Niklová podskupina

Nikl podskupina  - chemické prvky 10. skupiny periodické tabulky chemických prvků (podle zastaralé klasifikace  - prvky sekundární podskupiny skupiny VIII) [1] . Skupina zahrnuje nikl Ni, palladium Pd a platinu Pt. Na základě elektronové konfigurace atomu patří do stejné skupiny darmstadtský prvek Ds, uměle syntetizovaný v roce 1994 .

Vlastnosti

Dva prvky skupiny, palladium a platina, patří do rodiny platinových kovů . Stejně jako v jiných skupinách, členové 10. skupiny prvků vykazují vzory elektronové konfigurace , zejména vnějších obalů, v důsledku čehož prvky této skupiny vykazují podobné fyzikální vlastnosti a chemické chování:

Některé vlastnosti prvků 10. skupiny

Kovy 10. skupiny mají barvu od bílé po světle šedou, mají silný lesk, odolnost proti zakalování ( oxidaci ) za normálních podmínek , jsou velmi tvárné , mají oxidační stav +2 až +4 a za zvláštních podmínek +1 . O existenci stavu +3 se diskutuje, protože takový stav může být zjevný, vytvořený stavy +2 a +4. Teorie naznačuje, že kovy skupiny 10 mohou mít za určitých podmínek oxidační stav +6, ale to ještě musí být definitivně prokázáno v laboratorních experimentech.

Historie

Nikl byl objeven v roce 1751. Již dlouho předtím však saští horníci dobře znali rudu, která navenek připomínala měděnou rudu a používala se při výrobě skla k barvení skla na zeleno. Palladium objevil anglický chemik William Wollaston v roce 1803 . Wollaston ji izoloval z platinové rudy přivezené z Jižní Ameriky . Platina byla v Evropě neznámá až do 18. století. Poprvé platinu získal v čisté formě z rud anglický chemik W. Wollaston v roce 1803. V Rusku byl v roce 1819 v aluviálním zlatě těženém na Uralu objeven „nový sibiřský kov“. Nejprve se tomu říkalo bílé zlato, platina byla nalezena ve Verkh-Isetsky a poté v dolech Nevyansk a Bilimbaevsky. Bohaté sypače platiny byly objeveny v druhé polovině roku 1824 a v následujícím roce začala její těžba v Rusku [2] .

Darmstadtium bylo uměle syntetizováno v roce 1994 v Centru pro výzkum těžkých iontů ( Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI ), Darmstadt [ 3] .  Nový prvek byl získán při fúzi atomů niklu a olova bombardováním olověného terče niklovými ionty urychlenými v iontovém urychlovači UNILAC na GSI.

Rozšíření v přírodě a biosféře

Nikl je v přírodě poměrně běžný – jeho hmotnostní obsah v zemské kůře je asi 0,01 %. V zemské kůře se vyskytuje pouze ve vázané formě, železné meteority obsahují nativní nikl (až 8 %). Palladium je jedním z nejvzácnějších prvků, jeho průměrná koncentrace v zemské kůře je 1⋅10 −6  % hmotnostních. Platina je také jedním z nejvzácnějších prvků, její průměrná koncentrace v zemské kůře je 5⋅10 −7  % hmotnostních. Oba kovy se nacházejí v nativní formě, ve formě slitin a sloučenin.

Nikl je jedním ze stopových prvků nezbytných pro normální vývoj živých organismů. Je známo, že nikl se účastní enzymatických reakcí u zvířat a rostlin. U zvířat se hromadí v keratinizovaných tkáních, zejména v peří. Zvýšený obsah niklu v půdách vede k endemickým chorobám – u rostlin se objevují ošklivé formy, u zvířat oční choroby spojené s hromaděním niklu v rohovce.

Palladium a platina jsou podle některých zdrojů přítomny v živých organismech v neznatelně malých množstvích a bez jakékoli role. .

