Kateri je najpogostejši element v vesolju? Rekordi v znanosti in tehnologiji. Elementi Izrazi, ki bi jih morali poznati

Kemijski element je skupni izraz, ki opisuje zbirko atomov enostavne snovi, torej take, ki je ni mogoče razdeliti na enostavnejše (glede na strukturo njihovih molekul) sestavine. Predstavljajte si, da vam dajo kos čistega železa in vas prosijo, da ga ločite na njegove hipotetične sestavine s katero koli napravo ali metodo, ki so jo kdajkoli izumili kemiki. Vendar ne morete storiti ničesar, železo nikoli ne bo razdeljeno na nekaj preprostejšega. Preprosta snov - železo - ustreza kemičnemu elementu Fe.

Teoretična opredelitev

Zgoraj omenjeno eksperimentalno dejstvo je mogoče pojasniti z naslednjo definicijo: kemijski element je abstraktna zbirka atomov (ne molekul!) ustrezne enostavne snovi, to je atomov iste vrste. Če bi obstajal način, kako pogledati vsakega posameznega atoma v zgoraj omenjenem kosu čistega železa, bi bili vsi atomi železa. Nasprotno pa kemična spojina, kot je železov oksid, vedno vsebuje vsaj dve različni vrsti atomov: atome železa in atome kisika.

Izrazi, ki bi jih morali poznati

Atomska masa: masa protonov, nevtronov in elektronov, ki sestavljajo atom kemičnega elementa.

Atomsko število: Število protonov v jedru atoma elementa.

Kemijski simbol: črka ali par latiničnih črk, ki predstavlja oznako danega elementa.

Kemična spojina: snov, ki je sestavljena iz dveh ali več kemičnih elementov, združenih med seboj v določenem razmerju.

Kovina: Element, ki izgubi elektrone v kemičnih reakcijah z drugimi elementi.

Metaloid: Element, ki včasih reagira kot kovina in včasih kot nekovina.

Nekovinski: Element, ki želi pridobiti elektrone v kemičnih reakcijah z drugimi elementi.

Periodni sistem kemijskih elementov: Sistem za razvrščanje kemičnih elementov glede na njihovo atomsko število.

Sintetični element: Takšno, ki je umetno proizvedeno v laboratoriju in ga na splošno ni v naravi.

Naravni in sintetični elementi

Dvaindevetdeset kemičnih elementov se pojavlja v naravi na Zemlji. Ostale so bile pridobljene umetno v laboratorijih. Sintetični kemični element je običajno produkt jedrskih reakcij v pospeševalnikih delcev (napravah, ki se uporabljajo za povečanje hitrosti subatomskih delcev, kot so elektroni in protoni) ali jedrskih reaktorjih (napravah, ki se uporabljajo za nadzor energije, ki se sprošča pri jedrskih reakcijah). Prvi sintetični element z atomsko številko 43 je bil tehnecij, ki sta ga leta 1937 odkrila italijanska fizika C. Perrier in E. Segre. Razen tehnecija in prometija imajo vsi sintetični elementi jedra, večja od urana. Zadnji sintetični kemični element, ki je dobil to ime, je livermorij (116), prej pa flerovij (114).

Dva ducata skupnih in pomembnih elementov

* Če vrednost ni navedena, je element manjši od 0,1 odstotka.

Veliki pok kot glavni vzrok za nastanek materije

Kateri kemični element je bil prvi v vesolju? Znanstveniki verjamejo, da se odgovor na to vprašanje skriva v zvezdah in procesih, s katerimi zvezde nastajajo. Verjame se, da je vesolje nastalo v nekem trenutku med 12 in 15 milijardami let. Do tega trenutka ni mišljeno nič drugega kot energija. Toda zgodilo se je nekaj, kar je to energijo spremenilo v ogromno eksplozijo (tako imenovani veliki pok). V naslednjih sekundah po velikem poku je začela nastajati snov.

