Контрольные работы, курсовые, дипломные, рефераты, а также подготовка докладов, чертежей, лабораторных работ, презентаций и еще много всего. Недорого и быстро.
Проверка периодического закона (германий)
Д.И.Менделеев опубликовал свои результаты исследования периодической системы элементов. Примерно через два года он представил Русскому химическому обществу еще одну работу, в которой были предсказаны химические и физические свойства еще не открытых элементов. Кроме эка-бора и эка-алюминия, Менделеев указал на гомолог кремния. Убежденный в закономерной зависимости свойств элементов и тем самым в правильности периодического закона, Менделеев и для эка-силиция предсказал ряд свойств, а примерно через 15 лет выяснилось, что его прогнозы блестяще
Клеменс Александр Винклер подтвердились. Это было третье испы-
тание правильности периодического закона. Двумя первыми испытаниями были открытые эка-алюминия (галлия) в 1875 г. и эка-бора (скандия) четырьмя годами позже. Эка-кремний обнаружил в 1886 г. немецкий химик Клеменс Александр Винклер (1838— 1904 гг.) - профессор химии во Фрей-бергской горной академии; уже в то время Винклер был известным ученым.
С 1875 г. по 1859 г. Винклер изучал горное дело во Фрейберге, а затем работал на фабрике синьки в Обершлеме. В 1862 г. он перешел на фабрику синьки Пфанненштиль близ Ауэ в Саксонии. Там он и работал до осени 1873 г. За 14-летнюю практику Винклер приобрел большие знания в облас-
ти неорганической и аналитической химии, а также хорошо изучил химическую технологию. Но не только основная производственная работа занимала его. Он находил время, чтобы писать докторскую диссертацию и проводить исследования, выходящие далеко за рамки повседневных забот фабрики. И вот неизвестный фабричный мастер был замечен и приглашен в 1873 г. занять освободившуюся кафедру неорганической химии в родной Фрейбергской горной академии. Три десятилетия проработал он в стенах этой академии и показал себя превосходным исследователем и педагогом. Он сделал очень много в области химии и анализа минералов, в области газового анализа, работал над многими актуальными практическими проблемами (мы, в частности, уже говорили о разработанном Винклером способе производства серной кислоты).
С чего же началась история открытия германия? В сентябре 1885 г. в одной из шахт близ Фрейберга на глубине 459 м нашли минерал, похожий по виду на аргентопирит (сернистое серебро). И.Т.Рихтер (мы уже говорили о нем, описывая открытие индия) исследовал этот минерал с помощью паяльной лампы и обнаружил в нем серебро, серу и немного ртути. Однако на ртуть во фрейбергских шахтах никто еще не наталкивался, поэтому новая находка сразу заинтересовала ученых академии. Участвовавший в исследованиях минеролог А.Вейсбах, двоюродный брат Винклера, передал ему руду на анализ. Выяснилось, что руда содержит 74 % серебра, 17-18 % серы, незначительные количества окислов железа и цинка, а также ртуть. Но вот что удивило Винклера: несмотря на тщательность, с которой он выполнял анализ, оказалось, что сумма определенных компонентов - это только 93 % массы пробы. Где же еще 7 %? Опытный аналитик был озадачен. Винклер продолжал исследовать минерал и пришел к выводу, что за этим недостатком массы таится новый элемент. Он удвоил свои усилия и начал работать над этой проблемой, по его словам, "до полного физического истощения". Что же, труд его не пропал даром. 6 февраля 1886 г. Винклер окончательно убедился, что открыл новый элемент, который он назвал по совету своего кузена германием. В тот же день ученый послал статью об этом в редакцию журнала "Доклады Немецкого химического общества".
Хотя это сообщение и оставляло многие вопросы открытыми, оно вызвало большой интерес в научных кругах. Одним из первых коллег, поздравивших Винклера, был Менделеев. В письме от 16 февраля он поставил вопрос о месте германия в периодической системе. В своей статье Винклер писал, что новый элемент в периодической системе должен заполнить пробел между сурьмой и висмутом. Менделеев же ошибочно считал, что этот элемент следует определить как эка-кадмий. Только дальнейшие исследования показали, какое место занимает германий в периодической таблице.
Профессор химии Бреслауского университета Виктор фон Рихтер не сомневался, что германий и есть предсказанный Менделеевым элемент эка-силиций с атомной массой 72, находящийся между галлием (атомная масса 69,8) и мышьяком (атомная масса 74,9). Далее фон Рихтер писал: "Эка-силиций - самый ожидаемый нами элемент и тщательные исследования германия покажут, как выдержала периодическая система труднейшее испытание на прочность".
Дальнейшие исследования Винклера подтвердили эти строки. Германий оказался эка-силицием.
Интересно посмотреть, насколько сбылись предсказания Менделеева в отношении свойств нового элемента:
Эка-силиций Es (Менделеев, 1871 г.)
Германий Ge (Винклер, 1886 г.)
Атомная масса
Плотность, г/см3
Атомный объем, см3
Окись: формула плотность, г/см3 химическое поведение
Хлорид:
формула
плотность, г/см3 температура кипения, 0C Сульфид Фторид
72 5,5 13
EsO2 4,7
Кислый характер, легко восстановима
EsCl4 1,9 57-100 Растворим в сурьме Образует калийную соль
EsF4+2KF = K8 EsF6 с лучшей растворимостью, чем K3SiF6
72,6 5,35 13,6
GeO2 4,7
Подтвердилось
GeCl4 1,88 83
Подтвердилось Подтвердилось
Совпадение фактических и предсказанных свойств нового элемента оказалось настолько полным, что можно было говорить о триумфе великого русского химика. Сам Менделеев придавал открытию германия огромное значение, поэтому летом 1887 г. намеревался поехать во Фрейберг. Но обстоятельства сложились так, что русский ученый смог посетить Винклера только в мае 1894 г. Встреча химиков была очень дружеской. Винклер часто говорил впоследствии, что посещение Менделеева - одно из самых ярких воспоминаний его жизни.
После основных исследований германия Винклер не сидел "сложа руки". Он разработал способ получения германия из аргиродита и получил таким образом около 150 г нового элемента. Значительную часть нового элемента он передал своим коллегам для исследований. Так этот элемент получил "путевку в жизнь".
|
Вы находитесь на сайте Xenoid v2.0: |
|
Copyright © 2005-2013 Xenoid v2.0
Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач