Химия 8 класс параграф 14: Номер №4, Параграф 14 — ГДЗ по Химии 8 класс: Габриелян О.С.

Гдз химия 8 клас ярошенко.о.г

Гдз химия 8 клас ярошенко.о.г

Скачать гдз химия 8 клас ярошенко.о.г doc

15-10-2021

статья, узнал много нового!) Ответ 8 клас химия ярошенко.о.г гдз что вмешиваюсь

Химия 9 класс Ярошенко О.Г. Автор: Ярошенко О.Г. Химия 9 класс контрольные и самостоятельные работы к уч. Габриеляна Павлова Н.С.  Имея в наличии пособие ГДЗ, ученики старших классов смогут предварительно провести подготовку к грядущему занятию, потому как гдз інформатика 5 клас ривкінд підручник тематика соответствует структуре школьного учебника. Образцы уже готовых, решенных всем классом заданий, позволяют ученику выйти к доске и заслуженно заработать положительную оценку. Читать онлайн решебник ГДЗ Ярошенко 8 класс (дождитесь полной загрузки страницы ) Поделиться: Click to share on Facebook (Открывается в новом окне). Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне). Нажмите, чтобы поделиться в Google+ (Открывается в новом окне). Нажмите для печати (Открывается в новом окне). НТУ “ХПИ” – одни из шести университетов Украины, признанных в Мире сразу по двум рейтингам.  Шпаргалка по органической химии. Профильные учебные курсы кафедры. Правила приема в НТУ “ХПИ” Инструкция по электронной подаче заявлений в ВУЗы День открытых дверей. 10 причин выбрать нашу кафедру. Поступление на 2,3,4 курс и в магистратуру.

Полный и качественный решебник (ГДЗ) Хімія 8 класс О.Г. Ярошенко Доступно на ваших смартфонах.

очень забавное мнение допускаете ошибку. химия 8 ярошенко.о.г гдз клас так что, раскроешь тему конца? Буду

ГДЗ (готові домашні завдання): Хімія 8 клас.О.Г. Ярошенко. Відповіді до підручника. Зручно користуватися з Ваших смартфонів!  Автори: О.Г. Ярошенко. Рік видання: Видавництво: Не вказано. Повторення основних питань курсу Хімії 7 класу № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Тема 1. Кількість речовини. Розрахунки за хімічними формулами. Розв’язання вправ та завдань до підручника «ХІМІЯ» 8 клас О. Г. Ярошенко — рік. Повторення найважливіших понять курсу хімії 7 класу. § 1. Хімічний елемент, речовина. Хімічна формула. § презентація калина під моїм вікном. Фізичні і хімічні явища. Рівняння хімічних реакцій. § 3. Поняття про розчини.

ГДЗ Хімія 8 клас Ярошенко Авторы:Ярошенко О. Г. Издательство:Оріон, Киев. Год издания Язык обучения:Украинский (ответы). Відповіді до:Підручника (решебник). Похожие ГДЗ и учебники. Химия 8 класс Ярошенко (Рус.) учебник. Ответы к учебнику Химия 8 класс Ярошенко — решебник новая программа.

топик, мне химия 8 клас ярошенко.о.г гдз считаю, что тема весьма интересна. Предлагаю

Здесь вы найдете ГДЗ с подробным и полным решением упражнений (номеров) по Химии за 8 класс, автор: О.Г. Ярошенко Издательство: Украина.  ГДЗ по Химии 8 класс Однорідні члени речення з прислівниками 4 клас. Ярошенко. Показать решебники. Учебник Химия 8 класс Ярошенко — данный химию (пособие) можно бесплатно скачать в формате pdf, а также читать онлайн с компьютера и телефона.  Ярошенко О. Г. ’Ч Периодическая система химиче1жих элементов (короткая форма). г. Ярошенко ХИМИЯ УЧЕБНИК ДЛЯ 8 КЛАССА ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ С РУССКИМ ЯЗЫКОМ ОБУЧЕНИЯ Рекомендовано Министерством образования и науки Украины КИЕВ «ОСВ1ТА» ББК 24я Я77 Рекомендовано Министерством образования и науки Украины (Решение коллегии Министерства образования и науки Украины; Протокол № 2/ от.

Готові домашні роботи до підручника 8 клас Хімія Ярошенко О.Г., Оріон, рік   Ярошенко О. Видавництво: Оріон Рік: § 1. Хімічний елемент, речовина. Хімічна формула § 2. Фізичні ярошенко.о.г хімічні явища. Рівняння хімічних реакцій Параграф 3 Параграф 4 Параграф 5 Параграф 6 Параграф 7 Параграф 8 Параграф 9 Параграф 10 Параграф 11 Параграф 12 Параграф 13 Параграф 14 Параграф 15 Параграф 16 Параграф 17 Параграф 18 Параграф 19 Параграф 20 Параграф 21 Параграф 22 Параграф 23 Параграф 24 Параграф 25 Параграф 26 Параграф 27 Параграф 28 Параграф 29 Параграф 30 Параграф 31 Параграф

догадался. Великолепная мысль Замечательно, очень клас ярошенко.о.г гдз химия 8 придратся чему, так люблю покритиковать. Прикольная

Гдз — готові домашні завдання за підручником Хімія О. Г. Ярошенко 8 клас. Тепер виконання домашніх завдань не займе багато часу, досить виконати домашню роботу самостійно, а потім перевірити правильність вирішення завдання з предмету хімія 8 клас. Вам не доведеться шукати слова — Скачать гдз, або завантажити гдз хімія 8 клас, просто скористайтесь безкоштовним онлайн переглядачем для перегляду книги. Не менш корисним цей посібник буде корисним для батьків, які хочуть перевірити рівень знань з хімії у своїх дітей — учнів. gdz клас Відповіді, ГДЗ Хімія 8 клас Ярошенко — готові домашні завдання читати онлайн безкоштовно.  Дивитись онлайн та читати відповіді до підручника Хімія 8 клас Ярошенко О.Г. Дивитись відповідь: ← Назад. Вперед →. Дивитись інші ГДЗ онлайн.

О.Г. Ярошенко. Решебник (ГДЗ) по Химии гдз 8 (восьмой) класс авторы: Ярошенко издательство Украина, год.

ГДЗ решебник по химии 8 класс Габриелян учебник Дрофа

Химия 8 класс

Тип пособия: Учебник

Авторы: Габриелян

Издательство: «Дрофа»

При изучении химии у большинства учеников складывается противоречивое отношение к этому сложнейшему предмету. Безусловно, практически всем подросткам кажутся увлекательными эксперименты, проводимые на лабораторных занятиях, но, с другой стороны, труднейшие теоретические материалы, многочисленные формулы воспринимаются скорее в качестве ненужного балласта знаний, отнимая и без того крайне дефицитное время. К тому же, большинство учеников считает, что знание химии никогда в их дальнейшей жизни не будет востребовано.

Решебник Габриеляна – надежный консультант юного химика

Безусловно, двадцать лет назад родители нынешних восьмиклассников изучали химию. Но подавляющее большинство из них с тех пор ни разу не вспоминали о сложнейших формулах и химических элементах. Поэтому помощь могут оказать только те взрослые, для которых эта наука тесно связано с их профессией. Как же ученику самостоятельно подготовиться к контрольным работам, правильно выполнить домашнее задание? При помощи персонального репетитора — решебника к пособию «Химия 8 класс Учебник Габриелян (Дрофа)».

Какую помощь оказывает ГДЗ

Самое главное, что должен понять ученик – решебник это не шпаргалка. Если просто переписать готовое решение, не понимая его смысла, то на ближайшем же уроке он не сможет ориентироваться в изучаемом материале и стабильное снижение успеваемости гарантировано. Какую пользу приносит пособие:

• позволяет быстро, но качественно выполнить домашнее задание;
• помогает самостоятельно выявить пробелы в своих знаниях;
• надежно готовит ученика к проверочным работам в классе.

Но все это происходит лишь в том случае, если подросток своими силами выполняет заданное упражнение, а потом сверяет свой вариант с предложенным в ГДЗ образцом решения.

Что представляет собой пособие

Решебник предлагает вниманию ученика как теоретические материалы по курсу химии восьмого класса, так и образцы выполнения практических работ. Изучая представленные в ГДЗ образцы проведения опытов, подросток сможет понять алгоритм выполнения задания и уверенно чувствовать себя на любой контрольной проверке в классе. В решебник включены следующие разделы:

1. Тридцать четыре лабораторных опыта.
2. Тематические вопросы к каждому параграфу основного учебника.
3. Химические практикумы.

Также в ГДЗ включен раздел «Темы для дискуссий». Большинство упражнений представлено в нескольких вариантах.

Похожие ГДЗ Химия 8 класс

Практическая работа № 1 стр. 198-203: Практическая работа № 1 стр. 198-203

Параграф §30 Практическая работа №4

§1. Предмет химии. Вещества и их свойства

Лабораторный опыт:

1;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;
5;

§2. Методы познания в химии

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;

Тестовые задания:

1;
2;

§3. Практическая работа №1

§4. Чистые вещества и смеси

Лабораторный опыт:

1;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;
5;

§5. Практическая работа №2. Очистка грязной поваренной соли

§6. Физические и химические явления. Химические реакции

Лабораторный опыт:

1;
2;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

Тестовые задания:

1;
2;

§7. Атомы, молекулы и ионы

Тестовые задания:

1;
2;

§8. Вещества молекулярного и немолекулярного строения

Лабораторный опыт:

1;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;

Тестовые задания:

1;
2;

§9. Простые и сложные вещества

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

Тестовые задания:

1;
2;
3;

§10. Химические элементы

Лабораторный опыт:

1;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

Тестовые задания:

1;
2;

§11. Относительная атомная масса химических элементов

Тестовые задания:

1;
2;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

§12. Знаки химических элементов

Тестовые задания:

1;
2;
3;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;

§13. Закон постоянства состава вещества

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

§14. Химические формулы. Относительная молекулярная масса

Тестовые задания:

1;
2;
3;
4;

§15. Вычисления по химическим формулам. Массовая доля элемента в соединении

Тестовые задания:

1;
2;

§16. Валентность химических элементов. Определение валентности элементов по формулам их соединений

Тестовые задания:

1;
2;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;
5;

§17. Составление химических формул по валентности

Тестовые задания:

1;
2;

§18. Атомно-молекулярное учение

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

§19. Закон сохранения массы веществ

Тестовые задания:

1;
2;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;

§20. Химические уравнения

Тестовые задания:

1;
2;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;
4;
5;
6;

§21. Типы химических реакций

Лабораторный опыт:

1;
2;

Подумай, ответь, выполни:

1;
2;
3;

Страница не найдена

Новости

14 окт

Дзержинский районный суд Перми арестовал на два месяца Тимура Бекмансурова, 20 сентября открывшего стрельбу в Пермском государственном национальном исследовательском университете. Как сообщил глава Следственного комитета Александр Бастрыкин, молодой человек полностью признал вину. Жертвами атаки на учебное заведение стали шесть человек, более 40 получили травмы различной степени тяжести.