Prve najpreprostejše oblike snovi, ki so se pojavile, so bili protoni in elektroni. Nekateri od njih se združijo in tvorijo vodikove atome. Slednji je sestavljen iz enega protona in enega elektrona; je najpreprostejši atom, ki lahko obstaja.

Počasi, v dolgih časovnih obdobjih, so se atomi vodika začeli združevati v določenih območjih vesolja in tvoriti goste oblake. Vodik v teh oblakih so gravitacijske sile potegnile v kompaktne formacije. Sčasoma so ti oblaki vodika postali dovolj gosti, da so tvorili zvezde.

Zvezde kot kemični reaktorji novih elementov

Zvezda je preprosto masa snovi, ki ustvarja energijo iz jedrskih reakcij. Najpogostejša od teh reakcij vključuje kombinacijo štirih atomov vodika, ki tvorijo en atom helija. Ko so se zvezde začele oblikovati, je helij postal drugi element, ki se je pojavil v vesolju.

Ko se zvezde starajo, preidejo z jedrskih reakcij vodik-helij na druge vrste. V njih atomi helija tvorijo atome ogljika. Kasneje ogljikovi atomi tvorijo kisik, neon, natrij in magnezij. Še kasneje se neon in kisik združita med seboj in tvorita magnezij. Ko se te reakcije nadaljujejo, nastaja vedno več kemičnih elementov.

Prvi sistemi kemičnih elementov

Pred več kot 200 leti so kemiki začeli iskati načine za njihovo razvrstitev. Sredi devetnajstega stoletja je bilo znanih približno 50 kemičnih elementov. Eno od vprašanj, ki so ga kemiki želeli razrešiti. se je zvedelo do naslednjega: ali je kemični element snov, ki se popolnoma razlikuje od katerega koli drugega elementa? Ali so nekateri elementi na nek način povezani z drugimi? Ali obstaja splošna zakonitost, ki ju združuje?

Kemiki so predlagali različne sisteme kemičnih elementov. Angleški kemik William Prout je na primer leta 1815 predlagal, da so atomske mase vseh elementov večkratniki mase vodikovega atoma, če jo vzamemo za enoto, torej morajo biti cela števila. Takrat je atomske mase mnogih elementov že izračunal J. Dalton glede na maso vodika. Če pa to približno velja za ogljik, dušik in kisik, potem klor z maso 35,5 ni sodil v to shemo.

Nemški kemik Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) je leta 1829 pokazal, da je tri elemente tako imenovane skupine halogenov (klor, brom in jod) mogoče razvrstiti po njihovih relativnih atomskih masah. Izkazalo se je, da je atomska masa broma (79,9) skoraj popolnoma enaka povprečju atomskih mas klora (35,5) in joda (127), in sicer 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (blizu 79,9). To je bil prvi pristop k izdelavi ene od skupin kemičnih elementov. Dobereiner je odkril še dve taki triadi elementov, vendar mu ni uspelo oblikovati splošnega periodičnega zakona.

Kako se je pojavil periodni sistem kemičnih elementov?

Večina zgodnjih klasifikacijskih shem ni bila zelo uspešna. Potem, okoli leta 1869, sta skoraj istočasno odkrila dva kemika. Ruski kemik Dmitrij Mendelejev (1834-1907) in nemški kemik Julius Lothar Meyer (1830-1895) sta predlagala organiziranje elementov, ki imajo podobne fizikalne in kemijske lastnosti, v urejen sistem skupin, serij in obdobij. Hkrati sta Mendelejev in Meyer poudarila, da se lastnosti kemičnih elementov občasno ponavljajo glede na njihovo atomsko maso.

Danes Mendelejev na splošno velja za odkritelja periodičnega zakona, ker je naredil en korak, ki ga Meyer ni. Ko so vse elemente uredili v periodnem sistemu, so se pojavile vrzeli. Mendelejev je napovedal, da so to mesta za elemente, ki še niso bili odkriti.

Vendar je šel še dlje. Mendelejev je napovedal lastnosti teh še neodkritih elementov. Vedel je, kje se nahajajo v periodnem sistemu, zato je lahko predvidel njihove lastnosti. Zanimivo je, da je bil vsak kemični element, ki ga je predvidel Mendelejev, galij, skandij in germanij, odkrit manj kot deset let po tem, ko je objavil svoj periodični zakon.

