Klasifikace, rozsah a základní požadavky na připojení stejnosměrných prvků. Aplikace d-prvků a jejich sloučenin Spoje na kovových ozubených deskách

8. Přitahuje další materiál. 2 body.

9. Jde nad rámec otázky a poskytuje další informace o umělci a historii díla. Maximálně 4 body.

10. Text má jednotu a logiku výstavby. 2 body.

11. Gramotnost. 2 body. (Za každou chybu se odečítá 1 bod, za chybu v pravopisu jména nebo titulu - 2 body).

Stupeň 10

Úkol druhého typu.Možnost 2

Úkol 2.2. Podívejme se na obrázek B.M. Nemenský, rozeberte to, popište a uspořádejte své úvahy do podoby literárního textu.

Co cítím?

Co já vím?

co vidím?

Co tím chtěl umělec říct?

"Otcové vojáků". B.M. Německého.

Jedním z hlavních témat, ke kterému se B.M. Nemenský, - téma otcovství: "Nejistota, důvěřivost, otevřenost dětství - a síla, právo a nejtěžší povinnost otce rozhodnout a odpovědět." Vzpomínka na pocity se vrací do prvních dnů války, kdy v zamrzlém městě prakticky vymazaném z povrchu zemského ustupujícími fašisty našli bojovníci zázračně přeživší dívku. Byla celá vrásčitá jako stará žena a nemohla ani plakat. „Pamatuji si, kolik péče a bolesti bylo ve všech akcích vojáků ve vztahu k dívce. Kolik trapné něhy ... a sotva omezené nenávisti: pachatelé katastrofy byli hned za rohem, “píše umělec ve svých pamětech. Na obrázku dostává skutečný příběh symbolický zvuk: voják je zachráncem života, city vojáka, stejně jako city otce, jsou touhou chránit. Na pozadí zničených pecí a kráterů po granátech je malá dívka obklopená vojáky jako jiskra zachráněného života v hustém ochranném prstenci. Světlo vychází z malé postavy, osvětlující tváře vojáků, je to on, kdo „zahřeje jejich srdce, dodá sílu pokračovat v jejich misi“.

Analýza odpovědí. Školní známka.

1. Účastník sděluje náladu díla. 2 body.

4. Účastník správně odhalí význam uměleckého díla. Maximálně 4 body.

5. Hloubka odhalení myšlenky díla. Maximálně 4 body.

6. Účastník používá figurativní a expresivní slovní zásobu k vyjádření významu a nálady díla. Maximálně 4 body.

7. Odpověď obsahuje osobní emoční hodnocení. 2 body.

Maximální skóre je 30 bodů.

11. třída

Úkol druhého typu.Možnost 2.

Úkol 2.2. Podívejme se na obrázek B.M. Nemenský (1945), analyzovat a uspořádat úvahy do podoby literárního textu.

Vzorové otázky pro analýzu uměleckého díla:

Co cítím?

Jaký dojem dělá umělecké dílo? Jaký pocit může divák zažít? Jak napomáhá emocionálnímu dojmu z díla měřítko, formát, použití určitých tvarů, barev?

Co já vím?

Je na obrázku zápletka? Co je zobrazeno? V jakém prostředí se nacházejí zobrazené postavy, předměty? Závěr o žánru práce.

co vidím?

Jak jsou v díle uspořádány předměty (předmětová skladba)? Jak se porovnávají barvy v práci (barevná kompozice)? Jsou v díle předměty, které něco symbolizují? Má kompozice díla a jeho hlavní prvky symbolický charakter?

Kdo je hlavní postavou díla?

Zvýrazněte to hlavní z toho, co vidíte. Vysvětlete, proč je to podle vás důležité? Jakým způsobem si to umělec vybral?

Co tím chtěl umělec říct?

Jaký je název díla? Jak to souvisí s dějem a symbolikou? Co chtěl podle vás autor díla lidem sdělit? Jsou vaše první dojmy z díla stejné jako vaše závěry?

Navrhovaná odpověď:"Matka" (1945). B.M. Německého.

Tento snímek okamžitě nenechal nikoho lhostejným, ani kritiky, ani diváky, stříkající stesk po domově, tichou něhu k matce a synům odděleným válkou. V té době častý motiv: vojáci spící na podlaze v selské chýši. Pod kartáčem mladého umělce to ale zaznělo novým způsobem. Touha namalovat obraz o obyčejných ruských ženách, které se mateřsky setkaly s vojáky v každé vesnici, v každém městě, touha psát o své matce, která také obklopila péči řeckých umělců ve svém moskevském bytě před nebo po cestách na frontu , vyústilo ve vyjádření vděčnosti ženě-matkám, "velká vděčnost obyčejným ruským ženám, které nás zahřály mateřskou náklonností, ženám, jejichž smutek a jejichž služby vlasti nelze změřit ani odměnit." Není náhodou, že na obrázku mladého vojáka, pečlivě zakrytého teplým šátkem, jsou uhodnuty rysy autora. Obraz vystavený na All-Union Exhibition se okamžitě stal slavným a získal ho Treťjakovská galerie.

Pro referenci. Díla B.M. Nemenský jsou obrazy-meditace naplněné polyfonním obsahem. Proces jejich tvorby je vždy dlouhý, ale to neznamená, že by se plátno samo malovalo dlouho, jeho umělec se jen snaží „psát rychle, jedním dechem“. Je to proces složitý a někdy bolestivý – od zrodu myšlenky až po její zrání: četné náčrty, náčrty, náčrty, pochybnosti.

Analýza odpovědí. Školní známka.

1. Účastník sděluje náladu díla. 2 body.

2. Účastník pojmenuje žánr díla. 2 body.

3. Účastník analyzuje skladbu práce. 2 body.

4. Účastník správně odhalí význam uměleckého díla. Maximálně 4 body.

5. Hloubka odhalení myšlenky díla. Maximálně 4 body.

6. Účastník používá figurativní a expresivní slovní zásobu k vyjádření významu a nálady díla. Maximálně 4 body.

7. Odpověď obsahuje osobní emoční hodnocení. 2 body.

8. Přitahuje další materiál. 2 body za každé prodloužení. Maximálně 4 body.

9. Jde nad rámec otázky a poskytuje další informace o umělci a historii díla. Maximálně 4 body.

10. Gramotnost. 2 body. (Za každou chybu se odečítá 1 bod, za chybu v pravopisu jména nebo titulu - 2 body).

Maximální skóre je 30 bodů.

Úkoly třetího typu

9. třída

Úkol třetího typu.Možnost 1

Úkol 3.1.

3. Jakou část kompozice zaujímá prezentovaný fragment?

4. Popište celkovou kompozici díla a uveďte počet na něm vyobrazených postav, vyjmenujte významné zapamatovatelné detaily.

5. Formulujte a zapište téma a myšlenku díla.

6. Uveďte slavná díla stejného umělce.

"Hrdinové" V.M. Vasnetsov, autor Alyonushka, Ivan Carevich o šedém vlku. Na plátně jsou vyobrazeni tři nejslavnější epičtí hrdinové - Dobrynya Nikitich, Ilja Muromets a Aljosha Popovič na hlídce. Fragment představuje levou stranu plátna - Dobrynya Nikitich na bílém koni. Vytahuje meč z pochvy. Uprostřed je na černém koni vyobrazen nejmocnější z nich Ilja Muromec. Dívá se do dálky zpod dlaně, v jedné ruce drží oštěp a v druhé damaškový kyj. Vpravo je Aljoša Popovič na hnědákovi a v rukou drží luk se šípy. Ve srovnání se svými kamarády je mladý a štíhlý. Alyosha Popovich má na boku harfu. Tři hrdinové stojí na široké pláni, mění se v nízké kopce, uprostřed uschlé trávy a občas se dívají skrz malé vánoční stromky. Obloha je zatažená a mlhavá. Práce vyjadřuje myšlenku, že Rusko má spolehlivé obránce.

Analýza odpovědí. Školní známka.

Účastník správně identifikuje jméno umělce. 2 body.

2. Účastník správně určí název plátna 2 body.

3. Správně určí místo úlomku ve skladbě. 2 body.

4. Správně pojmenuje 12 dalších předmětů a jejich kompoziční polohu. Maximálně 12 bodů za tuto část úkolu.

5. Popisuje celkovou kompozici díla. 2 body.

6. Uvádí správně počet číslic. 2 body.

7. Pojmenuje téma práce. 2 body.

8. Odhaluje myšlenku díla. 2 body.

9. Kompetentně a souvisle uvádí odpověď. 2 body.

10. Jde nad rámec otázky a vyjadřuje náladu obrazu, jeho sémantické zatížení. 2 body.

Maximální skóre je 30 bodů.

Maximální skóre za třetí typ úlohy je 30 bodů

Stupeň 10

Úkol třetího typu.Možnost 1

Úkol 3.1.Identifikujte díla podle fragmentu:

1. Napište názvy tří prací.

3. Napište, podle jakých charakteristických znaků způsobu psaní poznáváte autora.

4. Napište obecnou uměleckou charakteristiku tří přihlášených prací.

5. Uveďte slavná díla stejného umělce.

6. Uveďte dobu, kdy umělec pracoval.

7. Vyjmenujte rysy charakteristické pro toto období ve vývoji umění.

Navrhovaná odpověď.

Představeny jsou fragmenty děl M. Vrubela "Démon", "Pan", "Portrét Savvy Mamontova". Vrubelův výtvarný styl je rozpoznatelný podle velkých a odvážných tahů charakteristických pro tohoto umělce, jimiž vyjadřuje objem a texturu vyobrazeného, ​​stejně jako spíše tmavou barvu. Oba rysy jsou čteny ve všech třech dílech. Umělcova tvorba je spojena s koncem 19. století, který je charakteristický náladou očekávání konce světa a hledáním nových prostředků zobrazení. Dalšími slavnými díly Vrubela jsou Labutí princezna, Šeřík, Věštkyně, Perla, Princezna snů.

Analýza odpovědí. Školní známka.

2. Uvádí přesný název každé práce - 2 body za každou (1 bod za nepřesný název) = 6 bodů.

3. Správně označuje 2 znaky způsobu psaní - 2 body za každý = 4 body.

4. Správně najde vyjmenované znaky v předložených třech dílech - 2 body.

5. Dodatečně označuje funkci jedné z vlastností - 2 body.

6. Správně uvádí dobu práce umělce - 2 body.

7. Správně označuje dva znaky charakteristické pro toto období vývoje umění - 2 body za každý = 4 body.

8. Správně pojmenuje slavné dílo umělce - 2 body.

9. Kompetentně vypracuje práci - 2 body.

Komentář: Již v úkolu školní etapy může účastník prokázat vyšší informovanost, než poskytuje program, a získat vyšší skóre.

11. třída

Úkol třetího typu.Možnost 1

Úkol 3.1.Identifikujte umělecké plátno podle fragmentu:

1. Napište, co je na něm zobrazeno.

3. Jakou část kompozice zaujímá prezentovaný fragment?

4. Popište celkovou kompozici díla a uveďte počet na něm vyobrazených postav.

5. Pojmenujte významné zapamatovatelné detaily.

6. Uveďte hlavní žánr, ve kterém umělec pracoval.

7. Uveďte slavná díla stejného umělce.

Navrhovaná odpověď.

