რა არის ყველაზე უხვი ელემენტი სამყაროში? ჩანაწერები მეცნიერებასა და ტექნოლოგიაში. ელემენტები პირობები, რომლებიც უნდა იცოდეთ

ქიმიური ელემენტი არის კოლექტიური ტერმინი, რომელიც აღწერს მარტივი ნივთიერების ატომების კრებულს, ანუ ის, რომელიც არ შეიძლება დაიყოს რაიმე მარტივ (მათი მოლეკულების სტრუქტურის მიხედვით) კომპონენტებად. წარმოიდგინეთ, რომ მოგცემენ სუფთა რკინის ნაჭერს და სთხოვენ მისი გამოყოფა ჰიპოთეტურ კომპონენტებად ქიმიკოსების მიერ ოდესმე გამოგონილი ნებისმიერი მოწყობილობის ან მეთოდის გამოყენებით. თუმცა, რკინა ვერასოდეს გაიყოფა უფრო მარტივზე. მარტივი ნივთიერება - რკინა - შეესაბამება ქიმიურ ელემენტს Fe.

თეორიული განმარტება

ზემოთ აღნიშნული ექსპერიმენტული ფაქტი შეიძლება აიხსნას შემდეგი განმარტებით: ქიმიური ელემენტი არის შესაბამისი მარტივი ნივთიერების ატომების (არა მოლეკულების!) აბსტრაქტული კოლექცია, ანუ იგივე ტიპის ატომები. თუ არსებობდა გზა, რომ შევხედოთ თითოეულ ცალკეულ ატომს ზემოთ ნახსენებ სუფთა რკინის ნაჭერში, მაშინ ისინი ყველა იქნება რკინის ატომები. ამის საპირისპიროდ, ქიმიური ნაერთი, როგორიცაა რკინის ოქსიდი, ყოველთვის შეიცავს მინიმუმ ორ სხვადასხვა სახის ატომს: რკინის ატომებს და ჟანგბადის ატომებს.

პირობები, რომლებიც უნდა იცოდეთ

ატომური მასა: პროტონების, ნეიტრონების და ელექტრონების მასა, რომლებიც ქმნიან ქიმიური ელემენტის ატომს.

ატომური ნომერი: პროტონების რაოდენობა ელემენტის ატომის ბირთვში.

ქიმიური სიმბოლო: ასო ან ლათინური ასოების წყვილი, რომელიც წარმოადგენს მოცემული ელემენტის აღნიშვნას.

ქიმიური ნაერთი: ნივთიერება, რომელიც შედგება ორი ან მეტი ქიმიური ელემენტისგან, რომლებიც შერწყმულია ერთმანეთთან გარკვეული პროპორციით.

მეტალი: ელემენტი, რომელიც კარგავს ელექტრონებს სხვა ელემენტებთან ქიმიურ რეაქციებში.

მეტალოიდი: ელემენტი, რომელიც რეაგირებს ხან ლითონად და ხან როგორც არალითონად.

არალითონი: ელემენტი, რომელიც ცდილობს ელექტრონების მოპოვებას სხვა ელემენტებთან ქიმიურ რეაქციებში.

ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი: ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაციის სისტემა მათი ატომური რიცხვების მიხედვით.

სინთეტიკური ელემენტი: ის, რომელიც ხელოვნურად იწარმოება ლაბორატორიაში და ზოგადად ბუნებაში არ გვხვდება.

ბუნებრივი და სინთეზური ელემენტები

დედამიწაზე ბუნებრივად გვხვდება ოთხმოცდათორმეტი ქიმიური ელემენტი. დანარჩენი ლაბორატორიებში ხელოვნურად იქნა მიღებული. სინთეზური ქიმიური ელემენტი, როგორც წესი, არის ბირთვული რეაქციების პროდუქტი ნაწილაკების ამაჩქარებლებში (მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება სუბატომური ნაწილაკების სიჩქარის გასაზრდელად, როგორიცაა ელექტრონები და პროტონები) ან ბირთვულ რეაქტორებში (მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება ბირთვული რეაქციების შედეგად გამოთავისუფლებული ენერგიის გასაკონტროლებლად). პირველი სინთეზური ელემენტი ატომური ნომრით 43 იყო ტექნეტიუმი, რომელიც აღმოაჩინეს 1937 წელს იტალიელმა ფიზიკოსებმა C. Perrier-მა და E. Segre-მ. ტექნეტიუმის და პრომეთიუმის გარდა, ყველა სინთეზურ ელემენტს აქვს ურანზე დიდი ბირთვი. უკანასკნელი სინთეზური ქიმიური ელემენტი, რომელმაც მიიღო თავისი სახელი, არის ლივერმორიუმი (116), ხოლო ადრე ეს იყო ფლეროვიუმი (114).

ორი ათეული საერთო და მნიშვნელოვანი ელემენტი

* თუ მნიშვნელობა არ არის მითითებული, მაშინ ელემენტი 0,1 პროცენტზე ნაკლებია.

დიდი აფეთქება, როგორც მატერიის წარმოქმნის ძირითადი მიზეზი

რომელი ქიმიური ელემენტი იყო პირველი სამყაროში? მეცნიერები თვლიან, რომ ამ კითხვაზე პასუხი მდგომარეობს ვარსკვლავებში და ვარსკვლავების წარმოქმნის პროცესებში. ითვლება, რომ სამყარო გაჩნდა დროის გარკვეულ მომენტში 12-დან 15 მილიარდი წლის წინ. ამ მომენტამდე ენერგიის გარდა არაფერზე არ არის ფიქრი. მაგრამ მოხდა ისეთი რამ, რამაც ეს ენერგია უზარმაზარ აფეთქებად აქცია (ე.წ. დიდი აფეთქება). დიდი აფეთქებიდან მომდევნო წამებში მატერიამ ფორმირება დაიწყო.

მატერიის პირველი უმარტივესი ფორმები იყო პროტონები და ელექტრონები. ზოგიერთი მათგანი აერთიანებს წყალბადის ატომებს. ეს უკანასკნელი შედგება ერთი პროტონისა და ერთი ელექტრონისგან; ეს არის უმარტივესი ატომი, რომელიც შეიძლება არსებობდეს.

ნელ-ნელა, ხანგრძლივი დროის განმავლობაში, წყალბადის ატომებმა დაიწყეს შეკრება სივრცის გარკვეულ ადგილებში, მკვრივი ღრუბლების წარმოქმნით. ამ ღრუბლებში არსებული წყალბადი გრავიტაციული ძალებით კომპაქტურ წარმონაქმნებში გადაიყვანა. საბოლოოდ წყალბადის ეს ღრუბლები საკმარისად მკვრივი გახდა ვარსკვლავების შესაქმნელად.

ვარსკვლავები, როგორც ახალი ელემენტების ქიმიური რეაქტორები

ვარსკვლავი უბრალოდ მატერიის მასაა, რომელიც ენერგიას გამოიმუშავებს ბირთვული რეაქციებისგან. ამ რეაქციებიდან ყველაზე გავრცელებულია წყალბადის ოთხი ატომის კომბინაცია, რომელიც ქმნის ჰელიუმის ერთ ატომს. როგორც კი ვარსკვლავებმა დაიწყეს ფორმირება, ჰელიუმი გახდა მეორე ელემენტი, რომელიც გამოჩნდა სამყაროში.

ასაკთან ერთად ვარსკვლავები გადადიან წყალბად-ჰელიუმის ბირთვული რეაქციებიდან სხვა ტიპებზე. მათში ჰელიუმის ატომები ქმნიან ნახშირბადის ატომებს. მოგვიანებით ნახშირბადის ატომები ქმნიან ჟანგბადს, ნეონს, ნატრიუმს და მაგნიუმს. მოგვიანებით ნეონი და ჟანგბადი ერწყმის ერთმანეთს მაგნიუმის წარმოქმნით. როგორც ეს რეაქციები გრძელდება, უფრო და უფრო მეტი ქიმიური ელემენტი წარმოიქმნება.

ქიმიური ელემენტების პირველი სისტემები

200 წელზე მეტი ხნის წინ ქიმიკოსებმა დაიწყეს მათი კლასიფიკაციის გზების ძიება. მეცხრამეტე საუკუნის შუა ხანებში ცნობილი იყო დაახლოებით 50 ქიმიური ელემენტი. ერთ-ერთი საკითხი, რომლის გადაჭრასაც ქიმიკოსები ცდილობდნენ. ჩამოყალიბდა შემდეგზე: არის თუ არა ქიმიური ელემენტი ნივთიერება სრულიად განსხვავებული ნებისმიერი სხვა ელემენტისგან? ან რაღაც ელემენტები დაკავშირებულია სხვებთან? არსებობს თუ არა ზოგადი კანონი, რომელიც აერთიანებს მათ?

ქიმიკოსებმა შემოგვთავაზეს ქიმიური ელემენტების სხვადასხვა სისტემები. მაგალითად, ინგლისელმა ქიმიკოსმა უილიამ პროუტმა 1815 წელს გამოთქვა მოსაზრება, რომ ყველა ელემენტის ატომური მასები წყალბადის ატომის მასის ჯერადია, თუ ავიღებთ ერთობის ტოლს, ანუ ისინი უნდა იყოს მთელი რიცხვები. იმ დროს ჯ. დალტონმა უკვე გამოთვალა მრავალი ელემენტის ატომური მასა წყალბადის მასასთან მიმართებაში. თუმცა, თუ დაახლოებით ასეა ნახშირბადის, აზოტისა და ჟანგბადის შემთხვევაში, მაშინ ქლორი 35,5 მასით არ ჯდება ამ სქემაში.

გერმანელმა ქიმიკოსმა იოჰან ვოლფგანგ დობერაინერმა (1780 - 1849) 1829 წელს აჩვენა, რომ ე.წ. ჰალოგენური ჯგუფის სამი ელემენტი (ქლორი, ბრომი და იოდი) შეიძლება კლასიფიცირდეს მათი შედარებითი ატომური მასების მიხედვით. ბრომის ატომური წონა (79,9) აღმოჩნდა თითქმის ზუსტად ქლორის (35,5) და იოდის (127) ატომური მასების საშუალო, კერძოდ 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (79,9-თან ახლოს). ეს იყო პირველი მიდგომა ქიმიური ელემენტების ერთ-ერთი ჯგუფის ასაგებად. დობერაინერმა აღმოაჩინა ელემენტების კიდევ ორი ​​ასეთი ტრიადა, მაგრამ მან ვერ შეძლო ზოგადი პერიოდული კანონის ჩამოყალიბება.

როგორ გაჩნდა ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა?

ადრეული კლასიფიკაციის სქემების უმეტესობა არც თუ ისე წარმატებული იყო. შემდეგ, დაახლოებით 1869 წელს, თითქმის იგივე აღმოჩენა გააკეთა ორმა ქიმიკოსმა თითქმის ერთდროულად. რუსმა ქიმიკოსმა დიმიტრი მენდელეევმა (1834-1907) და გერმანელმა ქიმიკოსმა იულიუს ლოთარ მაიერმა (1830-1895) შესთავაზეს ელემენტების ორგანიზება, რომლებსაც აქვთ მსგავსი ფიზიკური და ქიმიური თვისებები ჯგუფების, სერიებისა და პერიოდების მოწესრიგებულ სისტემაში. ამავე დროს, მენდელეევმა და მაიერმა აღნიშნეს, რომ ქიმიური ელემენტების თვისებები პერიოდულად მეორდება მათი ატომური წონის მიხედვით.

დღეს მენდელეევი ზოგადად ითვლება პერიოდული კანონის აღმომჩენად, რადგან მან გადადგა ერთი ნაბიჯი, რაც მაიერმა არ გააკეთა. როდესაც ყველა ელემენტი დალაგდა პერიოდულ სისტემაში, გარკვეული ხარვეზები გამოჩნდა. მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა, რომ ეს იყო ადგილები ელემენტებისთვის, რომლებიც ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი.

