U sizning qo'lingizda eriydi, lekin qor emas - "kimyo" bo'limidan topishmoq. Taxmin qilish - seziy. Ushbu metallning erish nuqtasi Selsiy bo'yicha 24,5 daraja. Barmoqlaringiz orqali tom ma'noda oqadigan modda 1860 yilda topilgan. Seziy spektral tahlil orqali kashf etilgan birinchi element edi.
Uni Robert Bunsen va Gustav Kirgoff olib borishgan. Kimyogarlar Dyurkgeymdagi mineral buloqlarning suvlarini o'rganishdi. Topilgan magniy, litiy, kaltsiy,... Nihoyat, biz spektroskopga bir tomchi suv qo'ydik va ikkita ko'k chiziqni ko'rdik - bu noma'lum moddaning mavjudligini tasdiqlaydi.
Birinchidan, uning xloroplatinati ajratilgan. 50 gramm uchun 300 tonna mineral suv qayta ishlandi. Yangi metall nomi bilan hech qanday hiyla-nayrang yo'q edi. Lotin tilidan "sezium" "ko'k" deb tarjima qilingan.
Seziyning kimyoviy va fizik xossalari
Spektroskopda metall yorqin ko'k rangda porlaydi. Aslida, element shunga o'xshash, ammo biroz engilroq. Suyuq holatda seziyning sarg'ishligi yo'qoladi va eritma kumush rangga aylanadi. Tajribalar uchun xom ashyo olish oson emas.
Metalllardan element eng kam uchraydigan va er qobig'ida eng ko'p tarqalgan. Tabiatda faqat bitta izotop uchraydi - seziy 133. U butunlay barqaror, ya'ni radioaktiv parchalanishga duchor bo'lmaydi.
Metallning radioaktiv izotoplari sun'iy yo'l bilan olinadi. Seziy 135 uzoq umr ko'radi. Uning yarim yemirilish davri 3 000 000 yilga yaqinlashmoqda. Seziy 137 33,5 yil ichida yarim parchalanadi. Izotop biosfera ifloslanishining asosiy manbalaridan biri sifatida tan olingan.
Nuklid unga zavodlar va atom elektr stantsiyalaridan chiqadigan chiqindilardan kiradi. Seziyning yarimparchalanish davri suvga, tuproqqa, o'simliklarga kirib, ularda to'planishiga imkon beradi. 137-izotop ayniqsa chuchuk suv o'tlari va likenlarda ko'p.
Metalllarning eng nodiri bo'lgan seziy ham eng reaktivdir. Ishqoriy element davriy jadvalning 1-guruhining asosiy kichik guruhida joylashgan bo'lib, u allaqachon moddani kimyoviy reaktsiyalarga osongina kirishga majbur qiladi. Ularning oqimi suv mavjudligi bilan kuchayadi. Ha, havoda seziy atomi atmosferada bug'lari mavjudligi sababli portlaydi.
Suv bilan o'zaro ta'sir, hatto muzlatilgan bo'lsa ham, portlash bilan birga keladi. Muz bilan reaksiya -120 daraja Selsiyda mumkin. Quruq muz ham bundan mustasno emas. Seziy kislotalar, oddiy spirtlar, og'ir metallar galogenidlari va organik galogenlar bilan aloqa qilganda ham portlash muqarrar.
Ikki sababga ko'ra shovqinlarni boshlash oson. Birinchisi kuchli salbiy elektrokimyoviy potentsialdir. Ya'ni, atom manfiy zaryadlangan va boshqa zarralarni o'ziga jalb qilishga intiladi.
Ikkinchi sabab - boshqa moddalar bilan reaktsiyalar paytida seziyning sirt maydoni. Xona sharoitida erish, element tarqaladi. Ma'lum bo'lishicha, ko'proq atomlar o'zaro ta'sirga ochiq.
Elementning faolligi tabiatda uning sof shakli yo'qligiga olib keldi. Faqat ulanishlar mavjud, masalan, . Ular orasida: seziy xlorid, ftorid, yodit, azit, siyanit, bromid va seziy karbonat. 55-elementning barcha tuzlari suvda oson eriydi.
Agar ish bilan amalga oshirilsa seziy gidroksidi, siz uning erishidan emas, balki uning o'zi, masalan, shishani yo'q qilishga qodir ekanligidan qo'rqishingiz kerak. Uning tuzilishi xona haroratida allaqachon reaktiv tomonidan buziladi. Darajani oshirishingiz bilan gidroksid kobalt, korund va temirni ayamaydi.
Reaksiyalar ayniqsa kislorodli muhitda tez sodir bo'ladi. Faqat seziy gidroksid qarshilik ko'rsatishi mumkin. Azot 55-element bilan ham o'zaro ta'sir qilmaydi. Seziy aziti faqat bilvosita olinadi.
Seziyning qo'llanilishi
Seziy, formula kam elektron ish funktsiyasini ta'minlaydigan, quyosh batareyalarini ishlab chiqarishda foydalidir. 55-moddaga asoslangan qurilmalarda oqim ishlab chiqarish narxi minimaldir. Radiatsiyaga nisbatan sezgirlik, aksincha, maksimal darajada.
Seziyning kamdan-kam uchraydiganligi sababli fotovoltaik uskunaning juda qimmat bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun u , , , bilan qotishma qilinadi. Seziy yoqilg'i xujayralarida oqim manbai sifatida ishlatiladi. 55 ta metallga asoslangan qattiq elektrolit - avtomobillarning bir qismi va yuqori energiyali batareyalar.
55-metall zaryadlangan zarrachalar hisoblagichlarida ham qo'llaniladi. Ular uchun sezyum yodid sotib olinadi. Talliy bilan faollashtirilgan, deyarli har qanday nurlanishni aniqlaydi. Seziy detektorlari yadro korxonalari, geologik qidiruv va tibbiy klinikalar uchun sotib olinadi.
