stringtranslate.com

Свойства металлов, металлоидов и неметаллов

Химические элементы можно в целом разделить на металлы , металлоиды и неметаллы в соответствии с их общими физическими и химическими свойствами . Все элементарные металлы имеют блестящий вид (по крайней мере, после свежей полировки); являются хорошими проводниками тепла и электричества; образуют сплавы с другими металлическими элементами; и имеют по крайней мере один основной оксид . Металлоиды представляют собой металлические на вид, часто хрупкие твердые вещества, которые являются либо полупроводниками , либо существуют в полупроводниковых формах и имеют амфотерные или слабокислотные оксиды . Типичные элементарные неметаллы имеют тусклый, окрашенный или бесцветный вид; часто хрупкие в твердом состоянии; являются плохими проводниками тепла и электричества; и имеют кислотные оксиды. Большинство или некоторые элементы в каждой категории имеют ряд других общих свойств; несколько элементов обладают свойствами, которые либо аномальны для их категории, либо иным образом необычны.

Характеристики

Металлы

Чистая (99,97%+) железная стружка, электролитически очищенная , в комплекте с высокочистым (99,9999% = 6N) кубом 1 см3

Элементарные металлы выглядят блестящими (под любой патиной ); образуют смеси ( сплавы ) при соединении с другими металлами; имеют тенденцию терять или делиться электронами при реакции с другими веществами; и каждый из них образует по крайней мере один преимущественно основной оксид.

Большинство металлов представляют собой серебристые, высокоплотные, относительно мягкие и легко деформируемые твердые вещества с хорошей электро- и теплопроводностью , плотно упакованными структурами , низкими энергиями ионизации и электроотрицательностью , которые в природе встречаются в связанных состояниях.

Некоторые металлы кажутся окрашенными ( Cu , Cs , Au ), имеют низкую плотность (например, Be , Al ) или очень высокую температуру плавления (например, W , Nb ), являются жидкостями при комнатной температуре или около нее (например, Hg , Ga ), хрупкими (например, Os , Bi ), плохо поддаются механической обработке (например, Ti , Re ), благородными (трудно окисляются , например, Au , Pt ), или имеют неметаллическую структуру ( Mn и Ga структурно аналогичны соответственно белым P и I ).

Металлы составляют большую часть элементов и могут быть подразделены на несколько различных категорий. Слева направо в периодической таблице эти категории включают высокореактивные щелочные металлы ; менее реакционноспособные щелочноземельные металлы , лантаноиды и радиоактивные актиноиды ; архетипические переходные металлы ; и физически и химически слабые постпереходные металлы . Существуют также специализированные подкатегории, такие как тугоплавкие металлы и благородные металлы .

Металлоиды

Блестящий серебристо-белый медальон с бороздчатой ​​поверхностью, неровной по внешней стороне, с квадратным спиралевидным узором в середине.
Теллур , описанный Дмитрием Менделеевым как элемент, образующий переход между металлами и неметаллами [1]

Металлоиды — это часто хрупкие твердые вещества с металлическим внешним видом; они склонны делиться электронами при реакциях с другими веществами; имеют слабокислотные или амфотерные оксиды; и обычно встречаются в природе в связанных состояниях.

Большинство из них являются полупроводниками и умеренными проводниками тепла, а их структура более открыта, чем у большинства металлов.

Некоторые металлоиды ( As , Sb ) проводят электричество подобно металлам.

Металлоиды, как наименьшая основная категория элементов, далее не подразделяются.

Неметаллы

25 мл брома , темная красно-коричневая жидкость при комнатной температуре

Неметаллические элементы имеют открытую структуру; склонны приобретать или делиться электронами при взаимодействии с другими веществами; и не образуют отчетливо основных оксидов.

Большинство из них при комнатной температуре являются газами; имеют относительно низкую плотность; являются плохими проводниками электричества и тепла; имеют относительно высокую энергию ионизации и электроотрицательность; образуют кислотные оксиды; и встречаются в природе в несвязанных состояниях в больших количествах.

Некоторые неметаллы ( черные P , S и Se ) являются хрупкими твердыми телами при комнатной температуре (хотя каждый из них также имеет ковкие, пластичные или тягучие аллотропы).

Слева направо в периодической таблице неметаллы можно разделить на реактивные неметаллы и благородные газы. Реактивные неметаллы вблизи металлоидов демонстрируют некоторые зарождающиеся металлические свойства, такие как металлический вид графита, черного фосфора, селена и йода. Благородные газы почти полностью инертны.

Сравнение свойств

Обзор

Характерные свойства элементарных металлов и неметаллов весьма различны, как показано в таблице ниже. Металлоиды, находящиеся на границе металл-неметалл , в основном отличаются от них, но в некоторых свойствах напоминают один или другой, как показано в затенении столбца металлоидов ниже и обобщено в небольшой таблице в верхней части этого раздела.