Fragment slavného díla Valentina Serova „Dívka s broskvemi“ je v popředí obrazu (varianta 1. obr.), který zobrazuje dívku ve světle růžové halence kontrastující s tmavou barvou pleti, sedící u stolu pokrytého bílý ubrus, na kterém leží nůž a broskve bez jakéhokoli náčiní, přímo na listech, což vytváří dojem svěžesti a čistoty, umocněný slunečním zářením z okna za dívkou. Jedna z broskví je v rukou dívky, díky čemuž si divák vzpomene na sametový pocit při dotyku s povrchem tohoto ovoce. Mezi další slavná díla mistra patří „Únos Evropy“, „Portrét M.N. Yermolova“, „Portrét Chaliapina“. Serov byl skvělý portrétista.

Analýza odpovědí. Školní známka.

1. Účastník správně určí jméno umělce. 2 body.

2. Účastník správně určí název plátna 2 body.

3. Správně určí místo úlomku ve skladbě. 2 body.

4. Správně pojmenovává detaily, jejich kompoziční hodnotu a polohu. Maximálně 8 bodů za tuto část úkolu.

5. Popisuje celkovou kompozici díla. 2 body.

6. Uvádí správně počet číslic. 2 body.

7. Vyjmenuje hlavní žánr, ve kterém umělec působí. 2 body.

8. Jmenuje 3 slavná díla umělce. 2 body za každého = 6 bodů.

9. Kompetentně a souvisle uvádí odpověď. 2 body.

10. Jde nad rámec otázky a podává analýzu kompozice obrazu. 2 body.

Maximální skóre je 30 bodů.

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

Úkoly čtvrtého typu

9. třída

Úkol čtvrtého typu.Možnost 1

Úkol 4.1. Co nebo kdo je EXTRA v seriálu? Přebytečné slovo podtrhněte, zapište do tabulky a stručně vysvětlete svůj výběr.

1. Aischylos, Sofokles, Euripides, Aristofanés.

2. jambický, sonet, amfibrach, trochej, anapaest.

3. Malba, grafika, sochařství, hudba, architektura.

4. Hieroglyf, písmeno, runa, grafika, číslo.

5. Filigrán, vitráže, batika, mozaika, krajina.

6. Frock kabát, kozačky nad kolena, tóga, tunika, chiton.

Odpovědět:

Číslo řádku	Zbytečné slovo	Stručné zdůvodnění výběru
	Aristofanés	komik, ne tragický
		Poetický žánr, ne velikost.
		Časová, nikoli prostorová forma umění.
		Umělecká forma, ne znamení.
		Žánr, ne technika.
	Běhouny	Boty, ne oblečení

Analýza odpovědí. Školní známka.

1. Účastník správně určí 6 jmen a pojmů. Za každý správný výběr jeden bod. 6 bodů.

2. Účastník správně zdůvodní volbu. 2 body za každé správné odůvodnění. 12 bodů.

3. Účastník kvalifikovaně a přesně vypracuje odpověď. 2 body.

Stupeň 10

Úkol čtvrtého typu.Možnost 1

Úkol 4.1. Co nebo kdo je EXTRA v seriálu? Přebytečné slovo podtrhněte, zapište do tabulky a stručně vysvětlete svůj výběr.

1. Klasicismus, romantismus, psychologismus, moderna, sentimentalismus.

2. Pětikopulové, jednokopulové, baňaté a přilbovité kopule, věž, stan.

3. Vivaldi, Bach, Haydn, Verdi, Mozart, Händel.

4. Schena, orchestr, koturny, protagonista, reflektory.

5. "Figarova svatba", "Lazebník sevillský", "Don Juan", "Kouzelná flétna".

Odpovědět:

Číslo řádku	Zbytečné slovo	Stručné zdůvodnění výběru
	Psychologie	není umělecký styl
		není architektonickým detailem ruské chrámové architektury
		skladatel 19., nikoli 18. století
		ve starověkém divadle nepoužívaný
	"Lazebník ze Sevilly"	Rossiniho opera, ne Mozartova

Analýza odpovědí. Školní známka.

1. Účastník správně určí 5 jmen a pojmů. Dva body za každý správný výběr. 10 bodů.

2. Účastník správně zdůvodní volbu. 2 body za každé odůvodnění 10 bodů.

Maximální skóre je 20 bodů.

11. třída

Úkol čtvrtého typu.Možnost 2

Úkol 4.1. Spojte pojem s jeho definicí. Do tabulky vložte odpovídající písmena. Definujte zbývající pojmy.

1 - Adagio. 2 - Vysoká úleva. 3 - Život. 4 - Impasto. 5 - Buttress. 6 - Metafora. 7 - Výkon. 8 - Plenér. 9 - Synkopa. 10 - Eklektický.

ALE. posun rytmické opory v hudbě od silného ke slabému taktu, tedy nesoulad mezi rytmickým přízvukem a metrickým.

B. hustý, šťavnatý překryv barev, často používaný v olejomalbě, zejména pro zvýšení světelného efektu.

V. další podpora, která přebírá váhu stropu. Vertikální opěra uvnitř nebo vně budovy.

G. pomalé tempo; hudební skladba nebo její část hraná v tomto tempu je obvykle jednou ze středních částí symfonie, kvartetu, sonáty apod.

D. malířská technika zobrazování předmětů v přirozeném světle a v přírodních podmínkách.

E.žánr církevní literatury, který popisuje život a činy svatých.

A. druh uměleckého tropu (řecky tropos - "revoluce"), jeden ze způsobů uměleckého tvarování, který spočívá ve sbližování a spojování jednotlivých obrazů, které v reálném životě nejsou propojeny v celek.

Z. forma současného umění, v níž se dílo skládá z akcí umělce nebo skupiny na určitém místě a v určitém čase.

A. umělá kombinace prvků obsahu a formy, které mají různý původ.

Odpovědět:

2. Vysoký reliéf - typ sochy, ve kterém konvexní obraz vyčnívá nad rovinu pozadí o více než polovinu objemu.

Analýza odpovědí, hodnocení.

1. Účastník správně koreluje 9 pojmů s definicemi. 2 body za každý správný zápas. 18 bodů.

2. Účastník uvede správnou definici zbývajícího pojmu. 2 body

Maximální skóre je 20 bodů.

Maximální skóre prvního kola je 124 bodů.

**************************************************************************************************************************************************************************************************

UKÁZKOVÉ TÉMATA ÚKOLŮ DRUHÉHO KOLA

9. třída

1. Prezentovat formou prezentace plán televizního programu věnovaného 115. výročí Státního ruského muzea (otevřeno pro návštěvníky v roce 1898). Navrhněte, jak můžete popularizovat informace o jeho sbírce pomocí reprodukcí v městském prostředí.

2. Prezentovat formou prezentace scénář večera věnovaného 200. výročí narození A. S. Dargomyžského (1813-1869). Určete rozsah akce: zda tento večer bude školní nebo celoměstský.

3. Prezentovat formou prezentace koncepci výstavy ke 135. výročí narození B. Kustodieva (1878-1927). Navrhněte, jak můžete popularizovat informace o jeho díle pomocí reprodukcí v městském prostředí.

4. Prezentovat formou prezentace program večerního koncertu ke 140. výročí narození S.V. Rachmaninov. Používejte zvukové soubory. Navrhněte, jak můžete popularizovat informace o jeho dílech pomocí reprodukcí a zvukových souborů v městském prostředí.

Stupeň 10

Prezentujte formou prezentace plán muzejní expozice věnované prvním tištěným knihám:

K 450. výročí první ruské tiskárny Ivana Fedorova a Petra Mstislavce v Moskvě (1563);

K 435. výročí "ABC" od Ivana Fedorova (1578) - první kniha pro světské účely (ruský základ "ABC");

K 310. výročí „Aritmetiky“ od Leontyho Magnitského, který nejprve nahradil písmena arabskými číslicemi (1703);

K 50. výročí Státní veřejné historické knihovny v Moskvě (1863).

Odhalte hlavní etapy v historii knižní ilustrace. Navrhněte, jak můžete popularizovat informace, které jste shromáždili pomocí reprodukcí v městském prostředí.

Prezentujte formou prezentace architektonické prvky prvních budov, ve kterých sídlila Ruská akademie věd:

K 230. výročí založení Ruské akademie (1783);

K 270. výročí narození princezny Jekatěriny Romanovny Daškovové (1743-1810).

Navrhněte, jak můžete popularizovat informace, které jste shromáždili pomocí reprodukcí v městském prostředí.

7. Prezentovat formou prezentace plán výstavy k 165. výročí narození V.I. Surikov (1848-1916). Vysvětlete výběr obrazů a logiku jejich uspořádání. Navrhněte, jak můžete popularizovat informace o jeho životě a díle pomocí reprodukcí v městském prostředí.

8. Vytvořte diafilm (prezentaci) o F.I. Chaliapin (ke 140. výročí narození). Navrhněte, jak můžete popularizovat informace o jeho dílech pomocí reprodukcí a zvukových souborů v městském prostředí.

9. Prezentujte formou prezentace plán exkurze po rezervaci Michajlovskoje. Povězte nám o kultuře krajinného zahradnictví a povaze staveb (ke 110. výročí narození S.S. Geichenka). Navrhněte, jak můžete popularizovat informace, které jste shromáždili pomocí reprodukcí v městském prostředí.

11. třída

10. Prezentovat formou prezentačního materiálu o historii tvorby a prvních letech Moskevského uměleckého divadla. Odhalte umělecké principy, kterými se nové divadlo odlišuje od ostatních (k 150. výročí narození K.S.Stanislavského). Navrhněte, jak lze shromážděné informace propagovat pomocí reprodukcí, filmových klipů a zvukových souborů v městském prostředí.

11. Prezentujte formou prezentace televizní program věnovaný Malému divadlu:

K 190. výročí narození A.N. Ostrovský (1823-1886);

K 85. výročí narození Eliny Bystritské (1928).

Navrhněte, jak lze shromážděné informace propagovat pomocí reprodukcí, filmových klipů a zvukových souborů v městském prostředí.

12. Sestavte a prezentujte formou prezentace kvíz o historii ruského divadla. Zamyslete se a představte si podobu jejího konání v měřítku vaší lokality a způsob určení vítězů.

13. Prezentujte formou prezentace příběh o činnosti S.M. Ejzenštejna (1898-1948) (k 115. výročí narození). Prezentaci zakončete kvízem vytvořeným z prezentace. Navrhněte, jak lze shromážděné informace propagovat pomocí reprodukcí, filmových klipů a zvukových souborů v městském prostředí.

14. Prezentujte formou prezentace příběh o umělecké originalitě A.A. Plastov (1893-1972) (ke 120. výročí narození). Prezentaci zakončete kreativními úkoly. Navrhněte, jak můžete popularizovat informace, které jste shromáždili pomocí reprodukcí v městském prostředí.