14 окт

В Оренбурге продлили дистанционное обучение для школьников 5-10-х классов — до 24 октября с последующим уходом на осенние каникулы.

14 окт

В Самарской области продлили дистанционное обучение для школьников с 6 по 11 класс до 7 ноября.

14 окт

Введение экспресс-тестирования на коронавирусную инфекцию в российских школах может помочь сохранить очный формат обучения. Об этом сообщил руководитель Рособрнадзора Анзор Музаев.

14 окт

Власти Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) приняли решение перенести сроки осенних каникул для школьников — они начнутся 25 октября, а не 1 ноября, как предполагалось ранее.

14 окт

Технологии дистанционной сдачи Единого государственного экзамена (ЕГЭ) нет, проведение такого формата не предусмотрено. Об этом заявил глава Рособрнадзора Анзор Музаев.

14 окт

В сирийском городе Джебла прошла торжественная церемония открытия Центра изучения русского языка и культуры «Рассвет».

Хімія параграф 9 8 клас

Скачать хімія параграф 9 8 клас EPUB

Химия 8 класс. Учебник. Габриелян. Дрофа. Изучение химии для многих подростков становится настоящей пыткой, ведь не все способны воспринимать сложные формулы и терминологию.

И если в классе школьники воспринимают предмет еще более менее нормально, то вот дома начинается оттягивание того момента, когда надо сесть за выполнение д/з.  В пособии имеется пять глав, которые заключают в себе сорок пять параграфов.

Все упражнения отражают изучаемую тему и дают более полное представление о каких-то определенных химических процессах. Так же в ГДЗ по химии 8 класс есть лабораторные практикумы и дополнительные задания. Нужен ли решебник. Вначале ГДЗ по химии за 8 класс Габриелян предоставят основные химические понятия. И с первой главы уже начнется изучение атомов всех химических элементов.

Далее пойдут темы о простых веществах и о соединениях химических элементов. Четвертая глава расскажет про изменения, происходящие с некоторыми веществами. И самая обширная последняя глава включает информацию про растворение, растворы и про реакции ионного обмена и окислительно-восстановительных реакциях.

Включили в сборник авторы и готовые ответы к химическим практикумам № 1 и 2. Первый представляет алгоритмы решения практических работ, в. Габриелян. Учебник по химии для 8 класса.  § Важнейшие классы бинарных соединений — оксиды и летучие водородные соединения. § Основания. § Кислоты. § Соли. § Кристаллические решётки. § Чистые вещества и смеси. § Массовая и объёмная доли компонентов смеси (раствора). ГДЗ» 8 класс» Химия 8 класс» Химия 8 класс Учебник Габриелян О.С.

Вопросы к параграфу 34 — ГДЗ по Химии для 8 класса Учебник Габриелян О.С. Автор: Габриелян О.С. Издательство: Дрофа. Тип: Учебник. Вопросы к параграфу. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Лабораторные опыты. Рудзитис, Фельдман 8 класс химия Спишите отрывки из басен И. А. Крылова, верно употребляя не. ГДЗ, Упр. 72, Русский язык, 6 класс, Разумовская М.М., Леканта П.А.

ГДЗ Химия 10 класс Габриелян О.С. Школа. Пожаловаться. Платон Николаев. Помогите ответить на вопрос 8 Параграф 9 10 класс О.С.Габриелян Химия. Привет. Все, кто сможет, помогите!!!.

Хімія. Підручник для 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів. рік. Автор: О. В. Григорович. Тема Основні класи неорганічних сполук.

Урок Класифікація неорганічних сполук, їхній склад і номенклатура.  Для засвоєння цієї теми прочитайте параграф № 28 підручника та перевірте свої знання, давши відповіді на запитання після параграфу.

Перевіримо знання з теми урока Тест. Тема Рудзитис, Фельдман 8 класс химия Спишите отрывки из басен И. А. Крылова, верно употребляя не. ГДЗ, Упр. 72, Русский язык, 6 класс, Разумовская М.М., Леканта П.А. ГДЗ Химия 10 класс Габриелян О.С. Школа. Пожаловаться. Платон Николаев. Помогите ответить на вопрос 8 Параграф 9 10 класс О.С.Габриелян Химия.

Привет. Все, кто сможет, помогите!!!. Параграф 9 Оспанова М.К. Подробные ответы на вопросы, решебник и гдз (ДYТ) к учебнику по химии для учащихся 8 класса, Казахстан издательство Мектеп.  Авторы: Оспанова М.К., Аухадиева К.С., Белоусова Т.Г.

Издательство: Мектеп Год: Описание: Гдз (Дайын Үй Тапсырмалары) к учебнику Оспанова М.К. по химии для 8 класса.

На страницах решебника Вы найдёте, сделанные опытными специалистами — готовые домашние задания, подробные и грамотные ответы на вопросы, правильные решения к уравнениям и примерам. Параграфы.

txt, rtf, rtf, txt

Похожее:

углерода | Факты, использование и свойства

Свойства и использование

По весу углерод занимает 19-е место по содержанию элементов в земной коре, и, по оценкам, во Вселенной в 3,5 раза больше атомов углерода, чем атомов кремния. Только водород, гелий, кислород, неон и азот атомно более распространены в космосе, чем углерода. Углерод — это космический продукт «горения» гелия, в котором три ядра гелия с атомным весом 4 сливаются, образуя ядро ​​углерода с атомным весом 12.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

Периодическая таблица Менделеева состоит из 118 элементов. Насколько хорошо вы знаете их символы? В этом тесте вам будут показаны все 118 химических символов, и вам нужно будет выбрать название химического элемента, который представляет каждый из них.

В земной коре элементарный углерод является второстепенным компонентом. Однако соединения углерода (то есть карбонаты магния и кальция) образуют обычные минералы (например, магнезит, доломит, мрамор или известняк). Кораллы и раковины устриц и моллюсков состоят в основном из карбоната кальция. Углерод широко распространен в виде угля и органических соединений, которые составляют нефть, природный газ и все ткани растений и животных. Естественная последовательность химических реакций, называемых углеродным циклом, включающая преобразование атмосферного углекислого газа в углеводы путем фотосинтеза в растениях, потребление этих углеводов животными и их окисление в процессе метаболизма с образованием углекислого газа и других продуктов, а также возврат углерода. диоксид в атмосферу — один из важнейших биологических процессов.

Углерод как элемент был обнаружен первым человеком, обработавшим древесный уголь из огня. Таким образом, вместе с серой, железом, оловом, свинцом, медью, ртутью, серебром и золотом углерод был одним из небольшой группы элементов, хорошо известных в древнем мире. Современная химия углерода берет свое начало с разработки углей, нефти и природного газа в качестве топлива и с объяснения синтетической органической химии, которые в значительной степени развивались с 1800-х годов.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Элементарный углерод существует в нескольких формах, каждая из которых имеет свои физические характеристики. Две из его четко определенных форм, алмаз и графит, имеют кристаллическую структуру, но они различаются по физическим свойствам, потому что расположение атомов в их структурах отличается. Третья форма, называемая фуллереном, состоит из множества молекул, полностью состоящих из углерода. Сфероидальные фуллерены с закрытой клеткой называются бакерминстерфуллеренами или «бакиболами», а цилиндрические фуллерены — нанотрубками.Четвертая форма, называемая Q-углеродом, является кристаллической и магнитной. Еще одна форма, называемая аморфным углеродом, не имеет кристаллической структуры. Другие формы, такие как технический углерод, древесный уголь, сажа, уголь и кокс, иногда называют аморфными, но рентгеновское исследование показало, что эти вещества действительно обладают низкой степенью кристалличности. Алмаз и графит встречаются на Земле в естественных условиях, и их также можно производить синтетическим путем; они химически инертны, но соединяются с кислородом при высоких температурах, как и аморфный углерод.Фуллерен был случайно обнаружен в 1985 году как синтетический продукт в ходе лабораторных экспериментов по моделированию химического состава атмосферы гигантских звезд. Позже было обнаружено, что он встречается в природе в крошечных количествах на Земле и в метеоритах. Q-углерод также является синтетическим, но ученые предполагают, что он может образовываться в горячей среде некоторых ядер планет.

фуллерен

Две структуры фуллерена: удлиненная углеродная нанотрубка и сферический бакминстерфуллерен, или «бакиболл.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Слово углерод , вероятно, происходит от латинского carb , что означает «уголь», «древесный уголь», «тлеющий уголь». Термин алмаз, , искаженное греческое слово adamas , «непобедимый», точно описывает постоянство этой кристаллизованной формы углерода, точно так же, как графит , название другой кристаллической формы углерода, полученной из греческий глагол graphein , «писать», отражает его свойство оставлять темный след при трении о поверхность.До открытия в 1779 году того, что графит при горении на воздухе образует диоксид углерода, графит путали как с металлическим свинцом, так и с похожим на поверхность веществом, минералом молибденитом.

Чистый алмаз — это самое твердое из известных природных веществ, которое плохо проводит электричество. С другой стороны, графит — это мягкое скользкое твердое вещество, которое хорошо проводит как тепло, так и электричество. Углерод как алмаз — самый дорогой и блестящий из всех природных драгоценных камней и самый твердый из встречающихся в природе абразивов.Графит используется как смазка. В микрокристаллической и почти аморфной форме он используется как черный пигмент, как адсорбент, как топливо, как наполнитель для резины и, смешанный с глиной, как «грифель» карандашей. Поскольку он проводит электричество, но не плавится, графит также используется для изготовления электродов в электрических печах и сухих элементах, а также для изготовления тиглей, в которых плавятся металлы. Молекулы фуллерена являются многообещающими для множества применений, включая материалы с высокой прочностью на разрыв, уникальные электронные устройства и устройства хранения энергии, а также безопасную герметизацию горючих газов, таких как водород.Q-углерод, который создается путем быстрого охлаждения образца элементарного углерода, температура которого повышена до 4000 K (3727 ° C [6740 ° F]), тверже, чем алмаз, и его можно использовать для изготовления алмазных структур (таких как в виде алмазных пленок и микроигл) внутри своей матрицы. Элементарный углерод нетоксичен.

Каждая из «аморфных» форм углерода имеет свою специфику и, следовательно, у каждой есть свои особенности применения. Все они являются продуктами окисления и других форм разложения органических соединений.Например, уголь и кокс широко используются в качестве топлива. Древесный уголь используется в качестве абсорбирующего и фильтрующего агента, а также в качестве топлива и когда-то широко использовался в качестве ингредиента в порохе. (Уголь — это элементарный углерод, смешанный с различными количествами углеродных соединений. Кокс и древесный уголь — это почти чистый углерод.) В дополнение к использованию в производстве чернил и красок сажа добавляется в резину, используемую в шинах, для улучшения ее износостойкости. Костный черный или животный уголь может адсорбировать газы и красящие вещества из многих других материалов.

Углерод, элементарный или комбинированный, обычно определяется количественно путем преобразования в газообразный диоксид углерода, который затем может абсорбироваться другими химическими веществами с получением взвешиваемого продукта или раствора с кислотными свойствами, который можно титровать.

Производство элементарного углерода

До 1955 года все алмазы добывались из природных месторождений, наиболее значительных в южной части Африки, но также встречающихся в Бразилии, Венесуэле, Гайане и Сибири. Единственный известный источник в Соединенных Штатах, в Арканзасе, не имеет коммерческого значения; Индия, когда-то являвшаяся источником прекрасных алмазов, не является важным поставщиком в настоящее время.Основным источником алмазов является мягкая голубоватая перидотическая порода, называемая кимберлитом (по названию известного месторождения в Кимберли, Южная Африка), обнаруженная в вулканических структурах, называемых трубами, но многие алмазы встречаются в аллювиальных отложениях, предположительно в результате выветривания первичных источников. Единичные находки по всему миру в регионах, где не указаны источники, не были редкостью.

Природные отложения обрабатываются дроблением, гравитационным и флотационным разделением, а также удалением алмазов путем их прилипания к слою смазки на подходящем столе.В результате получаются следующие продукты: (1) собственно алмаз — искаженные кубические кристаллические камни ювелирного качества от бесцветных до красных, розовых, голубых, зеленых или желтых; (2) борт — мелкие темные кристаллы абразивного, но не ювелирного качества; 3) баллас — хаотически ориентированные кристаллы абразивного качества; (4) маклес — треугольные кристаллы в форме подушечек, которые используются в промышленности; 5) карбонадо — смешанные алмазно-графитовые кристаллиты, содержащие другие примеси.

Успешная лабораторная переработка графита в алмаз была произведена в 1955 году.Процедура включала одновременное использование чрезвычайно высокого давления и температуры с железом в качестве растворителя или катализатора. Впоследствии железо заменили хромом, марганцем, кобальтом, никелем и танталом. Синтетические алмазы в настоящее время производятся в нескольких странах и все чаще используются вместо природных материалов в качестве промышленных абразивов.

Графит естественным образом встречается во многих областях, при этом наиболее важные месторождения находятся в Китае, Индии, Бразилии, Турции, Мексике, Канаде, России и на Мадагаскаре.Используются как открытая, так и глубокая добыча полезных ископаемых с последующей флотацией, но основная часть товарного графита производится путем нагревания нефтяного кокса в электрической печи. Лучше кристаллизованная форма, известная как пиролитический графит, получается при разложении низкомолекулярных углеводородов под действием тепла. Графитовые волокна со значительной прочностью на разрыв получают путем карбонизации натуральных и синтетических органических волокон.

Углеродные продукты получают путем нагревания угля (для получения кокса), природного газа (для получения сажи) или углеродистых материалов растительного или животного происхождения, таких как дерево или кость (для получения древесного угля), при повышенных температурах в присутствии недостаточное количество кислорода для горения.Летучие побочные продукты рекуперируются и используются отдельно.

Углерод (элемент) — факты, открытия, атомная структура и использование

Карбон — невероятный элемент. Расположите атомы углерода одним способом, и они станут мягким, податливым графитом. Переложите аранжировку и — готово! — атомы образуют алмаз, один из самых твердых материалов в мире.

Углерод также является ключевым ингредиентом большей части жизни на Земле; пигмент, которым были сделаны первые татуировки; и основа для технологических чудес, таких как графен, который является материалом, более прочным, чем сталь, и более гибким, чем резина.[См. Периодическую таблицу элементов]

Углерод естественным образом встречается в виде углерода-12, который составляет почти 99 процентов углерода во Вселенной; углерод-13, составляющий около 1 процента; и углерод-14, который составляет ничтожное количество общего углерода, но очень важен при датировании органических объектов.

Только факты

• Атомный номер (количество протонов в ядре): 6
• Символ атома (в Периодической таблице элементов): C
• Атомный вес (средняя масса атома): 12.0107
• Плотность: 2,2670 грамма на кубический сантиметр
• Фаза при комнатной температуре: твердое вещество
• Точка плавления: 6422 градуса по Фаренгейту (3550 градусов C)
• Точка кипения: 6872 F (3800 C) (сублимация)
• Количество изотопов : Всего 15; два стабильных изотопа, которые представляют собой атомы одного элемента с разным числом нейтронов.
• Наиболее распространенные изотопы: углерод-12 (6 протонов, 6 нейтронов и 6 электронов) и углерод-13 (6 протонов, 7 нейтронов и 6 электронов)

Углерод: от звезд к жизни

В качестве шестого по распространенности По данным Центра астрофизики и суперкомпьютеров Суинберна, углерод образуется в недрах звезд в результате реакции, называемой процессом тройного альфа.

В старых звездах, которые сожгли большую часть водорода, накапливается остаток гелия. В каждом ядре гелия есть два протона и два нейтрона. При очень высоких температурах — более 100000000 Кельвинов (179 999 540,6 F) — ядра гелия начинают сливаться, сначала в виде пар в нестабильные 4-протонные ядра бериллия, а в конечном итоге, когда возникает достаточное количество ядер бериллия, в бериллий плюс гелий. Конечный результат: атомы с шестью протонами и шестью нейтронами — углерод.

Хотя ученые иногда представляют себе электроны, вращающиеся вокруг ядра атома в определенной оболочке, на самом деле они летают вокруг ядра на различных расстояниях; этот вид атома углерода можно увидеть здесь на двух фигурах электронных облаков (внизу), показывая электроны в одной капле (так называемая s-орбиталь) и в двухлепестковой капле или облаке (p-орбиталь). .(Изображение предоставлено: Physical Review B, DOI: 10.1103 / PhysRevB.80.165404)

Carbon — производитель моделей. Он может соединяться с самим собой, образуя длинные упругие цепи, называемые полимерами. Он также может связываться с четырьмя другими атомами из-за своего электронного расположения. Атомы расположены в виде ядра, окруженного электронным облаком, причем электроны кружатся на разном расстоянии от ядра. По данным Калифорнийского университета в Дэвисе, химики воспринимают эти расстояния как оболочки и определяют свойства атомов по тому, что находится в каждой оболочке.Углерод имеет две электронные оболочки, первая из которых содержит два электрона, а вторая — четыре из восьми возможных пространств. Когда атомы связываются, они разделяют электроны в своей внешней оболочке. Углерод имеет четыре пустых пространства во внешней оболочке, что позволяет ему связываться с четырьмя другими атомами. (Он также может стабильно связываться с меньшим количеством атомов, образуя двойные и тройные связи.)

Другими словами, у углерода есть варианты. И он их использует: было обнаружено около 10 миллионов углеродных соединений, и, по оценкам ученых, углерод является краеугольным камнем для 95 процентов известных соединений, согласно веб-сайту Chemistry Explained.Невероятная способность углерода связываться со многими другими элементами является основной причиной того, что он имеет решающее значение почти для всего живого.

Открытие углерода потеряно для истории. Элемент был известен доисторическим людям в виде древесного угля. По данным Всемирной угольной ассоциации, углерод, как уголь, по-прежнему является основным источником топлива во всем мире, обеспечивая около 30 процентов энергии во всем мире. Уголь также является ключевым компонентом в производстве стали, а графит, другая форма углерода, является обычным промышленным смазочным материалом.

Углерод-14 — радиоактивный изотоп углерода, используемый археологами для датировки объектов и останков. Углерод-14 встречается в атмосфере в естественных условиях. По данным Университета штата Колорадо, растения принимают его в процессе дыхания, в ходе которого они превращают сахара, полученные во время фотосинтеза, обратно в энергию, которую они используют для роста и поддержания других процессов. Животные включают углерод-14 в свое тело, поедая растения или других животных, питающихся растениями. По данным Университета Аризоны, период полураспада углерода-14 составляет 5730 лет, а это означает, что после этого времени половина углерода-14 в образце распадается.

Поскольку организмы перестают принимать углерод-14 после смерти, ученые могут использовать период полураспада углерода-14 как своего рода часы, чтобы измерить, сколько времени прошло с момента смерти организма. Этот метод работает с некогда живыми организмами, включая предметы из дерева или другого растительного материала.

Кто знал?

• Углерод получил свое название от латинского слова carb , что означает «уголь».
• Алмазы и графит являются одними из самых твердых и самых мягких известных природных материалов соответственно.22) фунтов.
• Двуокись углерода (атом углерода плюс два атома кислорода) составляет около 0,04 процента атмосферы Земли, по данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), что больше по сравнению с доиндустриальными временами из-за сжигания ископаемого топлива.
• Окись углерода (атом углерода плюс один атом кислорода) — это газ без запаха, образующийся при сжигании ископаемого топлива. Окись углерода убивает, связываясь с гемоглобином, соединением, переносящим кислород в крови.Окись углерода связывается с гемоглобином в 210 раз сильнее, чем кислород, связывается с гемоглобином, эффективно вытесняя кислород и удушая ткани, согласно статье 2001 года в журнале Королевского медицинского общества.
• Алмаз, самая яркая версия углерода, образуется под большим давлением глубоко в земной коре. По данным Royal Collection Trust, самым крупным из когда-либо обнаруженных алмазов ювелирного качества был алмаз Куллинан, который был обнаружен в 1905 году. Неограненный алмаз был 3106 штук.75 карат. Самый крупный камень, вырезанный из камня, весом 530,2 карата, является одной из жемчужин короны Соединенного Королевства и известен как Великая звезда Африки.
• Татуировки ледяного человека Эци, трупа возрастом 5300 лет, обнаруженного в замороженном состоянии в Альпах, были сделаны из углерода, согласно исследованию 2009 года, опубликованному в Journal of Archaeological Science. На коже делали небольшие разрезы и втирали древесный уголь, возможно, как часть лечения иглоукалыванием.

Текущие исследования

Углерод — элемент давно изучаемый, но это не значит, что открывать больше нечего.Фактически, тот же элемент, который наши доисторические предки сжигали в виде древесного угля, может быть ключом к технологическим материалам следующего поколения.

В 1985 году Рик Смолли и Роберт Керл из Университета Райса в Техасе и их коллеги открыли новую форму углерода. По данным Американского химического общества, испаряя графит лазером, ученые создали загадочную новую молекулу, состоящую из чистого углерода. Эта молекула оказалась сферой в форме футбольного мяча, состоящей из 60 атомов углерода. Исследовательская группа назвала свое открытие бакминстерфуллереном в честь архитектора, спроектировавшего геодезические купола.Эта молекула теперь более известна как «бакибол». Обнаружившие его исследователи получили Нобелевскую премию по химии в 1996 году. Согласно исследованию, опубликованному в 2009 году в Журнале химической информации и моделирования, Buckyballs препятствуют распространению ВИЧ; медицинские исследователи работают над прикреплением лекарств, молекула за молекулой, к бакиболам, чтобы доставлять лекарства непосредственно к местам инфекции или опухолям в организме; это включает исследования Колумбийского университета, Университета Райса и других.

С тех пор были открыты и другие новые молекулы чистого углерода, называемые фуллеренами, в том числе эллиптические «бакьягцы» и углеродные нанотрубки с удивительными проводящими свойствами. Углеродная химия все еще достаточно популярна, чтобы получить Нобелевские премии: в 2010 году исследователи из Японии и США выиграли одну за то, что выяснили, как связать атомы углерода вместе с помощью атомов палладия — метода, который позволяет производить большие и сложные молекулы углерода. в Нобелевский фонд.

Ученые и инженеры работают с этими углеродными наноматериалами, чтобы создавать материалы прямо из научной фантастики. В статье 2010 года в журнале Nano Letters сообщается об изобретении гибких проводящих тканей, погруженных в «чернила» из углеродных нанотрубок, которые можно использовать для хранения энергии, возможно, открывая путь для носимых батарей, солнечных элементов и другой электроники.

Однако, возможно, одна из самых горячих областей в современных исследованиях углерода связана с «чудо-материалом» графеном.Графен — это лист углерода толщиной всего в один атом. Это самый прочный из известных материалов, при этом он остается сверхлегким и гибким. И проводит электричество лучше, чем медь.

Массовое производство графена является проблемой, хотя исследователи в апреле 2014 года сообщили, что они могут производить большие количества графена, используя только кухонный блендер. Если ученые смогут выяснить, как легко сделать много графена, этот материал может стать огромным в техническом плане. Представьте себе гибкие, небьющиеся гаджеты, которые к тому же тонкие как бумага.Углерод действительно прошел долгий путь от древесного угля и алмазов.

Углеродные нанотрубки

Углеродные нанотрубки (УНТ) представляют собой крохотную соломоподобную структуру, состоящую из атомов углерода. Эти лампы чрезвычайно полезны в большом количестве электронных, магнитных и механических технологий. Диаметр этих трубок настолько мал, что измеряется нанометрами. Нанометр равен одной миллиардной метра — примерно в 10 000 раз меньше человеческого волоса.

Углеродные нанотрубки, по крайней мере, в 100 раз прочнее стали, но только в шестую часть тяжелее, поэтому, согласно данным nanoScience Instruments, они могут повысить прочность практически любого материала.Они также лучше, чем медь, проводят электричество и тепло.

Нанотехнологии применяются для превращения морской воды в питьевую. В новом исследовании ученые Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) разработали процесс получения углеродных нанотрубок, который позволяет извлекать соль из морской воды гораздо эффективнее, чем традиционные технологии.

Например, традиционные процессы опреснения закачивают морскую воду под высоким давлением, направляя ее через мембраны обратного осмоса.Эти мембраны затем задерживают все крупные частицы, включая соли, позволяя проходить только чистой воде. Однако, по данным LLNL, эти опреснительные установки очень дороги и могут обрабатывать только около 10 процентов потребности округа в воде.

В исследовании нанотрубок ученые имитировали структуру биологических мембран: по сути, это матрица с порами внутри мембраны. Они использовали особенно маленькие нанотрубки — более чем в 50 000 раз тоньше человеческого волоса.Эти крошечные нанотрубки обеспечивают очень сильный поток воды, но они настолько узкие, что только одна молекула воды может проходить через трубку за раз. И самое главное, ионы соли слишком велики, чтобы пройти через трубку.

Исследователи считают, что новое открытие имеет важное значение для следующего поколения как процессов очистки воды, так и высокопроницаемых мембранных технологий.

Дополнительный отчет от Трейси Педерсен, сотрудника Live Science.

Следуйте за Стефани Паппас в Twitter и Google+ .Следуйте за нами @livescience , Facebook и Google+ .

Подробнее об углероде:

1.3 Физические и химические свойства — Химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определять свойства и изменения вещества как физические или химические
• Определять свойства материи как экстенсивные или интенсивные

Характеристики, позволяющие отличить одно вещество от другого, называются свойствами.Физическое свойство — это характеристика вещества, не связанная с изменением его химического состава. Знакомые примеры физических свойств включают плотность, цвет, твердость, точки плавления и кипения, а также электропроводность. Мы можем наблюдать некоторые физические свойства, такие как плотность и цвет, без изменения физического состояния наблюдаемой материи. Другие физические свойства, такие как температура плавления железа или температура замерзания воды, можно наблюдать только по мере того, как материя претерпевает физические изменения.Физическое изменение — это изменение состояния или свойств материи без какого-либо сопутствующего изменения ее химического состава (идентичности веществ, содержащихся в материи). Мы наблюдаем физические изменения, когда воск тает, когда сахар растворяется в кофе и когда пар конденсируется в жидкую воду (рис. 1). Другие примеры физических изменений включают намагничивание и размагничивание металлов (как это делается с обычными бирками для защиты от кражи) и измельчение твердых частиц в порошки (которые иногда могут приводить к заметным изменениям цвета).В каждом из этих примеров происходит изменение физического состояния, формы или свойств вещества, но не изменяется его химический состав.

Рис. 1. (a) Воск претерпевает физические изменения, когда твердый воск нагревается и образует жидкий воск. (б) Конденсация пара внутри кастрюли — это физическое изменение, поскольку водяной пар превращается в жидкую воду. (кредит a: модификация работы «95jb14» / Wikimedia Commons; кредит b: модификация работы «mjneuby» / Flickr)

Изменение одного типа вещества в другой тип (или невозможность изменения) — это химическое вещество недвижимость .Примеры химических свойств включают воспламеняемость, токсичность, кислотность, реакционную способность (многие типы) и теплоту сгорания. Железо, например, соединяется с кислородом в присутствии воды с образованием ржавчины; хром не окисляется (рис. 2). Нитроглицерин очень опасен, потому что легко взрывается; неон почти не представляет опасности, потому что он очень инертен.

Рис. 2. (a) Одно из химических свойств железа — то, что оно ржавеет; (б) одно из химических свойств хрома состоит в том, что это не так.(кредит а: модификация работы Тони Хисгетта; кредит б: модификация работы «Атома» / Wikimedia Commons)

Чтобы определить химическое свойство, мы ищем химическое изменение. Химическое изменение всегда производит один или несколько типов материи, которые отличаются от материи, существовавшей до изменения. Образование ржавчины — это химическое изменение, потому что ржавчина — это другой тип вещества, чем железо, кислород и вода, присутствовавшие до образования ржавчины. Взрыв нитроглицерина — это химическое изменение, потому что образующиеся газы представляют собой вещества, очень отличающиеся от исходного вещества.Другие примеры химических изменений включают реакции, которые проводятся в лаборатории (например, взаимодействие меди с азотной кислотой), все формы горения (горения) и приготовление, переваривание или гниение пищи (рис. 3).

Рис. 3. (a) Медь и азотная кислота претерпевают химические изменения с образованием нитрата меди и коричневого газообразного диоксида азота. (b) Во время горения спички целлюлоза в спичке и кислород воздуха подвергаются химическому изменению с образованием диоксида углерода и водяного пара.(c) Приготовление красного мяса вызывает ряд химических изменений, включая окисление железа в миоглобине, что приводит к знакомому изменению цвета с красного на коричневый. (г) Банан становится коричневым — это химическое изменение, связанное с образованием новых, более темных (и менее вкусных) веществ. (Фото b: модификация работы Джеффа Тернера; кредит c: модификация работы Глории Кабада-Леман; кредит d: модификация работы Роберто Верцо)

Свойства материи попадают в одну из двух категорий. Если свойство зависит от количества присутствующего вещества, это обширное свойство .Масса и объем вещества являются примерами обширных свойств; например, галлон молока имеет большую массу и объем, чем чашка молока. Стоимость обширной собственности прямо пропорциональна количеству рассматриваемого вещества. Если свойство образца вещества не зависит от количества присутствующего вещества, это интенсивное свойство . Температура — это пример интенсивного свойства. Если галлон и чашка молока имеют температуру 20 ° C (комнатная температура), при их объединении температура остается на уровне 20 ° C.В качестве другого примера рассмотрим различные, но взаимосвязанные свойства тепла и температуры. Брызги горячего кулинарного масла на руку вызывают кратковременный небольшой дискомфорт, тогда как горшок с горячим маслом вызывает серьезные ожоги. И капля, и горшок с маслом имеют одинаковую температуру (интенсивное свойство), но горшок явно содержит гораздо больше тепла (экстенсивное свойство).

Опасный алмаз

Вы могли видеть символ, показанный на Рисунке 4, на контейнерах с химикатами в лаборатории или на рабочем месте.Этот алмаз с химической опасностью, который иногда называют «огненным алмазом» или «опасным алмазом», дает ценную информацию, которая кратко описывает различные опасности, о которых следует помнить при работе с определенным веществом.

Рис. 4. Алмазный алмаз Национального агентства противопожарной защиты (NFPA) обобщает основные опасности химического вещества.

Национальное агентство противопожарной защиты (NFPA) 704 Система идентификации опасностей была разработана NFPA для предоставления информации о безопасности определенных веществ.Система детализирует воспламеняемость, реактивность, здоровье и другие опасности. Верхний (красный) ромб внутри общего символа ромба указывает уровень пожарной опасности (диапазон температур для точки вспышки). Синий (левый) ромб указывает на степень опасности для здоровья. Желтый (правый) ромб указывает на опасность реакционной способности, например, насколько легко вещество подвергнется детонации или сильному химическому изменению. Белый (нижний) ромб указывает на особые опасности, например, если он является окислителем (который позволяет веществу гореть в отсутствие воздуха / кислорода), вступает в необычную или опасную реакцию с водой, является коррозионным, кислотным, щелочным, биологическая опасность, радиоактивность и т. д.Каждая опасность оценивается по шкале от 0 до 4, где 0 означает отсутствие опасности, а 4 — чрезвычайно опасность.

Хотя многие элементы сильно различаются по своим химическим и физическим свойствам, некоторые элементы обладают схожими свойствами. Мы можем идентифицировать наборы элементов, которые демонстрируют общее поведение. Например, многие элементы хорошо проводят тепло и электричество, а другие плохо проводят. Эти свойства можно использовать для сортировки элементов по трем классам: металлы (элементы с хорошей проводимостью), неметаллы (элементы с плохой проводимостью) и металлоиды (элементы, обладающие свойствами как металлов, так и неметаллов).

Периодическая таблица — это таблица элементов, в которой элементы с похожими свойствами расположены близко друг к другу (рис. 4). Вы узнаете больше о таблице Менделеева, продолжая изучать химию.

Рис. 4. Периодическая таблица показывает, как элементы могут быть сгруппированы по определенным схожим свойствам. Обратите внимание, что цвет фона указывает, является ли элемент металлом, металлоидом или неметаллом, тогда как цвет символа элемента указывает, является ли элемент твердым, жидким или газообразным.

Все вещества обладают определенными физическими и химическими свойствами и могут претерпевать физические или химические изменения. Физические свойства, такие как твердость и температура кипения, и физические изменения, такие как плавление или замерзание, не влекут за собой изменение состава вещества. Химические свойства, такие как воспламеняемость и кислотность, а также химические изменения, такие как ржавление, приводят к образованию вещества, которое отличается от того, что было раньше.

Измеримые свойства делятся на две категории.Обширные свойства зависят от количества присутствующего вещества, например, от массы золота. Интенсивные свойства не зависят от количества присутствующего вещества, например, плотности золота. Тепло — это пример экстенсивного свойства, а температура — пример интенсивного свойства.

Химия: упражнения в конце главы

1. Классифицируйте шесть подчеркнутых свойств в следующем абзаце как химические или физические:

   Фтор — это бледно-желтый газ , который вступает в реакцию с большинством веществ .Свободный элемент плавится при −220 ° C и кипит при −188 ° C . Мелкодисперсные металлы горят во фторе ярким пламенем. Девятнадцать граммов фтора вступят в реакцию с 1,0 граммами водорода .

2. Классифицируйте каждое из следующих изменений как физические или химические:

   (а) конденсация пара

   (б) сжигание бензина

   (в) сквашивание молока

   (г) растворение сахара в воде

   (д) плавка золота

3. Классифицируйте каждое из следующих изменений как физические или химические:

   (а) сжигание угля

   (б) таяние льда

   (c) смешивание шоколадного сиропа с молоком

   (г) взрыв петарды

   (д) намагничивание отвертки

4. Объем пробы газообразного кислорода изменился с 10 мл до 11 мл при изменении температуры.Это химическое или физическое изменение?
5. 2,0-литровый объем газообразного водорода в сочетании с 1,0 литром газообразного кислорода для получения 2,0 литров водяного пара. Кислород претерпевает химические или физические изменения?
6. Объясните разницу между экстенсивными и интенсивными свойствами.
7. Укажите следующие свойства как обширные или интенсивные.

   (а) том

   (б) температура

   (в) влажность

   (г) тепло

   (е) точка кипения

8. Плотность (d) вещества — это интенсивное свойство, которое определяется как отношение его массы (m) к его объему (V).

   [латекс] \ text {density} = \ frac {\ text {mass}} {\ text {volume}} [/ latex] [latex] \ text {d} = \ frac {\ text {m}} {\ текст {V}} [/ latex]

   Учитывая, что масса и объем являются экстенсивными свойствами, объясните, почему их соотношение, плотность, является интенсивным.

17 удивительных химических фактов, которые поразят вас

Углеродный кластер в форме футбольного мяча C ₆₀ был назван «самой красивой молекулой», и если вы разбираетесь в симметрии, легко понять почему.Но если вы когда-нибудь любили химию в школе или действительно сделали карьеру в области химии, вы знаете, что химия выходит за рамки «красоты».

Как и в физике, химии присущ романтика, которая проистекает из «истины», а не из классических эстетических особенностей. Надеюсь, эти краткие химические факты и лакомые кусочки пробудят или возобновят интерес к этой благородной области науки.

1. Удары молнии выделяют озон, отсюда характерный запах после грозы

Озон, тройная молекула кислорода, которая действует как защитное стратосферное одеяло от ультрафиолетовых лучей, создается в природе молнией.При ударе молния расщепляет молекулы кислорода в атмосфере на радикалы, которые превращаются в озон. Запах озона очень резкий, часто описывается как похожий на запах хлора. Вот почему возникает ощущение «чистого» запаха после грозы.

2. Единственными двумя не серебристыми металлами являются золото и медь.

Металл — это элемент, который легко образует положительные ионы (катионы) и имеет металлические связи. Эти элементы имеют электроны, которые слабо прикреплены к атомам и легко переносят их.Вот почему металлы являются отличными проводниками электричества и тепла — потому что электроны перемещают энергию.

Электроны большинства металлов одинаково отражают цвета, поэтому солнечный свет отражается как белый цвет. Однако золото и медь поглощают синий и фиолетовый свет, оставляя желтый свет. Здесь стоит отметить, что медь — единственный металл, обладающий естественными антибактериальными свойствами.

3. Вода расширяется при замерзании, в отличие от других веществ

Обычно, когда что-то холодное, оно сжимается.Это потому, что температура описывает атомную вибрацию — чем больше вибрация, тем больше места требуется, а значит, и расширение. Вода — исключение. Несмотря на то, что в замерзшем состоянии он меньше вибрирует, лед занимает больше объема. Это из-за странной формы молекулы воды.

Если вы помните свою «Химию 101», молекула воды выглядит как Микки Маус, атом кислорода, расположенный в центре (лицо), и два атома водорода, каждый под углом (уши Микки). Из-за того, как кислород и водород связываются, молекула воды представляет собой открытую структуру с большим пространством.Когда вода замерзает, она высвобождает энергию, потому что может образоваться много очень прочных связей. Но он занимает больше места. Итак, лед расширяется при замерзании. Еще один интересный факт, о котором стоит упомянуть, — горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.

4. Стекло на самом деле жидкость, оно течет очень и очень медленно

Это правда, мистер Фриз.

Поскольку стекло не является ни жидким, ни твердым, объяснить его намного сложнее, чем некоторые думают. В стакане молекулы все еще текут, но с очень низкой скоростью, почти незаметной.По сути, недостаточно классифицировать стекла как жидкость, но и как твердое вещество. Вместо этого химики классифицируют стекла как аморфные твердые тела — состояние где-то между этими двумя состояниями материи. Существует также такая вещь, как металлическое стекло — класс материалов, которые в три раза прочнее титана и имеют модуль упругости кости, при этом они чрезвычайно легкие

.

5. Каждому атому водорода в вашем теле, вероятно, 13,5 миллиарда лет, потому что они были созданы при рождении Вселенной

В точке эпицентра, во время сингулярности Вселенной, самым первым химическим элементом был водород.Все остальные сопровождались превращением водорода в гелий, который затем превращался в углерод и так далее. Примерно 73% массы видимой Вселенной находится в форме водорода. Гелий составляет около 25% массы, а все остальное составляет всего 2%. По массе водород и гелий вместе составляют менее 1% Земли.

6. Сверхтекучий гелий бросает вызов гравитации и лазает по стенам

Замечательный переход в свойствах жидкого гелия происходит при температуре 2.17K (очень близко к абсолютному нулю), называемая «лямбда-точкой» для гелия. Часть жидкости становится «сверхтекучей», жидкостью с нулевой вязкостью, которая будет быстро перемещаться через любую пору в устройстве.

7. Если вы нальете горсть соли в стакан с водой, уровень воды упадет.

По закону Ахимеда, когда вы заходите в ванну, уровень воды тут же поднимается. Но когда вы добавляете объем хлорида натрия (соли) в объем воды, общий объем фактически уменьшается на до 2%.Что дает? Чистое уменьшение наблюдаемого объема происходит из-за того, что молекулы растворителя становятся более упорядоченными вблизи растворенных ионов.

8. И алмаз, и графит полностью состоят из углерода и ничего более

Хотя украшение в короне и грифель карандаша сделаны из одного и того же материала, разница между ними заключается в форме. А именно, алмаз и графит по-разному расположены в пространстве, что делает их аллотропами из углерода.

9. Астатин — самый редкий элемент, встречающийся в природе в земной коре.

Названный в честь греческого слова «нестабильный» ( astatos ), Астатин представляет собой природный полуметалл, получаемый при распаде урана и тория.В наиболее стабильном виде элемент имеет полупериод всего 8,1 часа. Кажется, что вся корка содержит около 28 г элемента. Если ученым когда-либо придется его использовать, им придется создавать его с нуля. На данный момент произведено всего 0,00000005 грамма астата.

10. Эти бакиболлы продаются по цене 167 миллионов долларов за грамм. Единственное, что в мире дороже, это антивещество

.
Предоставлено: Оксфордский университет

. Оксфордский стартап недавно продал эндоэдральные фуллерены по цене 167 миллионов долларов за грамм.По данным Designer Carbon Materials — единственной компании в мире, производящей этот экзотический материал, — она ​​продала 200 микрограммов чистых эндоэдральных фуллеренов за 33 400 долларов.

11. ДНК — негорючий

ДНК

, также известная как план жизни, содержит все биологические инструкции, которые делают каждый вид уникальным. Молекула жизни также на удивление прочна, поскольку считается естественным антипиреном и подавителем огня. Его огнестойкие свойства обусловлены химической структурой ДНК — при нагревании фосфатсодержащий каркас производит фосфорную кислоту, которая химически удаляет воду, оставляя после себя негорючие, богатые углеродом остатки.Другие основания, такие как азот, реагируют с образованием аммиака, который препятствует горению. В будущем исследователи планируют покрыть ткань ДНК, чтобы изготавливать легковоспламеняющуюся одежду.

12. Один дюйм дождя равен 10 дюймам снега

Когда температура составляет около 30 градусов F (0 градусов C), один дюйм жидких осадков выпадет как 10 дюймов снега — при условии, что все дожди — это только снег.

13. Технически резиновая шина представляет собой одну единственную гигантскую полимеризованную молекулу

Некоторые молекулы могут быть очень большими, но большинство из них остаются микроскопическими.Но не вулканизированная шина — это все одна, большая, долбаная молекула! По сути, вулканизированная шина состоит из крупных полимерных цепей, сшитых вместе ковалентными связями.

14. Подушки безопасности вашего автомобиля забиты солевым азидом натрия, который

очень токсичен

Когда происходит столкновение, датчики автомобиля вызывают электрический импульс, который за доли секунды резко повышает температуру солей. Затем они разлагаются на безвредный газообразный азот, быстро расширяя подушку безопасности.

15. Знаменитый химик Гленн Сиборг был единственным человеком, который мог написать свой адрес в химических элементах

Он написал бы Sg, Lr, Bk, Cf, Am . Это Сиборгиум (Sg), названный в честь самого Сиборга; Лоуренсиум (Lr), названный в честь Национальной лаборатории Лоуренса Беркли; Берклиум (Bk), названный в честь города Беркли, где проживает Калифорнийский университет в Беркли; Калифорний (Cf), названный в честь штата Калифорния; Америций (Am), названный в честь Америки.

16.Воздух становится жидким при -190 ° C

Обычно материя находится в одном из четырех состояний: твердое, жидкое, газообразное и плазменное. Воздух, которым мы все дышим, является газообразным, но, как и любое другое вещество, он может изменять свое состояние под воздействием определенной температуры и давления. Воздух представляет собой смесь азота, кислорода и других газов. Газ можно сжижать путем сжатия и охлаждения до чрезвычайно низких температур — при нормальном атмосферном давлении воздух должен быть охлажден до -200 ° C, а при высоком давлении (обычно 200 атмосфер) до -141 ° C для преобразования в жидкость.Жидкий воздух используется в коммерческих целях для замораживания других веществ и особенно в качестве промежуточной стадии при производстве азота, кислорода, аргона и других инертных газов.

17. Марс красный из-за оксида железа

Предоставлено: Pixabay.

В то время как Землю иногда называют «голубым мрамором», потому что она в основном покрыта океанами и имеет плотную атмосферу, придающую ей синий оттенок, Марс покрыт большим количеством оксида железа — это те же соединения, которые дают кровь и ржавчина их отчетливого цвета.В свете этого не случайно Марс, который иногда появляется как ярко-красная «звезда», был назван в честь греческого бога войны.

1910.106 — Легковоспламеняющиеся жидкости. | Управление охраны труда

«Склады общего пользования». Хранение должно осуществляться в соответствии с Таблицей H-14 или H-15 и в зданиях или в частях таких зданий, отрезанных стандартными брандмауэрами.В том же месте можно хранить материалы, не создающие опасности возгорания легковоспламеняющихся жидкостей.

ТАБЛИЦА H-14 — ВНУТРЕННЕЕ ХРАНЕНИЕ КОНТЕЙНЕРА

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Когда 2 или более категорий материалов хранятся в одной куче, максимальный галлон, разрешенный в этой куче, должен быть наименьшим из 2 или более отдельных максимальных галлонов.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Проходы должны быть предусмотрены так, чтобы ни один контейнер не располагался на расстоянии более 12 футов от прохода. Основные проходы должны иметь ширину не менее 3 футов, а боковые проходы — не менее 4 футов.широкий.

ПРИМЕЧАНИЕ 3: Каждая свая должна быть отделена друг от друга не менее чем на 4 фута.

ПРИМЕЧАНИЕ 4: FP означает Flashpoint. (Число в скобках указывает соответствующее количество бочек емкостью 55 галлонов.)

ТАБЛИЦА H-15 — ВНУТРЕННИЙ ПОРТАТИВНЫЙ БАК

ПРИМЕЧАНИЕ 1: Когда одна или несколько категорий материалов хранятся в одной куче, максимальный галлон, разрешенный в этой куче, должен быть наименьшим из 2 или более отдельных максимальных галлонов.

ПРИМЕЧАНИЕ 2: Проходы должны быть предусмотрены таким образом, чтобы ни одна переносная цистерна не располагалась на расстоянии более 12 футов от прохода. Основные проходы должны иметь ширину не менее 8 футов, а боковые проходы — не менее 4 футов.

ПРИМЕЧАНИЕ 3: Каждая свая должна быть отделена друг от друга не менее чем на 4 фута.

ПРИМЕЧАНИЕ 4: FP означает Flashpoint.

Радиоактивность и ядерная химия — Химия

3.1 Основные формы радиоактивности

Альфа-частица (α)

Бета-частица (β)

Гамма-излучение (γ)

Излучение позитронов (распад β ⁺ ) и захват электронов

Ядерное деление

3.2 радиоактивных полужизни

3.3 Биологические эффекты радиационного воздействия

3,4 Использование радиоактивных изотопов

3.5 Краткое содержание главы

3,6 Ссылки

Радиоактивность и ядерная химия

Атомная теория девятнадцатого века предполагала, что ядра имеют фиксированный состав. Но в 1896 году французский ученый Анри Беккерель обнаружил, что соединение урана, помещенное рядом с фотографической пластиной, создает изображение на пластине, даже если это соединение было завернуто в черную ткань.Он предположил, что соединение урана испускает какое-то излучение, которое проходит через ткань, обнажая фотографическую пластинку. Дальнейшие исследования показали, что излучение представляет собой комбинацию частиц и электромагнитных лучей, а его конечным источником является атомное ядро. Эти эманации в конечном итоге получили общее название радиоактивность .

После случайного открытия Беккерелем радиоактивности многие выдающиеся ученые начали исследовать это новое интригующее явление.Среди них были Мария Кюри (первая женщина, получившая Нобелевскую премию и единственный человек, получивший две Нобелевские премии по разным наукам — химии и физике), которая первой ввела термин «радиоактивность», и Эрнест Резерфорд (из известность эксперимента с золотой фольгой), который исследовал и назвал три наиболее распространенных типа излучения. В начале двадцатого века было открыто много радиоактивных веществ, свойства излучения были исследованы и количественно определены, и было разработано твердое понимание радиации и ядерного распада.

Самопроизвольное превращение нестабильного нуклида в другой — это радиоактивный распад . Нестабильный нуклид называется материнским нуклидом ; нуклид, образующийся в результате распада, известен как дочерний нуклид . Дочерний нуклид может быть стабильным или может сам распадаться. Излучение, производимое во время радиоактивного распада, таково, что дочерний нуклид находится ближе к полосе стабильности, чем родительский нуклид, поэтому расположение нуклида относительно полосы стабильности может служить индикатором того, какой тип распада он будет претерпевать ( Рисунок 3.1).

Рис. 3.1 Ядро урана-238 (родительский нуклид) подвергается α-распаду с образованием тория-234 (дочернего нуклида). Альфа-частица удаляет два протона (зеленый цвет) и два нейтрона (серый цвет) из ядра урана-238.

3.1 Основные формы радиоактивности

Альфа-частица (α)

Эксперименты Резерфорда показали, что существует три основных формы радиоактивных выбросов. Первая называется альфа-частица , что обозначается греческой буквой α.Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов и аналогична ядру гелия. (Мы часто используем ₂ ⁴ He для представления альфа-частицы.) Она имеет заряд 2+. Когда радиоактивный атом испускает альфа-частицу, атомный номер исходного атома уменьшается на два (из-за потери двух протонов), а его массовое число уменьшается на четыре (из-за потери четырех ядерных частиц). Мы можем представить эмиссию альфа-частицы с помощью химического уравнения — например, эмиссия альфа-частицы урана-235 выглядит следующим образом:

Вместо того, чтобы называть это уравнение химическим уравнением, мы называем его ядерным уравнением , чтобы подчеркнуть, что изменение происходит в атомном ядре.Откуда мы знаем, что продуктом этой реакции является ₉₀ ²³¹ Th? Мы используем закон сохранения материи , , , , который гласит, что материя не может быть создана или разрушена. Это означает, что у нас должно быть одинаковое количество протонов и нейтронов по обе стороны ядерного уравнения. Если наше ядро ​​урана теряет 2 протона, остается 90 протонов, идентифицируя элемент как торий. Более того, если мы потеряем четыре ядерные частицы из исходных 235, останется 231.Таким образом, мы используем вычитание, чтобы идентифицировать изотоп атома Th — в данном случае ₉₀ ²³¹ Th.

Бета-частица (β)

Второй тип радиоактивного излучения называется бета-частица , что обозначается греческой буквой β. Бета-частица — это электрон, выброшенный из ядра (не из электронных оболочек вокруг ядра) и имеющий заряд -1. Мы также можем представить бета-частицу как _-1 ⁰ e.Чистый эффект испускания бета-частиц на ядро ​​заключается в том, что нейтрон превращается в протон. Общее массовое число остается прежним, но поскольку количество протонов увеличивается на единицу, атомный номер увеличивается на единицу. Углерод-14 распадается с испусканием бета-частицы:

Опять же, сумма атомных номеров одинакова с обеих сторон уравнения, как и сумма массовых чисел. (Обратите внимание, что электрону присвоен «атомный номер» –1, равный его заряду.)

Гамма-излучение (γ)

Третий основной тип радиоактивного излучения — это не частица, а, скорее, очень энергичная форма электромагнитного излучения , называемая гамма-излучением , обозначаемая греческой буквой γ.Электромагнитное излучение можно разделить на разные категории в зависимости от длины волны и энергии фотонов. Электромагнитный спектр, показанный на рисунке 3.2, показывает основные категории электромагнитного излучения. Обратите внимание, что человеческие сенсорные адаптации зрения и слуха эволюционировали для обнаружения электромагнитного излучения, при этом радиоволны имеют длину волны от 1 мм до 100 км, а видимый свет — с длинами волн от 380 до 700 нм. Технологические достижения помогли человечеству использовать другие формы электромагнитного излучения, включая рентгеновские лучи и микроволны.

Рисунок 3.2 Электромагнитный спектр. Диаграмма электромагнитного спектра, показывающая различные свойства в диапазоне частот и длин волн. Изображение доступно из Википедии

Некоторое электромагнитное излучение с очень короткими длинами волн достаточно активно, чтобы выбивать электроны из атомов в образце вещества и делать его электрически заряженным. Типы излучения, которые могут это сделать, называются ионизирующими излучениями .Рентгеновские лучи и гамма-лучи являются примерами ионизирующего излучения. Некоторые радиоактивные материалы при распаде излучают гамма-излучение. Например, при распаде радиоактивного технеция-99 испускается гамма-излучение. Обратите внимание, что при радиоактивном распаде, когда происходит испускание гамма-излучения, идентичность исходного материала не изменяется, поскольку физически частицы не испускаются.

Иногда радиоактивный распад образца может привести к выбросу нескольких форм радиоактивности.Например, при радиоактивном распаде радона-222 испускаются как альфа-, так и гамма-излучение, причем последнее имеет энергию 8,2 × 10 ⁻¹⁴ Дж на одно распавшееся ядро:

Может показаться, что это не такая уж большая энергия, но если бы 1 моль атомов Rn распался, энергия гамма-излучения составила бы 4,9 × 10 ⁷ кДж!

Альфа, бета и гамма-излучение обладают различной способностью проникать в материю. Относительно большая альфа-частица легко останавливается материей (хотя она может передавать значительное количество энергии веществу, с которым контактирует).Бета-частицы незначительно проникают в вещество, возможно, максимум на несколько сантиметров. Гамма-лучи могут глубоко проникать в материю и передавать большое количество энергии окружающей материи. Таблица 3.1 суммирует свойства трех основных типов радиоактивных выбросов, а Рисунок 3.3 суммирует способность каждого радиоактивного типа проникать в материю.

Таблица 3.1 Три основных формы радиоактивных выбросов

Рисунок 3.3 Иллюстрация относительной способности трех различных типов ионизирующего излучения проникать в твердое вещество. Типичные альфа-частицы (α) задерживаются листом бумаги, а бета-частицы (β) задерживаются алюминиевой пластиной. Гамма-излучение (γ) затухает при проникновении в свинец. Рисунок предоставлен Stannered

Излучение позитронов (β ⁺ распад) и захват электронов

В дополнение к трем основным типам радиоактивных частиц, перечисленным выше, были обнаружены два дополнительных, менее распространенных типа выбросов.К ним относятся испускание позитронов и захват электронов .

Эмиссия позитрона (β ⁺ распад ) — это испускание позитрона из ядра. Кислород-15 — пример нуклида, испускающего позитроны:

Излучение позитронов наблюдается для нуклидов с низким отношением n: p. Эти нуклиды находятся ниже зоны стабильности. Распад позитрона — это превращение протона в нейтрон с испусканием позитрона.Отношение n: p увеличивается, и дочерний нуклид находится ближе к полосе стабильности, чем родительский нуклид. Позитрон имеет массу электрона, но имеет положительный заряд. Таким образом, общая масса нуклида не изменяется, но атомный номер уменьшается на единицу, что вызывает изменение элементной идентичности дочернего изотопа.

Захват электронов происходит, когда один из внутренних электронов в атоме захватывается ядром атома. Например, калий-40 подвергается электронному захвату:

Захват электрона происходит, когда электрон внутренней оболочки соединяется с протоном и превращается в нейтрон.Потеря электрона внутренней оболочки оставляет вакансию, которая будет заполнена одним из внешних электронов. Когда внешний электрон падает в вакансию, он излучает энергию. В большинстве случаев излучаемая энергия будет иметь форму рентгеновского излучения. Как и эмиссия позитронов, захват электронов происходит для «богатых протонами» ядер, лежащих ниже зоны стабильности. Захват электрона оказывает на ядро ​​тот же эффект, что и испускание позитрона: атомный номер уменьшается на единицу, а массовое число не изменяется.Это увеличивает соотношение n: p, и дочерний нуклид находится ближе к полосе стабильности, чем родительский нуклид. Трудно предсказать, произойдет ли захват электронов или испускание позитронов. Выбор в первую очередь обусловлен кинетическими факторами, причем тот, который требует меньшей энергии активации, является более вероятным.

Рисунок 3.4 суммирует эти типы распада вместе с их уравнениями и изменениями атомных и массовых чисел.

Рисунок 3.4. Резюме типа, ядерного уравнения, представления и любых изменений массы или атомных номеров для различных типов распада.

Ядерное деление

Иногда ядро ​​атома распадается на более мелкие части в результате радиоактивного процесса, называемого спонтанным делением (или делением). Обычно дочерние изотопы, образующиеся при делении, представляют собой разнообразную смесь продуктов, а не конкретный изотоп, как при испускании альфа- и бета-частиц. Часто при делении образуются избыточные нейтроны, которые иногда захватываются другими ядрами, что может вызвать дополнительные радиоактивные события.Уран-235 подвергается самопроизвольному делению в небольшой степени. Одна типичная реакция —

.

, где ₀ ¹ n нейтрон. Как и в случае любого ядерного процесса, суммы атомных и массовых чисел должны быть одинаковыми с обеих сторон уравнения. Спонтанное деление обнаруживается только в крупных ядрах. Самым маленьким ядром, демонстрирующим спонтанное деление, является свинец-208. (Деление — это радиоактивный процесс, используемый на атомных электростанциях и одном из типов ядерных бомб.)

(Вернуться к началу)

3.2 Радиоактивные полужизни

Каждый радиоактивный нуклид имеет характеристический постоянный период полураспада ( t _1/2 ), время, необходимое для распада половины атомов в образце. Период полураспада изотопа позволяет нам определить, как долго образец полезного изотопа будет доступен и как долго образец нежелательного или опасного изотопа должен храниться, прежде чем он распадется до достаточно низкого уровня излучения, который больше не является допустимым. проблема.

Например, кобальт-60, изотоп, излучающий гамма-лучи, используемый для лечения рака, имеет период полураспада 5,27 года (рис. 3.5). В данном источнике кобальта-60, поскольку половина ядер распадается каждые 5,27 года, как количество материала, так и интенсивность испускаемого излучения сокращаются вдвое каждые 5,27 года. Обратите внимание, что для данного вещества интенсивность излучения, которое оно производит, прямо пропорциональна скорости распада вещества и количеству вещества. Таким образом, источник кобальта-60, который используется для лечения рака, необходимо регулярно заменять, чтобы он оставался эффективным.

Рисунок 3.5. Распад кобальта-60. Для кобальта-60, период полураспада которого составляет 5,27 года, 50% остается через 5,27 года (один период полураспада), 25% остается через 10,54 года (два периода полураспада), 12,5% остается через 15,81 года (три период полураспада) и так далее. Обратите внимание, что каждый период полураспада имеет одинаковую продолжительность.

Поскольку каждый период полураспада радионуклида имеет одинаковый период времени, мы можем использовать следующее уравнение для расчета, сколько радиоактивного нуклида остается после прохождения любого числа (n) периодов полураспада:

Практическая задача:

Вопрос: Период полураспада Zn-71 равен 2.4 минуты. Если бы в начале было 100,0 г, сколько граммов осталось бы по прошествии 7,2 минут?

Раствор:

Шаг 1. Определите количество прошедших периодов полураспада: количество периодов полураспада = прошедшее время, разделенное на период полураспада (убедитесь, что единицы времени совпадают !!)

Шаг 2. Используйте уравнение «Остаточный изотоп», чтобы определить, сколько изотопа останется после того, как пройдет период полураспада, определенный на шаге 1.

(Вернуться к началу)

3.3 Биологические эффекты радиационного воздействия

Существует большая разница в величине биологического воздействия неионизирующего излучения (например, света и микроволн) и ионизирующего излучения , излучение достаточно энергичное, чтобы выбивать электроны из молекул (например, α- и β-частицы, γ-лучи, рентгеновские лучи и высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение) (Рисунок 3.6).

Рисунок 3.6. Повреждающее действие ионизирующего излучения. Низкочастотное электромагнитное излучение с меньшей энергией является неионизирующим, а электромагнитное излучение с более высокой частотой и большей энергией — ионизирующим.

Энергия, поглощенная неионизирующим излучением, ускоряет движение атомов и молекул, что эквивалентно нагреву образца. Хотя биологические системы чувствительны к теплу (о чем мы можем узнать, прикоснувшись к горячей плите или проведя день на пляже на солнце), для достижения опасного уровня необходимо большое количество неионизирующего излучения.Ионизирующее излучение, однако, может вызвать гораздо более серьезные повреждения, разрывая связи или удаляя электроны в биологических молекулах, нарушая их структуру и функцию (рис. 3.7).

Рисунок 3.7. Биологические эффекты ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение может напрямую повредить биомолекулу, ионизируя ее или разрывая связи

Радиация может нанести вред всему телу (соматическое повреждение) или яйцеклеткам и сперме (генетическое повреждение).Его эффекты более выражены в клетках, которые быстро воспроизводятся, таких как слизистая оболочка желудка, волосяные фолликулы, костный мозг и эмбрионы. Вот почему пациенты, проходящие лучевую терапию, часто испытывают тошноту или тошноту в животе, теряют волосы, болят кости и т. Д., И почему необходимо соблюдать особую осторожность при прохождении лучевой терапии во время беременности.

(Вернуться к началу)

3,4 Использование радиоактивных изотопов

Радиоактивные изотопы имеют те же химические свойства, что и стабильные изотопы того же элемента, но излучают излучение, которое можно обнаружить.Если мы заменим один (или несколько) атом (ов) радиоизотопом (ами) в соединении, мы сможем отслеживать их, отслеживая их радиоактивные выбросы. Этот тип соединения называется радиоактивным индикатором (или радиоактивным индикатором ). Радиоизотопы используются для отслеживания биохимических реакций или для определения того, как вещество распределяется в организме. Радиоактивные индикаторы также используются во многих медицинских приложениях, включая диагностику и лечение. Они также используются во многих других отраслях промышленности для измерения износа двигателя, анализа геологических образований вокруг нефтяных скважин и многого другого.

Радиоизотопы произвели революцию в медицинской практике, где они широко используются. Ежегодно в Соединенных Штатах проводится более 10 миллионов процедур ядерной медицины и более 100 миллионов испытаний ядерной медицины. Четыре типичных примера радиоактивных индикаторов, используемых в медицине, — это технеций-99, таллий-201, йод-131 и натрий-24. Поврежденные ткани сердца, печени и легких преимущественно поглощают определенные соединения технеция-99. После инъекции местоположение соединения технеция и, следовательно, поврежденной ткани может быть определено путем обнаружения γ-лучей, испускаемых изотопом Tc-99.Таллий-201 (рис. 3.8) концентрируется в здоровой сердечной ткани, поэтому два изотопа, Tc-99 и Tl-201, используются вместе для исследования сердечной ткани. Йод-131 концентрируется в щитовидной железе, печени и некоторых частях мозга. Поэтому его можно использовать для контроля зоба и лечения заболеваний щитовидной железы, таких как болезнь Грейвса, а также опухолей печени и головного мозга. Солевые растворы, содержащие соединения натрия-24, вводятся в кровоток, чтобы помочь найти препятствия для кровотока.

Рисунок 3.8. Введение таллия-201 пациенту с последующим проведением стресс-теста дает медицинским работникам возможность визуально анализировать работу сердца и кровоток. (кредит: модификация работы «Blue0ctane» / Wikimedia Commons)

Радиоизотопы, используемые в медицине, обычно имеют короткий период полураспада — например, Tc-99 имеет период полураспада 6,01 часа. Это делает Tc-99 практически невозможным для хранения и чрезмерно дорогим для транспортировки, поэтому его вместо этого производят на месте.Больницы и другие медицинские учреждения используют Mo-99 (который в основном извлекается из продуктов деления U-235) для производства Tc-99. Mo-99 подвергается β-распаду с периодом полураспада 66 часов, а затем Tc-99 извлекается химически (рис. 3.9). Исходный нуклид Mo-99 является частью иона молибдата; при распаде образует ион пертехнетата. Эти два водорастворимых иона разделяют с помощью колоночной хроматографии, причем ион молибдата с более высоким зарядом адсорбируется на оксиде алюминия в колонке, а ион пертехнетата с более низким зарядом проходит через колонку в растворе.Несколько микрограммов Mo-99 могут произвести достаточно Tc-99 для проведения до 10 000 тестов.

Рисунок 3.9. (a) Первый генератор Tc-99m (около 1958 г.) используется для отделения Tc-99 от Mo-99. MoO ₄ ^2- сохраняется в матрице в столбце, тогда как TcO ₄ ^—. проходит и собирается. (b) Tc-99 использовался в этом сканировании шеи пациента с болезнью Грейвса. Сканирование показывает расположение высоких концентраций Tc-99.(кредит а: модификация работы Министерства энергетики; кредит b: модификация работы «MBq» / Wikimedia Commons)

При сканировании с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ)

радиация используется для диагностики и отслеживания состояния здоровья, а также для мониторинга лечения путем выявления того, как функционируют части тела пациента (рис. 3.10). Для выполнения ПЭТ-сканирования радиоизотоп, излучающий позитроны, производится в циклотроне, а затем присоединяется к веществу, которое используется исследуемой частью тела.Это «меченое» соединение, или радиоактивный индикатор , затем вводится пациенту (вводится внутривенно или вдыхается в виде газа), и то, как оно используется тканью, показывает, как функционирует этот орган или другая область тела.

Рисунок 3.10. ПЭТ-сканер (а) использует излучение для получения изображения того, как функционирует часть тела пациента. Сканирование, которое он производит, можно использовать для визуализации здорового мозга (b) или для диагностики заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера (c).(кредит а: модификация работы Йенса Мауса)

Например, F-18 продуцируется протонной бомбардировкой ¹⁸ O () и включается в аналог глюкозы, называемый флудезоксиглюкозой (FDG). То, как ФДГ используется организмом, дает важную диагностическую информацию; например, поскольку рак использует глюкозу иначе, чем нормальные ткани, ФДГ может выявить рак. ¹⁸ F испускает позитроны, которые взаимодействуют с соседними электронами, создавая всплеск гамма-излучения. Эта энергия обнаруживается сканером и преобразуется в подробное трехмерное цветное изображение, которое показывает, как функционирует эта часть тела пациента.Разные уровни гамма-излучения создают разную яркость и цвета изображения, которые затем могут быть интерпретированы радиологом, чтобы выявить, что происходит. Сканирование с помощью ПЭТ может выявить повреждение сердца и сердечные заболевания, помочь диагностировать болезнь Альцгеймера, указать часть мозга, пораженную эпилепсией, выявить рак, показать, на какой стадии он находится и насколько он распространился, и насколько эффективны методы лечения. В отличие от магнитно-резонансной томографии и рентгеновских лучей, которые показывают только то, как что-то выглядит, большое преимущество ПЭТ-сканирования заключается в том, что они показывают, как что-то функционирует.В настоящее время ПЭТ-сканирование обычно выполняется в сочетании с компьютерной томографией.

Радиоизотопы также могут использоваться, обычно в более высоких дозах, чем в качестве индикатора, в качестве лечения. Лучевая терапия — это использование высокоэнергетического излучения для повреждения ДНК раковых клеток, которое убивает их или препятствует их делению (рис. 3.11). Больной раком может получить внешнюю лучевую терапию , доставленную аппаратом вне тела, или внутреннюю лучевую терапию (брахитерапию) с радиоактивным веществом, которое было введено в тело.Обратите внимание, что химиотерапия похожа на внутреннюю лучевую терапию тем, что средство для лечения рака вводится в организм, но отличается тем, что химиотерапия использует химические, а не радиоактивные вещества для уничтожения раковых клеток.

Рисунок 3.11. На рисунке (а) показан аппарат с кобальтом-60, используемый для лечения рака. На схеме (b) показано, как портал машины Co-60 вращается по дуге, фокусируя излучение на целевой области (опухоль) и сводя к минимуму количество излучения, проходящего через близлежащие области.

Кобальт-60 — это синтетический радиоизотоп, получаемый нейтронной активацией Co-59, который затем подвергается β-распаду с образованием Ni-60 вместе с испусканием γ-излучения. Общий процесс:

Общая схема распада для этого графически показана на рисунке 3.12.

Рисунок 3.12. Co-60 подвергается серии радиоактивных распадов. Γ-излучения используются для лучевой терапии.

Радиоизотопы по-разному используются для изучения механизмов химических реакций у растений и животных.К ним относятся маркировка удобрений в исследованиях поглощения питательных веществ растениями и ростом сельскохозяйственных культур, исследования процессов пищеварения и производства молока у коров, а также исследования роста и метаболизма животных и растений.

Например, радиоизотоп C-14 был использован для выяснения деталей того, как происходит фотосинтез. Общая реакция:

, но процесс намного сложнее, он проходит через серию этапов, на которых образуются различные органические соединения. При изучении пути этой реакции растения подвергались воздействию CO ₂ , содержащего высокую концентрацию.Через регулярные промежутки времени растения анализировали, чтобы определить, какие органические соединения содержат углерод-14 и сколько присутствует каждого соединения. Из временной последовательности, в которой появляются соединения, и количества каждого из них, присутствующего в заданные промежутки времени, ученые узнали больше о пути реакции.

Коммерческие применения радиоактивных материалов также разнообразны (рис. 3.13). Они включают определение толщины пленок и тонких металлических листов с использованием проникающей способности различных типов излучения.Дефекты в металлах, используемых для структурных целей, могут быть обнаружены с помощью высокоэнергетического гамма-излучения кобальта-60 аналогично тому, как рентгеновские лучи используются для исследования человеческого тела. В одной из форм борьбы с вредителями мухи контролируются путем стерилизации самцов мух гамма-излучением, чтобы самки, размножающиеся с ними, не давали потомства. Многие продукты сохраняются за счет радиации, которая убивает микроорганизмы, вызывающие порчу продуктов.

Рисунок 3.13. Обычное коммерческое использование радиации включает (а) рентгеновское обследование багажа в аэропорту и (б) хранение продуктов питания.(кредит а: модификация работы министерства военно-морского флота; кредит б: модификация работы министерства сельского хозяйства США)

Америций-241, α-излучатель с периодом полураспада 458 лет, в небольших количествах используется в детекторах дыма ионизационного типа (рис. 3.14). Эмиссия α от Am-241 ионизирует воздух между двумя электродными пластинами в ионизационной камере. Батарея создает потенциал, который вызывает движение ионов, создавая, таким образом, небольшой электрический ток. Когда дым попадает в камеру, движение ионов затрудняется, что снижает проводимость воздуха.Это вызывает заметное падение тока, вызывая тревогу.

Рисунок 3.14. Внутри дымового извещателя Am-241 испускает α-частицы, которые ионизируют воздух, создавая небольшой электрический ток. Во время пожара частицы дыма препятствуют потоку ионов, уменьшая ток и вызывая тревогу. (кредит а: модификация работы «Маффет» / Wikimedia Commons)

(Вернуться к началу)

3.5 Краткое содержание главы

Радиоактивность определяется как испускание частиц и электромагнитных лучей из ядра нестабильного атома.В этой главе были представлены шесть типов излучения, образующегося во время ядерного распада, включая:

• альфа (α) распад , который состоит из двух протонов и двух нейтронов и имеет заряд +2.
• бета (β) распад , который представляет собой электрон, выброшенный из ядра (не из электронных оболочек вокруг ядра), имеет заряд -1 и не имеет массы. Внутри ядра нейтрон испускает электрон и при этом превращается в протон.
• гамма (γ) распад , который характеризуется испусканием ионизирующего излучения и не содержит массы или заряда.
• позитрон (β ⁺ ) испускание , который представляет собой позитрон, выброшенный из ядра и имеющий заряд +1 и не имеющий массы. Внутри ядра протон испускает позитрон и при этом превращается в нейтрон.
• захват электрона происходит, когда электрон внутренней оболочки соединяется с протоном и превращается в нейтрон. Потеря электрона внутренней оболочки оставляет вакансию, которая будет заполнена одним из внешних электронов. Когда внешний электрон падает в вакансию, он часто излучает энергию в виде рентгеновских лучей.
• деление ядра происходит, когда атомное ядро ​​распадается на более мелкие части в радиоактивном процессе, который высвобождает избыточные нейтроны.

Каждый радиоактивный нуклид имеет характеристический постоянный период полураспада ( t _1/2 ), время, необходимое для распада половины атомов в образце. Приведенное ниже уравнение можно использовать для определения того, сколько изотопа останется после прохождения заданного числа периодов полураспада

Радиоактивные выбросы могут вызвать повреждение биологических систем, вызывая распад белков и ДНК.Это может привести к клеточному и генетическому повреждению и повысить риск заболевания, например, рака. Однако при использовании в небольших количествах и в контролируемых условиях радиоактивных индикаторов, и методы лечения оказались революционными для области медицины. Например, Лучевая терапия — это использование высокоэнергетического излучения для повреждения ДНК раковых клеток, которое убивает их или препятствует их делению. Радиоактивные индикаторы также были очень полезны при оценке сердечных заболеваний, дисфункции щитовидной железы и других заболеваний крови. Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) При сканировании радиация используется для диагностики и отслеживания состояния здоровья, а также для мониторинга лечения, показывая, как части тела пациента функционируют, и рентгеновские лучи уже давно используются для визуализации переломов костей и полостей в зубах.

(Вернуться к началу)

3,6 Ссылки

Если не указано иное, ресурсы для этой главы были изменены из следующих ресурсов Creative Commons:

1. OpenStax.(2016) Глава 21 — Ядерная химия. Химия Университета Райса находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International, доступ получен 1 декабря 2018 г. по адресу: https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/introduction-2/

состояний материи — научный мир

Цели

• Различайте три основных состояния материи.

• Описывать различные свойства материи.

• Опишите свойства твердого тела, жидкости и газа.

• Опишите свойства твердого тела и жидкости.

• Опишите свойства газов и жидкостей.

• Поймите переходы между состояниями материи.

• Поймите, как материя переходит из одного состояния в другое и что влияет на это изменение.

• Опишите процессы испарения и конденсации.

• Опишите процессы плавления и затвердевания.

• Опишите процессы замораживания и плавления.

• Объясните сплоченность.

• Исследуйте свойства неньютоновской жидкости.

• Опишите общий процесс образования кристаллов.

Материалы

Фон

«Состояние вещества » — это способ описания поведения атомов и молекул в веществе.

Есть три общих состояния материи:

1. Твердые тела — относительно жесткие, определенного объема и формы. В твердом теле атомы и молекулы прикреплены друг к другу. Они вибрируют на месте, но не двигаются.
2. Жидкости — определенного объема, но способные изменять форму при течении. В жидкости атомы и молекулы слабо связаны. Они двигаются, но держатся вместе.
3. Газы — без определенного объема или формы. Атомы и молекулы свободно перемещаются и расходятся друг от друга.

Плазма иногда упоминается как четвертое состояние вещества. Хотя это похоже на газ, электроны свободны в облаке, а не прикреплены к отдельным атомам.Это означает, что плазма по своим свойствам сильно отличается от свойств обычного газа. Плазма возникает естественным образом при пламени, молниях и полярных сияниях.

Другие, более экзотические состояния вещества могут возникать на чрезвычайно высоких уровнях энергии или при чрезвычайно низких температурах, когда атомы и молекулы (или их компоненты) располагаются необычным образом. Ученые также иногда различают кристаллических твердых тел (где атомы и молекулы выстроены в регулярный узор) и стеклообразных твердых тел (где атомы и молекулы прикреплены случайным образом).

Каждое из этих состояний также известно как фаза.

Элементы и соединения могут переходить из одной фазы в другую, если энергия добавляется или забирается. Состояние вещества может измениться при изменении температуры. Обычно с повышением температуры вещество переходит в более активное состояние.

Слово фаза описывает физическое состояние материи, когда вещество переходит из фазы в фазу, это остается тем же веществом.

Например, водяной пар (газ) может конденсироваться и превращаться в каплю воды.Если вы положите эту каплю в морозилку, она станет твердой. Независимо от того, в какой фазе он находится, это всегда вода — два атома водорода, прикрепленные к одному атому кислорода (H ₂ 0).

Словарь

когезия : Когда две молекулы одного вида слипаются.

плазма : состояние, подобное газу, в котором электроны не прикреплены к своим атомам, а свободны в облаке; плазма естественным образом возникает в пламени, молниях и полярных сияниях.

Неньютоновская жидкость : жидкость, вязкость которой изменяется в зависимости от приложенного напряжения.

h ypothesis: Предлагаемое объяснение явления для проведения экспериментального исследования.

твердый: Относительно жесткий, определенного объема и формы. В твердом теле атомы и молекулы тесно связаны, поэтому они колеблются на месте, но не перемещаются.

жидкости: Определенный объем, но способный изменять форму при течении.В жидкости атомы и молекулы слабо связаны. Они двигаются, но держатся вместе.

газы: Без определенного объема или формы. Атомы и молекулы свободно перемещаются и расходятся друг от друга.

конденсация: Для перехода из газообразного состояния в жидкое состояние.

испарение: Для перехода из жидкого состояния в газообразное.

затвердевание: Переход из жидкого состояния в твердое состояние.

сублимация: Для перехода из твердого состояния непосредственно в газообразное, минуя жидкую фазу.

плавление: Изменение состояния с твердого на жидкое.

осаждение: Изменение состояния непосредственно с газа на твердое.

температура: Степень нагрева вещества, связанная со средней кинетической энергией его молекул или атомов.

давление: Давление силы на поверхность или объект со стороны другой силы.

точка кипения: Температура, необходимая для превращения жидкости в газ.

точка плавления: Температура, необходимая для превращения твердого вещества в жидкость.

точка замерзания — Температура, необходимая для перехода жидкости в твердое состояние.

.