Złoto
Nazwa: Złoto
Nazwa łacińska: Aurum
Nazwa angielska: Gold
Symbol: Au
Liczba atomowa: 79
Masa atomowa 196,96654
Gęstość 19,3 g/cm3
Temperatura topnienia 1064,2oC
Temperatura wrzenia 2800oC
Stopnie utlenienia +1 ,+3
Złoto znane jest od starożytności.
*Złoto jest pierwiastkiem stosunkowo rzadkim. Milion ton ziemi zawiera średnio ok. 5kg czystego złota. Złoto nie jest jednak równomiernie rozmieszczone w skorupie ziemskiej, lecz tworzy nieliczne, dość bogate złoża. Ocenia się, że z istniejącego na świecie złota można by wykonać sześcian o długości krawędzi ok. 10 m.
Właściwości
*Złoto ma bardzo charakterystyczną żółtą barwę. Jest niezwykle kowalne i ciągliwe - jedną uncję (ok. 30g) czystego złota można rozklepać na blaszkę o powierzchni ok. 30 m2. Złoto przypomina twardością ołów; można je łatwo krajać nożem.
*Tylko nieliczne pierwiastki łatwo reagują ze złotem w normalnych warunkach. Z tych względów wydobywa się złoto w postaci listków i grudek rodzimego metalu. Złoto reaguje z chlorem i wodą królewską (mieszaniną kwasów: solnego i azotowego).
*Złoto jest bardzo dobrym przewodnikiem elektryczności; ponieważ nie ulega korozji, powleka się nim często styki elektryczne. Złoto dobrze odbija cieplne promieniowanie podczerwone.
*Czystość złota określa się w karatach. Czyste złoto ma 24-karaty.
Otrzymywanie
Oceany świata zawierają miliardy ton czystego złota, jest ono jednak zbyt rozproszone i występuje w zbyt małych stężeniach, by mogło mieć jakiekolwiek znaczenie praktyczne. Z miliona ton wody morskiej można by wydzielić tylko kilka gramów złota. Metal ten wydobywa się więc wyłącznie z jego złóż.
_____Najprostszą metodą otrzymywania złota jest szlamowanie.
_____Metoda odkrywkowa polega na wydobywaniu złota bezpośrednio z bogatych złóż rodzimego złota lub jego minerałów.
Związki
_____Zastosowanie praktyczne znajduje zarówno czyste złoto, jak i jego stopy z innymi metalami.
_____Złoto tworzy związki na stopniach utlenienia I i III. W odróżnieniu od większości metali, nie reaguje z tlenem i nie tworzy trwałego tlenku. Najbardziej znane związki złota to chlorek złota, AuCl3 i kwas chlorozłotowy, HAuCl4. Związki te zawierają jon Au3+.
_____Chlorek złota otrzymuje się w wyniku reakcji między złotem a gorącym chlorem
Zastosowanie
Złoto jest podstawą światowego systemu monetarnego, jest powszechnie stosowane w jubilerstwie. Poza tym znalazło ono zastosowanie w dentystyce, elektronice i mechanice precyzyjnej. Ze stopów złota wykonuje się elementy sprzętu laboratoryjnego i aparatury chemicznej .Złoto koloidalne, tzw. Purpura Kasjusza, stosowane jest do barwienia szkła i porcelany. Związki złota stosowane są w fotografii i medycynie.
Srebro
Nazwa: Srebro
Nazwa łacińska: argentum
Nazwa angielska: silver
Symbol: Ag
Liczba atomowa: 47
Masa atomowa 107,9
Gęstość 10,5g/cm3
Temperatura topnienia 961,93oC
Temperatura wrzenia 2255oC
Stopnie utlenienia +1, +2
Srebro było znane już w starożytności. Właściwie wszystkie wielkie kolebki kultury ludzkiej wykorzystywały srebro, które przez alchemików nazywane było Dianą lub Księżycem.
____Srebro jest metalem szlachetnym. Inne metale szlachetne to złoto, iryd, pallad i platyna. Istnieją metale znacznie rzadsze od srebra, nie budzą jednak większego zainteresowania.
