Радиоактивные элементы. Радиоактивными называются такие химические элементы, которые обладают свойством непрерывно и самопроизвольно превращаться в другие вещества, испускать невидимые лучи, проникающие подобно рентгеновским лучам сквозь различные вещества, вызывающие электропроводимость воздуха, почернение фотографической пластинки, свечение многих веществ и пр. Лучи, испускаемые радиоактивными элементами, состоят из α-, β— и γ-лучей. Свойствами радиоактивности обладают также изотопы калия, рубидия, индия, лантана, самария, лютеция, рения, урана, тория, полония, радия, протактиния, а также технеций, прометий, астатин, франций и все заурановые элементы.
Радон — Radon (Rn). Атомный номер 86; атомный вес 222,0. Самый тяжелый благородный газ, является продуктом радиоактивного превращения радия. Недолговечен: период полураспада равен 3,85 дня; превращается в твердое вещество радий А с выделением гелия. Название произошло от одного корня со словом «радий». Радон называется также эманацией радия и нитоном. Сжижается при 62 °C, затвердевает при 71 °C. Довольно хорошо растворяется в воде. Радоновые ванны применяются в медицине.
Редкие земли — Terra Rarae (TR). В 57-й клетке менделеевской таблицы помещены не один, как в других клетках, а 15 элементов: лантан и 14 редкоземельных элементов, очень родственных друг другу. Их атомные номера от 57 до 71. Эти элементы объединяют под общим наименованием редкие земли, или редкоземельные элементы, или, наконец, семейство лантаноидов (лантанидов). К редкоземельным элементам относятся: церий, празеодим, неодим, прометий, самарий, европий, гадолиний, тербий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий, лютеций. Различают две группы редкоземельных элементов — иттровую и церовую по нахождению в соответственных «землях». По своим свойствам все редкоземельные элементы чрезвычайно похожи друг на друга. В свободном состоянии это металлы с высокими точками плавления, они разлагают воду при обыкновенной температуре. В природе всегда встречаются смешанными друг с другом во многих минералах. Разделение их представляет большие трудности. Главнейшим содержащим редкоземельные элементы минералом является монацит. История открытия отдельных представителей редкоземельных элементов довольно сложна. Впервые существование «новой земли» было установлено в 1794 г. финским химиком Гадолином; последним из редких земель был открыт лютеций, а недавно искусственно получен № 61 — прометий. Дополнительные данные об отдельных элементах группы редких земель см. под их названиями. В настоящее время редкоземельные элементы приобрели большое значение в различных отраслях промышленности.
Рений — Rhenium (Re). Атомный номер 75; атомный вес 186,31. Один из наиболее рассеянных элементов, открытый лишь в 1925 г. немецкими учеными И. и В. Ноддак. Название получил от реки Рейн. Его свойства были предсказаны Д. И. Менделеевым, и он назвал его двимарганец. По внешнему виду металлический рений напоминает платину. Рений — один из самых тяжелых и тугоплавких металлов, уд. в. 20,9, плавится при 3170 °C, кипит при 5870 °C. Металл представляет особый интерес для электротехнической промышленности, так как является материалом для изготовления нитей электроламп более долговечных, чем вольфрамовые. Применяется и в виде сплавов в различных областях промышленности. В природе встречается в минерале молибдените в количестве, не превышающем стотысячной доли процента[90].
Родий — Rhodium (Rh). Атомный номер 45; атомный вес 102,91. Элемент платиновой группы. Уд. в. 12,44, температура плавления 1960 °C, температура кипения 4500 °C. Открыт в 1803 г. В. Волластоном и назван от греческого слова «родон» — «розовый», так как соли родия имеют розовую окраску. В природе встречается в самородном состоянии вместе с платиновыми элементами. Из сплава платины с родием изготовляют приборы для измерения высоких температур (термопары).
Ртуть — Hydrargyrum (Hg). Атомный номер 80; атомный вес 200,61. Единственный металл, при обыкновенных условиях находящийся в жидком состоянии. Ртуть известна с глубокой древности. Название элемента произошло от греческих слов «хюдар аргирос» — «жидкое серебро». Застывает при температуре –38,87 °C; кипит при 356,9 °C. Уд. в. 13,55. Растворяет многие металлы (щелочные металлы, золото, серебро, медь, олово), давая жидкие и твердые сплавы, называемые амальгамами. Пары ртути очень ядовиты. Применяется для наполнения различных физических приборов (например, термометров, кварцевых ламп, насосов), в медицине, для извлечения из руд золота и для приготовления гремучей ртути — одного из важнейших детонаторов. В природе встречается в виде минерала киновари (HgS).