Авторы расходятся во мнениях о том, где они разделяют металлы и неметаллы, и в том, признают ли они промежуточную категорию металлоидов . Некоторые авторы считают металлоиды неметаллами со слабо неметаллическими свойствами. [n 1] Другие считают некоторые металлоиды постпереходными металлами . [n 2]

Подробности

Аномальные свойства

Были исключения... в периодической таблице, аномалии тоже — некоторые из них глубокие. Почему, например, марганец был таким плохим проводником электричества, когда элементы по обе стороны от него были достаточно хорошими проводниками? Почему сильный магнетизм был ограничен железными металлами? И все же эти исключения, как я был каким-то образом убежден, отражали особые дополнительные механизмы в действии...

Оливер Сакс
Дядя Вольфрам (2001, стр. 204)

В каждой категории можно найти элементы с одним или двумя свойствами, сильно отличающимися от ожидаемой нормы, или которые примечательны иным образом.

Металлы

Натрий , калий , рубидий , цезий , барий , платина , золото.

  • Распространенные представления о том, что «ионы щелочных металлов (группа 1A) всегда имеют заряд +1» [136] и что «переходные элементы не образуют анионы» [137] являются ошибками учебника . Синтез кристаллической соли аниона натрия Na был сообщен в 1974 году. С тех пор были получены дополнительные соединения (« алкалиды »), содержащие анионы всех других щелочных металлов, кроме Li и Fr , а также Ba . В 1943 году Зоммер сообщил о получении желтого прозрачного соединения CsAu . Впоследствии было показано, что оно состоит из катионов цезия (Cs + ) и анионов аурида (Au ), хотя прошло несколько лет, прежде чем этот вывод был принят. С тех пор было синтезировано несколько других ауридов (KAu, RbAu), а также красное прозрачное соединение Cs 2 Pt, которое, как было обнаружено, содержит ионы Cs + и Pt 2− . [138]

Марганец

  • Хорошо ведущие себя металлы имеют кристаллические структуры с элементарными ячейками , содержащими до четырех атомов. Марганец имеет сложную кристаллическую структуру с 58-атомной элементарной ячейкой, фактически четырьмя различными атомными радиусами и четырьмя различными координационными числами (10, 11, 12 и 16). Он был описан как напоминающий «четвертичное интерметаллическое соединение с четырьмя типами атомов Mn, связывающимися так, как если бы они были разными элементами». [139] Наполовину заполненная 3d- оболочка марганца, по-видимому, является причиной сложности. Это придает большой магнитный момент каждому атому. Ниже 727 °C элементарная ячейка из 58 пространственно разнородных атомов представляет собой энергетически самый низкий способ достижения нулевого чистого магнитного момента. [140] Кристаллическая структура марганца делает его твердым и хрупким металлом с низкой электро- и теплопроводностью. При более высоких температурах «большие колебания решетки сводят на нет магнитные эффекты» [139] , и марганец принимает менее сложные структуры. [141]

Железо , кобальт , никель , гадолиний , тербий , диспрозий , гольмий , эрбий , тулий

  • Единственными элементами, которые сильно притягиваются к магнитам, являются железо, кобальт и никель при комнатной температуре, гадолиний чуть ниже, а также тербий, диспрозий, гольмий, эрбий и тулий при сверхнизких температурах (ниже −54 °C, −185 °C, −254 °C, −254 °C и −241 °C соответственно). [142]

Иридий

  • Единственный элемент, встречающийся со степенью окисления +9, — это иридий в катионе [IrO 4 ] + . Помимо этого, самая высокая известная степень окисления — +8 в Ru , Xe , Os , Ir , и Hs . [143]

Золото

  • Пластичность золота необычайна: кусок размером с кулак можно разбить молотком и разделить на миллион листов размером с мягкую книгу, каждый толщиной 10 нм , [ нужна ссылка ] в 1600 раз тоньше обычной кухонной алюминиевой фольги (толщиной 0,016 мм). [ нужна ссылка ]

Меркурий

  1. Кирпичи и шары для боулинга будут плавать на поверхности ртути, поскольку ее плотность в 13,5 раз больше плотности воды. Точно так же, твердый ртутный шар для боулинга будет весить около 50 фунтов и, если его можно будет поддерживать достаточно холодным, будет плавать на поверхности жидкого золота . [ необходима цитата ]
  2. Единственный металл, имеющий энергию ионизации выше, чем у некоторых неметаллов ( серы и селена ), — это ртуть. [ необходима цитата ]
  3. Ртуть и ее соединения имеют репутацию токсичных веществ, но по шкале от 1 до 10 диметилртуть ((CH 3 ) 2 Hg) (сокр. DMM), летучая бесцветная жидкость, была описана как 15-балльная. Она настолько опасна, что ученым было рекомендовано использовать менее токсичные соединения ртути везде, где это возможно. В 1997 году Карен Веттерхан , профессор химии, специализирующаяся на воздействии токсичных металлов, умерла от отравления ртутью через десять месяцев после того, как несколько капель DMM попали на ее «защитные» латексные перчатки. Хотя Веттерхан следовала опубликованным тогда процедурам обращения с этим соединением, оно прошло через ее перчатки и кожу в течение нескольких секунд. Теперь известно, что DMM исключительно проницаем для (обычных) перчаток, кожи и тканей. И его токсичность такова, что менее одной десятой мл, нанесенного на кожу, будет серьезно токсичным. [144]