Kritéria hodnocení pro druhé kolo (domácí úkol)

Schopnost formulovat téma, problém a účel sdělení - 4 body.

2. Znalost historie problematiky, využití kulturně-uměleckohistorického materiálu - 4 body za každý citát nebo vyjádření názoru kunstkritika nebo historika (ne více než 16 bodů).

3. Přiměřeně atraktivní ilustrace - 1 bod za každou (ne více než 18 bodů);

4. Originalita přístupu ke strukturování materiálu - 2 body.

5. Smysluplné a logické využití názorného materiálu - 2 body.

6. Kompetentní projev - 2 body.

7. Přesvědčující prezentace - 2 body.

8. Srozumitelnost prezentace - 2 body.

9. Svoboda prezentace - 2 body.

10. Samostatný rozvoj - 2 body.

11. Schopnost porozumět kladeným otázkám, najít odpovědi, vést diskusi 4 body.

12. Volební vlastnosti (ochota k dialogu, dobrá vůle, kontakt) 4 body.

Úkoly Dokument

... CL se zabýval analýzou gramatických struktur texty, který považováno jak...Dyck představil absolutně rozpoznatelný rysy, který lze najít v ruštině... koho ideologie jsou zahrnuty do sociální komunikace a tím způsob Pomoc ...

d-ELEMENTY A JEJICH SLOUČENINY

1. Obecná charakteristika d-prvků

D-blok obsahuje 32 prvků periodického systému. d-Elementy jsou zařazeny do 4.-7. hlavní periody. Atomy skupiny IIIB mají první elektron v d-orbitalu. V následujících B-skupinách je d-podhladina naplněna až 10 elektrony (odtud název d-prvky). Struktura vnějších elektronových obalů atomů d-bloku je popsána obecným vzorcem (n-1)d A ns b kde a = 1-10, b = 1-2.

Charakteristickým rysem prvků těchto period je neúměrně pomalý nárůst atomového poloměru s nárůstem počtu elektronů. Taková relativně pomalá změna poloměrů se vysvětluje tzv. kontrakcí lanthanoidů v důsledku pronikání ns-elektronů pod vrstvu d-elektronů. V důsledku toho dochází s rostoucím atomovým číslem k mírné změně atomových a chemických vlastností d-prvků. Podobnost chemických vlastností se projevuje charakteristickým rysem d-prvků vytvářet komplexní sloučeniny s různými ligandy.

Důležitou vlastností d-prvků je proměnná valence a v souladu s tím různé oxidační stavy. Tato vlastnost je spojena především s neúplností pre-externí d-elektronové vrstvy (kromě prvků skupin IB- a IIB-). Možnost existence d-prvků v různých oxidačních stavech určuje široké spektrum redoxních vlastností prvků. V nižších oxidačních stavech vykazují d-prvky vlastnosti kovů. S nárůstem atomového čísla ve skupinách B se vlastnosti kovů přirozeně snižují.

V roztocích vykazují anionty d-prvků obsahující kyslík s nejvyšším stupněm oxidace kyselé a oxidační vlastnosti. Kationtové formy nižších oxidačních stavů se vyznačují zásaditými a redukčními vlastnostmi.

d-prvky ve středním oxidačním stavu vykazují amfoterní vlastnosti. Tyto vzory lze zvážit pomocí příkladu sloučenin molybdenu:

Se změnou vlastností se mění barva komplexů molybdenu v různých oxidačních stavech (VI - II):

V období s nárůstem náboje jádra je pozorován pokles stability sloučenin prvků ve vyšších oxidačních stavech. Paralelně se zvyšují redoxní potenciály těchto sloučenin. Největší oxidační schopnost je pozorována u železnatých iontů a manganistanových iontů. Je třeba poznamenat, že u d-prvků se s nárůstem relativní elektronegativity zvyšují kyselé a nekovové vlastnosti.

Se zvýšením stability sloučenin při pohybu shora dolů v B-skupinách se současně snižují jejich oxidační vlastnosti.

Lze předpokládat, že v průběhu biologické evoluce byly vybrány sloučeniny prvků v přechodných oxidačních stavech, které se vyznačují mírnými redoxními vlastnostmi. Výhody takového výběru jsou zřejmé: přispívají k hladkému průběhu biochemických reakcí. Pokles potenciálu RH vytváří předpoklady pro jemnější „regulaci“ biologických procesů, která zajišťuje energetický zisk. Fungování organismu se stává méně energeticky náročným, a tedy ekonomičtějším z hlediska spotřeby potravy.

Z hlediska evoluce se pro organismus stává opodstatněnou existence d-prvků v nižších oxidačních stavech. Je známo, že ionty Mn 2+, Fe 2+, spol 2+za fyziologických podmínek nejsou silnými redukčními činidly a ionty Cu 2+a Fe 2+prakticky nevykazují regenerační vlastnosti v těle. K dalšímu snížení reaktivity dochází, když tyto ionty interagují s bioorganickými ligandy.

Může se zdát, že významná role bioorganických komplexů molybdenu(V) a (VI) v různých organismech je v rozporu s výše uvedeným. To je však v souladu s obecným vzorem. Přes nejvyšší stupeň oxidace vykazují takové sloučeniny slabé oxidační vlastnosti.

Je třeba poznamenat vysoké komplexační schopnosti d-prvků, které jsou obvykle výrazně vyšší než u s- a p-prvků. To je způsobeno především schopností d-prvků být jak donory, tak akceptory páru elektronů, které tvoří koordinační sloučeninu.

V případě hydroxokomplexu chrómu [Cr(OH) 6]3-kovový iont je akceptor elektronového páru. Hybridizace 3d 24sp 3-orbitaly chrómu poskytují stabilnější energetický stav, než když jsou elektrony chrómu umístěny na orbitalech hydroxoskupin.

Sloučenina [CrCl 4]2-vzniká naopak v důsledku toho, že nesdílené d-elektrony kovu obsazují volné d-orbitaly ligandů, protože v tomto případě je energie těchto orbitalů nižší.

Vlastnosti kationtu Cr 3+ukazují nestálost koordinačních čísel d-prvků. Nejčastěji se jedná o sudá čísla od 4 do 8, méně častá jsou čísla 10 a 12. Nutno podotknout, že neexistují pouze jednojádrové komplexy. Jsou známy četné di-, tri- a tetranukleární koordinační sloučeniny d-prvků.

Příkladem je binukleární komplex kobaltu [Co 2(NH 3)10(Ó 2)](NE 3)5, který může sloužit jako model pro nosič kyslíku.

Více než 1/3 všech stopových prvků v těle jsou d-prvky. V organismech existují ve formě komplexních sloučenin nebo hydratovaných iontů s průměrnou dobou výměny hydratačního obalu 10 -1do 10 -10S. Proto lze tvrdit, že "volné" kovové ionty v těle neexistují: jsou to buď jejich hydráty, nebo produkty hydrolýzy.

V biochemických reakcích se d-prvky nejčastěji projevují jako komplexotvorné kovy. Ligandy jsou v tomto případě biologicky aktivní látky zpravidla organické povahy nebo anionty anorganických kyselin.

Molekuly bílkovin tvoří bioanorganické komplexy s d-elementy - klastry nebo bioclustery. Kovový ion (látka tvořící kov) se nachází uvnitř klastrové dutiny a interaguje s elektronegativními atomy skupin vázajících proteiny: hydroxylové (-OH), sulfhydrylové (-SH), karboxylové (-COOH) a aminoskupiny proteinů (H 2N -). Aby kovový iont pronikl do dutiny klastru, musí být průměr iontu úměrný velikosti dutiny. Příroda tedy reguluje tvorbu bioklastrů s ionty d-prvků určité velikosti.

Nejznámější metaloenzymy: karboanhydráza, xantinoxidáza, sukcinátdehydrogenáza, cytochromy, rubredoxin. Jsou to bioklastry, jejichž dutiny tvoří vazebná centra substrátů s kovovými ionty.

Bioklastry (proteinové komplexy) plní různé funkce.

Transportní proteinové komplexy dodávají orgánům kyslík a potřebné prvky. Kov je koordinován prostřednictvím kyslíku karboxylových skupin a dusíku aminoskupin proteinu. To tvoří stabilní chelátovou sloučeninu.

D-prvky (kobalt, nikl, železo) působí jako koordinační kov. Příkladem komplexu transportního proteinu obsahujícího železo je transferin.

Další bioklastry mohou hrát akumulační (akumulační) roli - jedná se o proteiny obsahující železo: hemoglobin, myoglobin, feritin. Budou zohledněny při popisu vlastností skupiny VIIIB.

Životně důležité jsou prvky Zn, Fe, Co, Mo, Cu, jsou součástí metaloenzymů. Katalyzují reakce, které lze rozdělit do tří skupin:

1. Acidobazické interakce. Je zapojen iont zinku, který je součástí enzymu karboanhydrázy, který katalyzuje reverzibilní hydrataci CO 2 v biosystémech.
2. Redoxní interakce. Účastní se ionty Fe, Co, Cr, Mo. Železo je součástí cytochromu, během procesu dochází k přenosu elektronů:

Fe 3+→ Fe 2++ e -

3.Přenos kyslíku. Fe, Cu se účastní. Železo je součástí hemoglobinu, měď součástí hemokyaninu. Předpokládá se, že tyto prvky se vážou s kyslíkem, ale nejsou jím oxidovány.

Sloučeniny d-prvku selektivně absorbují světlo různých vlnových délek. To má za následek zbarvení. Kvantová teorie vysvětluje selektivitu absorpce štěpením d-podúrovní kovových iontů působením pole ligandu.

Následující barevné reakce na d-elementy jsou dobře známé:

Mn 2++ S 2-\u003d MnS ↓ (masově zbarvená sraženina)

Hg 2++ 2I -= HgI 2↓ (žlutá nebo červená sraženina)

Na 2Cr 2Ó 7+ H 2TAK 4(konc.) = K 2TAK 4+ H 2O + 2CrO 3↓

(oranžové krystaly)

Výše uvedené reakce se používají v analytické chemii pro kvalitativní stanovení odpovídajících iontů. Rovnice pro reakci s dichromanem ukazuje, co se stane, když připravíte „směs chrómu“ na mytí chemického nádobí. Tato směs je nezbytná k odstranění anorganických i organických usazenin z povrchu chemických lahviček. Například mastné nečistoty, které po dotyku prstů vždy zůstanou na skle.

Je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že d-elementy v těle zajišťují spuštění většiny biochemických procesů, které zajišťují normální život.

