САМЫЙ РЕДКИЙ СТАБИЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Наука » Химия

Рений встречается в виде примеси в рудах некоторых металлов. Например, отдельные молибденовые руды содержат до 100 г ре­ния на тонну руды. По меркам исследователей, этого уже доста­точно, чтобы организовать его производство.

В наши дни мировая промышленность потребляет 10—15 т ре­ния в год, а цена его в конце 80-х гг. XX в. составляла 1500 дол­ларов за 1 кг. Удивительно, что такой редкий металл, как рений, стоит в несколько раз дешевле золота. Может быть, это связано с тем, что рений ещё не нашёл достойного применения?

Общие запасы этого элемента на Земле оцениваются пример­но в 2,5 тыс. тонн.

ЭКАМАРГАНЕЦ И ДВИМАРГАНЕЦ

Наука » Химия

Технеций и рений были открыты зна­чительно позже марганца, хотя суще­ствование элементов с порядковыми номерами 43 и 75 предсказал ещё

Д. И. Менделеев. Он дал им названия «экамарганец» и «двимарганец», что означает «первый и второй аналоги марганца». Однако судьба распоряди­лась так, что сначала выделили «вто­рой марганец» и лишь потом — «пер­вый». Честь открытия двимарганца принадлежит немецким учёным Валь­теру Ноддаку (1892—1960) и Иде Такке (в замужестве Ноддак; 1896— 1978), обнаружившим в 1925 г. его следы в минералах редкоземельных элементов.

Они назвали новый элемент рени­ем, желая увековечить тем самым имя родины Такке — Рейнской провин­ции. К 1926 г. им удалось выделить всего... 2 мг металла!

В 1928 г. после переработки 660 кг молибденита MoS2 был получен пер­вый грамм рения, стоимость которо­го составила свыше 30 000 золотых марок! Но уже к 1930 г. количество добытого рения стало исчисляться килограммами, цена же его упала до 13 марок за грамм, а к 1935 г. — до 6,5 марок.

ТЕХНЕЦИЙ

Наука » Химия

Предсказанный Менделеевым экамарганец в течение многих лет оставал­ся для химиков загадкой, элементом-«невидимкой». Его ошибочно откры­вали много раз, и лишь в 1937 г. элемент № 43 был синтезирован в цик­лотроне (ускорителе частиц) при облучении молибдена ядрами дейтерия. Само название, которое технеций получил спустя десять лет, говорит о том, что он искусственный, созданный руками человека. Теперь технеций в большом количестве (сотни килограммов) получают из продуктов деле­ния урана в ядерных реакциях.

Все изотопы технеция радиоактивны, и время их жизни относитель­но невелико (лишь у некоторых изотопов — 97Тс, 98Тс — период полурас­пада составляет величину порядка 106 лет), поэтому в природе его соеди­нения практически отсутствуют.

Металлический технеций при комнатной температуре устойчив к окис­лению, не корродирует в морской воде. Одним словом, у него много до­стоинств. А вот радиоактивность и высокая стоимость металла — глав­ные недостатки, которые препятствуют его практическому использованию.

ДОМАШНИЕ ОПЫТЫ — ЭТО НЕ ТОЛЬКО ПРОЖЖЁННЫЕ БРЮКИ

Наука » Химия

Перманганат калия — очень сильный окислитель. Он может реагировать со многими неорганическими и органиче­скими соединениями. Чем больше элек­тронов способен принять окислитель в ходе реакции, тем большее количество молей другого вещества он окислит. Число электронов, переходящих к окис­лителю, зависит от условий проведения реакции, например от кислотности среды. Так, в нейтральной или слабощелочной среде перманганат-ион восстанавливается до оксида марганца (IV): MnО4+2Н2О+3е=MnО2+4ОН-. Но особенно ярко окисляющая способность перманганата проявляет­ся в кислой среде: MnО-4+8Н++5е=Mn2++4Н2О. Подкисленный крепкий раствор перманганата буквально сжи­гает многие органические соединения, превращая их в углекислый газ и воду. Этим иногда пользуются химики для мытья лабораторной посуды, сильно загрязнённой плохо смываемыми остат­ками органических веществ.

В домашних условиях тоже можно использовать перманганат калия (марганцовку) для пользы дела, например чтобы почистить фаянсовую раковину в ванной. Вообще-то есть специальные порошки и пасты, но будет неплохо, ес­ли юный химик докажет, что результа­том его домашних опытов могут стать не только прожжённые брюки и пятна на полу.

КАК ПОЛУЧАЮТ МАРГАНЦОВКУ

Наука » Химия

В промышленности перманганат калия (марганцовку) получают электро­лизом концентрированного раствора гидроксида калия с марганцевым ано­дом. В процессе электролиза материал анода постепенно растворяется с образованием знакомого всем фиолетового раствора, содержащего перманганат-ионы. На катоде происходит выделение водорода. Схему элек­тролиза можно представить в виде уравнений реакций:

КАК ПОЛУЧАЮТ МАРГАНЦОВКУ

Умеренно растворимый в воде перманганат калия выделяется в виде осадка.

Было бы заманчиво вместо привычной марганцовки производить перманганат натрия, ведь гидроксид натрия доступнее, чем гидроксид калия. Однако в этих условиях выделить NaMnO4 невозможно: в отличие от перманганата калия, он прекрасно растворим в воде (при 20 °С его раство­римость составляет 144 г на 100 г воды).

МАРГАНЕЦ

Наука » Химия

В течение долгого времени белую магнезию MgCO3 и чёрную магнезию (пиролюзит) MnO2 считали минералами, содержащими один и тот же металл. Потом из-за внешнего сход­ства чёрной магнезии и магнитного железняка Fe3O4 стали полагать, что чёрная магнезия — минерал железа. Первое серьёзное научное исследова­ние, проведённое К В. Шееле в 1774 г., показало, что в состав этого вещест­ва входит новый элемент. В том же году Ю. Ган, восстановив чёрную маг­незию углём, выделил его в виде про­стого вещества. Сначала элемент на­звали Magnesium (от старинного латинского названия пиролюзита lapis magnesis, затем переименовали в Manganesium). И лишь когда Г. Дэви выделил новый металл магний (Mag­nesium), во избежание путаницы с марганцем название последнего из­менили на Manganum.

Марганец недаром считается хи­мическим хамелеоном: известно боль­шое число соединений, в которых он проявляет все промежуточные степе­ни окисления от 0 до +7. А окраска этих соединений составляет богатейшую палитру: соли марганца(П) — нежного бледно-розового цвета, со­единения марганца (III) — коричневые или вишнёвые, марганца (IV) — чёр­ные или коричневые, марганца (V) — ярко-синие, марганца (VI) — зелёные, а марганца (VII) — малиновые.