Aplikace

Nikl je základem většiny superslitin  , vysokoteplotních materiálů používaných v leteckém průmyslu pro části elektráren. Niklování  je vytvoření niklového povlaku na povrchu jiného kovu za účelem jeho ochrany před korozí. Výroba železo-niklových, nikl-kadmiových, nikl-zinkových, nikl-vodíkových baterií . Nikl je široce používán při výrobě mincí v mnoha zemích [4] . Nikl se také používá k výrobě vinutí strun pro hudební nástroje .

Palladium se často používá jako katalyzátor, hlavně při hydrogenaci tuků a krakování ropy . Palladium a slitiny palladia se používají v elektronice pro povlaky odolné vůči sulfidům (výhoda oproti stříbru). Palladiové povlaky se nanášejí na elektrické kontakty, aby se zabránilo jiskření. Bank of Russia razila palladiové pamětní mince ve velmi omezeném množství. [5] V některých zemích se k získání cytostatických léků používá malé množství palladia  – ve formě komplexních sloučenin, podobně jako cis-platina .

Jako katalyzátor se používá platina (nejčastěji ve slitině s rhodiem a také ve formě platinové černi  , jemného prášku platiny získaného redukcí jejích sloučenin). Platina se používá ve šperkařství a zubním lékařství a také v lékařství. Platina a její slitiny se hojně využívají k výrobě šperků . Každý rok spotřebuje světový klenotnický průmysl asi 50 tun platiny. Ruská poptávka po platinových špercích je 0,1 % světové úrovně. Platina, zlato a stříbro  jsou hlavními kovy, které plní peněžní funkci. Platina se však k výrobě mincí začala používat o několik tisíciletí později než zlato a stříbro. První platinové mince na světě byly vydány a byly v oběhu v Ruské říši od roku 1828 do roku 1845. Platinové mince, které v současné době vydávají různé země, jsou mince z drahých kovů . V období od roku 1992 do roku 1995 vydala Banka Ruska investiční platinové mince v nominálních hodnotách 25, 50 a 150 rublů.

Galerie

• Kus niklu vyrobený elektrolýzou. Šedý lesklý kov

• Krystal palladia. Stříbřitě bílý měkký kujný kov

• Krystaly čisté platiny. Těžký, měkký stříbřitě bílý kov

Viz také

• Kovy skupiny platiny

Poznámky

1. ↑ Periodická tabulka Archivováno 10. dubna 2016 na Wayback Machine na webu IUPAC
2. ↑ Maksimov M. M. Ural gold // Esej o zlatě . - M. : Nedra, 1977. - S. 83. - 128 s.
3. ↑ S. Hofmann a kol. Výroba a úpadek 269 110  // Zeitschrift für Physik A. - 1995. - T. 350 , č. 4 . - S. 277-280 .  (nedostupný odkaz)
4. ↑ Z čeho jsou mince vyrobeny? (nedostupný odkaz) . Datum přístupu: 31. ledna 2011. Archivováno z originálu 13. prosince 2010. (neurčitý) 
5. ↑ Podívejte se například na novinky na webu Sberbank Archivní kopie z 29. května 2007 na Wayback Machine

Literatura

• Achmetov N. S. Obecná a anorganická chemie. - M . : Vyšší škola, 2001. - ISBN 5-06-003363-5 .
• Lidin R. A. Příručka obecné a anorganické chemie. - M. : KolosS, 2008. - ISBN 978-5-9532-0465-1 .
• Nekrasov BV Základy obecné chemie. - M. : Lan, 2004. - ISBN 5-8114-0501-4 .
• Spitsyn V.I. , Martynenko L.I. Anorganická chemie. - M .: MGU, 1991, 1994.
• Turova N. Ya. Anorganická chemie v tabulkách. Tutorial. - M .: CheRo, 2002. - ISBN 5-88711-168-2 .
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alane. (1997), Chemie prvků (2. vyd.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo a Manfred Bochmann, (1999), Pokročilá anorganická chemie. (6. vyd.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Anorganická chemie (3. vydání). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6