Obecná charakteristika d-prvků skupiny VIB

Skupinu VIB tvoří prvky (přechodné kovy) – chrom, molybden a wolfram. Tyto vzácné kovy se v přírodě vyskytují v malém množství. Pro řadu užitečných chemických a fyzikálních vlastností však nacházejí široké uplatnění nejen ve strojírenství a chemické technologii, ale také v lékařské praxi (slitina Cr-Co-Mo se používá v chirurgii a stomatologii, molybden a jeho slitiny jsou používá se jako součást rentgenových trubic, wolfram vyrábí anody pro rentgenky, slitiny wolframu - základ stínítek pro ochranu proti γ -paprsky).

d. Konfigurace valenčních elektronů Cr a Mo - (n-1). 5ns 1, W-5d 46s 2. Součet valenčních elektronů chrómu, molybdenu, wolframu je 6, což určuje jejich pozici ve skupině VIB. U Cr a Mo je poslední elektronová vrstva obsazena 13 elektrony, u W - 12. Jako většina d-prvků je tato vrstva nestabilní. Valence chrómu, molybdenu a wolframu proto není konstantní. Ze stejného důvodu se sloučeniny kovů skupiny VIB vyznačují sadou oxidačních stavů od +2 do +6.

Ve skupině d-prvků se projevuje obecný trend: s nárůstem pořadového čísla roste stabilita sloučenin s nejvyšším oxidačním stavem. Nejsilnější oxidační činidlo ve stavu E 6+je chrom. "Hranice" Mo 6+má slabé oxidační vlastnosti. Molybden-on-ion MoO 42-zotavuje se pouze Mo 6Ó 17("molybdenová modř"), kde některé z atomů molybdenu mají oxidační stav +5. Tato reakce se používá v analytické chemii pro fotometrická stanovení.

V nižších valenčních stavech podle stejného trendu vykazuje Cr silnější redukční vlastnosti. 2+. Mo ionty 2+a w 2+zvýšení ionizační energie vede ke snížení redukčních a kovových vlastností.

Komplexní sloučeniny této skupiny prvků mají nejčastěji koordinační číslo 6 a hybridizaci typu sp 3d 2, který je ve vesmíru popsán osmistěnem.

Charakteristickým znakem sloučenin této skupiny je sklon k polymeraci (kondenzaci) kyslíkatých forem prvků VI. skupiny. Tato vlastnost je vylepšena při pohybu dolů ve skupině shora dolů. V tomto případě vznikají sloučeniny typu M. 6Ó 2412-, složený z MoO oktaedru 4a WO 4. Tyto oktaedry tvoří polymerní krystaly. U oxidu chromitého (VI) se schopnost polymerace projevuje, ale slabě. Proto je stupeň polymerace vyšší pro oxidy molybdenu a wolframu.

Prvky VI. skupiny patří podle struktury elektronového obalu atomů s nezaplněným d-orbitalem, kombinace fyzikálních a chemických vlastností a sklonu k tvorbě elektropozitivních iontů a koordinačních sloučenin mezi přechodné kovy.

Chemické vlastnosti sloučenin chrómu. Většina sloučenin chrómu má jasnou barvu v různých barvách. Název pochází z řečtiny. chromoc - barva, zbarvení.

Sloučeniny trojmocného chrómu (na rozdíl od sloučenin molybdenu a pro wolfram není oxidační stav +3 vůbec typický) jsou chemicky inertní.

V přírodě je chrom trojmocný (spinel - podvojný oxid MnCrO 4- magnochromit) a šestimocný stav (PbCrO 4- krokoit). Tvoří zásadité, amfoterní a kyselé oxidy.

Oxid chromitý (II) CrO - červené (červenohnědé) krystaly nebo černý pyroforický prášek, nerozpustný ve vodě. Odpovídá hydroxidu Cr(OH). 2. Hydroxid je žlutý (mokrý) nebo hnědý. Při kalcinaci na vzduchu se mění na Cr 2Ó 3(zelená barva):

Cr(OH) 2+ 0,50 2= Сr 2Ó 3+ 2H 2Ó

Kation Cr 2+- bezbarvý, jeho bezvodé soli jsou bílé a vodné modré. Soli dvojmocného chrómu jsou energetická redukční činidla. Vodný roztok chloridu chromitého se používá při analýze plynů pro kvantitativní absorpci kyslíku:

2CrCl 2+ 2НgО + 3Н 2O + 0,50 2= 2HgCl 2+ 2Cr(OH) 3↓

(špinavě zelený sediment)

Hydroxid chromitý má amfoterní vlastnosti. Snadno přechází do koloidního stavu. Rozpouští se v kyselinách a zásadách a vytváří aqua nebo hydroxokomplexy:

Cr(OH) 3+ 3H 3Ó += [Cr(H 2Ó) 6]3+(modrofialový roztok)

Cr(OH) 3+ 3OH -= [Cr(OH) 6]3-(smaragdově zelený roztok)

Sloučeniny trojmocného chrómu, stejně jako dvojmocný chrom, vykazují redukční vlastnosti:

Cr 2(TAK 4)s + KClO 3+ 10KOH = 2K 2CrO 4 + 3 tis 2TAK 4 + KCI + 5H 2Ó

Sloučeniny chrómu (VI) jsou obvykle komplexy chrómu obsahující kyslík. Šestimocný oxid chromitý odpovídá kyselinám chromovým.

Kyseliny chromové vznikají rozpuštěním CrO ve vodě. 3. Jedná se o vysoce toxické žluté, oranžové a červené roztoky s oxidačními vlastnostmi. CrO 3tvoří polychromové kyseliny o složení H 2Cr n Ó (3n+1) : nCrO 3+ H 2O → H 2Cr n Ó (3n+1) . Takových spojení může být několik: N 2CrO 4, N 2Cr 20 7, N 2

Přechodové d-prvky a jejich sloučeniny jsou široce používány v laboratorní praxi, průmyslu a technologii. Hrají také důležitou roli v biologických systémech. V předchozí části a odd. 10.2 již zmínil, že ionty d-prvků, jako je železo, chrom a mangan, hrají důležitou roli v redoxních titracích a dalších laboratorních technikách. Zde se dotkneme pouze aplikací těchto kovů v průmyslu a technologii a také jejich role v biologických procesech.

Aplikace jako konstrukční materiály. slitiny železa

Některé d-prvky jsou široce používány pro výrobu konstrukčních materiálů, především ve formě slitin. Slitina je směs (nebo roztok) kovu s jedním nebo více dalšími prvky.

Slitiny, jejichž hlavní složkou je železo, se nazývají oceli. Již jsme řekli výše, že všechny oceli se dělí na dva typy: uhlíkové a legované.

Uhlíkové oceli. Podle obsahu uhlíku se tyto oceli zase dělí na nízkouhlíkové, středně uhlíkové a vysoce uhlíkové oceli. Tvrdost uhlíkových ocelí se zvyšuje se zvyšujícím se obsahem uhlíku. Například měkká ocel je kujná a kujná. Používá se v případech, kdy mechanické zatížení není kritické. Různé aplikace uhlíkových ocelí jsou uvedeny v tabulce. 14.10. Uhlíkové oceli tvoří až 90 % celkové produkce oceli.

Legované oceli. Takové oceli obsahují až 50 % nečistot jednoho nebo více kovů, nejčastěji hliníku, chrómu, kobaltu, molybdenu, niklu, titanu, wolframu a vanadu.

Nerezové oceli obsahují chrom a nikl jako nečistoty železa. Tyto nečistoty zvyšují tvrdost oceli a činí ji odolnou vůči korozi. Posledně jmenovaná vlastnost je způsobena tvorbou tenké vrstvy oxidu chromitého na povrchu oceli.

Nástrojové oceli se dělí na wolframové a manganové oceli. Přídavek těchto kovů zvyšuje tvrdost, pevnost a odolnost vůči

Tabulka 14.10. uhlíkové oceli

vysokoteplotní (tepelně odolná) ocel. Takové oceli se používají pro vrtání studní, výrobu břitů kovoobráběcích nástrojů a těch částí strojů, které jsou vystaveny silnému mechanickému namáhání.

Křemíkové oceli se používají k výrobě různých elektrických zařízení: motorů, generátorů a transformátorů.

Ostatní slitiny

Kromě slitin železa existují také slitiny na bázi jiných d-kovů.

slitiny titanu. Titan se snadno leguje s kovy, jako je cín, hliník, nikl a kobalt. Slitiny titanu se vyznačují lehkostí, odolností proti korozi a pevností při vysokých teplotách. Používají se v leteckém průmyslu pro výrobu lopatek turbín v proudových motorech. Používají se také v lékařském průmyslu pro výrobu elektronických zařízení implantovaných do pacientovy hrudní stěny k normalizaci abnormálního srdečního rytmu.

Slitiny niklu. Monel je jednou z nejdůležitějších slitin niklu. Tato slitina obsahuje 65 % niklu, 32 % mědi a malé množství železa a manganu. Používá se k výrobě chladicích trubek kondenzátoru, hnacích hřídelí a v chemickém, potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Další důležitou slitinou niklu je nichrom. Tato slitina obsahuje 60 % niklu, 15 % chrómu a 25 % železa. Slitina hliníku, kobaltu a niklu, zvaná alnico, se používá k výrobě velmi silných permanentních magnetů.

slitiny mědi. Měď se používá k výrobě široké škály slitin. Nejdůležitější z nich jsou uvedeny v tabulce. 14.11.

Tabulka 14.11. slitiny mědi

Průmyslové katalyzátory

d-prvky a jejich sloučeniny jsou široce používány jako průmyslové katalyzátory. Níže uvedené příklady se týkají pouze d-prvků první přechodové řady.

Chlorid titaničitý. Tato sloučenina se používá jako katalyzátor pro Zieglerovu polymeraci alkenů (viz kap. 20):

kysličník. Tento katalyzátor se používá v dalším stupni kontaktního procesu na výrobu kyseliny sírové (viz kap. 7):

Železo nebo oxid. Tyto katalyzátory se používají v Haberově procesu pro syntézu amoniaku (viz kapitola 7):

Nikl. Tento katalyzátor se používá ke ztužování rostlinných olejů v procesu hydrogenace, například při výrobě margarínu:

Měď nebo oxid měďnatý. Tyto katalyzátory se používají pro dehydrogenaci ethanolu v procesu získávání ethanalu (acetaldehyd):

Rhodium (prvek druhé přechodové řady) a platina (prvek třetí přechodové řady) se také používají jako průmyslové katalyzátory. Oba se používají např. v Ostwaldově procesu pro výrobu kyseliny dusičné (viz kap. 15).

Pigmenty

Již jsme zmínili, že jedním z nejdůležitějších rozlišovacích znaků d-prvků je jejich schopnost tvořit barevné sloučeniny. Například barva mnoha drahých kamenů je způsobena přítomností malého množství d-kovových nečistot v nich (viz tabulka 14.6). Oxidy d-prvků se používají k výrobě barevných skel. Například oxid kobaltnatý dodává sklu tmavě modrou barvu. Řada sloučenin d-kovů se používá v různých průmyslových odvětvích jako pigmenty.

oxid titaničitý. Světová produkce oxidu titaničitého přesahuje 2 miliony tun ročně. Používá se především jako bílý pigment při výrobě barev a kromě toho v papírenském, polymerním a textilním průmyslu.