თუმცა, ის კიდევ უფრო შორს წავიდა. მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა ამ ჯერ არ აღმოჩენილი ელემენტების თვისებები. მან იცოდა, სად მდებარეობდნენ ისინი პერიოდულ ცხრილზე, ამიტომ შეეძლო მათი თვისებების წინასწარმეტყველება. აღსანიშნავია, რომ ყველა ქიმიური ელემენტი, რომელიც მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა, გალიუმი, სკანდიუმი და გერმანიუმი, აღმოაჩინეს ათ წელზე ნაკლები ხნის შემდეგ, რაც მან გამოაქვეყნა თავისი პერიოდული კანონი.

პერიოდული ცხრილის მოკლე ფორმა

იყო მცდელობა, დათვალა, პერიოდული ცხრილის გრაფიკული გამოსახულების რამდენი ვარიანტი იყო შემოთავაზებული სხვადასხვა მეცნიერის მიერ. აღმოჩნდა, რომ 500-ზე მეტი იყო. მეტიც, ვარიანტების საერთო რაოდენობის 80% არის ცხრილები, დანარჩენი კი გეომეტრიული ფიგურები, მათემატიკური მრუდები და ა.შ. შედეგად, პრაქტიკული გამოყენება ჰპოვა ოთხმა ცხრილმა: მოკლე, ნახევრად. -გრძელი, გრძელი და კიბე (პირამიდული). ეს უკანასკნელი შემოგვთავაზა დიდმა ფიზიკოსმა ნ.ბორმა.

ქვემოთ მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია მოკლე ფორმა.

მასში ქიმიური ელემენტები განლაგებულია მათი ატომური რიცხვების ზრდის მიხედვით მარცხნიდან მარჯვნივ და ზემოდან ქვემოდან. ამრიგად, პერიოდული ცხრილის პირველ ქიმიურ ელემენტს, წყალბადს, აქვს ატომური ნომერი 1, რადგან წყალბადის ატომების ბირთვები შეიცავს ერთ და მხოლოდ ერთ პროტონს. ანალოგიურად, ჟანგბადს აქვს ატომური ნომერი 8, რადგან ჟანგბადის ყველა ატომის ბირთვი შეიცავს 8 პროტონს (იხ. სურათი ქვემოთ).

პერიოდული სისტემის ძირითადი სტრუქტურული ფრაგმენტებია პერიოდები და ელემენტების ჯგუფები. ექვს პერიოდში, ყველა უჯრედი ივსება, მეშვიდე ჯერ არ არის დასრულებული (ელემენტები 113, 115, 117 და 118, თუმცა სინთეზირებულია ლაბორატორიებში, ჯერ ოფიციალურად არ არის დარეგისტრირებული და არ აქვთ სახელები).

ჯგუფები იყოფა მთავარ (A) და მეორად (B) ქვეჯგუფებად. პირველი სამი პერიოდის ელემენტები, თითოეული შეიცავს ერთ რიგს, შედის ექსკლუზიურად A- ქვეჯგუფებში. დარჩენილი ოთხი პერიოდი მოიცავს ორ რიგს.

ერთი და იგივე ჯგუფის ქიმიურ ელემენტებს აქვთ მსგავსი ქიმიური თვისებები. ამრიგად, პირველ ჯგუფში შედის ტუტე ლითონები, მეორე - დედამიწის ტუტე ლითონები. იმავე პერიოდის ელემენტებს აქვთ თვისებები, რომლებიც ნელ-ნელა იცვლება ტუტე ლითონისგან კეთილშობილ გაზზე. ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა გვიჩვენებს, თუ როგორ იცვლება ერთ-ერთი თვისება, ატომური რადიუსი, ცხრილის ცალკეული ელემენტებისთვის.

პერიოდული ცხრილის გრძელვადიანი ფორმა

ის ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში და იყოფა ორ მიმართულებით, სტრიქონებისა და სვეტების მიხედვით. არსებობს შვიდი წერტილის მწკრივი, როგორც მოკლე ფორმით, და 18 სვეტი, რომელსაც უწოდებენ ჯგუფებს ან ოჯახებს. ფაქტობრივად, ჯგუფების რაოდენობის ზრდა 8-დან გრძელ ფორმაში 18-მდე მიიღება ყველა ელემენტის პერიოდებში მოთავსებით, მე-4-დან დაწყებული, არა ორში, არამედ ერთ ხაზზე.

ორი განსხვავებული ნუმერაციის სისტემა გამოიყენება ჯგუფებისთვის, როგორც ნაჩვენებია ცხრილის ზედა ნაწილში. რომაული რიცხვითი სისტემა (IA, IIA, IIB, IVB და ა.შ.) ტრადიციულად პოპულარული იყო შეერთებულ შტატებში. სხვა სისტემა (1, 2, 3, 4 და ა.შ.) ტრადიციულად გამოიყენება ევროპაში და რამდენიმე წლის წინ იყო რეკომენდებული აშშ-ში გამოსაყენებლად.

პერიოდული ცხრილების გამოჩენა ზემოთ მოცემულ ფიგურებში ცოტა შეცდომაში შეჰყავს, როგორც ნებისმიერი ასეთი გამოქვეყნებული ცხრილის შემთხვევაში. ამის მიზეზი ის არის, რომ ცხრილების ბოლოში ნაჩვენები ელემენტების ორი ჯგუფი რეალურად უნდა იყოს განთავსებული მათში. მაგალითად, ლანთანიდები მიეკუთვნება მე-6 პერიოდს ბარიუმს (56) და ჰაფნიუმს (72) შორის. გარდა ამისა, აქტინიდები მიეკუთვნება მე-7 პერიოდს რადიუმსა (88) და რუტერფორდიუმს (104) შორის. თუ ისინი ჩასმული იქნება მაგიდაში, ის ძალიან ფართო გახდება, რათა არ მოერგოს ფურცელზე ან კედლის სქემას. ამიტომ, ჩვეულებრივია ამ ელემენტების განთავსება ცხრილის ბოლოში.