Kratka oblika periodnega sistema

Bilo je poskusov prešteti, koliko možnosti za grafično predstavitev periodnega sistema so predlagali različni znanstveniki. Izkazalo se je, da jih je več kot 500. Poleg tega je 80% skupnega števila možnosti tabel, ostalo pa so geometrijske figure, matematične krivulje itd. Posledično so štiri vrste tabel našle praktično uporabo: kratke, pol -dolgi, dolgi in lestveni (piramidalni). Slednjega je predlagal veliki fizik N. Bohr.

Spodnja slika prikazuje kratko obliko.

V njej so kemični elementi razvrščeni po naraščajočem vrstnem redu svojih atomskih števil od leve proti desni in od zgoraj navzdol. Tako ima prvi kemijski element periodnega sistema vodik atomsko številko 1, ker jedra vodikovih atomov vsebujejo en in samo en proton. Podobno ima kisik atomsko številko 8, saj jedra vseh atomov kisika vsebujejo 8 protonov (glej spodnjo sliko).

Glavni strukturni fragmenti periodnega sistema so obdobja in skupine elementov. V šestih obdobjih so vse celice zapolnjene, sedma še ni dokončana (elementi 113, 115, 117 in 118, čeprav sintetizirani v laboratorijih, še niso uradno registrirani in nimajo imen).

Skupine so razdeljene na glavno (A) in sekundarno (B) podskupino. Elementi prvih treh period, od katerih ima vsaka po eno vrstico, so vključeni izključno v A-podskupine. Preostale štiri dobe vključujejo dve vrstici.

Kemični elementi v isti skupini imajo ponavadi podobne kemijske lastnosti. Tako prvo skupino sestavljajo alkalijske kovine, drugo - zemeljskoalkalijske kovine. Elementi v istem obdobju imajo lastnosti, ki se počasi spreminjajo iz alkalne kovine v žlahtni plin. Spodnja slika prikazuje, kako se spreminja ena od lastnosti, atomski polmer, za posamezne elemente v tabeli.

Dolga periodna oblika periodnega sistema

Prikazan je na spodnji sliki in je razdeljen v dve smeri, vrstice in stolpce. Obstaja sedem periodičnih vrstic, kot v kratki obliki, in 18 stolpcev, imenovanih skupine ali družine. Pravzaprav povečanje števila skupin z 8 v kratki obliki na 18 v dolgi obliki dobimo tako, da vse elemente postavimo v obdobja, začenši s 4., ne v dveh, ampak v eni vrstici.

Za skupine se uporabljata dva različna sistema številčenja, kot je prikazano na vrhu tabele. Sistem rimskih številk (IA, IIA, IIB, IVB itd.) je bil tradicionalno priljubljen v Združenih državah. Drug sistem (1, 2, 3, 4 itd.) se tradicionalno uporablja v Evropi in je bil pred nekaj leti priporočen za uporabo v ZDA.

Videz periodnega sistema na zgornjih slikah je nekoliko zavajajoč, kot pri vsaki tako objavljeni tabeli. Razlog za to je, da bi se morali dve skupini elementov, prikazani na dnu tabel, dejansko nahajati znotraj njih. Lantanidi na primer pripadajo obdobju 6 med barijem (56) in hafnijem (72). Poleg tega aktinidi pripadajo obdobju 7 med radijem (88) in rutherfordijem (104). Če bi jih vstavili v mizo, bi postala preširoka, da bi se prilegala na kos papirja ali stensko karto. Zato je običajno, da te elemente postavite na dno tabele.

V naravi najdemo 94 kemičnih elementov. Do danes je bilo umetno pridobljenih še 15 transuranovih elementov (elementi od 95 do 109), obstoj 10 od njih je nesporen.

Najpogostejši

Litosfera. Kisik (O), 46,60 mas. %. Leta 1771 ga je odkril Karl Scheele (Švedska).