Вести

  • Выражение «идти ко дну, как свинцовый шар» закреплено в общепринятом представлении о свинце как о плотном, тяжелом металле — почти таком же плотном, как ртуть. Однако можно построить шар из свинцовой фольги, наполненный смесью гелия и воздуха, который будет плавать и будет достаточно плавучим, чтобы нести небольшой груз. [ необходима цитата ]

Висмут

  • У висмута самый длинный период полураспада среди всех встречающихся в природе элементов; его единственный первичный изотоп , висмут-209 , был обнаружен в 2003 году как слегка радиоактивный , распадающийся посредством альфа-распада с периодом полураспада, превышающим более чем в миллиард раз предполагаемый возраст Вселенной . До этого открытия висмут-209 считался самым тяжелым встречающимся в природе стабильным изотопом; [145] теперь это отличие принадлежит свинцу-208.

Уран

  • Единственный элемент с естественным изотопом, способным подвергаться ядерному делению, — это уран. [146] Способность урана-235 подвергаться делению была впервые предложена (и проигнорирована) в 1934 году, а затем обнаружена в 1938 году. [n 28]

Плутоний

  • Обычно верно, что металлы уменьшают свою электропроводность при нагревании. Плутоний увеличивает свою электропроводность при нагревании в диапазоне температур от –175 до +125 °C. [149] Имеются доказательства того, что это поведение, как и подобное поведение некоторых других трансурановых элементов, обусловлено более сложными релятивистскими и спиновыми взаимодействиями, которые не охвачены простой моделью электропроводности. [150]

Металлоиды

Бор

  • Бор – единственный элемент с частично неупорядоченной структурой в своей наиболее термодинамически стабильной кристаллической форме. [151]

Бор , сурьма

Кремний

  1. Теплопроводность кремния лучше, чем у большинства металлов. [ необходима цитата ]
  2. Губчатая пористая форма кремния (p-Si) обычно готовится электрохимическим травлением кремниевых пластин в растворе плавиковой кислоты . [152] Хлопья p-Si иногда кажутся красными; [153] он имеет ширину запрещенной зоны 1,97–2,1 эВ. [154] Множество крошечных пор в пористом кремнии придают ему огромную внутреннюю площадь поверхности, до 1000 м 2 /см 3 . [155] При воздействии окислителя , [ 156] особенно жидкого окислителя, [155] высокое отношение площади поверхности к объему p-Si создает очень эффективное горение, сопровождающееся нановзрывами, [152] а иногда и плазмоидами, похожими на шаровую молнию , например, диаметром 0,1–0,8 м, скоростью до 0,5 м/с и временем жизни до 1 с. [157] Первый в истории спектрографический анализ события шаровой молнии (в 2012 году) выявил наличие кремния, железа и кальция, эти элементы также присутствуют в почве. [158]

Мышьяк

Сурьма

  • Высокоэнергетическая взрывчатая форма сурьмы была впервые получена в 1858 году. Она готовится электролизом любого из более тяжелых тригалогенидов сурьмы (SbCl 3 , SbBr 3 , SbI 3 ) в растворе соляной кислоты при низкой температуре. Она состоит из аморфной сурьмы с некоторым количеством окклюдированного тригалогенида сурьмы (7–20% в случае трихлорида ). При царапании, ударе, измельчении или быстром нагревании до 200 °C она «вспыхивает, испускает искры и взрывообразно превращается в кристаллическую серую сурьму с меньшей энергией». [159]

Неметаллы

Водород

  1. Вода (H 2 O), хорошо известный оксид водорода, является впечатляющей аномалией. [160] Экстраполируя от более тяжелых халькогенидов водорода , а именно сероводорода H 2 S, селеноводорода H 2 Se и теллурида водорода H 2 Te, вода должна быть «дурно пахнущим, ядовитым, легковоспламеняющимся газом... конденсирующимся в отвратительную жидкость [при] около –100 °C». Вместо этого, из-за водородных связей , вода «стабильна, пригодна для питья, не имеет запаха, безвредна и... необходима для жизни». [161]
  2. Менее известным из оксидов водорода является триоксид , H 2 O 3 . Бертло предположил существование этого оксида в 1880 году, но его предположение было вскоре забыто, поскольку не было возможности проверить его с использованием технологий того времени. [162] Триоксид водорода был получен в 1994 году путем замены кислорода, используемого в промышленном процессе получения перекиси водорода, на озон . Выход составляет около 40 процентов при –78 °C; выше примерно –40 °C он разлагается на воду и кислород. [163] Известны производные триоксида водорода, такие как F 3 C–O–O–O–CF 3 («бис(трифторметил)триоксид»); они метастабильны при комнатной температуре. [164] Менделеев пошел еще дальше в 1895 году и предположил существование тетраоксида водорода HO–O–O–OH как переходного промежуточного продукта при разложении перекиси водорода; [162] он был получен и охарактеризован в 1974 году с использованием метода матричной изоляции. [ необходима ссылка ] Также известны соли озонидов щелочных металлов неизвестного озонида водорода (HO 3 ); они имеют формулу MO 3 . [164]