ბუნებაში 94 ქიმიური ელემენტია ნაპოვნი. დღეისათვის ხელოვნურად იქნა მიღებული კიდევ 15 ტრანსურანის ელემენტი (ელემენტები 95-დან 109-მდე), მათგან 10-ის არსებობა უდავოა.

ყველაზე გავრცელებული

ლითოსფერო.ჟანგბადი (O), 46,60% წონით. აღმოაჩინა 1771 წელს კარლ შელემ (შვედეთი).

ატმოსფერო.აზოტი (N), 78,09% მოცულობით, 75,52% მასით. აღმოაჩინა 1772 წელს რეზერფორდმა (დიდი ბრიტანეთი).

სამყარო.წყალბადი (H), მთლიანი ნივთიერების 90%. აღმოაჩინა 1776 წელს ჰენრი კავენდიშმა (დიდი ბრიტანეთი).

უიშვიათესი (94-დან)

ლითოსფერო.ასტატინი (At): 0,16 გ დედამიწის ქერქში. გაიხსნა 1940 წელს Corson (აშშ) და თანამშრომლების მიერ. ბუნებრივად არსებული იზოტოპი ასტატინი 215 (215 At) (აღმოაჩინეს 1943 წელს ბ. კარლიკმა და ტ. ბერნერტმა, ავსტრია) მხოლოდ 4,5 ნანოგრამის რაოდენობით არსებობს.

ატმოსფერო.რადონი (Rn): მხოლოდ 2,4 კგ (6 10 –20 მოცულობა ერთი ნაწილი მილიონზე). გაიხსნა 1900 წელს დორნმა (გერმანია). ამ რადიოაქტიური აირის კონცენტრაციამ გრანიტის ქანების საბადოების რაიონებში მიჩნეულია, რომ გამოიწვია რიგი კიბო. დედამიწის ქერქში აღმოჩენილი რადონის მთლიანი მასა, საიდანაც ატმოსფერული აირის მარაგი ივსება, 160 ტონაა.

Უადვილესი

გაზი.წყალბადს (H) აქვს 0,00008989 გ/სმ 3 სიმკვრივე 0°C ტემპერატურაზე და წნევა 1 ატმ. აღმოაჩინა 1776 წელს კავენდიშმა (დიდი ბრიტანეთი).

მეტალი.ლითიუმი (Li), რომლის სიმკვრივეა 0,5334 გ/სმ 3, ყველაზე მსუბუქია ყველა მყარ სხეულს შორის. აღმოაჩინა 1817 წელს არფვედსონმა (შვედეთი).

მაქსიმალური სიმკვრივე

ოსმიუმი (Os), რომლის სიმკვრივეა 22,59 გ/სმ 3, ყველაზე მძიმეა ყველა მყარ სხეულზე. აღმოაჩინა 1804 წელს ტენანტმა (დიდი ბრიტანეთი).

ყველაზე მძიმე გაზი

ეს არის რადონი (Rn), რომლის სიმკვრივეა 0,01005 გ/სმ 3 0°C-ზე. გაიხსნა 1900 წელს დორნმა (გერმანია).

ბოლოს მიიღო

ელემენტი 108, ან უნილოქტიუმი (Uno). ეს დროებითი სახელი მოცემულია სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის (IUPAC) მიერ. მიღებულია 1984 წლის აპრილში გ. მიუნცენბერგის და თანამშრომლების მიერ (დასავლეთ გერმანია), რომლებმაც დააფიქსირეს ამ ელემენტის მხოლოდ 3 ატომი მძიმე იონის კვლევის საზოგადოების ლაბორატორიაში დარმშტადტში. იმავე წლის ივნისში გამოჩნდა შეტყობინება, რომ ეს ელემენტი ასევე მოიპოვა იუ.ც. ოგანესიანი და თანამშრომლები ბირთვული კვლევების ერთობლივ ინსტიტუტში, დუბნა, სსრკ.

1982 წლის 29 აგვისტოს, დასავლეთ გერმანიაში, მძიმე იონის კვლევის საზოგადოების ლაბორატორიაში, დარმშტადტი, დასავლეთ გერმანიაში, ბისმუტის რკინის იონებით ბისმუტის დაბომბვით მიიღეს ერთი უნილენიუმის ატომი (Une). მასა (266) . ყველაზე წინასწარი მონაცემებით, საბჭოთა მეცნიერებმა დააფიქსირეს 110 ელემენტის იზოტოპის წარმოქმნა 272 ატომური მასით (წინასწარი სახელი - ununnilium (Uun)).

ყველაზე სუფთა

ჰელიუმი-4 (4 He), მიღებული 1978 წლის აპრილში P.V. ლანკასტერის უნივერსიტეტის მაკლინტოკს, აშშ, აქვს 2 წილზე ნაკლები მინარევები მოცულობის 10 15 ნაწილად.

Ყველაზე რთული

ნახშირბადი (C). ალოტროპული ფორმით ალმასს აქვს Knoop სიმტკიცე 8400. ცნობილია პრეისტორიული დროიდან.

ყველაზე ძვირფასო

კალიფორნიული (Cf) გაიყიდა 1970 წელს 10 დოლარად მიკროგრამი. გაიხსნა 1950 წელს Seaborg (აშშ) და მისი კოლეგები.

ყველაზე მოქნილი

ოქრო (Au). 1 გ-დან შეგიძლიათ 2,4 კმ სიგრძის მავთულის დახატვა. ცნობილია ძვ.წ 3000 წლიდან.

ყველაზე მაღალი დაძაბულობის სიმტკიცე

ბორი (B) – 5,7 გპა. აღმოაჩინეს 1808 წელს გეი-ლუსაკისა და ტენარდის (საფრანგეთი) და ჰ. დევის (დიდი ბრიტანეთი) მიერ.

დნობის/დუღილის წერტილი

Უმდაბლესი.არალითონებს შორის ჰელიუმ-4-ს (4He) აქვს ყველაზე დაბალი დნობის წერტილი -272,375°C 24,985 ატმ წნევის დროს და ყველაზე დაბალი დუღილის წერტილი -268,928°C. ჰელიუმი აღმოაჩინეს 1868 წელს ლოკიერმა (დიდი ბრიტანეთი) და იანსენმა (საფრანგეთი). მონოატომური წყალბადი (H) უნდა იყოს შეკუმშვადი ზესთხევადი აირი. ლითონებს შორის, ვერცხლისწყლის შესაბამისი პარამეტრები (Hg): –38,836°C (დნობის წერტილი) და 356,661°C (დუღილის წერტილი).

Ყველაზე მაღალი.არალითონებს შორის ყველაზე მაღალი დნობის წერტილი და დუღილის წერტილი არის ნახშირბადი (C), რომელიც ცნობილია პრეისტორიული დროიდან: 530°C და 3870°C. თუმცა, როგორც ჩანს, საკამათოა, რომ გრაფიტი სტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე. მყარიდან ორთქლის მდგომარეობიდან გადასვლისას 3720°C ტემპერატურაზე, გრაფიტი შეიძლება მივიღოთ სითხის სახით 100 ატმოსფეროზე და 4730°C ტემპერატურაზე. ლითონებს შორის ვოლფრამის (W) შესაბამისი პარამეტრებია 3420°C (დნობის წერტილი) და 5860°C (დუღილის წერტილი). გაიხსნა 1783 წელს ჰ. და F. d'Eluyarami (ესპანეთი).

იზოტოპები

იზოტოპების უდიდესი რაოდენობა (თითოეული 36) გვხვდება ქსენონში (Xe), რომელიც აღმოაჩინეს 1898 წელს რამსეიმ და ტრევერსიმ (დიდი ბრიტანეთი) და ცეზიუმში (Cs), რომელიც აღმოაჩინეს 1860 წელს ბუნსენმა და კირხჰოფმა (გერმანია). წყალბადს (H) აქვს ყველაზე მცირე რაოდენობა (3: პროტიუმი, დეიტერიუმი და ტრიტიუმი), რომელიც აღმოაჩინეს 1776 წელს კავენდიშმა (დიდი ბრიტანეთი).

ყველაზე სტაბილური.ტელურიუმ-128 (128 Te), ორმაგი ბეტა დაშლის მიხედვით, აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 1,5 10 24 წელი. ტელურიუმი (Te) აღმოაჩინა 1782 წელს მიულერ ფონ რაიხენშტეინმა (ავსტრია). იზოტოპი 128 Te პირველად აღმოაჩინა ბუნებრივ მდგომარეობაში 1924 წელს ფ. ასტონმა (დიდი ბრიტანეთი). მისი სუპერსტაბილურობის შესახებ მონაცემები კვლავ დადასტურდა 1968 წელს E. Alexander Jr., B. Srinivasan და O. Manuel (აშშ) კვლევებით. ალფა დაშლის რეკორდი ეკუთვნის სამარიუმ-148-ს (148 სმ) – 8·10 15 წელი. ბეტა დაშლის ჩანაწერი ეკუთვნის კადმიუმის იზოტოპს 113 (113 Cd) – 9·10 15 წელი. ორივე იზოტოპი ბუნებრივ მდგომარეობაში აღმოაჩინა ფ. ასტონმა, შესაბამისად, 1933 და 1924 წლებში. 148 სმ რადიოაქტიურობა აღმოაჩინეს ტ. უილკინსმა და ა. დემპსტერმა (აშშ) 1938 წელს, ხოლო 113 Cd რადიოაქტიურობა აღმოაჩინეს 1961 წელს დ. უატმა და რ. გლოვერმა (დიდი ბრიტანეთი).

ყველაზე არასტაბილური.ლითიუმ-5 (5 Li) სიცოცხლის ხანგრძლივობა შემოიფარგლება 4.4 10 –22 წმ. იზოტოპი პირველად აღმოაჩინეს ე.ტიტერტონმა (ავსტრალია) და ტ. ბრინკლიმ (დიდი ბრიტანეთი) 1950 წელს.

თხევადი სერია

თუ გავითვალისწინებთ დნობის წერტილსა და დუღილის წერტილს შორის განსხვავებას, ელემენტი სითხის უმოკლეს დიაპაზონით არის კეთილშობილი აირის ნეონი (Ne) - სულ რაღაც 2,542 გრადუსი (-248,594°C-დან -246,052°C-მდე), ხოლო სითხის ყველაზე გრძელი დიაპაზონი (3453 გრადუსი) რადიოაქტიური ტრანსურანული ელემენტის ნეპტუნიუმის (Np) დამახასიათებელი (637°C-დან 4090°C-მდე). თუმცა, თუ გავითვალისწინებთ სითხეების ნამდვილ სერიას - დნობის წერტილიდან კრიტიკულ წერტილამდე - მაშინ ელემენტს ჰელიუმს (He) აქვს ყველაზე მოკლე პერიოდი - მხოლოდ 5,195 გრადუსი (აბსოლუტური ნულიდან -268,928 ° C-მდე), და ყველაზე გრძელი - 10200 გრადუსი - ვოლფრამისთვის (3420°C-დან 13620°C-მდე).

ყველაზე შხამიანი

არარადიოაქტიურ ნივთიერებებს შორის ყველაზე მკაცრი შეზღუდვები დაწესებულია ბერილიუმისთვის (Be) - ჰაერში ამ ელემენტის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია (MAC) არის მხოლოდ 2 მკგ/მ3. ბუნებაში არსებულ ან ბირთვული დანადგარების მიერ წარმოებულ რადიოაქტიურ იზოტოპებს შორის, ჰაერში შემცველობის ყველაზე მკაცრი შეზღუდვები დაწესებულია თორიუმ-228-ზე (228 Th), რომელიც პირველად აღმოაჩინა ოტო ჰანმა (გერმანია) 1905 წელს (2.4 10 -). 16 გ/მ 3), ხოლო წყალში შემცველობით – რადიუმ-228 (228 Ra), აღმოჩენილი ო. განის მიერ 1907 წელს (1,1·10 –13 გ/ლ). გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, მათ აქვთ მნიშვნელოვანი ნახევარგამოყოფის პერიოდი (ანუ 6 თვეზე მეტი).

გინესის რეკორდების წიგნი, 1998 წ

ყველაზე გავრცელებული

ლითოსფერო.ჟანგბადი (O), 46,60% წონით. აღმოაჩინა 1771 წელს კარლ შელემ (შვედეთი).
ატმოსფერო.აზოტი (N), 78,09% მოცულობით, 75,52% მასით. აღმოაჩინა 1772 წელს რეზერფორდმა (დიდი ბრიტანეთი).
სამყარო.წყალბადი (H), მთლიანი ნივთიერების 90%. აღმოაჩინა 1776 წელს ჰენრი კავენდიშმა (დიდი ბრიტანეთი).

უიშვიათესი (94-დან)

ლითოსფერო.
ასტატინი (At): 0,16 გ დედამიწის ქერქში. გაიხსნა 1940 წელს Corson (აშშ) და თანამშრომლების მიერ. ბუნებრივად არსებული იზოტოპი ასტატინ 215 (215At) (აღმოაჩინეს 1943 წელს ბ. კარლიკმა და ტ. ბერნერტმა, ავსტრია) მხოლოდ 4,5 ნანოგრამის რაოდენობით არსებობს.
ატმოსფერო.
რადონი (Rn): მხოლოდ 2,4 კგ (6·10–20 მოცულობა ერთი ნაწილი მილიონზე). გაიხსნა 1900 წელს დორნმა (გერმანია). ამ რადიოაქტიური აირის კონცენტრაციამ გრანიტის ქანების საბადოების რაიონებში მიჩნეულია, რომ გამოიწვია რიგი კიბო. დედამიწის ქერქში აღმოჩენილი რადონის მთლიანი მასა, საიდანაც ატმოსფერული აირის მარაგი ივსება, 160 ტონაა.

Უადვილესი

გაზი:
წყალბადს (H) აქვს 0,00008989 გ/სმ3 სიმკვრივე 0°C ტემპერატურაზე და წნევა 1 ატმ. აღმოაჩინა 1776 წელს კავენდიშმა (დიდი ბრიტანეთი).
მეტალი.
ლითიუმი (Li), სიმკვრივით 0,5334 გ/სმ3, ყველაზე მსუბუქია ყველა მყარ სხეულს შორის. აღმოაჩინა 1817 წელს არფვედსონმა (შვედეთი).

მაქსიმალური სიმკვრივე

ოსმიუმი (Os), რომლის სიმკვრივეა 22,59 გ/სმ3, ყველაზე მძიმეა ყველა მყარ სხეულზე. აღმოაჩინა 1804 წელს ტენანტმა (დიდი ბრიტანეთი).

ყველაზე მძიმე გაზი

ეს არის რადონი (Rn), რომლის სიმკვრივეა 0,01005 გ/სმ3 0°C-ზე. გაიხსნა 1900 წელს დორნმა (გერმანია).

ბოლოს მიიღო

ელემენტი 108, ან უნილოქტიუმი (Uno). ეს დროებითი სახელი მოცემულია სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის (IUPAC) მიერ. მიღებულია 1984 წლის აპრილში გ. მიუნცენბერგის და თანამშრომლების მიერ (დასავლეთ გერმანია), რომლებმაც დააფიქსირეს ამ ელემენტის მხოლოდ 3 ატომი მძიმე იონის კვლევის საზოგადოების ლაბორატორიაში დარმშტადტში. იმავე წლის ივნისში გამოჩნდა შეტყობინება, რომ ეს ელემენტი ასევე მოიპოვა იუ.ც. ოგანესიანი და თანამშრომლები ბირთვული კვლევების ერთობლივ ინსტიტუტში, დუბნა, სსრკ.

1982 წლის 29 აგვისტოს, დასავლეთ გერმანიაში, მძიმე იონის კვლევის საზოგადოების ლაბორატორიაში, დარმშტადტი, დასავლეთ გერმანიაში, ბისმუტის რკინის იონებით ბისმუტის დაბომბვით მიიღეს ერთი უნილენიუმის ატომი (Une). მასა (266) . ყველაზე წინასწარი მონაცემებით, საბჭოთა მეცნიერებმა დააფიქსირეს 110 ელემენტის იზოტოპის წარმოქმნა 272 ატომური მასით (წინასწარი სახელი - ununnilium (Uun)).

ყველაზე სუფთა

ჰელიუმ-4 (4He), მიღებული 1978 წლის აპრილში P.V. ლანკასტერის უნივერსიტეტის მაკლინტოკს, აშშ, აქვს 2 წილზე ნაკლები მინარევები მოცულობის 1015 ნაწილად.

Ყველაზე რთული

ნახშირბადი (C). ალოტროპული ფორმით ალმასს აქვს Knoop სიმტკიცე 8400. ცნობილია პრეისტორიული დროიდან.

ყველაზე ძვირფასო

კალიფორნიული (Cf) გაიყიდა 1970 წელს მიკროგრამის 10 დოლარად. გაიხსნა 1950 წელს Seaborg (აშშ) და თანამშრომლები.

ყველაზე მოქნილი

ოქრო (Au). 1 გ-დან შეგიძლიათ 2,4 კმ სიგრძის მავთულის დახატვა. ცნობილია ძვ.წ 3000 წლიდან.

ყველაზე მაღალი დაძაბულობის სიმტკიცე

ბორი (B) – 5,7 გპა. აღმოაჩინეს 1808 წელს გეი-ლუსაკისა და ტენარდის (საფრანგეთი) და ჰ. დევის (დიდი ბრიტანეთი) მიერ.