Vzdušje. Dušik (N), 78,09 % prostornine, 75,52 % mase. Leta 1772 ga je odkril Rutherford (Velika Britanija).

Vesolje. Vodik (H), 90% celotne snovi. Leta 1776 ga je odkril Henry Cavendish (Velika Britanija).

Najredkejši (od 94)

Litosfera. Astat (At): 0,16 g v zemeljski skorji. Leta 1940 so ga odprli Corson (ZDA) in zaposleni. Naravni izotop astatin 215 (215 At) (leta 1943 sta ga odkrila B. Karlik in T. Bernert, Avstrija) obstaja v količinah le 4,5 nanogramov.

Vzdušje. Radon (Rn): samo 2,4 kg (6·10 –20 prostornine enega dela na 1 milijon). Leta 1900 ga je odprl Dorn (Nemčija). Koncentracija tega radioaktivnega plina na območjih nahajališč granitnih kamnin naj bi povzročila številne vrste raka. Skupna masa radona, najdenega v zemeljski skorji, iz katerega se polnijo zaloge atmosferskega plina, je 160 ton.

Najlažji

Plin. Vodik (H) ima pri temperaturi 0°C in tlaku 1 atm gostoto 0,00008989 g/cm 3 . Leta 1776 ga je odprl Cavendish (Velika Britanija).

Kovina. Litij (Li) z gostoto 0,5334 g/cm 3 je najlažja med vsemi trdnimi snovmi. Leta 1817 ga je odkril Arfvedson (Švedska).

Največja gostota

Osmij (Os) je z gostoto 22,59 g/cm 3 najtežja med vsemi trdnimi snovmi. Leta 1804 ga je odkril Tennant (Velika Britanija).

Najtežji plin

To je radon (Rn), katerega gostota je pri 0°C 0,01005 g/cm 3 . Leta 1900 ga je odprl Dorn (Nemčija).

Nazadnje prejeto

Element 108 ali unilokcij (Uno). To začasno ime je dala Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC). Pridobil aprila 1984 G. Münzenberg s sodelavci (Zahodna Nemčija), ki je v laboratoriju Društva za raziskovanje težkih ionov v Darmstadtu opazil le 3 atome tega elementa. Junija istega leta se je pojavilo sporočilo, da je ta element pridobil tudi Yu.Ts. Oganesyan in sodelavci na Skupnem inštitutu za jedrske raziskave, Dubna, ZSSR.

En sam atom unilenija (Une) je bil pridobljen z obstreljevanjem bizmuta z železovimi ioni v laboratoriju Društva za raziskovanje težkih ionov v Darmstadtu v Zahodni Nemčiji 29. avgusta 1982. Ima najvišje atomsko število (element 109) in najvišjo atomsko masa (266) . Po najbolj predhodnih podatkih so sovjetski znanstveniki opazili nastanek izotopa elementa 110 z atomsko maso 272 (predhodno ime - ununnilium (Uun)).

Najbolj čist

Helij-4 (4 He), ki ga je aprila 1978 pridobil P.V. McLintock z univerze Lancaster, ZDA, ima manj kot 2 dela nečistoč na 10 15 delov prostornine.

Najtežji

Ogljik (C). V svoji alotropni obliki ima diamant Knoopovo trdoto 8400. Poznan že od prazgodovine.

Najdražji

Californian (Cf) je bil naprodaj leta 1970 po ceni 10 $ za mikrogram. Leta 1950 so ga odprli Seaborg (ZDA) in zaposleni.

Najbolj prilagodljiv

Zlato (Au). Iz 1 g lahko povlečete 2,4 km dolgo žico. Poznan že od leta 3000 pr.

Največja natezna trdnost

Bor (B) – 5,7 GPa. Leta 1808 sta odkrila Gay-Lussac in Thénard (Francija) ter H. Davy (Velika Britanija).

Tališče/vrelišče

Najnižja. Med nekovinami ima helij-4 (4He) najnižje tališče -272,375°C pri tlaku 24,985 atm in najnižje vrelišče -268,928°C. Helij sta leta 1868 odkrila Lockyer (Velika Britanija) in Jansen (Francija). Enoatomski vodik (H) mora biti nestisljiv supertekoč plin. Med kovinami sta ustrezna parametra za živo srebro (Hg) –38,836 °C (tališče) in 356,661 °C (vrelišče).

Najvišji. Med nekovinami ima najvišje tališče in vrelišče ogljik (C), poznan že v prazgodovini: 530°C in 3870°C. Vendar se zdi kontroverzno, da je grafit stabilen pri visokih temperaturah. Pri prehodu iz trdnega v stanje pare pri 3720 °C lahko grafit dobimo kot tekočino pri tlaku 100 atm in temperaturi 4730 °C. Med kovinami sta ustrezna parametra za volfram (W) 3420 °C (tališče) in 5860 °C (vrelišče). Leta 1783 ga je odprl H.H. in F. d'Eluyarami (Španija).

Izotopi

Največ izotopov (po 36) najdemo v ksenonu (Xe), ki sta ga leta 1898 odkrila Ramsay in Travers (Velika Britanija), in v ceziju (Cs), ki sta ga leta 1860 odkrila Bunsen in Kirchhoff (Nemčija). Najmanjšo količino ima vodik (H) (3: protij, devterij in tritij), ki ga je leta 1776 odkril Cavendish (Velika Britanija).

Najbolj stabilen. Telur-128 (128 Te) ima glede na dvojni beta razpad razpolovno dobo 1,5 10 24 let. Telur (Te) je leta 1782 odkril Müller von Reichenstein (Avstrija). Izotop 128 Te je v naravnem stanju leta 1924 prvič odkril F. Aston (Velika Britanija). Podatke o njeni superstabilnosti so leta 1968 ponovno potrdili študije E. Alexander Jr., B. Srinivasan in O. Manuel (ZDA). Rekord alfa razpada pripada samariju-148 (148 Sm) – 8·10 15 let. Rekord beta razpada pripada izotopu kadmija 113 (113 Cd) – 9·10 15 let. Oba izotopa je leta 1933 in 1924 v njunem naravnem stanju odkril F. Aston. Radioaktivnost 148 Sm sta leta 1938 odkrila T. Wilkins in A. Dempster (ZDA), radioaktivnost 113 Cd pa sta leta 1961 odkrila D. Watt in R. Glover (Velika Britanija).

Najbolj nestabilen.Življenjska doba litija-5 (5 Li) je omejena na 4,4 10 –22 s. Izotop sta leta 1950 prva odkrila E. Titterton (Avstralija) in T. Brinkley (Velika Britanija).

Tekoče serije

Glede na razliko med tališčem in vreliščem je element z najkrajšim razponom tekočine žlahtni plin neon (Ne) - samo 2,542 stopinj (-248,594 °C do -246,052 °C), medtem ko je najdaljši razpon tekočine (3453 stopinj) značilnost radioaktivnega transuranskega elementa neptunija (Np) (od 637°C do 4090°C). Če pa upoštevamo pravi niz tekočin - od tališča do kritične točke - ima najkrajšo periodo element helij (He) - le 5,195 stopinje (od absolutne ničle do -268,928 °C), in najdaljša - 10200 stopinj - za volfram (od 3420 °C do 13620 °C).

Najbolj strupena

Med neradioaktivnimi snovmi so najstrožje omejitve za berilij (Be) - najvišja dovoljena koncentracija (MDK) tega elementa v zraku je le 2 μg/m3. Med radioaktivnimi izotopi, ki obstajajo v naravi ali jih proizvajajo jedrske naprave, so najstrožje omejitve vsebnosti v zraku postavljene za torij-228 (228 Th), ki ga je prvi odkril Otto Hahn (Nemčija) leta 1905 (2,4 10 – 16 g/m 3), glede na vsebnost v vodi pa radij-228 (228 Ra), ki ga je leta 1907 odkril O. Gan (1,1·10 –13 g/l). Z okoljskega vidika imajo pomembne razpolovne dobe (tj. več kot 6 mesecev).

Guinnessova knjiga rekordov, 1998

Najpogostejši

Litosfera. Kisik (O), 46,60 mas. %. Leta 1771 ga je odkril Karl Scheele (Švedska).
Vzdušje. Dušik (N), 78,09 % prostornine, 75,52 % mase. Leta 1772 ga je odkril Rutherford (Velika Britanija).
Vesolje. Vodik (H), 90% celotne snovi. Leta 1776 ga je odkril Henry Cavendish (Velika Britanija).

Najredkejši (od 94)

Litosfera.
Astat (At): 0,16 g v zemeljski skorji. Leta 1940 so ga odprli Corson (ZDA) in zaposleni. Naravni izotop astatin 215 (215At) (leta 1943 sta ga odkrila B. Karlik in T. Bernert, Avstrija) obstaja v količinah le 4,5 nanogramov.
Vzdušje.
Radon (Rn): samo 2,4 kg (6·10–20 volumna enega dela na milijon). Leta 1900 ga je odprl Dorn (Nemčija). Koncentracija tega radioaktivnega plina na območjih nahajališč granitnih kamnin naj bi povzročila številne vrste raka. Skupna masa radona, najdenega v zemeljski skorji, iz katerega se polnijo zaloge atmosferskega plina, je 160 ton.

Najlažji

Plin:
Vodik (H) ima pri temperaturi 0°C in tlaku 1 atm gostoto 0,00008989 g/cm3. Leta 1776 ga je odprl Cavendish (Velika Britanija).
Kovina.
Litij (Li) z gostoto 0,5334 g/cm3 je najlažja med vsemi trdnimi snovmi. Leta 1817 ga je odkril Arfvedson (Švedska).

Največja gostota

Osmij (Os) je z gostoto 22,59 g/cm3 najtežja med vsemi trdnimi snovmi. Leta 1804 ga je odkril Tennant (Velika Britanija).

Najtežji plin

To je radon (Rn), katerega gostota je pri 0°C 0,01005 g/cm3. Leta 1900 ga je odprl Dorn (Nemčija).

Nazadnje prejeto

Element 108 ali unilokcij (Uno). To začasno ime je dala Mednarodna zveza za čisto in uporabno kemijo (IUPAC). Pridobil aprila 1984 G. Münzenberg s sodelavci (Zahodna Nemčija), ki je v laboratoriju Društva za raziskovanje težkih ionov v Darmstadtu opazil le 3 atome tega elementa. Junija istega leta se je pojavilo sporočilo, da je ta element pridobil tudi Yu.Ts. Oganesyan in sodelavci na Skupnem inštitutu za jedrske raziskave, Dubna, ZSSR.

En sam atom unilenija (Une) je bil pridobljen z obstreljevanjem bizmuta z železovimi ioni v laboratoriju Društva za raziskovanje težkih ionov v Darmstadtu v Zahodni Nemčiji 29. avgusta 1982. Ima najvišje atomsko število (element 109) in najvišjo atomsko masa (266). Po najbolj predhodnih podatkih so sovjetski znanstveniki opazili nastanek izotopa elementa 110 z atomsko maso 272 (predhodno ime - ununnilium (Uun)).

Najbolj čist

Helij-4 (4He), ki ga je aprila 1978 pridobil P.V. McLintock z univerze Lancaster, ZDA, ima manj kot 2 dela nečistoč na 1015 delov prostornine.

Najtežji

Ogljik (C). V svoji alotropni obliki ima diamant Knoopovo trdoto 8400. Poznan že od prazgodovine.

Najdražji

Californian (Cf) je bil naprodaj leta 1970 po ceni 10 $ za mikrogram. Leta 1950 so ga odprli Seaborg (ZDA) in zaposleni.

Najbolj prilagodljiv

Zlato (Au). Iz 1 g lahko povlečete 2,4 km dolgo žico. Poznan že od leta 3000 pr.

Največja natezna trdnost

Bor (B) – 5,7 GPa. Leta 1808 sta odkrila Gay-Lussac in Thénard (Francija) ter H. Davy (Velika Britanija).