Гелий

  1. При температурах ниже 0,3 и 0,8 К соответственно гелий-3 и гелий-4 имеют отрицательную энтальпию плавления . Это означает, что при соответствующих постоянных давлениях эти вещества замерзают с добавлением тепла. [ необходима цитата ]
  2. До 1999 года считалось, что гелий слишком мал, чтобы образовать клатратную клетку — соединение, в котором гостевой атом или молекула инкапсулированы в клетку, образованную молекулой-хозяином — при атмосферном давлении. В том году синтез микрограммовых количеств He@C 20 H 20 представлял собой первый такой клатрат гелия и (что было описано как) самый маленький в мире гелиевый шар. [165]

Углерод

  1. Графит является наиболее электропроводным неметаллом, лучше, чем некоторые металлы. [ необходима цитата ]
  2. Алмаз — лучший природный проводник тепла; он даже кажется холодным на ощупь. Его теплопроводность (2200 Вт/м•К) в пять раз больше, чем у самого проводящего металла ( Ag при 429); в 300 раз больше, чем у наименее проводящего металла ( Pu при 6,74); и почти в 4000 раз больше, чем у воды (0,58) и в 100 000 раз больше, чем у воздуха (0,0224). Эта высокая теплопроводность используется ювелирами и геммологами для отделения бриллиантов от подделок. [ необходима цитата ]
  3. Графеновый аэрогель , полученный в 2012 году путем сублимационной сушки раствора углеродных нанотрубок и листов оксида графита и химического удаления кислорода, в семь раз легче воздуха и на десять процентов легче гелия. Это самое легкое из известных твердых тел (0,16 мг/см3 ) , проводящее и эластичное. [166]

Фосфор

  • Наименее стабильной и наиболее реакционноспособной формой фосфора является белый аллотроп . Это опасное, легковоспламеняющееся и токсичное вещество, самопроизвольно воспламеняющееся на воздухе и образующее остаток фосфорной кислоты . Поэтому его обычно хранят под водой. Белый фосфор также является наиболее распространенным, промышленно важным и легко воспроизводимым аллотропом, и по этим причинам считается стандартным состоянием фосфора. Наиболее стабильной формой является черный аллотроп , который представляет собой металлический на вид, хрупкий и относительно нереактивный полупроводник (в отличие от белого аллотропа, который имеет белый или желтоватый вид, является гибким, высокореактивным и полупроводником). При оценке периодичности физических свойств элементов необходимо иметь в виду, что приведенные свойства фосфора, как правило, являются свойствами его наименее стабильной формы, а не, как в случае со всеми другими элементами, наиболее стабильной формы. [ требуется ссылка ]