დნობის/დუღილის წერტილი

Უმდაბლესი.
არალითონებს შორის ჰელიუმ-4-ს (4He) აქვს ყველაზე დაბალი დნობის წერტილი -272,375°C 24,985 ატმ წნევის დროს და ყველაზე დაბალი დუღილის წერტილი -268,928°C. ჰელიუმი აღმოაჩინეს 1868 წელს ლოკიერმა (დიდი ბრიტანეთი) და იანსენმა (საფრანგეთი). მონოატომური წყალბადი (H) უნდა იყოს შეკუმშვადი ზესთხევადი აირი. ლითონებს შორის ვერცხლისწყლის (Hg) შესაბამისი პარამეტრებია –38,836°C (დნობის წერტილი) და 356,661°C (დუღილის წერტილი).
Ყველაზე მაღალი.
არალითონებს შორის ყველაზე მაღალი დნობის წერტილი და დუღილის წერტილი არის ნახშირბადი (C), რომელიც ცნობილია პრეისტორიული დროიდან: 530°C და 3870°C. თუმცა, როგორც ჩანს, საკამათოა, რომ გრაფიტი სტაბილურია მაღალ ტემპერატურაზე. მყარიდან ორთქლის მდგომარეობიდან გადასვლისას 3720°C ტემპერატურაზე, გრაფიტი შეიძლება მივიღოთ სითხის სახით 100 ატმოსფეროზე და 4730°C ტემპერატურაზე. ლითონებს შორის ვოლფრამის (W) შესაბამისი პარამეტრებია 3420°C (დნობის წერტილი) და 5860°C (დუღილის წერტილი). გაიხსნა 1783 წელს ჰ. და F. d'Eluyarami (ესპანეთი).

იზოტოპები

იზოტოპების ყველაზე დიდი რაოდენობა(თითოეული 36) ქსენონისთვის (Xe), აღმოჩენილი 1898 წელს რამსისა და ტრევერსის მიერ (დიდი ბრიტანეთი) და ცეზიუმისთვის (Cs), რომელიც აღმოაჩინეს 1860 წელს ბუნსენმა და კირხჰოფმა (გერმანია). წყალბადს (H) აქვს ყველაზე მცირე რაოდენობა (3: პროტიუმი, დეიტერიუმი და ტრიტიუმი), რომელიც აღმოაჩინეს 1776 წელს კავენდიშმა (დიდი ბრიტანეთი).

ყველაზე სტაბილური

ტელურიუმ-128 (128Te), ორმაგი ბეტა დაშლის მიხედვით, აქვს ნახევარგამოყოფის პერიოდი 1,5 1024 წელი. ტელურიუმი (Te) აღმოაჩინა 1782 წელს მიულერ ფონ რაიხენშტეინმა (ავსტრია). 128Te იზოტოპი პირველად აღმოაჩინა ბუნებრივ მდგომარეობაში 1924 წელს ფ.ასტონმა (დიდი ბრიტანეთი). მისი სუპერსტაბილურობის შესახებ მონაცემები კვლავ დადასტურდა 1968 წელს E. Alexander Jr., B. Srinivasan და O. Manuel (აშშ) კვლევებით. ალფა დაშლის რეკორდი ეკუთვნის samarium-148 (148Sm) – 8·1015 წელი. ბეტა დაშლის რეკორდი ეკუთვნის კადმიუმის იზოტოპს 113 (113Cd) – 9·1015 წელი. ორივე იზოტოპი ბუნებრივ მდგომარეობაში აღმოაჩინა ფ. ასტონმა, შესაბამისად, 1933 და 1924 წლებში. 148 სმ რადიოაქტიურობა აღმოაჩინეს ტ. უილკინსმა და ა. დემპსტერმა (აშშ) 1938 წელს, ხოლო 113 Cd რადიოაქტიურობა აღმოაჩინეს 1961 წელს დ. უატმა და რ. გლოვერმა (დიდი ბრიტანეთი).

ყველაზე არასტაბილური

ლითიუმ-5 (5Li) სიცოცხლის ხანგრძლივობა შემოიფარგლება 4,4 10–22 წმ. იზოტოპი პირველად აღმოაჩინეს ე.ტიტერტონმა (ავსტრალია) და ტ. ბრინკლიმ (დიდი ბრიტანეთი) 1950 წელს.

ყველაზე შხამიანი

არარადიოაქტიურ ნივთიერებებს შორის ყველაზე მკაცრი შეზღუდვები დაწესებულია ბერილიუმისთვის (Be) - ჰაერში ამ ელემენტის მაქსიმალური დასაშვები კონცენტრაცია (MAC) არის მხოლოდ 2 მკგ/მ3. ბუნებაში არსებულ ან ბირთვული დანადგარების მიერ წარმოებულ რადიოაქტიურ იზოტოპებს შორის, ჰაერში შემცველობის ყველაზე მკაცრი შეზღუდვები დაწესებულია თორიუმ-228-ისთვის (228Th), რომელიც პირველად აღმოაჩინა ოტო ჰანმა (გერმანია) 1905 წელს (2.4 10–16). გ /მ3), ხოლო წყალში შემცველობით - რადიუმ-228 (228Ra), აღმოჩენილი ო. განის მიერ 1907 წელს (1,1·10–13 გ/ლ). გარემოსდაცვითი თვალსაზრისით, მათ აქვთ მნიშვნელოვანი ნახევარგამოყოფის პერიოდი (ანუ 6 თვეზე მეტი).

ადამიანი ყოველთვის ცდილობდა ისეთი მასალების პოვნას, რომლებიც არანაირ შანსს არ ტოვებდნენ მის კონკურენტებს. უძველესი დროიდან მეცნიერები ეძებდნენ მსოფლიოში უმძიმეს მასალებს, ყველაზე მსუბუქს და უმძიმეს. აღმოჩენის წყურვილმა გამოიწვია იდეალური გაზისა და იდეალური შავი სხეულის აღმოჩენა. წარმოგიდგენთ მსოფლიოში ყველაზე გასაოცარ ნივთიერებებს.