Sloučeniny chrómu. Kamenec chromový (dodekahydrát síranu chromitého má fialovou barvu. Používají se k barvení v textilním průmyslu. Oxid chromitý se používá jako zelený pigment. Pigmenty jako chromová zeleň, chromová žluť a chromová červeň se vyrábí z chromitanu olovnatého.

Hexakyanoželezitan draselný (III). Tato sloučenina se používá při barvení, leptání a pro výrobu modrotiskového papíru.

Sloučeniny kobaltu. Kobaltově modrý pigment se skládá z hlinitanu kobaltnatého. Fialové a fialové kobaltové pigmenty se získávají vysrážením kobaltových solí fosforečnany alkalických zemin.

Jiné průmyslové aplikace

Dosud jsme zvažovali aplikace α-prvků jako strukturální slitiny, průmyslové katalyzátory a pigmenty. Tyto prvky mají také mnoho dalších využití.

Chrom se používá pro pochromování ocelových předmětů, jako jsou automobilové díly.

Litina. Nejedná se o slitinu, ale o surové železo. Používá se k výrobě různých předmětů, jako jsou pánve na smažení, poklopy průlezů a plynové sporáky.

Kobalt. Izotop se používá jako zdroj gama záření pro léčbu rakoviny.

Měď je široce používána v elektrotechnickém průmyslu pro výrobu drátů, kabelů a jiných vodičů. Používá se také pro výrobu měděných kanalizačních trubek.

d-prvky v biologických systémech

d-prvky hrají důležitou roli v mnoha biologických systémech. Například tělo dospělého člověka obsahuje asi 4 g železa. Přibližně dvě třetiny tohoto množství připadá na hemoglobin, červené barvivo krve (viz obr. 14.11). Železo je také součástí svalového proteinu myoglobinu a je také uloženo v orgánech, jako jsou játra.

Prvky vyskytující se v biologických systémech ve velmi malých množstvích se nazývají stopové prvky. V tabulce. 14.12 ukazuje hmotnost různých minerálů

Tabulka 14.12. Průměrný obsah makro- a mikroprvků v těle dospělého člověka

Mangan je základní složkou potravy pro drůbež.

Mnoho d-kovů patří mezi stopové prvky, které hrají zásadní roli ve zdravém růstu zemědělských rostlin.

prvků a některých stopových prvků v těle dospělého člověka. Je třeba poznamenat, že pět z těchto prvků patří mezi d-kovy první přechodové řady. Tyto a další stopové prvky d-kovu plní řadu důležitých funkcí v biologických systémech.

Chrom se podílí na procesu vychytávání glukózy v lidském těle.

Mangan je součástí různých enzymů. Je nezbytný pro rostliny a je nezbytnou složkou potravy pro ptáky, i když pro ovce a skot není tak důležitý. Mangan se nachází i v lidském těle, ale zatím nebylo zjištěno, jak moc ho potřebujeme. Obsahuje hodně manganu. Dobrými zdroji tohoto prvku jsou ořechy, koření a obiloviny.

Kobalt je nezbytný pro ovce, skot a lidi. Je obsažen např. ve vitaminu Tento vitamin se používá k léčbě perniciózní anémie; je také nezbytný pro tvorbu DNA a RNA (viz kapitola 20).

Nikl se nachází v lidských tkáních, ale jeho role dosud nebyla stanovena.

Měď je důležitou součástí řady enzymů a je nezbytná pro syntézu hemoglobinu. Rostliny ji potřebují a na nedostatek mědi ve stravě jsou zvláště náchylné ovce a skot. Při nedostatku mědi ve stravě ovcí se objevují jehňata s vrozenými deformitami, zejména ochrnutím zadních končetin. V lidské stravě jsou jedinou potravinou, která obsahuje významné množství mědi, játra. Malé množství mědi se nachází v mořských plodech, luštěninách, sušeném ovoci a obilovinách.

Zinek je součástí řady enzymů. Je nezbytný pro tvorbu inzulínu a je nedílnou součástí enzymu anhydrázy, který hraje důležitou roli v procesu dýchání.

Nemoci spojené s nedostatkem cic

Na počátku 60. let 20. století Dr. A. S. Prasad objevil v Íránu a Indii onemocnění spojené s nedostatkem zinku ve stravě, který se projevuje pomalým růstem dětí a anémií. Od té doby je nedostatek zinku ve stravě považován za hlavní důvod zaostalého vývoje dětí trpících těžkou podvýživou. Zinek je nezbytný pro činnost T-lymfocytů, bez kterých se imunitní systém lidského těla nemůže bránit infekcím.

Přípravky zinku pomáhají při těžkých otravách kovy a také při některých dědičných onemocněních, jako je srpkovitá anémie. Srpkovitá anémie je vrozená vada červených krvinek vyskytující se u domorodého obyvatelstva Afriky. U pacientů se srpkovitou anémií jsou červené krvinky abnormální (srpkovité), a proto nejsou schopny přenášet kyslík. Je to způsobeno přesycení červených krvinek vápníkem, které mění rozložení nábojů na povrchu buněk. Přidání zinku do stravy způsobuje, že zinek soutěží s vápníkem a snižuje abnormalitu buněčné membrány.

Přípravky zinku pomáhají také při léčbě anorexie (nechutenství) způsobené poruchami nervového systému.

Tak si to zopakujeme!

1. Nejrozšířenějším prvkem na Zemi je železo, následované titanem.

2. d-Elementy se nacházejí jako mikronečistoty v rostlinách, živočišných organismech a drahých kamenech.

3. Pro průmyslovou výrobu železa se používají dvě rudy: hematit a magnetit

4. Železo se získává ve vysoké peci redukcí železné rudy oxidem uhelnatým. Pro odstranění nečistot ve formě strusky se do rudy přidává vápenec.

5. Uhlíkové oceli se vyrábějí převážně procesem s kyslíkovým konvertorem (proces Linz-Donawitz).

6. Elektrická tavicí pec se používá k výrobě vysoce kvalitních legovaných ocelí.

7. Titan se získává z ilmenitové rudy pomocí Crollova procesu. V tomto případě se oxid obsažený v rudě nejprve přemění na

8. Nikl se získává z pentlanditové rudy. V něm obsažený sulfid niklu se nejprve přemění na oxid, který se následně redukuje uhlíkem (koksem) na kovový nikl.

9. Chalkopyritová ruda (pyrit měďnatý) se používá k získávání mědi. Sulfid v něm obsažený se redukuje zahříváním v podmínkách omezeného přístupu vzduchu.

10. Slitina je směs (nebo roztok) kovu s jedním nebo více dalšími prvky.

11. Oceli jsou slitiny železa, které je v nich hlavní složkou.

12. Tvrdost uhlíkových ocelí je tím větší, čím větší je obsah uhlíku v nich.

13. Nerezová ocel, nástrojová ocel a křemíková ocel jsou druhy legovaných ocelí.

14. Slitiny titanu a niklu jsou široce používány ve strojírenství. Slitiny mědi se používají k výrobě mincí.

15. Oxid chloridů a oxidy niklu se používají jako průmyslové katalyzátory.

16. Oxidy kovů se používají k výrobě barevných skel, jiné sloučeniny kovů se používají jako pigmenty.

17. d-kovy hrají důležitou roli v biologických systémech. Například hemoglobin, což je červené barvivo v krvi, obsahuje železo.

Pokud se zeptáte vědců, který z objevů XX století. nejdůležitější, pak sotva někdo zapomene pojmenovat umělou syntézu chemických prvků. Za krátkou dobu – necelých 40 let – se seznam známých chemických prvků rozrostl o 18 jmen. A všech 18 bylo syntetizováno, uměle připraveno.

Slovo "syntéza" obvykle znamená proces získávání z jednoduchého komplexu. Například interakce síry s kyslíkem je chemická syntéza oxidu siřičitého SO 2 z prvků.

Syntézu prvků lze chápat takto: umělá výroba prvku s nižším jaderným nábojem, nižší sériové číslo prvku s vyšším výrobním číslem z prvku s nižším jaderným nábojem. A proces získávání se nazývá jaderná reakce. Její rovnice se zapisuje stejně jako rovnice běžné chemické reakce. Reaktanty jsou vlevo a produkty vpravo. Reaktanty v jaderné reakci jsou cílem a bombardující částice.

Cílem může být jakýkoli prvek periodického systému (ve volné formě nebo ve formě chemické sloučeniny).

Roli bombardujících částic hrají α-částice, neutrony, protony, deuterony (jádra těžkého izotopu vodíku), dále tzv. vícenásobně nabité těžké ionty různých prvků - bór, uhlík, dusík, kyslík, neon, argon a další prvky periodického systému.

Aby došlo k jaderné reakci, musí se bombardující částice srazit s jádrem cílového atomu. Pokud má částice dostatečně vysokou energii, pak může proniknout tak hluboko do jádra, že s ním splyne. Vzhledem k tomu, že všechny výše uvedené částice, kromě neutronu, nesou kladné náboje, pak po sloučení s jádrem zvyšují jeho náboj. A změna hodnoty Z znamená transformaci prvků: syntézu prvku s novou hodnotou jaderného náboje.

Aby se našel způsob, jak urychlit bombardující částice, dát jim vysokou energii dostatečnou pro jejich fúzi s jádry, byl vynalezen a zkonstruován speciální urychlovač částic, cyklotron. Poté postavili speciální továrnu na nové prvky – jaderný reaktor. Jeho přímým účelem je výroba jaderné energie. Ale protože v něm jsou vždy intenzivní toky neutronů, jsou snadno použitelné pro účely umělé syntézy. Neutron nemá náboj, a proto není nutné (a nemožné) urychlovat. Naopak, pomalé neutrony se ukazují být užitečnější než rychlé.

Chemici si museli nabrat hlavu a ukázat skutečné zázraky vynalézavosti, aby vyvinuli způsoby, jak oddělit zanedbatelné množství nových prvků z cílové látky. Naučte se studovat vlastnosti nových prvků, když bylo k dispozici jen několik jejich atomů...

Díky práci stovek a tisíců vědců bylo v periodické tabulce vyplněno osmnáct nových buněk.

Čtyři jsou v jeho starých hranicích: mezi vodíkem a uranem.

Čtrnáct - pro uran.

Zde je návod, jak se to všechno stalo...

Technecium, promethium, astat, francium... Čtyři místa v periodické tabulce zůstávala dlouho prázdná. Jednalo se o cely č. 43, 61, 85 a 87. Ze čtyř prvků, které měly zaujmout tato místa, předpověděl Mendělejev tři: ekamangan - 43, ekaiod - 85 a ekacesium - 87. Čtvrtý - č. 61 - měl patřit k prvkům vzácných zemin .

Tyto čtyři prvky byly nepolapitelné. Úsilí vědců o jejich hledání v přírodě zůstalo neúspěšné. Pomocí periodického zákona jsou již dávno zaplněna všechna ostatní místa v periodické tabulce – od vodíku po uran.