Йод

Примечания

  1. ^ Например:
    • Бринкли [2] пишет, что бор обладает слабо выраженными неметаллическими свойствами.
    • Глинка [3] описывает кремний как слабый неметалл.
    • Эби и др. [4] обсуждают слабое химическое поведение элементов, близких к границе металл-неметалл.
    • Бут и Блум [5] говорят: «Период представляет собой постепенный переход от элементов с сильными металлическими свойствами к слабометаллическим, затем к слабонеметаллическим, затем к сильно неметаллическим, а затем, в конце, к резкому прекращению почти всех химических свойств...».
    • Кокс [6] отмечает, что «неметаллические элементы, близкие к металлической границе ( Si , Ge , As , Sb , Se , Te ), проявляют меньшую тенденцию к анионному поведению и иногда называются металлоидами».
  2. ^ См., например, Huheey, Keiter & Keiter [7], которые классифицируют Ge и Sb как постпереходные металлы.
  3. ^ При стандартном давлении и температуре для элементов в их наиболее термодинамически стабильных формах, если не указано иное.
  4. ^ Сообщается, что коперниций — единственный известный металл, который является газом при комнатной температуре. [20]
  5. ^ Является ли полоний пластичным или хрупким, неясно. Прогнозируется, что он пластичен на основе его рассчитанных упругих констант . [25] Он имеет простую кубическую кристаллическую структуру . Такая структура имеет мало систем скольжения и «приводит к очень низкой пластичности и, следовательно, низкому сопротивлению разрушению». [26]
  6. ^ Углерод в виде расслоенного ( расширенного) графита [28] и в виде метровой проволоки из углеродных нанотрубок ; [29] фосфор в виде белого фосфора (мягкий как воск, пластичный и может быть разрезан ножом при комнатной температуре); [30] сера в виде пластичной серы; [31] и селен в виде селеновых проводов. [32]
  7. ^ Для поликристаллических форм элементов, если не указано иное. Точное определение коэффициента Пуассона является сложной задачей, и в некоторых сообщаемых значениях может быть значительная неопределенность. [33]
  8. ^ Бериллий имеет наименьшее известное значение (0,0476) среди элементарных металлов; индий и таллий имеют наивысшее известное значение (0,46). Около трети показывают значение ≥ 0,33. [34]
  9. ^ Бор 0,13; [35] кремний 0,22; [36] германий 0,278; [37] аморфный мышьяк 0,27; [38] сурьма 0,25; [39] теллур ~0,2. [40]
  10. ^ Графитовый углерод 0,25; [41] [алмаз 0,0718]; [42] черный фосфор 0,30; [43] сера 0,287; [44] аморфный селен 0,32; [45] аморфный йод ~0. [46]
  11. ^ При атмосферном давлении , для элементов с известными структурами
  12. ^ Критерий Голдхаммера- Герцфельда — это отношение, которое сравнивает силу, удерживающую валентные электроны отдельного атома на месте, с силами, действующими на те же электроны, возникающими из-за взаимодействия между атомами в твердом или жидком элементе. Когда межатомные силы больше или равны атомной силе, указывается на блуждаемость валентных электронов. Тогда предсказывается металлическое поведение. [58] В противном случае ожидается неметаллическое поведение. Критерий Голдхаммера-Герцфельда основан на классических аргументах. [59] Тем не менее, он предлагает относительно простое обоснование первого порядка для возникновения металлических свойств среди элементов. [60]
  13. ^ Металлы имеют значения электропроводности от 6,9 × 10 3 См•см −1 для марганца до 6,3 × 10 5 для серебра . [63]
  14. ^ Металлоиды имеют значения электропроводности от 1,5 × 10 −6 См•см −1 для бора до 3,9 × 10 4 для мышьяка . [65] Если селен включен в качестве металлоида, применимый диапазон проводимости будет начинаться от ~10 −9 до 10 −12 См•см −1 . [66] [67] [68]
  15. ^ Неметаллы имеют значения электропроводности от ~10−18 См •см −1 для элементарных газов до 3 × 104 в графите. [69]
  16. ^ Мотт и Дэвис [71] отмечают, однако, что «жидкий европий имеет отрицательный температурный коэффициент сопротивления», т.е. проводимость увеличивается с ростом температуры.
  17. ^ При комнатной температуре или близкой к ней.