Рубидий — Rubidium (Rb). Атомный номер 37; атомный вес 85,48. Элемент из группы щелочных металлов. Открыт Бунзеном в 1861 г. спектральным анализом. Назван по характерным для рубидия красным линиям спектра («рубидус» — «темно-красный»). По своим свойствам очень близок к калию, только активность его значительно больше последнего. Уд. в. 1,53, температура плавления 38,5 °C; температура кипения 680 °C. Встречается в природе в крайне рассеянном состоянии; наибольшие его количества (до 0,1 %) обнаружены в амазонском камне (зеленый полевой шпат); в заметных количествах установлен в минерале карналлите. Изотоп рубидия с атомным весом 87 радиоактивен, испускает только β-лучи, превращаясь в стронций. Период его полураспада — 70 миллиардов лет.
Рутений— Ruthenium (Ru). Атомный номер 44; атомный вес 101,1. Элемент платиновой группы. Открыт в 1844 г. русским академиком К. К. Клаусом в Казани и назван в честь России (Ruthenia по-латыни — Россия). Хрупкий. Уд. в. 12,2, температура плавления 2450 °C, температура кипения 4900 °C. В природе встречается вместе с другими элементами платиновой группы. Крайне редок и поэтому не нашел применения.
Самарий — Samarium (Sm). Атомный номер 62; атомный вес 150,43. Из группы редкоземельных элементов. Выделен Лекок де Буабодраном в 1879 г. и назван по имени горного инженера Самарского, открывшего минерал самарскит в Ильменских горах. Цвет пламени вольтовой дуги окрашивается солями самария в розово-красный цвет. Изотоп самария радиоактивен, испускает только α-лучи, превращаясь в неодим.
Свинец — Plumbum (Pb). Атомный номер 82, атомный вес 207,21. Известен с глубокой древности. Свинец — мягкий голубовато-серый тяжелый металл. Уд. в. 11,34, температура плавления 327 °C, температура кипения 1740 °C. Имеет много применений. Главное его применение — изготовление покрышек для кабелей и пластин для аккумуляторов; большое количество идет на изготовление пуль, дроби. Свинец входит в состав многих сплавов: баббитов, типографского сплава и др. Соединения свинца употребляются как белый краситель и в медицине. В природе встречается главным образом в виде свинцового блеска, или галенита, — PbS, из которого и добывается.
Селен — Selenium (Se). Атомный номер 34; атомный вес 78.96, Открыт И. Я. Берцелиусом в 1817 г.; название получил от греческого слова «селене» — «луна». Особая модификация селена при освещении проводит электрический ток, причем сопротивление ее меняется от освещенности. На этом основано главное применение селена как фотоэлемента. По своим химическим свойствам близок к сере и особенно к теллуру. Уд. в. 4,81, температура плавления 220 °C, температура кипения 680 °C.
В природе встречается в рассеянном состоянии в сульфидных рудах как спутник серы. Кроме фотоэлементов, селен употребляется в электротехнике, в резиновой и стекольной промышленности, а также в телевидении. Применение его, однако, ограничено.
Сера — Sulphur (S). Атомный номер 16; атомный вес 32,066. Известна с глубокой древности. Имеет много видоизменений: ромбическая, моноклинная, пластическая, аморфная и др. Кристаллы серы светло-желтого цвета. Уд. в. 2,1, температура плавления 119 °C, температура кипения 444,5 °C. В природе сера очень распространена как в самородном виде, так и в виде сернистых руд и сульфатов (гипс, ангидрит и др.). Применяется для получения серной кислоты, при борьбе с вредителями сельского хозяйства (филоксерой), в резиновой промышленности. Входит в состав охотничьего пороха, спичек, бенгальских огней, ультрамарина (синяя краска); применяется также в медицине.
Серебро — Argentum (Ag). Атомный номер 47; атомный вес 107,88. Благородный металл. Известно со времен глубокой древности. Чистое серебро белого цвета, очень мягко и тягуче. Уд. в. 10,49, температура плавления 960,8 °C, температура кипения 2210 °C; близко по своим свойствам к золоту и меди; на воздухе не окисляется, но темнеет от действия сернистых соединений в воздухе, обладает большой ковкостью и бактерицидными свойствами. Лучше всех металлов проводит тепло и электрический ток. В природе встречается в виде самородного серебра и в виде соединений с серой и хлором. Сплавы серебра служат для изготовления домашней утвари, ювелирных изделий, серебряных монет. Название произошло от санскритского слова «аргенос» — «ясный».
Скандий — Scandium (Sc). Атомный номер 21; атомный вес 44,96. Один из самых рассеянных в природе элементов. Его существование было предсказано Д. И. Менделеевым в 1871 г. (экабор). Открыт был Нильсоном в 1879 г. путем спектрального анализа. Свойства скандия изучены мало. По химическим свойствам он близок к щелочноземельным элементам. Название свое получил от Скандинавского полуострова.