Nejednou se ve vědeckých časopisech objevily zprávy o objevu těchto čtyř prvků. Ekamargan byl „objeven“ v Japonsku, kde dostal název „nipponium“, v Německu se mu říkalo „masurium“. Prvek č. 61 byl „objeven“ v různých zemích minimálně třikrát, dostal názvy „illinium“, „Florence“, „onium cycle“. Ekaiod byl také nalezen v přírodě více než jednou. Dostal jména „Alabamy“, „Helvetius“. Ekacesium zase dostalo jména „Virginia“, „Moldavia“. Některá z těchto jmen skončila v různých příručkách a dostala se i do školních učebnic. Všechny tyto objevy se ale nepotvrdily: pokaždé přesná kontrola ukázala, že došlo k chybě a náhodné bezvýznamné nečistoty byly zaměněny za nový prvek.

Dlouhé a obtížné hledání nakonec vedlo k objevení jednoho z nepolapitelných prvků v přírodě. Ukázalo se, že ecacesium, které by mělo v periodické tabulce zaujímat 87. místo, se vyskytuje v rozpadovém řetězci přírodního radioaktivního izotopu uranu-235. Jde o radioaktivní prvek s krátkou životností.

Prvek číslo 87 si zaslouží být podrobněji popsán.

Nyní v jakékoli encyklopedii, v jakékoli učebnici chemie čteme: francium (sériové číslo 87) bylo objeveno v roce 1939 francouzskou vědkyní Marguerite Pereyovou. Mimochodem, jde o třetí případ, kdy čest objevit nový prvek patří ženě (předtím Marie Curie objevila polonium a radium, Ida Noddack objevila rhenium).

Jak se Pereymu podařilo zachytit nepolapitelný prvek? Vraťme se o mnoho let zpět. V roce 1914 začali tři rakouští radiochemici - S. Meyer, W. Hess a F. Panet - studovat radioaktivní rozpad izotopu aktinia s hmotnostním číslem 227. Bylo známo, že patří do rodiny aktinouraniových a emituje β- částice; proto jeho produktem rozpadu je thorium. Vědci však měli nejasné podezření, že aktinium-227 ve vzácných případech také emituje α-částice. Jinými slovy, je zde pozorován jeden z příkladů radioaktivní vidlice. Je snadné si představit, že by při takové transformaci měl vzniknout izotop prvku č. 87. Meyer a jeho kolegové skutečně pozorovali α-částice. Bylo zapotřebí dalších studií, které však přerušila první světová válka.

Marguerite Perey šla stejnou cestou. Ale měla k dispozici citlivější nástroje, nové, vylepšené metody analýzy. Proto byla úspěšná.

Francium je jedním z uměle syntetizovaných prvků. Ale přesto byl prvek poprvé objeven v přírodě. Je to izotop francia-223. Jeho poločas rozpadu je pouze 22 minut. Je jasné, proč je na Zemi tak málo Francie. Za prvé se pro svou křehkost nestihne koncentrovat v nějakých znatelných množstvích a za druhé se samotný proces jeho vzniku vyznačuje nízkou pravděpodobností: pouze 1,2 % jader aktinia-227 se rozkládá emisí α- částice.

V tomto ohledu je francium výhodnější připravit uměle. Již obdržel 20 izotopů francia a nejdelší z nich - francium-223. Při práci s naprosto zanedbatelným množstvím solí francia byli chemici schopni prokázat, že svými vlastnostmi je extrémně podobný: cesiu.

Prvky #43, 61 a 85 zůstaly nepolapitelné. V přírodě je nebylo možné žádným způsobem nalézt, ačkoli vědci již měli k dispozici mocnou metodu, která neomylně ukazuje cestu k hledání nových prvků - periodický zákon. Díky tomuto zákonu byly vědcům předem známy všechny chemické vlastnosti neznámého prvku. Proč tedy bylo hledání těchto tří prvků v přírodě neúspěšné?

Při studiu vlastností atomových jader došli fyzici k závěru, že prvky s atomovými čísly 43, 61, 85 a 87 nemohou mít stabilní izotopy. Mohou být pouze radioaktivní, s krátkým poločasem rozpadu a měly by rychle zmizet. Proto všechny tyto prvky vytvořil člověk uměle. Cesty pro vytváření nových prvků naznačoval periodický zákon. Pokusme se s jeho pomocí nastínit cestu syntézy ekamarganu. Tento prvek číslo 43 byl první uměle vytvořený.

Chemické vlastnosti prvku jsou určeny jeho elektronovým obalem a závisí na náboji atomového jádra. V jádře prvku 43 by mělo být 43 kladných nábojů a kolem jádra by se mělo otáčet 43 elektronů. Jak můžete vytvořit prvek se 43 náboji v atomovém jádru? Jak lze dokázat, že takový prvek byl vytvořen?

Dobře zvažte, které prvky v periodické soustavě se nacházejí poblíž prázdného prostoru určeného pro prvek č. 43. Nachází se téměř v polovině páté periody. Na odpovídajících místech ve čtvrtém období je mangan a v šestém - rhenium. Chemické vlastnosti 43. prvku by proto měly být podobné jako u manganu a rhenia. Není divu, že D. I. Mendělejev, který tento prvek předpověděl, jej nazval ekamarganem. Vlevo od buňky 43 je molybden, který zabírá článek 42, vpravo v buňce 44 ruthenium.

Pro vytvoření prvku číslo 43 je tedy nutné zvýšit počet nábojů v jádře atomu, které má 42 nábojů, o jeden elementární náboj navíc. Proto je pro syntézu nového prvku č. 43 nutno brát jako surovinu molybden. V jádru má 42 nábojů. Nejlehčí prvek, vodík, má jeden kladný náboj. Lze tedy očekávat, že prvek č. 43 lze získat jako výsledek jaderné reakce mezi molybdenem a vodíkem.

Vlastnosti prvku č. 43 musí být podobné vlastnostem manganu a rhenia a k odhalení a prokázání vzniku tohoto prvku je třeba použít chemické reakce podobné těm, kterými chemici zjišťují přítomnost malého množství manganu resp. rhenium. Periodická tabulka tak umožňuje zmapovat cestu k vytvoření umělého prvku.

Přesně stejným způsobem, který jsme právě nastínili, byl v roce 1937 vytvořen první umělý chemický prvek. Dostal významné jméno - technecium - první prvek vyrobený technickými, umělými prostředky. Tak se syntetizovalo technecium. Deska molybdenu byla vystavena intenzivnímu bombardování jádry těžkého izotopu vodíku - deuteria, která byla v cyklotronu dispergována velkou rychlostí.

Do jader molybdenu pronikla jádra těžkého vodíku, který dostal velmi vysokou energii. Po ozáření v cyklotronu byla molybdenová deska rozpuštěna v kyselině. Z roztoku bylo izolováno nevýznamné množství nové radioaktivní látky stejnými reakcemi, jaké jsou nutné pro analytické stanovení manganu (analog prvku č. 43). To byl nový prvek, technecium. Brzy byly podrobně studovány jeho chemické vlastnosti. Odpovídají přesně pozici prvku v periodické tabulce.

Nyní se technecium stalo docela dostupným: vzniká v poměrně velkém množství v jaderných reaktorech. Technecium bylo dobře prozkoumáno a již se používá v praxi. Technecium se používá ke studiu procesu koroze kovů.

Metoda, kterou vznikl 61. prvek, je velmi podobná metodě, kterou se získává technecium. Element #61 musí být prvek vzácných zemin: 61. buňka je mezi neodymem (#60) a samariem (#62). Nový prvek byl poprvé získán v roce 1938 v cyklotronu bombardováním neodymu jádry deuteria. Prvek 61 byl chemicky izolován až v roce 1945 z fragmentačních prvků vzniklých v jaderném reaktoru v důsledku štěpení uranu.

Prvek dostal symbolický název promethium. Toto jméno mu bylo dáno z nějakého důvodu. Starověký řecký mýtus vypráví, že titán Prometheus ukradl oheň z nebe a dal ho lidem. Za to byl bohy potrestán: byl přikován ke skále a každý den ho trápil obrovský orel. Název „promethium“ nejenže symbolizuje dramatickou cestu vědy kradecí energii jaderného štěpení přírodě a ovládnutí této energie, ale také varuje lidi před strašlivým vojenským nebezpečím.

Promethium se nyní získává ve značném množství: používá se v atomových bateriích - zdrojích stejnosměrného proudu, schopných fungovat bez přerušení několik let.

Podobným způsobem byl syntetizován i nejtěžší halogenový ekajodový prvek č. 85. Získal se nejprve bombardováním vizmutu (č. 83) jádry helia (č. 2), urychlenými v cyklotronu na vysoké energie.

Jádra helia, druhého prvku v periodické tabulce, mají dva náboje. Proto byl pro syntézu 85. prvku použit vizmut, 83. prvek. Nový prvek se jmenuje astatin (nestabilní). Je radioaktivní a rychle mizí. Ukázalo se také, že jeho chemické vlastnosti přesně odpovídají periodickému zákonu. Vypadá to jako jód.

transuranové prvky.

Chemici si dali hodně práce s hledáním prvků těžších než uran v přírodě. Nejednou se ve vědeckých časopisech objevila triumfální oznámení o „spolehlivém“ objevu nového „těžkého“ prvku s atomovou hmotností větší než má uran. Například prvek č. 93 byl v přírodě "objeven" mnohokrát, dostal názvy "bohemia", "sequania". Ukázalo se však, že tyto „objevy“ byly výsledkem chyb. Charakterizují obtížnost přesného analytického určení nevýznamných stop nového neznámého prvku s neprozkoumanými vlastnostmi.

Výsledek těchto hledání byl negativní, protože na Zemi prakticky neexistují žádné prvky odpovídající těm buňkám periodické tabulky, které by se měly nacházet za 92. buňkou.

První pokusy o umělé získávání nových prvků těžších než uran jsou spojeny s jedním z nejpozoruhodnějších omylů v historii rozvoje vědy. Bylo zjištěno, že pod vlivem toku neutronů se mnoho prvků stane radioaktivními a začnou emitovat β-paprsky. Jádro atomu, které ztratilo záporný náboj, posune v periodickém systému jednu buňku doprava a jeho sériové číslo se stane jedním - dochází k transformaci prvků. Vlivem neutronů tak většinou vznikají těžší prvky.

Na uran se pokusili působit neutrony. Vědci doufali, že stejně jako ostatní prvky bude mít i uran β-aktivitu a v důsledku β-rozpadu se objeví nový prvek s číslem větším než jedna. Je to on, kdo obsadí 93. buňku v systému Mendělejev. Bylo navrženo, že tento prvek by měl být podobný: rhenium, takže se dříve nazýval ecarium.

Zdálo se, že první experimenty tento předpoklad okamžitě potvrdily. Ještě více bylo zjištěno, že v tomto případě nevzniká jeden nový prvek, ale několik. Bylo hlášeno pět nových prvků těžších než uran. Kromě ecaria bylo "objeveno" ekaosmium, ekairidium, ekaplatina a ekazoloto. A všechny objevy se ukázaly jako omyl. Ale to byla pozoruhodná chyba. Vedla vědu k největšímu úspěchu fyziky v dějinách lidstva – k objevu štěpení uranu a ovládnutí energie atomového jádra.