  18. ^ Чедд [94] определяет металлоиды как имеющие значения электроотрицательности от 1,8 до 2,2 ( шкала Оллреда-Рохова ). Он включил в эту категорию бор , кремний , германий , мышьяк , сурьму , теллур , полоний и астат . Рассматривая работу Чедда, Адлер [95] описал этот выбор как произвольный, учитывая, что другие элементы имеют электроотрицательность в этом диапазоне, включая медь , серебро , фосфор , ртуть и висмут . Далее он предложил определить металлоид просто как «полупроводник или полуметалл» и «включить в книгу интересные материалы висмут и селен ».
  19. ^ Известно, что фосфор образует карбид в тонких пленках.
  20. ^ См . , например, сульфаты переходных металлов , [104] лантаноидов [105] и актиноидов . [106]
  21. ^ Сульфаты осмия не были охарактеризованы с большой степенью уверенности. [107]
  22. ^ Распространенные металлоиды: Сообщается , что бор способен образовывать оксисульфат (BO) 2SO4 , [ 108] бисульфат B(HSO4 ) 3 [ 109] и сульфат B2 ( SO4 ) 3 . [ 110] Существование сульфата оспаривается. [111] В свете существования фосфата кремния, сульфат кремния также может существовать. [112] Германий образует нестабильный сульфат Ge(SO4 ) 2 ( d200 °C). [ 113 ] Мышьяк образует оксидные сульфаты As2O ( SO4 ) 2 ( = As2O3.2SO3 ) [ 114 ] и As2 ( SO4 ) 3 ( = As2O3.3SO3 ). [115] Сурьма образует сульфат Sb 2 (SO 4 ) 3 и оксисульфат (SbO) 2 SO 4 . [116] Теллур образует оксид-сульфат Te 2 O 3 (SO) 4 . [117] Менее распространено: Полоний образует сульфат Po(SO 4 ) 2 . [118] Было высказано предположение, что катион астата образует слабый комплекс с сульфат-ионами в кислых растворах. [119]
  23. ^ Водород образует гидросульфат H 2 SO 4 . Углерод образует (синий) графит гидросульфат C+
    24
    ХСО
    4
     • 2,4H 2 SO 4 . [120]
    Азот образует нитрозилгидросульфат (NO)HSO 4 и нитрониевый (или нитрил)гидросульфат (NO 2 )HSO 4 . [121] Имеются указания на основной сульфат селена SeO 2 .SO 3 или SeO(SO 4 ). [122] Йод образует полимерный желтый сульфат (IO) 2 SO 4 . [123]
  24. ^ слоисто-решетчатые типы часто обратимы, поэтому
  25. ^ На основе таблицы элементного состава биосферы и литосферы (кора, атмосфера и морская вода) в Георгиевском, [131] и масс коры и гидросферы, приведенных в Лиде и Фредериксе. [132] Масса биосферы незначительна, имея массу около одной миллиардной массы литосферы. [ необходима цитата ] «Океаны составляют около 98 процентов гидросферы, и, таким образом, средний состав гидросферы, для всех практических целей, это состав морской воды». [133]
  26. ^ Водородный газ вырабатывается некоторыми бактериями и водорослями и является естественным компонентом газов . Его можно найти в атмосфере Земли в концентрации 1 часть на миллион по объему.
  27. ^ Фтор можно обнаружить в его элементарной форме, в виде включения в минерале антозоните [135]
  28. ^ В 1934 году группа под руководством Энрико Ферми предположила, что трансурановые элементы могли быть получены в результате бомбардировки урана нейтронами, и это открытие было широко принято в течение нескольких лет. В том же году Ида Ноддак , немецкий ученый и впоследствии трехкратный номинант на Нобелевскую премию , раскритиковала это предположение, написав: «Возможно, что ядро ​​распадается на несколько крупных фрагментов , которые, конечно, будут изотопами известных элементов, но не будут соседями облученного элемента». [147] [выделено добавлено] В этом Ноддак бросил вызов пониманию того времени, не предложив экспериментальных доказательств или теоретической основы, но тем не менее предсказал то, что несколько лет спустя станет известно как ядерное деление. Ее статья была в целом проигнорирована, так как в 1925 году она и двое ее коллег заявили, что открыли элемент 43, который затем предложили назвать мазурием (позже открытым в 1936 году Перье и Сегре и названным технецием ). Если бы статья Иды Ноддак была принята, то, вероятно, у Германии была бы атомная бомба , и «история мира была бы [совсем] другой». [148]