1. ყველაზე შავი ნივთიერება

ყველაზე შავ ნივთიერებას მსოფლიოში ჰქვია Vantablack და შედგება ნახშირბადის ნანომილების კოლექციისგან (იხ. ნახშირბადი და მისი ალოტროპები). მარტივად რომ ვთქვათ, მასალა შედგება უთვალავი „თმისგან“, მასში მოხვედრის შემდეგ შუქი ერთი მილიდან მეორეზე გადადის. ამ გზით, სინათლის ნაკადის დაახლოებით 99,965% შეიწოვება და მხოლოდ მცირე ნაწილი აირეკლება უკან.
Vantablack-ის აღმოჩენა ხსნის ამ მასალის გამოყენების ფართო პერსპექტივებს ასტრონომიაში, ელექტრონიკასა და ოპტიკაში.

2. ყველაზე აალებადი ნივთიერება

ქლორის ტრიფტორიდი ყველაზე აალებადი ნივთიერებაა, რაც კი ოდესმე ყოფილა კაცობრიობისთვის ცნობილი. ეს არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი და რეაგირებს თითქმის ყველა ქიმიურ ელემენტთან. ქლორის ტრიფტორს შეუძლია ბეტონის დაწვა და შუშის ადვილად ანთება! ქლორის ტრიფტორიდის გამოყენება პრაქტიკულად შეუძლებელია მისი ფენომენალური აალებადი და უსაფრთხო გამოყენების შეუძლებლობის გამო.

3. ყველაზე მომწამვლელი ნივთიერება

ყველაზე ძლიერი შხამი არის ბოტულინის ტოქსინი. ჩვენ ვიცნობთ მას ბოტოქსის სახელწოდებით, რასაც კოსმეტოლოგიაში ჰქვია, სადაც მან იპოვა თავისი მთავარი გამოყენება. ბოტულინის ტოქსინი არის ქიმიკატი, რომელსაც წარმოქმნის ბაქტერია Clostridium botulinum. გარდა იმისა, რომ ბოტულინის ტოქსინი არის ყველაზე ტოქსიკური ნივთიერება, მას ასევე აქვს ყველაზე დიდი მოლეკულური წონა ცილებს შორის. ნივთიერების ფენომენალურ ტოქსიკურობაზე მოწმობს ის ფაქტი, რომ მხოლოდ 0,00002 მგ წთ/ლ ბოტულინის ტოქსინი საკმარისია იმისთვის, რომ დაზიანებული უბანი მომაკვდინებელი გახდეს ადამიანისთვის ნახევარი დღის განმავლობაში.

4. ყველაზე ცხელი ნივთიერება

ეს არის ეგრეთ წოდებული კვარკ-გლუონური პლაზმა. ნივთიერება შეიქმნა ოქროს ატომების შეჯახების შედეგად სინათლის სიჩქარით. კვარკ-გლუონის პლაზმას აქვს 4 ტრილიონი გრადუსი ცელსიუსის ტემპერატურა. შედარებისთვის, ეს მაჩვენებელი 250 000-ჯერ აღემატება მზის ტემპერატურას! სამწუხაროდ, მატერიის სიცოცხლის ხანგრძლივობა შემოიფარგლება წამის ტრილიონედი ტრილიონედით.

5. ყველაზე კაუსტიკური მჟავა

ამ ნომინაციაში ჩემპიონია ფტორ-ანტიმონმჟავა H. ფტორ-ანტიმონმჟავა 2×10 16 (ორასი კვინტილიონი)-ჯერ უფრო კაუსტიკურია, ვიდრე გოგირდის მჟავა. ეს არის ძალიან აქტიური ნივთიერება და შეიძლება აფეთქდეს, თუ მცირე რაოდენობით წყალს დაემატება. ამ მჟავას ორთქლი სასიკვდილო შხამიანია.

6. ყველაზე ფეთქებადი ნივთიერება

ყველაზე ფეთქებადი ნივთიერება არის ჰეპტანიტროკუბანი. ის ძალიან ძვირია და გამოიყენება მხოლოდ სამეცნიერო კვლევებისთვის. მაგრამ ოდნავ ნაკლებად ფეთქებადი ოქტოგენი წარმატებით გამოიყენება სამხედრო საქმეებში და გეოლოგიაში ჭაბურღილების ბურღვისას.

7. ყველაზე რადიოაქტიური ნივთიერება

პოლონიუმი-210 არის პოლონიუმის იზოტოპი, რომელიც ბუნებაში არ არსებობს, მაგრამ ადამიანის მიერ არის წარმოებული. გამოიყენება მინიატურული, მაგრამ ამავე დროს ძალიან ძლიერი ენერგიის წყაროების შესაქმნელად. მას აქვს ძალიან მოკლე ნახევარგამოყოფის პერიოდი და, შესაბამისად, შეუძლია გამოიწვიოს მძიმე რადიაციული დაავადება.

8. ყველაზე მძიმე ნივთიერება

ეს, რა თქმა უნდა, ფულერიტია. მისი სიმტკიცე თითქმის 2-ჯერ აღემატება ბუნებრივ ბრილიანტებს. ფულერიტის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ ჩვენს სტატიაში „მსოფლიოში უმძიმესი მასალები“.

9. ყველაზე ძლიერი მაგნიტი

მსოფლიოში ყველაზე ძლიერი მაგნიტი დამზადებულია რკინისა და აზოტისგან. ამჟამად ამ ნივთიერების შესახებ დეტალები ფართო საზოგადოებისთვის მიუწვდომელია, მაგრამ უკვე ცნობილია, რომ ახალი სუპერმაგნიტი 18%-ით უფრო ძლიერია, ვიდრე ამჟამად გამოყენებული უძლიერესი მაგნიტები - ნეოდიმი. ნეოდიმი მაგნიტები მზადდება ნეოდიმისგან, რკინისა და ბორისგან.

10. ყველაზე თხევადი ნივთიერება

სუპერთხევად ჰელიუმ II-ს თითქმის არ აქვს სიბლანტე აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებულ ტემპერატურაზე. ეს თვისება განპირობებულია ნებისმიერი მყარი მასალისგან დამზადებული ჭურჭლიდან გაჟონვისა და ჩამოსხმის უნიკალური თვისებით. ჰელიუმ II-ს აქვს იდეალური თბოგამტარის გამოყენების პერსპექტივა, რომელშიც სითბო არ იშლება.