Shuningdek, ular kosmik sanoati qurilmalaridan foydalanadilar. Xususan, Mars-5 seziy asosidagi gamma-spektrometr tufayli qizil sayyora yuzasining elementar tarkibini o‘rgandi.
Infraqizil nurlarni olish qobiliyati uni optikada qo'llashning sababidir. Ular unga qo'shadilar seziy bromidi Va seziy oksidi. U durbin, tungi ko'rish ko'zoynaklari va qurol nishonlarida uchraydi. Ikkinchisi hatto kosmosdan ham ishga tushiriladi.
Elementning 137-izotopi ham munosib foydalanishni topdi. Radioaktiv nuklid nafaqat atmosferani ifloslantiradi, balki mahsulotlarni, aniqrog'i, ular uchun idishlarni sterilizatsiya qiladi. Seziyning yarimparchalanish davri uzoq Millionlab konservalarni qayta ishlash mumkin. Ba'zan go'sht ham sterilizatsiya qilinadi - qushlarning tana go'shti va...
Tibbiy asboblar va dori-darmonlarni 137-izotop bilan ham qayta ishlash mumkin. Nuklid shishlar haqida gap ketganda, davolanishning o'zida ham kerak. Usul radioterapiya deb ataladi. Seziy bilan preparatlar shizofreniya, difteriya, oshqozon yarasi va ba'zi turdagi zarbalar uchun ham beriladi.
Metallurglarga sof element kerak. U qotishmalar bilan aralashtiriladi va. Qo'shimchalar ularning issiqlik qarshiligini oshiradi. Masalan, u seziy bilan atigi 0,3% ni tashkil qiladi.
Kuchlanish kuchi va korroziyaga chidamliligi ham ortadi. To'g'ri, sanoatchilar 55-elementga muqobil izlashmoqda. Bu juda kam va narx bo'yicha raqobatbardosh emas.
Seziy qazib olish
Metall ifloslantiruvchi moddalardan ajratilgan. Bu suvli aluminosilikat va seziydir. Birlikning 55-elementini o'z ichiga olgan minerallar. Pollusitda seziy ulushi qazib olishni iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiq qiladi. Avogarditda juda ko'p metall ham mavjud. Biroq, bu toshning o'zi seziy kabi kam uchraydi.
Sanoatchilar xloridlar bilan ifloslanishni ochadilar yoki sulfatlar. Seziy toshdan qizdirilgan xlorid kislotaga botirib olinadi. U yerda surma xlorid ham quyiladi. Cho'kma hosil bo'ladi.
U issiq suv bilan yuviladi. Operatsiyalarning natijasi seziy xloriddir. Sulfat bilan ishlaganda, pollusit sulfat kislotaga botiriladi. Chiqish seziy alumidir.
Laboratoriyalar 55-elementni olish uchun boshqa usullardan foydalanadilar. Ulardan 3 tasi bor, barchasi mehnat talab qiladi. Sezyum dixromat va zirkonyum kromatini isitishingiz mumkin. Ammo bu vakuumni talab qiladi. Seziy azidning parchalanishi uchun ham kerak. Vakuumning oldini olish faqat maxsus tayyorlangan kaltsiy va 55-metallning xloridini isitish orqali amalga oshiriladi.
Seziy narxi
Rossiyada Novosibirskdagi Nodir metallar zavodi ifloslantiruvchi moddalarni qazib olish va qayta ishlash bilan shug'ullanadi. Lovozersk kon-qayta ishlash kombinati ham mahsulotlarni taklif etadi. Ikkinchisi taklif qiladi ampulalarda seziy 10 va 15 milligramm.
Ular 1000 dona paketlarda keladi. Minimal narx - 6000 rubl. Sevredmet shuningdek, ampulalarni sotadi, ammo kichikroq hajmlarni etkazib berishga tayyor - 250 grammdan.
Metallning tozaligi 99,9% bo'lsa, bir gramm uchun, qoida tariqasida, 15-20 AQSh dollari atrofida so'rashadi. Gap davriy sistemaning 55-elementining barqaror 133-izotopi haqida ketmoqda.
(Cesium; lotincha caesius — koʻk), Cs — kimyoviy. elementlar davriy sistemasining I guruhi elementi; da, n. 55, da. m 132.9054. Kumush-oq metall. Birikmalarda u +1 oksidlanish darajasini ko'rsatadi.Tabiiy uglerod barqaror izotop 133Cs dan iborat. 22 ta radioaktiv izotoplar olindi, ulardan eng amaliy qoʻllanilishi yarim yemirilish davri 27 yil boʻlgan 137Cs izotopi hisoblanadi. Seziyni (1860) nemis kimyogari R. V. Bunsen va nemis fizigi G. P. Kirxgof Dyurkgeym mineral bulog‘i suvidan olingan ishqoriy metallar tuzlari spektrini o‘rganish chog‘ida kashf qilishgan.
Seziy metallini birinchi marta (1882) K.Setterberg seziy va bariy sianidlarining eritilgan aralashmasini elektroliz qilish yoʻli bilan olgan. Seziy noyob element hisoblanadi. Uning yer qobig'idagi miqdori 3,7 10-4% ni tashkil qiladi va faolligi yuqori bo'lganligi sababli tabiatda erkin holatda uchramaydi. C. 78 ta mineralda topilgan; uning eng katta miqdori seziy minerallarida mavjud: pollusit (36% gacha Cs20), chumchuqit va avogadrit (7,5% gacha Cs20). Kichik miqdorda (0,004 dan 0,001% gacha yoki undan kam) o'z ichiga oladi. togʻ jinslari: bazaltlar, granitlar, diabazlar, siyenitlar, nefelinlar, slyudalar, dala shpatlari, ohaktoshlar, slanetslar va boshqalar. K.ning asosiy manbalari pollusit, karnallit, shoʻr koʻllarning shoʻr suvlari, shoʻr suvlar va dengiz loylaridir. Kristal panjara C. davri a = 6,05 A (harorat - 175 ° C) bilan tana markazli kub.