Цитаты

  1. ^ Менделеев 1897, стр. 274
  2. ^ Бринкли 1945, стр. 378
  3. Глинка 1965, стр. 88
  4. ^ Эби и др. 1943, стр. 404
  5. Бут и Блум 1972, стр. 426.
  6. ^ ab Cox 2004, стр. 27
  7. ^ Хахи, Кейтер и Кейтер 1993, стр. 28
  8. ^ ab Kneen, Rogers & Simpson, 1972, стр. 263. Столбцы 2 (металлы) и 4 (неметаллы) взяты из этой ссылки, если не указано иное.
  9. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 147
  10. ^ abc Rochow 1966, стр. 4
  11. ^ Поттенджер и Боуз 1976, с. 138
  12. ^ Аскеланд, Фулей и Райт 2011, стр. 806
  13. ^ Борн и Вольф 1999, стр. 746
  14. ^ Лагреноди 1953
  15. ^ Рохов 1966, стр. 23, 25
  16. ^ Бураковски и Вержчонь 1999, с. 336
  17. Олехна и Нокс 1965, стр. A991‒92
  18. ^ Стокер 2010, стр. 62
  19. Чанг 2002, стр. 304. Чанг предполагает, что температура плавления франция составит около 23 °C.
  20. ^ Новый учёный 1975; Соверна 2004; Эйхлер, Аксенов и Белозероз и др. 2007 г.; Остин 2012
  21. Хант 2000, стр. 256.
  22. ^ Сислер 1973, стр. 89
  23. Герольд 2006, стр. 149–150.
  24. ^ Рассел и Ли 2005
  25. ^ Легит, Фриак и Шоб 2010, с. 214118-18
  26. Мэнсон и Хэлфорд 2006, стр. 378, 410.
  27. ^ ab McQuarrie & Rock 1987, стр. 85
  28. ^ Чунг 1987; Годфрин и Лаутер, 1995 г.
  29. ^ Кембридж Энтерпрайз 2013
  30. Фарадей 1853, стр. 42; Холдернесс и Берри 1979, стр. 255
  31. Партингтон 1944, стр. 405.
  32. Реньо 1853, стр. 208
  33. ^ Кристенсен 2012, стр. 14
  34. ^ Гшнайднер 1964, стр. 292‒93.
  35. ^ Цинь и др. 2012, стр. 258
  36. ^ Хопкрофт, Никс и Кенни 2010, стр. 236
  37. ^ Гривз и др. 2011, стр. 826
  38. ^ Брассингтон и др. 1980
  39. ^ Мартиенссен и Варлимонт 2005, с. 100
  40. ^ Витчак 2000, стр. 823
  41. ^ Марлоу 1970, стр. 6; Слайх 1955, стр. 146
  42. ^ Кляйн и Кардинале 1992, стр. 184–85.
  43. ^ Аппалакондайя и др. 2012, стр. 035105‒6
  44. ^ Сундара Рао 1950; Сундара Рао, 1954 г.; Равиндран 1998, стр. 4897–98.
  45. ^ Линдегаард и Дале 1966, с. 264
  46. Лейт 1966, стр. 38‒39.
  47. ^ Донохоу 1982; Рассел и Ли 2005
  48. ^ Гупта и др. 2005, стр. 502
  49. ^ Уокер, Ньюман и Энач, 2013, стр. 25
  50. ^ Виберг 2001, стр. 143
  51. ^ Бацанов и Бацанов 2012, с. 275
  52. ^ Клементи и Раймонди 1963; Клементи, Раймонди и Рейнхардт, 1967 г.
  53. ^ Эддисон 1964; Донохоу 1982
  54. ^ Вернон 2013, стр. 1704
  55. Пэриш 1977, стр. 34, 48, 112, 142, 156, 178
  56. ^ ab Emsley 2001, стр. 12
  57. ^ Рассел 1981, стр. 628
  58. ^ Херцфельд 1927; Эдвардс 2000, стр. 100–103.
  59. ^ Эдвардс 1999, стр. 416
  60. ^ Эдвардс и Сиенко 1983, стр. 695
  61. ^ ab Эдвардс и Сиенко 1983, с. 691
  62. ^ Эдвардс и др. 2010
  63. ^ Десаи, Джеймс и Хо 1984, стр. 1160; Матула 1979, с. 1260
  64. ^ Чоппин и Джонсен 1972, стр. 351
  65. ^ Шефер 1968, с. 76; Карапелла 1968, с. 30
  66. ^ Глазов, Чижевская и Глаголева 1969 с. 86
  67. ^ Козырев 1959, стр. 104
  68. ^ Чижиков и Счастливый 1968, с. 25
  69. ^ Богородицкий и Пасынков 1967, с. 77; Дженкинс и Кавамура 1976, с. 88
  70. ^ Рао и Гангули 1986
  71. ^ Мотт и Дэвис 2012, стр. 177
  72. ^ Антиа 1998
  73. ^ Cverna 2002, стр.1
  74. ^ Кордес и Скахеффер 1973, стр. 79
  75. ^ Хилл и Холман 2000, стр. 42
  76. ^ Тилли 2004, стр. 487
  77. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 466
  78. ^ Ортон 2004, стр. 11–12
  79. ^ Жигальский и Джонс 2003, стр. 66: « Висмут , сурьма , мышьяк и графит считаются полуметаллами... В объемных полуметаллах... удельное сопротивление будет увеличиваться с температурой... давая положительный температурный коэффициент удельного сопротивления...»
  80. ^ Jauncey 1948, стр. 500: «Неметаллы в основном имеют отрицательные температурные коэффициенты. Например, углерод ... [имеет] сопротивление, [которое] уменьшается с повышением температуры. Однако недавние эксперименты с очень чистым графитом, который является формой углерода, показали, что чистый углерод в этой форме ведет себя подобно металлам в отношении своего сопротивления».
  81. ^ Рейнольдс 1969, стр. 91–92.