Ve skutečnosti nebyly nalezeny žádné transuranové prvky. U podivných nových prvků byly marné pokusy najít domnělé vlastnosti, které by prvky z ecaria a ecagold měly mít. A najednou mezi těmito prvky bylo nečekaně objeveno radioaktivní baryum a lanthan. Nikoli transuran, ale nejběžnější, ale radioaktivní izotopy prvků, jejichž místa jsou uprostřed periodického systému Mendělejev.

Uplynulo trochu času a tento nečekaný a velmi zvláštní výsledek byl správně pochopen.

Proč z atomových jader uranu, který je na konci periodické soustavy prvků, za působení neutronů vznikají jádra prvků, jejichž místa jsou v jeho středu? Například při působení neutronů na uran se objevují prvky odpovídající následujícím buňkám periodického systému:

V nepředstavitelně složité směsi radioaktivních izotopů produkovaných v neutrony ozářeném uranu bylo nalezeno mnoho prvků. Přestože se ukázalo, že jde o staré, chemikům již dávno známé prvky, zároveň šlo o nové látky, které nejprve vytvořil člověk.

V přírodě neexistují žádné radioaktivní izotopy bromu, kryptonu, stroncia a mnoha dalších ze třiceti čtyř prvků – od zinku po gadolinium, které vznikají při ozařování uranu.

Ve vědě se to často stává: to nejzáhadnější a nejsložitější se ukáže být jednoduché a jasné, když je rozluštěno a pochopeno. Když neutron narazí na jádro uranu, rozštěpí se, rozdělí se na dva fragmenty – na dvě atomová jádra o menší hmotnosti. Tyto fragmenty mohou mít různou velikost, a proto vzniká tolik různých radioaktivních izotopů běžných chemických prvků.

Jedno atomové jádro uranu (92) se rozpadá na atomová jádra bromu (35) a lanthanu (57), fragmenty při štěpení dalšího se mohou ukázat jako atomová jádra kryptonu (36) a barya (56). Součet atomových čísel výsledných fragmentačních prvků bude roven 92.

To byl začátek řetězce velkých objevů. Brzy se zjistilo, že při dopadu neutronu vznikají z jádra atomu uranu-235 nejen úlomky - jádra s nižší hmotností, ale vylétají i dva až tři neutrony. Každý z nich je zase schopen znovu způsobit štěpení jádra uranu. A při každém takovém dělení se uvolňuje spousta energie. To byl začátek lidského mistrovství v oblasti vnitroatomové energie.

Mezi obrovskou rozmanitostí produktů vznikajících při ozařování jader uranu neutrony byl následně objeven první skutečný transuranový prvek č. 93, který zůstal dlouhou dobu bez povšimnutí, vznikl působením neutronů na uran-238. Z hlediska chemických vlastností se ukázalo být velmi podobné uranu a nebylo vůbec podobné: rheniu, jak se očekávalo při prvních pokusech o syntézu prvků těžších než uran. Nemohli to proto okamžitě odhalit.

První člověkem vyrobený prvek mimo „přirozený systém chemických prvků“ byl pojmenován neptunium, podle planety Neptun. Jeho tvorba pro nás rozšířila hranice, které vymezila sama příroda. Stejně tak předpovězený objev planety Neptun rozšířil hranice našich znalostí o sluneční soustavě.

Brzy byl také syntetizován 94. prvek. Byla pojmenována po poslední planetě. Sluneční Soustava.

Říkali tomu plutonium. V Mendělejevově periodické soustavě následuje po neptuniu v pořadí, podobně jako "poslední planeta Sluneční * soustavy Pluto, jejíž dráha leží za dráhou Neptunu. Prvek č. 94 vzniká z neptunia při jeho β-rozpadu.

Plutonium je jediný transuranový prvek, který se nyní vyrábí v jaderných reaktorech ve velmi velkém množství. Stejně jako uran-235 je schopen štěpení pod vlivem neutronů a používá se jako palivo v jaderných reaktorech.

Prvky 95 a 96 se nazývají americium a curium. Nyní se také vyrábějí v jaderných reaktorech. Oba prvky mají velmi vysokou radioaktivitu – vyzařují α-paprsky. Radioaktivita těchto prvků je tak velká, že koncentrované roztoky jejich solí se ve tmě velmi silně zahřívají, vaří a svítí.

Všechny transuranové prvky - od neptunia po americium a curium - byly získány v poměrně velkém množství. V čisté podobě se jedná o kovy stříbrné barvy, všechny jsou radioaktivní a z hlediska chemických vlastností jsou si do jisté míry podobné a v něčem se znatelně liší.

97. prvek, berkelium, byl také izolován ve své čisté formě. K tomu bylo nutné umístit čistý preparát plutonia do nukleárního reaktoru, kde byl celých šest let vystaven silnému toku neutronů. Během této doby se v něm nashromáždilo několik mikrogramů prvku č. 97. Plutonium bylo odstraněno z jaderného reaktoru, rozpuštěno v kyselině a ze směsi bylo izolováno nejdéle žijící berkelium-249. Je vysoce radioaktivní – za rok se rozpadne o polovinu. Doposud bylo získáno pouze několik mikrogramů Berkelia. Toto množství ale vědcům stačilo k přesnému prostudování jeho chemických vlastností.

Velmi zajímavý je prvek číslo 98 – kalifornium, šestý po uranu. Kalifornium bylo poprvé vytvořeno bombardováním terče kuria alfa částicemi.

Historie syntézy následujících dvou transuraniových prvků: 99. a 100. je fascinující. Poprvé byly nalezeny v oblacích a v „blátě“. Aby bylo možné zkoumat, co se tvoří při termonukleárních explozích, letadlo proletělo výbušným mrakem a vzorky sedimentu byly shromážděny na papírových filtrech. V tomto sedimentu byly nalezeny stopy dvou nových prvků. Pro získání přesnějších dat bylo na místě výbuchu nasbíráno velké množství „nečistoty“ – půda a hornina se výbuchem změnily. Tato „špína“ byla laboratorně zpracována a byly z ní izolovány dva nové prvky. Byly pojmenovány einsteinium a fermium na počest vědců A. Einsteina a E. Fermiho, kterým je lidstvo zavázáno především objevem způsobů, jak ovládnout atomovou energii. Einstein vlastní zákon ekvivalence hmoty a energie a Fermi postavil první atomový reaktor. Nyní se einsteinium a fermium získává také v laboratořích.

Prvky druhé stovky.

Není to tak dávno, co by sotva kdo uvěřil, že symbol stého prvku bude zahrnut do periodické tabulky.

Umělá syntéza prvků udělala své: fermium na krátkou dobu uzavřelo seznam známých chemických prvků. Myšlenky vědců nyní směřovaly do dálky, k prvkům druhé stovky.

Jenže na cestě byla bariéra, kterou nebylo snadné překonat.

Fyzici dosud syntetizovali nové transuranové prvky především dvěma způsoby. Nebo stříleli na cíle z transuranových prvků, již syntetizovaných, s α-částicemi a deuterony. Nebo bombardovali uran nebo plutonium silnými neutronovými toky. V důsledku toho vznikly izotopy těchto prvků velmi bohaté na neutrony, které se po několika po sobě jdoucích β-rozpadech změnily na izotopy nových transuranů.

V polovině 50. let se však obě tyto možnosti vyčerpaly. Při jaderných reakcích bylo možné získat nezměrné množství einsteinia a fermia, a proto z nich nebylo možné vytvářet cíle. Neutronová metoda syntézy také nedovolila postoupit za fermium, protože izotopy tohoto prvku prošly spontánním štěpením s mnohem vyšší pravděpodobností než rozpad β. Je jasné, že za takových podmínek nemělo smysl mluvit o syntéze nového prvku.

K dalšímu kroku proto fyzici přistoupili až ve chvíli, kdy se jim podařilo nashromáždit minimální množství prvku č. 99 potřebného pro cíl. Stalo se tak v roce 1955.

Jedním z nejpozoruhodnějších úspěchů, na který může být věda právem hrdá, je vytvoření 101. prvku.

Tento prvek byl pojmenován po velkém tvůrci periodické tabulky chemických prvků, Dmitri Ivanoviči Mendělejevovi.

Mendelevium bylo získáno následujícím způsobem. Neviditelný povlak z přibližně jedné miliardy atomů einsteinia byl nanesen na plát nejtenčí zlaté fólie. Alfa částice s velmi vysokou energií, prorážející zlatou fólii z rubové strany, kolidující s atomy einsteinia by mohly vstoupit do jaderné reakce. V důsledku toho vznikly atomy 101. prvku. Při takové srážce atomy mendelevia vyletěly z povrchu zlaté fólie a shromáždily se na dalším, který se nachází vedle, na nejtenčím zlatém plátku. Tímto důmyslným způsobem bylo možné izolovat čisté atomy prvku 101 ze složité směsi einsteinia a produktů jeho rozpadu. Neviditelný plak byl smyt kyselinou a podroben radiochemickému výzkumu.

Opravdu to byl zázrak. Zdrojovým materiálem pro vytvoření 101. prvku v každém jednotlivém experimentu byla přibližně jedna miliarda atomů einsteinia. To je velmi málo méně než jedna miliardtina miligramu a nebylo možné získat einsteinium ve větším množství. Předem bylo spočítáno, že z miliardy atomů einsteinia může pod mnohahodinovým bombardováním α-částicemi reagovat pouze jeden jediný atom einsteinia a v důsledku toho může vzniknout pouze jeden atom nového prvku. Bylo potřeba to nejen umět detekovat, ale také to udělat tak, aby se jen z jednoho atomu zjistila chemická podstata prvku.

A bylo hotovo. Úspěch experimentu předčil výpočty a očekávání. V jednom experimentu bylo možné zaznamenat ne jeden, ale dokonce dva atomy nového prvku. Celkem bylo v první sérii experimentů získáno sedmnáct atomů mendelevia. To se ukázalo jako dostatečné pro zjištění jak skutečnosti vzniku nového prvku, tak jeho místa v periodickém systému a stanovení jeho základních chemických a radioaktivních vlastností. Ukázalo se, že se jedná o α-aktivní prvek s poločasem rozpadu asi půl hodiny.

Mendelevium - první prvek druhé stovky - se ukázalo být jakýmsi milníkem na cestě k syntéze transuraniových prvků. Doposud zůstává posledním z těch, které byly syntetizovány starými metodami - ozařováním α-částicemi. Nyní na scénu vstoupily silnější projektily – urychlené násobně nabité ionty různých prvků. Stanovení chemické povahy mendelevia podle spočítaného počtu jeho atomů položilo základ zcela nové vědní disciplíně - fyziochemii jednotlivých atomů.

Symbol prvku č. 102 Ne - v periodické soustavě je převzat v závorce. A v těchto závorkách se skrývá dlouhá a komplikovaná historie tohoto prvku.

O syntéze nobelia informovala v roce 1957 mezinárodní skupina fyziků pracující na Nobelově institutu (Stockholm). Poprvé byly k syntéze nového prvku použity těžké urychlené ionty. Byly to ionty 13 C, jejichž tok směřoval do terče kuria. Vědci došli k závěru, že se jim podařilo syntetizovat izotop 102. prvku. Jméno dostal na počest zakladatele Nobelova institutu, vynálezce dynamitu, Alfreda Nobela.

Uplynul rok a experimenty stockholmských fyziků byly téměř současně reprodukovány v Sovětském svazu a USA. A ukázala se úžasná věc: výsledky sovětských a amerických vědců neměly nic společného ani s prací Nobelova institutu, ani mezi sebou navzájem. Nikdo a nikde jinde nebyl schopen zopakovat experimenty provedené ve Švédsku. Tato situace dala vzniknout poněkud smutnému vtipu: „Z Nobela zbylo jen jedno Ne“ (Ne – v překladu z angličtiny znamená „ne“). Symbol, narychlo umístěný na periodické tabulce, neodrážel skutečný objev prvku.

Spolehlivou syntézu prvku č. 102 provedla skupina fyziků z Laboratoře jaderných reakcí Spojeného ústavu jaderných výzkumů. V letech 1962-1967. Sovětští vědci syntetizovali několik izotopů prvku č. 102 a studovali jeho vlastnosti. Potvrzení těchto údajů bylo získáno ve Spojených státech. Symbol Ne, který na to nemá právo, je však stále ve 102. buňce tabulky.

Lawrencium, prvek č. 103 se symbolem Lw, pojmenované po vynálezci cyklotronu E. Lawrence, bylo syntetizováno v roce 1961 v USA. Ale zde není zásluha sovětských fyziků o nic menší. Získali několik nových izotopů lawrencia a poprvé studovali vlastnosti tohoto prvku. Lawrencium také vzniklo díky použití těžkých iontů. Kalifornský terč byl ozářen ionty boru (nebo terčík americium ionty kyslíku).

Prvek č. 104 poprvé získali sovětští fyzici v roce 1964. Bombardování plutonia neonovými ionty vedlo k jeho syntéze. 104. prvek byl pojmenován kurchatovium (symbol Ki) na počest vynikajícího sovětského fyzika Igora Vasiljeviče Kurčatova.

105. a 106. prvek byl také poprvé syntetizován sovětskými vědci - v roce 1970 a v roce 1974. První z nich, produkt bombardování americia neonovými ionty, byl pojmenován nilsborium (Ns) na počest Nielse Bohra. Syntéza druhého byla provedena následovně: olověný terč byl bombardován ionty chrómu. Syntézy prvků 105 a 106 byly rovněž provedeny v USA.

O tom se dozvíte v další kapitole a tu současnou zakončíme krátkým příběhem o tom, jak

jak studovat vlastnosti prvků druhé stovky.

Experimentátoři stojí před fantasticky obtížným úkolem.

Zde jsou jeho počáteční podmínky: je dáno několik množství (desítky, v nejlepším případě stovky) atomů nového prvku a atomy mají velmi krátkou životnost (poločasy se měří v sekundách nebo dokonce ve zlomcích sekundy). Je třeba prokázat, že tyto atomy jsou atomy skutečně nového prvku (tj. určit hodnotu Z, stejně jako hodnotu hmotnostního čísla A, abychom věděli, o jaký izotop nového transuranu se jedná) a studovat jeho nejdůležitější chemické vlastnosti.

Pár atomů, malá životnost...

Vědci přicházejí na pomoc rychlosti a nejvyšší vynalézavosti. Ale moderní badatel – specialista na syntézu nových prvků – musí nejen umět „obout blechu“. Musí ovládat i teorii.

Podívejme se na základní kroky, podle kterých se identifikuje nový prvek.

Nejdůležitější vizitkou jsou především radioaktivní vlastnosti – to může být emise α-částic nebo samovolné štěpení. Každé α-aktivní jádro je charakterizováno specifickými energiemi α-částic. Tato okolnost umožňuje buď identifikovat známá jádra, nebo usuzovat, že byla objevena nová. Například studiem vlastností α-částic byli vědci schopni získat spolehlivé důkazy o syntéze 102. a 103. prvku.

Energetická fragmentační jádra vytvořená v důsledku štěpení jsou mnohem snadněji detekovatelná než α-částice, kvůli mnohem vyšší energii fragmentů. Pro jejich registraci se používají desky vyrobené ze skla speciální jakosti. Fragmenty zanechávají na povrchu desek mírně znatelné stopy. Destičky jsou poté chemicky ošetřeny (leptané) a pečlivě zkoumány pod mikroskopem. Sklo se rozpouští v kyselině fluorovodíkové.

Pokud se skleněná deska vypálená úlomky vloží do roztoku kyseliny fluorovodíkové, tak v místech, kam úlomky spadly, se sklo rychleji rozpustí a vytvoří se tam díry. Jejich rozměry jsou stokrát větší než původní stopa, kterou fragment zanechal. Jamky lze pozorovat pod mikroskopem při malém zvětšení. Ostatní radioaktivní emise způsobují menší poškození skleněných povrchů a nejsou po leptání viditelné.

O tom, jak proces identifikace nového prvku probíhal, vyprávějí autoři syntézy kurchatovia: "Probíhá experiment. Čtyřicet hodin neonová jádra nepřetržitě bombardují plutoniový terč. Čtyřicet hodin nese páska syntetické jádra na skleněné desky. Nakonec se cyklotron vypne. "Těšíme se na výsledek. Uběhne několik hodin. Pod mikroskopem bylo nalezeno šest stop. Z jejich polohy byl vypočten poločas rozpadu. Ukázalo se, že v časovém intervalu od 0,1 do 0,5 s."

A tady je, jak stejní výzkumníci mluví o hodnocení chemické povahy kurchatovium a nilsborium. "Schéma studia chemických vlastností prvku č. 104 je následující. Atomy zpětného rázu vycházejí z cíle do trysky dusíku, v něm jsou zpomalovány a následně chlorovány. Sloučeniny 104. prvku s chlórem snadno pronikají přes speciální filtr , ale všechny aktinidy neprojdou. Pokud by 104. prvek patřil do řady aktinoidů, pak by byl zpožděn filtrem. Studie však ukázaly, že prvek 104 je chemickým analogem hafnia. Toto je nejdůležitější krok směrem k naplnění periodické tabulky novými prvky.

Poté byly v Dubně studovány chemické vlastnosti 105. prvku. Ukázalo se, že jeho chloridy jsou adsorbovány na povrchu trubice, po které se pohybují od cíle při teplotě nižší než chloridy hafnia, ale vyšší než chloridy niobu. Takto se mohly chovat pouze atomy prvku blízkými chemickými vlastnostmi tantalu. Podívejte se na periodickou tabulku: chemickým analogem tantalu je prvek číslo 105! Proto experimenty s adsorpcí na povrchu atomů 105. prvku potvrdily, že jeho vlastnosti se shodují s těmi, které byly předpovězeny na základě periodického systému.

Tuhé spojovací prvky můstkových protéz. Existují 3 typy pevných spojení:
Obsazení.
Konvenční nebo laserové svařování.
Keramický.

obsazení spojení jsou prefabrikovány z vosku na voskových šablonách umělých zubů a držáků, takže můstek lze odlévat jako jeden blok. Tím odpadá nutnost dalšího svařování. Odlitek by ale měl být přesnější, čím více jednotek protéza obsahuje. Malé deformace, ke kterým dochází při ochlazení roztaveného kovu, mohou být docela přijatelné při výrobě jedné jednotky, ale když se mnohonásobně znásobí, vedou k neuspokojivému konečnému výsledku.

obsazení spojení pevnější než svařování, navíc se snáze skrývají. Z tohoto důvodu se dlouhé můstky často odlévají po 3-4 kusech, přičemž dělicí čára prochází umělým zubem. Kostra umělého zubu před keramickou fazetou je obnovena vysoce přesným svařováním - tím jsou všechny spoje odlity. Svaření umělého zubu je velmi pevné, za prvé kvůli větší ploše ve srovnání se spojovacím prvkem a za druhé kvůli keramickému povlaku.

Stále oblíbenější způsob připojení mostní komponenty se stává technikou laserového svařování. Je silnější než obvykle, je také jednodušší a rychlejší, i když vyžaduje složité a drahé vybavení.

Spojení pomocí konvenčního a laserového svařování se používá, pokud jsou součásti můstku vyrobeny samostatně. To může být nutné, když se skládají z různých materiálů (například fixační korunka ze zlata a keramicko-kovový umělý zub).

Keramické sloučeniny používá se pouze v celokeramických protézách. Popsat, jak se vyrábějí, je nad rámec této knihy, ale zásada dostupnosti pro hygienická opatření by měla platit i pro takové směsi.

Pohyblivé spojovací prvky. Pohyblivé spojovací prvky jsou vždy navrženy tak, aby umělý zub při působení žvýkací zátěže nespadl. To znamená, že vybrání menšího držáku musí mít vždy pevnou základnu, na kterou by dosedala vyčnívající část spoje. Někdy u malých umělých zubů a krátké protézy je to jediná síla, které je třeba odolat, a vybrání v držáku může být docela mělké. Toto je nejběžnější provedení pro fixní protézy, které vyžadují minimální přípravu.

Ovšem s delší paží protéza pohyblivý kloub musí také odolávat bočnímu posuvnému momentu působícímu na umělé zuby a (pokud je pohyblivý kloub umístěn meziálně) silám směřujícím distálně a usnadňujícím oddělení částí protézy. Spojovací drážka by v tomto případě měla mít tvar holubího ocasu a zužovat se tak, aby se v ní čep mohl mírně pohybovat nahoru a dolů a zároveň se pevně opírat o základnu.

Existuje několik výrobních metod. Menší zapuštěný držák lze nejprve navoskovat, poté odlít a dokončit kuželovou frézou. Poté se na umělý zub ručně nanese vrstva vosku tak, aby odpovídala získanému tvaru prohlubně, odlévání se provádí podle voskového vzoru. Před montáží rámu jsou obě části vzájemně spojeny.

V některých případech vykopávka lze vyrobit na hotovém litém rámu, který se následně umístí do dutiny ústní, poté se odeberou odlitky včetně připravených opěrných zubů.

Může být použito akrylové šablony zapuštěné do voskového modelu umělého zubu a menšího držáku. Menší držák a zbytek protézy se pak odlijí samostatně.

Tak jako pohyblivé spojovací prvky Používají se také hotové kovové spojovací prvky s kolíkovou drážkou, které však poskytují příliš tuhý úchop, v důsledku čehož může být pohyblivost částí protézy výrazně omezena. V tomto případě by menší přidržovač měl mít vyšší než obvyklý stupeň přidržování k podpěře.

Hotové šroubovací uzávěry používá se jako součást pevných můstků ke spojení 2 dílů v případě, že zuby pilíře nejsou rovnoběžné.

- Vraťte se na nadpis sekce " "