Atom radiusi 2,65 A, Cs+ ning ion radiusi 165 A. Zichlik 1,9039 (harorat 0°C) va 1,880 g/sm3 (harorat 26,85°C); erish nuqtasi 28,60 ° C; qaynash nuqtasi 685,85 ° S; Chorshanba koeffitsienti chiziqli kengayish (0-26 ° S harorat oralig'ida) 9,7-10-5 gradus-1; koeffitsienti issiqlik o'tkazuvchanligi (harorat 28,5 ° S) 0,04 - 0,065 kal / sm -sek-deg; issiqlik sig'imi o'rtacha 7,24 (harorat 0 ° C) va 7,69 kal / g-atom daraja (harorat 25 ° C); o'ziga xos elektr qarshiligi 18,30 (harorat 0 ° C) va 21,25 mŌ sm (harorat 26,85 ° S). Metall bug'i magnitdir. Seziy yumshoq, egiluvchan metalldir. Mohs shkalasi bo'yicha qattiqlik 0,2; HB - = 0,015; normal elastiklik moduli 175 kgf / mm2; xona haroratida siqilish qobiliyati 7,0-10-5 kgf / sm2. Seziy metall ishqoriy elementlar orasida eng yuqori reaktivlikka ega. Havoda u bir zumda yallig'lanish bilan oksidlanadi, peroksid va superoksid hosil qiladi.
Vodorod bilan 200-350 ° S haroratda va 50-100 da bosimda. gidrid CsH hosil qiladi - oq kristall modda, nam muhitda, xlor va ftorli muhitda yonadi. Kislorod bilan, sharoitga qarab, u beradi: Cs2O oksidi - havoda tarqaladigan qizil-jigarrang kristallar; Cs2O2 peroksid - gigroskopik sariq kristallar; CsO2 superoksid - sariq kristallar, 180 ° C dan yuqori haroratlarda ular rangini to'q sariq rangga o'zgartiradi; ozonid CsO3 - nozik kristalli apelsin - qizil kukun; CsOH gidroksid havoda tez eriydigan oq kristall moddadir. C. toʻgʻridan-toʻgʻri galogenlar bilan (olov bilan) birikib, Csl tarkibida CsF, CsCl, CsBr galogenidlarini hosil qiladi - rangsiz kristallar, suvda yaxshi eriydi va boshqalar. organik erituvchilar.
Suyuq azotda, elektrodlar orasidagi elektr zaryadsizlanishi paytida seziy nitridi seziydan olinadi - kulrang-yashil yoki ko'k rangdagi gigroskopik, beqaror kukun. Azid CsN3 - sariq-oq kristallar. Kaltsiyning oltingugurt, selen va tellur bilan birikmalari - xalkogenidlar ma'lum. Oltingugurt bilan seziy suvda eriydigan quyuq qizil kristall kukun bo'lgan sulfid Cs2S hosil qiladi. Bundan tashqari, di-, tri- va pentasulfidlar olingan. C. selen va tellur bilan kristall birikmalar hosil qiladi: havoda parchalanadigan Cs2Se selenidning oq kukuni va Cs2Te tellurining och sariq kukuni. Kremniy bilan u havoda yonadigan sariq rangli kristalli modda bo'lgan silitsid CsSi hosil qiladi; suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, u portlovchi tarzda yonadi. C.ning fosfor bilan birikmalari maʼlum - . Noorganik moddadagi vodorodni uglerod bilan almashtirishda tegishli tuzlar olinadi: sulfat, nitrat, karbonat va boshqalar.
Ko'pgina metallar, shu jumladan ishqoriy metallar bilan Seziy ham intermetallik birikmalar hosil qiladi, ulardan eng muhimi vismut, surma, oltin va simob bilan birikmalardir. Noorganik birikmalar bilan reaksiyalarda seziy kuchli qaytaruvchi vosita sifatida harakat qiladi. Karbonat angidrid va uglerod tetraklorid bilan portlovchi reaksiyaga kirishadi. Metall rux asosan sink tuzlari bilan reaksiyaga kirishish natijasida olinadi. magniy yoki kaltsiy yuqori
vakuumda t-rah. Uglerodni olish uchun elektrokimyoviy usul ham qo'llaniladi, bunda elektroliz paytida, masalan, suyuq qo'rg'oshin katodida CsCl, qo'rg'oshin-seziy qotishmasi olinadi, undan rang vakuumli distillash orqali chiqariladi. Kichik miqdordagi sirkoniy uning xromatini (Cs2Cr04) 650°C haroratda kukunli sirkoniy bilan kamaytirish yoki CsN3 ni 390-395°S haroratda vakuumda parchalash yoʻli bilan olinadi.
Seziyning qo'llanilishi
U fotoelementlarda qo'llaniladi; ssintilatsiya hisoblagichlari, samoviy navigatsiya asboblari, spektroskoplar, lazer tizimlarida radiatsiya detektorlari uchun mo'ljallangan fotoko'paytirgichlarda; tungi ko'rish qurilmalarida ishlatiladigan elektro-optik konvertorlarda; katod nurlari quvurlarini uzatishda. Seziy vakuumli radio trubkalarni ishlab chiqarishda havo qoldiqlarini yutish uchun qabul qiluvchi sifatida ishlatiladi. U yorqin razryadli tiratronlarda va atom standartlarida qo'llaniladi - vaqt oraliqlarining eng aniq standartlari. Seziy manbali atom soatining xatosi 4000 yilda 1 soniyani tashkil qiladi. Seziy bug'i optik kvant generatorlarida - gaz lazerlarida qo'llaniladi. Magnitogidrodinamik generatorlarda inert gazga uglerod qo'shilishi gazni bu qo'shimchalarsiz taxminan ikki baravar past haroratlarda ionlash imkonini beradi. C. issiqlikni toʻgʻridan-toʻgʻri elektr energiyasiga aylantirish uchun moʻljallangan termion konvertorlarda qoʻllaniladi. energiya; kosmik kemalar uchun ionli raketa dvigatellarida. Seziy elektronikaning yangi tarmog'ida - mikroto'lqinli plazma elektronikasida, shuningdek, intensivligi bo'yicha boshqa yorug'lik manbalaridan ustun bo'lgan seziy lampalarida qo'llanilishini topdi.