  82. ^ ab Wilson 1966, стр. 260
  83. ^ Виттенберг 1972, стр. 4526
  84. ^ Хабаши 2003, стр. 73
  85. ^ Бейлар и др. 1989, стр. 742
  86. Хиллер и Гербер 1960, внутренняя сторона обложки; стр. 225
  87. ^ Беверидж и др. 1997, стр. 185
  88. ^ ab Young & Sessine 2000, стр. 849
  89. ^ Бейлар и др. 1989, стр. 417
  90. ^ Меткалф, Уильямс и Кастка 1966, стр. 72
  91. ^ Чанг 1994, стр. 311
  92. ^ Полинг 1988, стр. 183
  93. ^ Манн и др. 2000, стр. 2783
  94. Чедд 1969, стр. 24–25.
  95. Адлер 1969, стр. 18–19.
  96. ^ Халтгрен 1966, стр. 648
  97. ^ Бассетт и др. 1966, стр. 602
  98. ^ Рохов 1966, стр. 34
  99. ^ Мартиенссен и Варлимонт 2005, с. 257
  100. ^ Сидоров 1960
  101. ^ Брэстед 1974, стр. 814
  102. ^ Аткинс 2006 и др., стр. 8, 122–23
  103. ^ Рао 2002, стр. 22
  104. ^ Викледер, Плей и Бюхнер, 2006; Бетке и Викледер, 2011 г.
  105. ^ Коттон 1994, стр. 3606
  106. ^ Кио 2005, стр. 16
  107. ^ Рауб и Гриффит 1980, стр. 167
  108. ^ Немодрук и Каралова 1969, с. 48
  109. Снид 1954, стр. 472; Джиллеспи и Робинсон 1959, стр. 407.
  110. ^ Цукерман и Хаген 1991, стр. 303
  111. ^ Сандерсон 1967, стр. 178
  112. ^ Айлер 1979, стр. 190
  113. ^ Сандерсон 1960, стр. 162; Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 387
  114. ^ Мерсье и Дуглас 1982
  115. ^ Дуглас и Мерсье 1982
  116. ^ Виберг 2001, стр. 764
  117. ^ Викледер 2007, стр. 350
  118. ^ Бэгнолл 1966, стр. 140−41
  119. ^ Берей и Васарош 1985, стр. 221, 229.
  120. ^ Виберг 2001, стр. 795
  121. ^ Лидин 1996, стр. 266, 270; Брешиа и др. 1975, с. 453
  122. ^ Гринвуд и Эрншоу 2002, стр. 786
  123. ^ Фурусет и др. 1974
  124. ^ Хольцкло, Робинсон и Одом 1991, стр. 706–07; Кинан, Кляйнфелтер и Вуд 1980, стр. 693–95
  125. ^ Книн, Роджерс и Симпсон 1972, стр. 278
  126. ^ Хеслоп и Робинсон 1963, стр. 417
  127. ^ Рохов 1966, стр. 28–29
  128. ^ Бэгналл 1966, стр. 108, 120; Лидин 1996, пасс.
  129. ^ Смит 1921, стр. 295; Сиджвик 1950, стр. 605, 608; Данстан 1968, стр. 408, 438
  130. ^ Данстан 1968, стр. 312, 408
  131. ^ Георгиевский 1982, стр. 58
  132. ^ Лиде и Фредерикс 1998, стр. 14–6
  133. ^ Хем 1985, стр. 7
  134. ^ Перкинс 1998, стр. 350
  135. ^ Сандерсон 2012
  136. ^ Браун и др. 2009, стр. 137
  137. ^ Брезика и др. 1975, стр. 137
  138. ^ Янсен 2005
  139. ^ ab Рассел и Ли 2005, стр. 246
  140. ^ Рассел и Ли 2005, стр. 244–245
  141. ^ Донохоу 1982, стр. 191–196; Рассел и Ли 2005, стр. 244–247
  142. ^ Джексон 2000
  143. ^ Стоуе 2014
  144. ^ Витт 1991; Эндикотт 1998
  145. ^ Дюме 2003
  146. ^ Бенедикт и др. 1946, стр. 19
  147. Ноддак 1934, стр. 653.
  148. Сакс 2001, стр. 205: «Эту историю рассказал Гленн Сиборг, когда он представлял свои воспоминания на конференции в ноябре 1997 года».
  149. ^ Хеккер, Зигфрид С. (2000). «Плутоний и его сплавы: от атомов до микроструктуры» (PDF) . Los Alamos Science . 26 : 290–335. Архивировано (PDF) из оригинала 24 февраля 2009 г. . Получено 15 февраля 2009 г. .
  150. ^ Циовкин, Ю.Ю.; Лукоянов А.В.; Шориков, АО; Циовкина Л.Ю.; Дьяченко А.А.; Быструшкин В.Б.; Коротин, М.А.; Анисимов В.И.; Дремов, В.В. (2011). «Электрическое сопротивление чистых трансурановых металлов под давлением». Журнал ядерных материалов . 413 (1): 41–46. doi :10.1016/j.jnucmat.2011.03.053.
  151. ^ Университет Далхауса 2015; Уайт и др. 2015
  152. ^ ab DuPlessis 2007, стр. 133
  153. ^ Гёзеле и Леманн 1994, стр. 19
  154. ^ Чен, Ли и Босман 1994
  155. ^ ab Ковалев и др. 2001, стр. 068301-1
  156. ^ Микулек, Киртланд и моряк 2002 г.
  157. ^ Бычков 2012, стр. 20–21; см. также Лазарук и др. 2007 год
  158. ^ Слезак 2014
  159. ^ Виберг 2001, с. 758; см. также Фреден, 1951 г.
  160. ^ Сакс 2001, стр. 204
  161. Сакс 2001, стр. 204–205.
  162. ^ ab Cerkovnik & Plesnicar 2013, с. 7930
  163. ^ Эмсли 1994, стр. 1910
  164. ^ ab Wiberg 2001, стр. 497
  165. ^ Кросс, Сондерс и Принцбах; Химические взгляды 2015
  166. ^ Сан, Сюй и Гао 2013; Энтони 2013
  167. ^ Накао 1992

Ссылки