Tališče/vrelišče

Najnižja.
Med nekovinami ima helij-4 (4He) najnižje tališče -272,375°C pri tlaku 24,985 atm in najnižje vrelišče -268,928°C. Helij sta leta 1868 odkrila Lockyer (Velika Britanija) in Jansen (Francija). Enoatomski vodik (H) mora biti nestisljiv supertekoč plin. Med kovinami sta ustrezna parametra za živo srebro (Hg) –38,836 °C (tališče) in 356,661 °C (vrelišče).
Najvišji.
Med nekovinami ima najvišje tališče in vrelišče ogljik (C), poznan že v prazgodovini: 530°C in 3870°C. Vendar se zdi kontroverzno, da je grafit stabilen pri visokih temperaturah. Pri prehodu iz trdnega v stanje pare pri 3720 °C lahko grafit dobimo kot tekočino pri tlaku 100 atm in temperaturi 4730 °C. Med kovinami sta ustrezna parametra za volfram (W) 3420 °C (tališče) in 5860 °C (vrelišče). Leta 1783 ga je odprl H.H. in F. d'Eluyarami (Španija).

Izotopi

Največje število izotopov(po 36) za ksenon (Xe), ki sta ga leta 1898 odkrila Ramsay in Travers (Velika Britanija), in za cezij (Cs), ki sta ga leta 1860 odkrila Bunsen in Kirchhoff (Nemčija). Najmanjšo količino ima vodik (H) (3: protij, devterij in tritij), ki ga je leta 1776 odkril Cavendish (Velika Britanija).

Najbolj stabilen

Telur-128 (128Te) ima glede na dvojni beta razpad razpolovno dobo 1,5 1024 let. Telur (Te) je leta 1782 odkril Müller von Reichenstein (Avstrija). Izotop 128Te je v naravnem stanju leta 1924 prvič odkril F. Aston (Velika Britanija). Podatke o njeni superstabilnosti so leta 1968 ponovno potrdili študije E. Alexander Jr., B. Srinivasan in O. Manuel (ZDA). Rekord alfa razpada pripada samariju-148 (148Sm) – 8·1015 let. Rekord beta razpada pripada izotopu kadmija 113 (113Cd) – 9·1015 let. Oba izotopa je leta 1933 in 1924 v njunem naravnem stanju odkril F. Aston. Radioaktivnost 148Sm sta leta 1938 odkrila T. Wilkins in A. Dempster (ZDA), radioaktivnost 113Cd pa sta leta 1961 odkrila D. Watt in R. Glover (Velika Britanija).

Najbolj nestabilen

Življenjska doba litija-5 (5Li) je omejena na 4,4 10–22 s. Izotop sta leta 1950 prva odkrila E. Titterton (Avstralija) in T. Brinkley (Velika Britanija).

Najbolj strupena

Med neradioaktivnimi snovmi so najstrožje omejitve za berilij (Be) - najvišja dovoljena koncentracija (MDK) tega elementa v zraku je le 2 μg/m3. Med radioaktivnimi izotopi, ki obstajajo v naravi ali jih proizvajajo jedrske naprave, so najstrožje omejitve vsebnosti v zraku postavljene za torij-228 (228Th), ki ga je prvi odkril Otto Hahn (Nemčija) leta 1905 (2,4 10–16 g / m3) in glede na vsebnost v vodi - za radij-228 (228Ra), ki ga je leta 1907 odkril O. Gan (1,1·10–13 g/l). Z okoljskega vidika imajo pomembne razpolovne dobe (tj. več kot 6 mesecev).

Človek si je vedno prizadeval najti materiale, ki ne puščajo nobene možnosti svojim tekmecem. Že od antičnih časov so znanstveniki iskali najtrše materiale na svetu, najlažje in najtežje. Žeja po odkrivanju je vodila do odkritja idealnega plina in idealnega črnega telesa. Predstavljamo vam najbolj neverjetne snovi na svetu.