Elementlarning xususiyatlari
Rubidiy kabi seziyning kashf etilishi spektral tahlil bilan bog'liq. 1860 yilda R. Bunsen spektrda o'sha paytda ma'lum bo'lgan biron bir elementga tegishli bo'lmagan ikkita yorqin ko'k chiziqni topdi. Bu erda "caesius" nomi kelib chiqqan, bu osmon ko'k degan ma'noni anglatadi. Bu ishqoriy metallar kichik guruhining oxirgi elementi bo'lib, u hali ham o'lchanadigan miqdorda uchraydi. Eng katta atom radiusi va eng kichik birinchi ionlanish potentsiallari ushbu elementning xarakterini va harakatini aniqlaydi. U aniq elektropozitivlikka va aniq metall sifatlarga ega. Tashqi 6s elektronni berish istagi uning barcha reaktsiyalari juda shiddatli davom etishiga olib keladi. Atom 5 energiyasidagi kichik farqd- va 6 s -orbitallar atomlarning oson qo'zg'aluvchanligini keltirib chiqaradi. Seziydan elektron emissiyasi ko'rinmas infraqizil nurlar (issiqlik) ta'sirida kuzatiladi. Atom tuzilishining bu xususiyati oqimning yaxshi elektr o'tkazuvchanligini aniqlaydi. Bularning barchasi seziyni elektron qurilmalarda ajralmas qiladi. So'nggi paytlarda seziy plazmasiga kelajak yoqilg'isi sifatida va termoyadro sintezi muammosini hal qilish bilan bog'liq ravishda ko'proq e'tibor berilmoqda.
Oddiy moddalar va birikmalarning xossalari
Oddiy xona sharoitida seziy yarim suyuq metalldir (t pl = 28,5 ° C, qaynatiladi = 688 ° C). Uning yaltiroq yuzasi och oltin rangga ega. Seziy engil metall bo'lib, kv. 1,9 g/sm³ , masalan, taxminan bir xil atom massasi bilan 6 baravar ko'proq og'irlik qiladi.
Seziyning davriy sistemadagi qo'shnilaridan ko'p marta engil bo'lishining sababi uning atomlarining kattaligidir. Metallning atom va ion radiuslari juda katta:R= 2,62 A, R va u =1,6 A. Seziy noodatiy kimyoviy faoldir. U kislorod bilan shunchalik ochko'zlik bilan reaksiyaga kirishadiki, hatto chuqur vakuum sharoitida ham gaz aralashmasini kislorodning eng kichik izlaridan tozalashga qodir. -116 ° S gacha muzlatilgan suv bilan reaksiyaga kirishadi. Boshqa moddalar bilan ko'p reaktsiyalar portlashlar bilan sodir bo'ladi: galogenlar, oltingugurt, fosfor, grafit, kremniy bilan (oxirgi uchta holatda, engil isitish talab qilinadi). Qiyin odamlar ham unga zo'ravonlik bilan munosabatda bo'lishadi: CO 2 , tetraklorid, silika (300 ° S da). Vodorod atmosferasida CsH gidridi hosil bo'ladi, u etarli darajada quruq havoda yonadi. U barcha noorganik va organik kislotalarni siqib chiqaradi, tuzlar hosil qiladi.
Seziyning azot bilan reaksiyalari sokin elektr zaryadi sohasida, qizdirilganda esa koʻmir bilan boʻlgan reaksiyalari tinchroq kechadi. Vodorod bilan 300-350 ° S haroratda yoki 5-10 bosim ostida reaksiyaga kirishadi⋅ 10 ⁶ Pa. Shuning uchun uni vodorod bilan to'ldirilgan idishda xavfsiz saqlash mumkin.
2Ss + 2SiO 2 = Ss 2 O 4 + 2Si
2Rb + 2SiO 2 = Rb 2 O 4 + 2Si
Seziy birikmalaridan eng muhimi c kumush va surma. Seziy bromid va yodid kristallari infraqizil nurlar uchun shaffofdir, shuning uchun ular optika va elektrotexnikada qo'llaniladi.
Sulfat SsSO 4 - faqat 1400 ° C dan yuqori haroratlarda sezilarli darajada bug'lana boshlaydigan o'tga chidamli va termal barqaror birikma. Shu bilan birga, barcha seziy tuzlari yuqori.
Seziyning ishlab chiqarilishi va ishlatilishi
Seziy, kabi, mustaqil minerallar hosil qilmaydi va odatda I guruhning keng tarqalgan elementlari bilan birga keladi. Seziy tabiatda Na va K minerallarida nopoklik sifatida uchraydi. Pollusit CsNa ⋅ nH 2 seziyga eng boy O. U tabiatda juda dispers holatda boshqa rudalar bilan birga keladigan birikmalar shaklida uchraydi. Masalan, pollusit natriy bilan birga seziyni ham o'z ichiga oladi. Ularni ishlab chiqarishning eng ko'p mehnat talab qiladigan qismi rubidiy va seziy bilan fraksiyalarni kaliy, natriy va litiydan boyitish va ajratishdir. Sof (Rb va Cs) galogenlardan 700-800°C da kalsiy metall bilan qaytarilgan holda olinadi. Ular eritilgan xloridlarning kaltsiy metali bilan almashinishi natijasida olinadi:
Seziyning xususiyatlari, uning strukturaviy xususiyatlari va ushbu elementga xos bo'lgan sifatlari kimyo kursida yoritilishi kerak. Ushbu birikmaning o'ziga xos xususiyatlarini nafaqat maktab o'quvchilari, balki kimyoviy yo'nalish talabalari ham bilishlari kerak. Seziydan foydalanish hozirda juda keng tarqalgan - lekin ma'lum bir sohada. Bu, asosan, xona haroratida elementning suyuq holatga ega bo'lishi va uning sof shaklida deyarli topilmasligi bilan bog'liq. Hozirgi vaqtda faqat beshta metall shunga o'xshash xususiyatlarga ega. Seziyning xususiyatlari olimlarning unga bo'lgan qiziqishini va birikmadan foydalanish imkoniyatlarini belgilaydi.
Bu nima haqida?
Yumshoq metall seziy davriy jadvalda Cs belgisi bilan belgilanadi. Uning seriya raqami 55. Yumshoq metall kumushrang, oltin rangga ega. Erish nuqtasi - 28 daraja Selsiy.
Seziy ishqoriy metall bo'lib, uning sifatlari va xususiyatlari kaliy va rubidiyga o'xshaydi. Seziyning tuzilishi reaktivlikni oshiradi. Metall suv bilan Tselsiy shkalasi bo'yicha 116 daraja sovuq haroratda reaksiyaga kirishishi mumkin. Seziy kimyoviy elementi yuqori piroforiklikka ega. U ifloslantiruvchi moddalardan qazib olinadi. Seziyning ko'plab radioaktiv izotoplari (jumladan, keng tarqalgan seziy 137) yadroviy reaktorning ishlashi paytida hosil bo'lgan chiqindilarni qayta ishlash jarayonida ishlab chiqariladi. Seziy 137 parchalanish reaktsiyasi natijasidir.
Tarixiy fon
Seziyning elektron formulasining kashfiyoti uchun Germaniyadan kelgan kimyogarlar, o'z sohasining taniqli aqllari Kirchhoff va Bunsenga minnatdorchilik bildirildi. Bu voqea 1860 yilda sodir bo'lgan. O'sha davrda ular yangi ixtiro qilingan alanga spektroskopiyasi texnikasini faol ravishda o'zgartira boshladilar va o'zlarining tajribalari davomida nemis olimlari ilgari jamoatchilikka noma'lum bo'lgan kimyoviy element - seziyni topdilar. O'sha paytda seziy fotosellar va elektron naychalar uchun tegishli bo'lgan qabul qiluvchi sifatida taqdim etildi.
Elementning ta'rifi va izolyatsiyasi tarixida sezilarli o'zgarishlar 1967 yilda sodir bo'lgan. Eynshteynning yorug'lik tezligini bizning koinotimizga xos bo'lgan eng doimiy o'lchash omili deb hisoblash mumkinligi haqidagi bayonotini inobatga olgan holda, seziy 133 ni ajratishga qaror qilindi. Bu seziy kimyoviy elementini qo'llash doirasini kengaytirishda muhim nuqta bo'ldi - xususan , u atom soatlarini yasash uchun ishlatiladi.
90-yillarda seziy
O'tgan asrning so'nggi o'n yilligida seziy kimyoviy elementi insoniyat tomonidan ayniqsa faol qo'llanila boshlandi. Bu burg'ulash suyuqliklarida qo'llanilishi ma'lum bo'ldi. Bundan tashqari, kimyo sanoatida juda keng qo'llash sohasini topish mumkin edi. Seziy xlorid va uning boshqa hosilalaridan murakkab elektronika qurilishida foydalanish mumkinligi ma’lum bo‘ldi.
Keyinchalik, 90-yillarda ilmiy jamoatchilikning alohida e'tibori atom va yadro energiyasida yangi so'z bo'lishi mumkin bo'lgan barcha narsalarga qaratildi. O'shanda radioaktiv seziy eng chuqur o'rganilgan. Ushbu komponentning yarimparchalanish davri taxminan o'ttiz yil davom etishi aniqlandi. Hozirgi vaqtda seziyning radioaktiv izotoplari gidrologiyada keng qo'llaniladi. Tibbiyot va sanoat ularsiz qila olmaydi. Eng ko'p qo'llaniladigan radioaktiv izotop seziy 137. Seziyning toksik xususiyatlari past bo'ladi, shu bilan birga yuqori konsentratsiyadagi radioaktiv hosilalar tabiatga va odamlarga zarar etkazishi mumkin.
Fizik parametrlar
Seziyning o'ziga xosligi (shuningdek, seziy xlorid va ushbu metallning boshqa hosilalari) mahsulotni keng qo'llash imkonini beradi. Boshqa elementlar orasida seziy eng past qattiqlik indeksiga ega - atigi 0,2 birlik.Yumshoqlikdan tashqari, metall egiluvchanlik bilan ajralib turadi. Oddiy holatda seziyning to'g'ri elektron formulasi kislorod birikmalari bilan eng kichik aloqada rangini quyuqroq rangga o'zgartirishi mumkin bo'lgan och rangli material hosil bo'lishiga imkon beradi.
Metallning erish nuqtasi atigi 28 daraja Selsiy bo'lib, bu birikma xona haroratida yoki unga yaqin suyuqlik fazasida bo'lgan beshta metaldan biri ekanligini anglatadi. Seziynikidan ham past erish nuqtasi faqat simob uchun qayd etilgan. Seziyning qaynash nuqtasi ham past - faqat simobning qaynash nuqtasi pastroq. Elektrokimyoviy potentsialning xarakteristikalari metallning yonishini tartibga soladi - u binafsha ranglar yoki ko'k rang hosil qiladi.
Muvofiqlik va xususiyatlar
Seziy element bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatiga ega.Element seziy oksidlarini ham hosil qiladi. Bundan tashqari, simob aralashmalari va oltin bilan reaktsiyalar kuzatiladi. Boshqa birikmalar bilan o'zaro ta'sir qilish xususiyatlari, shuningdek, reaktsiyalar mumkin bo'lgan harorat sharoitlari mumkin bo'lgan intermetalik kompozitsiyalarni ko'rsatadi. Xususan, seziy fotosensitiv birikmalarning shakllanishi uchun boshlang'ich komponent hisoblanadi. Buning uchun toriy, surma, galiy, indiy ishtirokida metall reaksiyasi olib boriladi.
Seziy oksidi bilan bir qatorda, kimyogarlarni bir qator ishqoriy elementlar bilan o'zaro ta'sir qilish natijalari ham qiziqtiradi. Shu bilan birga, metall lityum bilan reaksiyaga kirisha olmasligini hisobga olish kerak. Sezyum qotishmalarining har biri o'z soyasiga ega. Ba'zi aralashmalar qora-binafsha rangli birikmalar, boshqalari oltin rangga ega, boshqalari deyarli rangsiz, ammo aniq metall nashrida.
Kimyoviy xususiyatlar
Seziyning eng aniq xususiyati uning piroforligidir. Bundan tashqari, metalning elektrokimyoviy salohiyati ham olimlarning e'tiborini tortadi. Seziy havoda o'z-o'zidan yonishi mumkin. Suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, reaktsiya sharoitlari past haroratni qabul qilgan bo'lsa ham, portlash sodir bo'ladi. Seziy bu jihatdan davriy kimyoviy jadvalning birinchi guruhidan sezilarli darajada farq qiladi. Seziy qattiq holatda suv bilan o'zaro ta'sir qilganda, reaktsiya ham sodir bo'ladi.
Seziyning yarimparchalanish davri taxminan o'ttiz yil davom etishi aniqlandi. Material o'zining xususiyatlariga ko'ra xavfli deb hisoblangan. Seziy bilan ishlash uchun inert gaz atmosferasini yaratish kerak. Shu bilan birga, ikkinchi holatda natriy va seziy teng miqdorda suv bilan aloqa qilganda portlash sezilarli darajada zaif bo'ladi. Kimyogarlar buni quyidagi xususiyat bilan izohlaydilar: seziy suv bilan aloqa qilganda, bir zumda portlash reaktsiyasi sodir bo'ladi, ya'ni vodorodning to'planishi uchun etarlicha uzoq vaqt qolmaydi. Seziyni saqlashning optimal usuli borosilikat birikmalaridan tayyorlangan yopiq idishlarda.
Seziy: birikmalarda
Seziy birikmalarda kation vazifasini bajaradi. Ko'p turli xil anionlar mavjud, ular bilan birikma hosil qilish reaktsiyasi mumkin. Ko'pchilik seziy tuzlari rangsizdir, agar rang anion tufayli bo'lmasa. Oddiy tuzlar boshqa engil gidroksidi metallarga qaraganda kamroq darajada bo'lsa-da, gigroskopikdir. Ko'pchilik suvda eriydi.
Ular nisbatan past eruvchanlik darajasiga ega. Bu sanoatda juda keng qo'llanilishini topdi. Masalan, alyuminiy-seziy sulfat suv bilan past eruvchanligi tufayli rudalarni tozalash zavodlarida faol qo'llaniladi.
Seziy: noyob va foydali
Vizual ravishda, bu metall oltinga o'xshaydi, lekin eng mashhur qimmatbaho metaldan biroz engilroq. Agar siz qo'lingizga seziyning bir bo'lagini olsangiz, u tezda eriydi va hosil bo'lgan modda harakatchan bo'lib, rangini biroz o'zgartiradi - kumushga yaqinroq. Eritilgan holatda seziy yorug'lik nurlarini mukammal aks ettiradi. Ishqoriy metallardan seziy eng og'ir hisoblanadi, lekin ayni paytda u eng past zichlikka ega.
Seziyning kashf etilishi tarixida Dyurxgeym manbasiga havolalar mavjud. Aynan shu yerdan suv namunasi laboratoriya tekshiruviga yuborilgan. Tarkibiy tarkibiy qismlarni tahlil qilishda savolni hal qilishga alohida e'tibor qaratildi: qaysi element suyuqlikning shifobaxsh xususiyatlarini ta'minlaydi? Nemis olimi Bunsen spektral tahlil usulidan foydalanishga qaror qildi. Aynan o'sha paytda ma'lum bo'lgan birikmalarga xos bo'lmagan ikkita kutilmagan ko'k chiziq paydo bo'ldi. Aynan shu chiziqlar rangi olimlarga yangi komponent uchun nom tanlashga yordam berdi - lotin tilida osmon ko'k "tseziy" kabi eshitiladi.
Sizni qayerdan topsam bo'ladi?
Uzoq muddatli sinovlar natijasida aniqlanganidek, seziy tabiiy sharoitda juda kam uchraydigan iz element hisoblanadi. Shunday qilib, sayyora qobig'idagi rubidiy va seziy miqdorini qiyosiy tahlil qilib, olimlar ikkinchisi yuzlab marta kamroq ekanligini aniqladilar. Konsentratsiyaning taxminiy bahosi 7*10(-4)% ko'rsatkichni berdi. Spektroskopiyadan boshqa hech qanday kam sezgir usul bunday noyob birikmani aniqlay olmaydi. Bu ilgari olimlar seziy borligiga shubha qilmaganliklarini tushuntiradi.
Endi seziy tog'lardan olingan jinslarda ko'proq tarqalganligi aniqlandi. Ushbu materialda uning kontsentratsiyasi foizning mingdan bir qismidan oshmaydi. Dengiz suvlarida mutlaqo kichik miqdorlar qayd etilgan. Litiy va kaliy mineral birikmalarida kontsentratsiya darajasi foizning o'ndan bir qismiga etadi. Ko'pincha lepidolitda aniqlanishi mumkin.
Seziy va rubidiyning, shuningdek, juda kam uchraydigan boshqa elementlarning o'ziga xos xususiyatlarini solishtirganda, seziy boshqa birikmalar qodir bo'lmagan noyob minerallarning hosil bo'lishi bilan ajralib turishini aniqlash mumkin edi. Shunday qilib, pollusit, rodisit va avogadrit olinadi.
Olimlar aniqlaganidek, rodisit juda kam uchraydi. Xuddi shunday, avogadritni topish juda qiyin. Pollusit biroz keng tarqalgan bo'lib, bir qator hollarda kichik konlar topilgan. Ular juda kam quvvatga ega, ammo umumiy massaning 20-35 foizi miqdorida seziyni o'z ichiga oladi. Eng muhimi, jamoatchilik nuqtai nazaridan, ifloslantiruvchi moddalar Amerika er qa'rida va Rossiyada topilgan. Bundan tashqari, Shvetsiya va Qozog'iston ishlanmalari mavjud. Ma'lumki, pollusit Afrika qit'asining janubi-g'arbiy qismida topilgan.
Ish davom etmoqda
Hech kimga sir emaski, elementni kashf qilish va uni sof shaklda olish bir-biri bilan bog'liq bo'lsa-da, ikkita butunlay boshqa vazifadir. Seziy juda kam ekanligi ma'lum bo'lgach, olimlar laboratoriyada metallni sintez qilish usullarini ishlab chiqishga kirishdilar. Avvaliga, agar biz o'sha paytda mavjud bo'lgan vositalar va texnologiyadan foydalansak, bu mutlaqo imkonsiz vazifa bo'lib tuyuldi. Yillar davomida Bunsen seziy metallini sof shaklda ajratib ololmadi. Faqat yigirma yil o'tgach, ilg'or kimyogarlar nihoyat bu muammoni hal qila olishdi.
Bu yutuq 1882 yilda shvetsiyalik Setterberg to'rt qism seziy siyaniddan iborat aralashmani elektroliz qilganda, bariyning bir qismi aralashganida yuz berdi. Oxirgi komponent erish nuqtasini pastroq qilish uchun ishlatilgan. Sianid, olimlar allaqachon bilganlaridek, bu juda xavfli komponent edi. Shu bilan birga, bariy tufayli ifloslanish hosil bo'ldi, bu esa seziyning ko'p yoki kamroq qoniqarli miqdorini olishga imkon bermadi. Texnika sezilarli yaxshilanishlarni talab qilishi aniq edi. Beketov tomonidan bu boradagi yaxshi taklif ilmiy jamoatchilik muhokamasiga kiritildi. Aynan o'sha paytda seziy gidroksid e'tiborni tortdi. Agar bu birikma metall magniy yordamida, issiqlikni oshirib, vodorod oqimi yordamida tiklansa, shved kimyogari tomonidan tasdiqlanganidan biroz yaxshiroq natijaga erishish mumkin. Biroq, haqiqiy tajribalar hosildorlik nazariy jihatdan hisoblanganidan yarmiga teng ekanligini ko'rsatdi.
Keyin nima?
Seziy xalqaro kimyo ilmiy hamjamiyatining diqqat markazida bo'lishda davom etdi. Xususan, fransuz olimi Akspil o‘z tadqiqotida unga ko‘p kuch va vaqt sarflagan. 1911 yilda u sof seziy olish masalasiga tubdan yangi yondashuvni taklif qildi. Reaksiyani vakuumda o'tkazish kerak edi, boshlang'ich material sifatida metall xlorid olindi va uni qayta tiklash uchun kaltsiy metali ishlatilgan.
Tajribalar ko'rsatganidek, bunday reaktsiya deyarli oxirigacha sodir bo'ladi. Etarli effektga erishish uchun siz maxsus qurilmadan foydalanishingiz kerak. Laboratoriyalarda ular odatda refrakter shishaga murojaat qilishadi yoki kvarts idishlarini ishlatishadi. Qurilmada kengaytma bo'lishi kerak. Ichki bosim taxminan 0,001 mmHg darajasida saqlanadi. Art. Muvaffaqiyatli reaktsiya uchun idishni 675 daraja Selsiygacha qizdirilishini ta'minlash kerak. Bu seziyni chiqaradi, u deyarli darhol bug'lanadi. Juftlar bu maqsad uchun mo'ljallangan jarayonga o'tadi. Ammo kaliy xlorid asosan reaktorda to'g'ridan-to'g'ri cho'kadi. Berilgan sharoitlarda bu tuzning uchuvchanligi shunchalik pastki, uni umuman e'tibordan chetda qoldirib bo'lmaydi, chunki bu birikma 773 daraja xarakterli erish nuqtasiga ega (bir xil Selsiy shkalasida). Bu shuni anglatadiki, agar idish mo'ljallangan narsaga nisbatan yuz daraja qizib ketgan bo'lsa, cho'kma erishi mumkin. Eng samarali natijalarga erishish uchun distillash jarayonini takrorlash kerak. Buning uchun vakuum yarating. Chiqish ideal seziy metall bo'ladi. Hozirgi vaqtda tavsiflangan usul eng keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi va aralashmani olish uchun optimal hisoblanadi.
Faoliyat va reaktsiyalar
Ko'plab tadqiqotlar davomida olimlar seziyning odatda metallarga xos bo'lmagan ajoyib faolligiga ega ekanligini aniqlashga muvaffaq bo'lishdi. Havo bilan aloqa qilganda, yonish sodir bo'ladi, bu superoksidning chiqishiga olib keladi. Oksidga kislorodning reagentlarga kirishini cheklash orqali erishish mumkin. Suboksidlar hosil bo'lish ehtimoli mavjud.
Agar seziy fosfor, oltingugurt yoki halogen bilan aloqa qilsa, bu portlovchi reaktsiyani keltirib chiqaradi. Portlash, shuningdek, suv bilan reaktsiya bilan birga keladi. Kristalizator yoki stakandan foydalanib, idishning tom ma'noda bo'laklarga bo'linib ketishiga duch kelishingiz mumkin. Tselsiy shkalasi bo'yicha harorat 116 darajadan past bo'lmasa, muz bilan reaktsiya ham mumkin. Ushbu reaksiya natijasida vodorod va gidroksid hosil bo'ladi.
Gidroksid: xususiyatlari
Seziy tomonidan ishlab chiqarilgan reaksiya mahsulotlarini o'rganish davomida kimyogarlar hosil bo'lgan gidroksid juda kuchli asos ekanligini aniqladilar. U bilan o'zaro aloqada bo'lganingizda, esda tutishingiz kerakki, yuqori konsentratsiyalarda bu birikma qo'shimcha isitishsiz ham shishani osongina yo'q qilishi mumkin. Ammo harorat ko'tarilganda, gidroksid nikel, temir va kobaltni osongina eritadi. Korund va platinaga ta'siri o'xshash bo'ladi. Agar kislorod reaksiyada ishtirok etsa, seziy gidroksid kumush va oltinni juda tez yo'q qiladi. Agar siz kislorod etkazib berishni cheklasangiz, jarayon nisbatan sekin davom etadi, ammo baribir to'xtamaydi. Rodyum va bu birikmaning bir nechta qotishmalari seziy gidroksidiga chidamli.
Oqilona foydalaning
Hozirgi vaqtda nafaqat seziy, balki ushbu metall asosida ma'lum bo'lgan birikmalar ham juda keng qo'llaniladi. Ularsiz radiotexnika dizaynini tasavvur qilib bo'lmaydi, ular elektronikada ham ajralmas hisoblanadi. Seziy birikmalari va o'zgarishlari kimyo, sanoat, oftalmologiya va tibbiyotda faol qo'llaniladi. Seziy kosmosda, shuningdek, atom energiyasida qo'llaniladigan texnologiyalarni ishlab chiqishda e'tibordan chetda qolmadi.
Endi quyosh batareyalarini qurishda seziydan foydalanish odatiy holdir. Ushbu metallning bromidi va yodidi infraqizil ko'rish tizimlarini yaratish uchun zarurdir. Sanoatda ishlab chiqarilgan monokristallardan ionlashtiruvchi nurlanishni qayd etish imkonini beruvchi detektor elementlari sifatida foydalanish mumkin. Seziyga asoslangan ba'zi birikmalar sanoat jarayonlarida katalizator sifatida faol qo'llaniladi. Bu ammiak hosil qilishda, butadien hosil qilishda va ishlab chiqarishda kerak.
Radiatsiya va seziy
Seziy 137 izotopi olimlarning katta e'tiborini tortadi.U beta-emitentlar toifasiga kiradi. Hozirgi vaqtda bu element oziq-ovqat va dorivor birikmalarni sterilizatsiya qilish jarayonida ajralmas hisoblanadi. Malign neoplazmalarni davolashda unga murojaat qilish odatiy holdir. Zamonaviy yondashuvlar elementdan gamma nuqsonlarini aniqlashda foydalanish imkonini berdi. Uning asosida daraja sensorlari, shuningdek, oqim manbalari ishlab chiqilgan. Chernobil AESdagi avariyadan keyin 137-izotop juda katta miqdorda atrof-muhitga chiqarildi. Aynan shu ofatdan keyin ifloslanishning eng muhim omillaridan biri hisoblanadi.
Biroq, 137 seziyning yagona radioaktiv izotopi emas, u zamonaviy sanoatda qo'llaniladi. Shunday qilib, atom soatlari seziy 133 izotopi yordamida yaratiladi.Hozirda bu vaqtning o`tishini boshqarish imkonini beruvchi eng aniq qurilma hisoblanadi. Bir soniya, zamonaviy olimlar yuqori aniqlikdagi tadqiqotlar natijasida aniqlanganidek, 9192631770 nurlanish davri. Bu seziy 133 izotopining atomidan chastota va vaqtni aniqlash uchun standart sifatida foydalanish imkonini beradi.
TA'RIF
Seziy davriy sistemaning asosiy (A) kichik guruhi I guruhining oltinchi davrida joylashgan.
Oilaga tegishli s-elementlar. Metall. Belgilanishi - Cs. Seriya raqami - 55. Nisbiy atom massasi - 132,95 amu.
Seziy atomining elektron tuzilishi
Seziy atomi musbat zaryadlangan yadrodan (+55) iborat bo'lib, uning ichida 55 ta proton va 78 neytron bo'lib, 55 ta elektron oltita orbita bo'ylab harakatlanadi.
1-rasm. Seziy atomining sxematik tuzilishi.
Elektronlarning orbitallar orasida taqsimlanishi quyidagicha:
55Cs) 2) 8) 18) 18) 8) 1 ;
1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 6s 1 .
Seziy atomining tashqi energiya darajasida valent elektron bo'lgan 1 ta elektron mavjud. Hech qanday hayajonli holat yo'q. Asosiy holatning energiya diagrammasi quyidagi shaklni oladi:
Seziy atomining valentlik elektroni to'rtta kvant sonlar to'plami bilan tavsiflanishi mumkin: n(asosiy kvant), l(orbital), m l(magnit) va s(aylantirish):
|
Pastki daraja |
||||
Muammoni hal qilishga misollar
MISOL 1
| Mashq qilish | Marganets elementining atomi qisqartirilgan elektron formulaga mos keladi:
|
| Yechim | Biz asosiy holatdagi marganets atomiga mos keladiganini topish uchun qisqartirilgan elektron formulalarni navbat bilan hal qilamiz. Ushbu elementning seriya raqami - 25. Argonning elektron konfiguratsiyasini yozamiz: 18 Ar1 s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Keyin to'liq ion formulasi quyidagicha ko'rinadi: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 . Elektron qavatdagi elektronlarning umumiy soni elementning davriy sistemasidagi atom raqamiga to'g'ri keladi. Bu 25 ga teng. Marganetsda bu seriya raqami mavjud. |
| Javob | Variant 1 |