_____Zawartość srebra w skorupie ziemskiej jest rzędu 0,05 części na milion. Oznacza to, że należałoby wykopać ok. 20 milionów łopat ziemi, by znaleźć jedną łopatę srebra. Dla porównania można podać, że zawartość w skorupie ziemskiej cyny wynosi 6 części na milion, ołowiu - 13, miedzi - 50, a żelaza 50 000 części na milion.
Właściwości
_____Srebro jest metalem grupy IB (11) układu okresowego, położonym bezpośrednio pod miedzią (Cu) i nad złotem (Au). Czyste srebro jest najlepszym przewodnikiem ciepła i elektryczności.
_____Srebro ma srebrzysty połysk, na powierzchni jednak stopniowo matowieje wskutek powstawania na powierzchni metalu cienkiej warstwy tlenku. Ciągliwość i kowalność srebra umożliwiają formowanie go w różne kształty i wyciąganie w cienkie druty.
_____Biżuteria i ozdoby z czystego srebra byłyby zbyt kosztowne dla przeciętnej kieszeni, a monety czy sztućce zbyt miękkie i kruche, by można ich używać. Ze względu na to stosuje się zwykle ich stopy srebra z co najmniej jednym metalem, najczęściej miedzią.
Otrzymywanie:
Chociaż istnieją rudy o dużej zawartości srebra, np. argentyt (Ag2S), srebro otrzymuje się głównie jako produkt uboczny przeróbki rud tańszych metali, np. miedzi, ołowiu i cynku.
_____Srebro można także otrzymać, stosując metody chemiczne i elektrolityczne, z produktów ubocznych innych procesów rafinacji metali.
Zastosowanie:
_____Azotan srebra, (AgNO3, ma duże znaczenie przemysłowe. Jest stosowany do wyrobu materiałów światłoczułych i otrzymywania innych soli srebra:
_____Bromek srebra, AgBr, występuje w przyrodzie jako minerał bromargiryt. Produkuje się go do celów fotograficznych, łącząc wodne roztwory soli srebra i bromku litowca:
____Chlorek srebra, AgCl, występuje w przyrodzie jako minerał kerargiryt. Podobnie jak bromek srebra, jest stosowany do wyrobu emulsji fotograficznych.
_____Jodek srebra, AgI, jest składnikiem emulsji fotograficznych, podobnie jak wszystkie halogenki srebra. Bardziej znany jest jednak jako środek wywołujący deszcz. Żółtawe kryształy jodku srebra rozpyla się w chmurach deszczowych, co może wywołać opad.
_____Piorunian rtęci, Hg(CNO)2, jest znanym materiałem wybuchowym. Piorunian srebra Ag(CNO)2 jest mniej znanym, ale jeszcze silniejszym materiałem wybuchowym.
Rtęć
Nazwa: Rtęć
Nazwa łacińska: Hydrargyrum
Nazwa angielska: Mercury
Symbol: Hg
Liczba atomowa: 80
Masa atomowa 200,59
Gęstość 13,5g/cm3
Temperatura topnienia -39 oC
Temperatura wrzenia 357oC
Stopnie utlenienia +2, +1
Znany od czasów starożytnych: kopalnie rtęci w płd. Hiszpanii były eksploatowane już przed naszą erą. Rzymianie używali jej do ługowania piasków rzecznych w celu wydobycia z nich srebra i złota. Rtęć jest jedynym metalem ciekłym w temperaturze pokojowej. Znanych jest 7 trwałych izotopów rtęci i 26 promieniotwórczych. W przyrodzie rtęć występuje w cynobrze HgS oraz w niewielkich ilościach w stanie rodzimym. Jest wydzielana z cynobru poprzez utlenianie rudy strumieniem powietrza i kondensację par wytworzonej rtęci albo za pomocą reakcji HgS z Fe lub CaO. Jest odporna na działanie czynników atmosferycznych. Jest pierwiastkiem dosyć często używanym w przemyśle, rolnictwie i medycynie, co powoduje zatruwanie środowiska naturalnego. U człowieka, rtęć i jej związki wywołują gwałtowne objawy zatrucia, lub wchłaniane w niewielkich dawkach kumulują się w organizmie. W środowisku naturalnym rtęć tworzy związki organiczne kumulujące się w żywych organizmach. Rtęć rozpuszcza wiele metali tworząc amalgamaty.
Występowanie we wszechświecie: 1,2 . 10 7 % masy
Zawartość w wewnętrznych warstwach Ziemi: 8. 10 6 %
Zastosowanie:
Jest używana do wyrobu niektórych typów prostowników, lamp jarzeniowych, manometrów,
Barometrów i termometrów, do ekstrakcji złota i wyrobu amalgamatów dentystycznych.
Związki rtęci stosowane są w medycynie, do produkcji farb i w przemyśle papierniczym.
Wodór
Nazwa: Wodór
Nazwa łacińska: Hydrogenium
Nazwa angielska: Hydrogen
Symbol: H
Liczba atomowa: 1
Masa atomowa 1,00794
Gęstość 0,089g/dm3
Temperatura topnienia -259oC
Temperatura wrzenia -253oC
Stopnie utlenienia +1 ,-1
Odkryty w 1766r. Przez H. Cavendisha. W przyrodzie występuje w stanie wolnym (w niewielkich ilościach), ponadto w wodzie, wodorkach, węglowodorach oraz innych związkach chemicznych, w organizmach roślinnych i zwierzęcych, minerałach, niektórych gazach. Wodór cząsteczkowy w temperaturze pokojowej ulega działaniu chloru i fluoru (HCl, HF), na gorąco wchodzi w reakcje z tlenem (H2O), niektórymi metalami (wodorki zawierające anion H-). Silnie ogrzany łączy się z azotem (NH3), siarką (H2S). Nie reaguje z parą wodną, kwasami, alkaliami. Znacznie bardziej aktywny chemicznie jest wodór atomowy, który powstaje przez dysocjację z wodoru cząsteczkowego w wysokiej temperaturze.
Występowanie we wszechświecie: 92% całkowitej liczby atomów, co stanowi 73% masy.
Na Słońcu: 70% masy
Zawartość w wewnętrznych warstwach ziemi: 0,87% masy
W organizmie człowieka: 10% masy
Otrzymywanie:
Technicznie wodór otrzymuje się przez elektrolizę wodnego roztworu chlorku sodu lub reakcję tlenku węgla, względnie koksu, z parą wodną.
Zastosowanie:
Stosowany jest w syntezach organicznych, w palnikach tlenowo-wodorowych do spawania I cięcia metali, do napełniania balonów meteorologicznych. Tzw.
Ciężka woda, w której cząsteczkach zamiast izotopów 1H występuje deuter,
Jest wykorzystywana w technice jądrowej.
Siarka
Nazwa: Siarka
Nazwa łacińska: sulfur
Nazwa angielska: sulfur
Symbol: S
Liczba atomowa: 16
Masa atomowa 32,066
Gęstość 2,07g/cm3
Temperatura topnienia 120oC
Temperatura wrzenia 445oC
Stopnie utleniania +6, +4 ,+2, -2
Znana od starożytności.
Zasoby siarki rodzimej w Polsce szacuje się na 747 mln t ogółem (1994), w tym zagospodarowane na 410 mln t. Eksport wynosi 1813,5 tys. t rocznie (1994). Do największych producentów siarki zalicza się: USA (19,1% produkcji światowej w 1994), Kanadę (14,6%), Chiny (10%) oraz Polskę (6%). W produkcji siarki rodzimej Polska zajmuje pierwsze miejsce (35,3% światowej produkcji w 1994), m.in. przed USA (28,1%) i Meksykiem (9,6%) - największe złoża znajdują się w rejonie Tarnobrzega, Jeziórka i Grzybowa. Jest składnikiem aminokwasów cysteiny i metioniny, peptydów, białek, niektórych witamin i wielu innych substancji organicznych.
Występowanie we wszechświecie: 0,04% masy
Na Słońcu: 0,04% masy
Zawartość w wewnętrznych warstwach Ziemi: 0,04% masy
W organizmie człowieka:0,25% masy.
Otrzymywanie:
Na skalę techniczną siarkę otrzymuje się ze złóż rodzimych metodą wytapiania gorącą parą wodną, metodami flotacyjnymi z rud lub przez odzysk z siarkowodoru.
Zastosowanie:
Siarka znajduje zastosowanie w produkcji kwasu siarkowego, celulozy, w wulkanizacji kauczuku, materiałów wybuchowych, produkcji barwników, tworzyw sztucznych, pestycydów, leków, środków dezynfekcyjnych. Światowa produkcja siarki wynosi 49 mln t (1994).