1. Najbolj črna snov

Najbolj črna snov na svetu se imenuje Vantablack in je sestavljena iz zbirke ogljikovih nanocevk (glej ogljik in njegovi alotropi). Preprosto povedano, material je sestavljen iz neštetih "lask", ko se svetloba ujame vanje, se odbija od ene cevi do druge. Na ta način se približno 99,965 % svetlobnega toka absorbira in le majhen delček se odbije nazaj.
Odkritje Vantablacka odpira široke možnosti za uporabo tega materiala v astronomiji, elektroniki in optiki.

2. Najbolj vnetljiva snov

Klorov trifluorid je najbolj vnetljiva snov, kar jih je poznalo človeštvo. Je močan oksidant in reagira s skoraj vsemi kemičnimi elementi. Klorov trifluorid lahko zažge beton in zlahka vname steklo! Uporaba klorovega trifluorida je praktično nemogoča zaradi njegove izjemne vnetljivosti in nezmožnosti zagotavljanja varne uporabe.

3. Najbolj strupena snov

Najmočnejši strup je botulinum toksin. Poznamo ga pod imenom botoks, tako ga imenujemo v kozmetologiji, kjer je našel svojo glavno uporabo. Botulinski toksin je kemikalija, ki jo proizvaja bakterija Clostridium botulinum. Poleg tega, da je botulinski toksin najbolj strupena snov, ima tudi največjo molekulsko maso med beljakovinami. O fenomenalni toksičnosti snovi priča podatek, da je le 0,00002 mg min/l botulinskega toksina dovolj, da je prizadeto mesto pol dneva smrtonosno za človeka.

4. Najbolj vroča snov

To je tako imenovana kvark-gluonska plazma. Snov je nastala s trkom atomov zlata pri skoraj svetlobni hitrosti. Kvark-gluonska plazma ima temperaturo 4 trilijone stopinj Celzija. Za primerjavo, ta številka je 250.000-krat višja od temperature Sonca! Na žalost je življenjska doba snovi omejena na bilijoninko ene bilijoninke sekunde.

5. Najbolj jedka kislina

V tej nominaciji je prvak fluor-antimonova kislina H. Fluor-antimonova kislina je 2×10 16 (dvesto kvintiljonov)-krat bolj jedka od žveplove kisline. Je zelo aktivna snov in lahko eksplodira, če dodamo majhno količino vode. Hlapi te kisline so smrtno strupeni.

6. Najbolj eksplozivna snov

Najbolj eksplozivna snov je heptanitrokuban. Je zelo drag in se uporablja samo za znanstvene raziskave. Toda nekoliko manj eksploziven oktogen se uspešno uporablja v vojaških zadevah in v geologiji pri vrtanju vrtin.

7. Najbolj radioaktivna snov

Polonij-210 je izotop polonija, ki ne obstaja v naravi, ampak ga proizvajajo ljudje. Uporablja se za ustvarjanje miniaturnih, a hkrati zelo močnih virov energije. Ima zelo kratko razpolovno dobo in zato lahko povzroči hudo radiacijsko bolezen.

8. Najtežja snov

To je seveda fullerit. Njegova trdota je skoraj 2-krat višja od trdote naravnih diamantov. Več o fuleritu si lahko preberete v našem članku Najtrši materiali na svetu.

9. Najmočnejši magnet

Najmočnejši magnet na svetu je narejen iz železa in dušika. Trenutno podrobnosti o tej snovi niso dostopne širši javnosti, vendar je že znano, da je novi super-magnet za 18% močnejši od najmočnejših magnetov, ki so trenutno v uporabi - neodima. Neodimovi magneti so narejeni iz neodija, železa in bora.

10. Najbolj tekoča snov

Superfluid Helium II nima skoraj nobene viskoznosti pri temperaturah blizu absolutne ničle. Ta lastnost je posledica njegove edinstvene lastnosti puščanja in izlivanja iz posode iz katerega koli trdnega materiala. Helij II ima možnosti za uporabo kot idealen toplotni prevodnik, v katerem se toplota ne razprši.