsáidtear inniu i gcóireáil neamhoird mheabhrach, ag cobhsú feidhmiú an néarchórais.

Úsáideadh miotail litiam ar dtús mar bhreiseán neart do chóimhiotail alúmanaim, luaidhe agus maignéisiam. Comhcheanglaíonn litiam go héasca le hidrigin chun hidríd a dhéanamh. Ós rud é go scaoileann an cumaisc seo hidrigin nuair a idirghníomhaíonn sé le huisce, is féidir é a úsáid mar stóráil hidrigine. Le linn an chogaidh dheireanach, baineadh úsáid as hidríd litiam chun seaicéid tarrthála a líonadh go tapa. Cruthaíonn an iseatóp litiam-6, nuair a bombardaítear é le neodrón bain triail as (hidrigine-3), is gá chun teirmeanúicléas a shintéisiú.

Faoi thionchar na milliúin céim teochta agus brú ollmhór, comhcheanglaíonn tritium le deoitéiriam (hidrigine-2), ag scaoileadh méid ollmhór fuinnimh. Go dtí seo, níor cuireadh an próiseas seo i gcrích ach go neamhrialaithe, le pléascadh buama teirmeanúicléach (ba é pléascadh gnáthbhuama adamhach an maidhmitheoir a sholáthair neodrón agus a chruthaigh na coinníollacha imoibrithe cuí) (4).

4. Cumhacht deoitéirde litiam - pléascadh buama teirmeanúicléach Castle Bravo ar Bikini Atoll i 1954.

litiam ar láimh

Murab ionann agus miotail litiam eile, tá miotail litiam i ndáiríre ar do mhéar. Ceallraí litiam a bheidh i do fhoinse. Ná glac cadhnraí ach amháin chun do ghuthán nó do ríomhaire glúine a chumhachtú, mar tá sé contúirteach iad a dhíchóimeáil (ná déan dearmad trealamh atá in úsáid a thabhairt ar láimh chuig pointe bailithe). Chun turgnaimh a dhéanamh, níl uait ach nasc marcáilte CR2032. Is minic a úsáidtear é chun cumhacht a thabhairt do chineálacha áirithe áireamháin agus sceallóga motherboard ríomhaire.

5. Ar thaobh na láimhe clé - an eilimint CR2032 leis na torthaí ina dhiaidh sin dá "gearrtha": cás le sraith de litiam miotalach; deighilteoir atá líonta le leictrilít neamh-uiscí; fáinne plaisteach (insliú); sraith dé-ocsaíde mangainéise; an dara cuid den chorp.

6. Litiam i lasair dóire.

Squeeze an nasc le greamairí (titfidh sé as a chéile) agus leag amach blúirí an struchtúir ar an tráidire. Is éard atá sa chill ná páirteanna miotail a fhoirmíonn cásáil, ciseal comhbhrúite dubh ina bhfuil dé-ocsaíd mangainéise MnO.₂, deighilteoir scagach atá líonta le leictrilít orgánach ainhidriúil, agus fáinne plaisteach inslithe (5). Cuirtear litiam i bhfeidhm ar an gcuid níos lú den chás (leictreoid dhiúltach), is féidir é a ghearradh le scian agus is féidir leat a fheiceáil go dorchaíonn sé san aer. Bain úsáid as deireadh sreang iarainn chun roinnt miotail bhog a ghlacadh agus cuir isteach an sampla isteach sa lasair dóire - déanfaidh sé carmine (6). Tá dath saintréithe ag comhdhúile litiam freisin. Tabharfaidh tú faoi deara dath cosúil leis má chuireann tú salainn strointiam grúpa 2 leis an lasair dóire.

Cuir an corp leis an gcuid eile den mhiotal i gloine le roinnt uisce. Fáltais imoibriú díscaoilte litiam san árthach:

Casann páipéar uilíoch tumtha sa réiteach mar thoradh air sin gorm, rud a chruthaíonn go bhfuil hiodrocsaíd litiam bonn láidir (7). Ná doirt amach an réiteach - caithfidh tú an chéad turgnamh eile leis i nóiméad.

7. Ar chlé: litiam a dhíscaoileadh in uisce (tá blúire den chorp cille le feiceáil ag bun an eascra). Ar dheis: Léiríonn dath gorm an pháipéir táscaire go bhfuil an tuaslagán hiodrocsaíd litiam mar thoradh air alcaileach.

Proteus

Thug an aimsitheoir faoi deara cheana féin go bhfuil litiam cosúil leis an gcuid eile de na heilimintí grúpa 1. Mar sin féin, iompraíonn litiam beagán difriúil ná a dheartháireacha níos mó.

Doirt an tuaslagán a fuarthas roimhe seo isteach san evaporator agus galú go cúramach. Tar éis fuaraithe, doirt an deascán chomh beag agus is féidir le tuaslagán d'aigéad hidreaclórach 5-10% agus galú an uisce arís. Gheobhaidh tú clóiríd litiam LiCl.

Tuaslaig cuid den salann i méid beag uisce agus doirt an tuaslagán isteach i bpromhadán. Cuir tuaslagán de charbónáit sóidiam Na₂CO₃. Ba cheart deascán bán a fhoirmiú sa soitheach, agus mura dtugann tú faoi deara aon rud mar seo, teas an promhadán. Carbónáit litiam Li₂CO₃ tá sé beagán intuaslagtha in uisce, ina theannta sin, laghdaíonn a intuaslagthacht le méadú ar theocht. Is cás neamhghnách é seo: méaduithe intuaslagthacht an chuid is mó de na comhdhúile nuair a théitear an réiteach, agus tá salainn eilimintí den 1ú grúpa, lena n-áirítear carbónáití, an-intuaslagtha. Cruthaíonn deascán freisin nuair a dhéileáiltear le tuaslagán clóiríd litiam le tuaslagán de fosfáit nó fluairíd sóidiam.

Léiríonn torthaí an imoibrithe nach gnáth-mhiotal litiam é litiam. Tá a chuid maoine beagán cosúil leis an dara grúpa comharsana, go háirithe maignéisiam.

Bain triail as tástálacha den chineál céanna le le maignéisiam: cuir aon tuaslagán intuaslagtha de charbónáit, fosfáit nó fluairíd le tuaslagán salainn an eilimint seo (clóiríd nó sulfáit is mó atá ar fáil). In aon chás, gheobhaidh tú taiscí bán. An cuimhin leat dé-ocsaíd charbóin a bhrath le huisce aoil? Tarlaíonn deascadh carbónáit ann freisin. Ach ná bí ag smaoineamh go bhfuil litiam san áit mícheart ar an tábla peiriadach. Is gné monovalent é seo, agus is é scaradh áirithe an cheannaire grúpa ó bhaill eile den teaghlach an riail sa tábla peiriadach (féach bosca: Trasnánach Cousins).

Níos mó litiam in aghaidh na míosa, níl sé difriúil ó norm grúpa 1.

Féach freisin: