Элемент группы 11 - Group 11 element

Группа 11 в периодической таблице
Водород Гелий
Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон
Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон
Калий Кальций Скандий Титана Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон
Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебряный Кадмий Индий Банка Сурьма Теллур Йод Ксенон
Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Меркурий (элемент) Таллий Вести Висмут Полоний Астатин Радон
Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Беркелиум Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Бориум Калий Мейтнерий Дармштадтиум Рентгений Копернициум Нихоний Флеровий Московиум Ливерморий Tennessine Оганессон
Номер группы ИЮПАК 11
Имя по элементу группа меди
Банальное имя чеканка металлов
Номер группы CAS
(США, образец ABA)
IB
старый номер IUPAC
(Европа, образец AB)
IB

↓  Период
4
Изображение: Самородная медь
Медь (Cu)
29 Переходный металл
5
Изображение: Серебряный дендритный кристалл
Серебро (Ag)
47 Переходный металл
6
Изображение: Золотые кристаллы
Золото (Au)
79 Переходный металл
7 Рентгений (Rg)
111 неизвестных химических свойств

Легенда

изначальный элемент
синтетический элемент
Цвет атомного номера:
черный = сплошной

Группа 11 , с помощью современной IUPAC нумерации, представляет собой группу из химических элементов в периодической таблице , состоящей из меди (Cu), серебро (Ag) и золото (Au). Рентгений (Rg) также входит в эту группу периодической таблицы Менделеева, хотя до сих пор не проводились химические эксперименты, подтверждающие, что он ведет себя как более тяжелый гомолог золота. Группа 11 также известна как металлы для чеканки монет из-за их использования в чеканке монет - в то время как рост цен на металлы означает, что серебро и золото больше не используются для обращения валюты, оставаясь в слитках, медь остается обычным металлом в монетах. на сегодняшний день либо в виде монет, плакированных медью, либо в составе мельхиорового сплава. Скорее всего, это были первые три обнаруженных элемента. Медь, серебро и золото естественным образом встречаются в элементарной форме .

История

Все элементы группы, за исключением рентгения , были известны с доисторических времен, поскольку все они встречаются в природе в металлической форме, и для их получения не требуется никакой металлургии.

Медь была известна и использовалась около 4000 г. до н.э., и многие предметы, оружие и материалы были сделаны и использовались с медью.

По данным RSC, первые свидетельства добычи серебра датируются 3000 годом до нашей эры в Турции и Греции. Древние люди даже придумали, как очищать серебро.

Самым ранним зарегистрированным металлом, используемым людьми, является золото, которое можно найти бесплатно или « самородно ». Небольшое количество природного золота было найдено в испанских пещерах, использовавшихся в период позднего палеолита , c. 40 000 лет до нашей эры. Золотые артефакты впервые появились в самом начале додинастического периода в Египте, в конце пятого тысячелетия до нашей эры и в начале четвертого, а выплавка была развита в течение четвертого тысячелетия; золотые артефакты появляются в археологии Нижней Месопотамии в начале 4-го тысячелетия.

Рентгений был получен в 1994 году путем бомбардировки атомами никеля-64 висмута-209 для получения рентгения-272.

Характеристики

Как и другие группы, члены этого семейства демонстрируют закономерности в электронной конфигурации , особенно в самых внешних оболочках, что приводит к тенденциям в химическом поведении, хотя рентгений, вероятно, является исключением:

Z Элемент Кол-во электронов / оболочка
29 медь 2, 8, 18, 1
47 Серебряный 2, 8, 18, 18, 1
79 золото 2, 8, 18, 32, 18, 1
111 рентгений 2, 8, 18, 32, 32, 18, 1 (прогноз)

Все элементы группы 11 - относительно инертные, устойчивые к коррозии металлы . Окрашены медь и золото.

Эти элементы имеют низкое удельное электрическое сопротивление, поэтому используются для электромонтажа. Медь - самая дешевая и широко используемая. Связующие провода для интегральных схем обычно золотые. Серебряная и посеребренная медная проводка используется в некоторых особых случаях.

Вхождение

В естественном виде медь встречается в Чили, Китае, Мексике, России и США. К различным природным рудам меди относятся: медный колчедан (CuFeS 2 ), куприт или рубиновая медь (Cu 2 O), медный глянец (Cu 2 S), малахит (Cu (OH) 2 CuCO 3 ) и азурит (Cu (OH) ) 2 2CuCO 3 ).

Медный колчедан является основной рудой и дает почти 76% мирового производства меди.

Производство

Серебро находится в самородном виде, в виде сплава с золотом ( электрумом ), а также в рудах, содержащих серу , мышьяк , сурьму или хлор . Руды включают аргентит (Ag 2 S), хлораргирит (AgCl), который включает роговое серебро , и пираргирит (Ag 3 SbS 3 ). Серебро добывается с использованием процесса Паркса .

Приложения

Эти металлы, особенно серебро, обладают необычными свойствами, которые делают их незаменимыми для промышленного применения за пределами их денежной или декоративной ценности. Они являются отличными проводниками от электричества . Самыми проводящими (по объему) из всех металлов в указанном порядке являются серебро, медь и золото. Серебро также является наиболее теплопроводным и наиболее светоотражающим элементом. Серебро также обладает необычным свойством: потускнение, которое образуется на серебре, по-прежнему обладает высокой электропроводностью.

Медь широко используется в электропроводке и схемах. Золотые контакты иногда встречаются в прецизионном оборудовании, поскольку они не подвержены коррозии. Серебро широко используется в критически важных приложениях в качестве электрических контактов, а также в фотографии (потому что нитрат серебра превращается в металл под воздействием света), сельском хозяйстве , медицине , аудиофилах и научных приложениях.

Золото, серебро и медь - довольно мягкие металлы, поэтому их легко повредить при повседневном использовании в качестве монет. Драгоценный металл также может легко истираться и изнашиваться в процессе эксплуатации. По своей нумизматической функции эти металлы должны быть сплавлены с другими металлами, чтобы монеты были более долговечными. Сплав с другими металлами делает полученные монеты более твердыми, менее подверженными деформации и более устойчивыми к износу.

Золотые монеты: Золотые монеты обычно производятся либо в виде 90% золота (например, с монетами США до 1933 года), либо в виде золота 22 карата (91,66%) (например, текущие коллекционные монеты и крюгерранды ), причем медь и серебро составляют остающийся вес в каждый случай. Слитковые золотые монеты производятся с содержанием золота до 99,999% (из серии Canadian Gold Maple Leaf ).

Серебряные монеты: Серебряные монеты обычно производятся либо в виде 90% серебра - в случае монет США, выпущенных до 1965 года (которые были в обращении во многих странах), либо монет из стерлингового серебра (92,5%) для монет Британского Содружества до 1920 года и других серебряных монет. , причем медь составляет в каждом случае оставшуюся массу. Старые европейские монеты обычно производились с содержанием серебра 83,5%. Современные серебряные инвестиционные монеты часто производятся с чистотой от 99,9% до 99,999%.

Медные монеты: Медные монеты часто имеют довольно высокую чистоту, около 97%, и обычно легированы небольшим количеством цинка и олова .

Инфляция привела к тому, что номинальная стоимость монет упала ниже стоимости традиционно используемых металлов в твердой валюте . Это привело к тому, что большинство современных монет сделаны из недрагоценных металлов - популярны медно-никелевый сплав (около 80:20, цвет серебра ), а также никель- латунь (медь (75), никель (5) и цинк (20), золото в цвет), марганец- латунь (медь, цинк, марганец и никель), бронза или сталь с простым покрытием .

Биологическая роль и токсичность

Медь, хотя и токсична в чрезмерных количествах, необходима для жизни . Доказано, что медь обладает антимикробными свойствами, что делает ее полезной для дверных ручек в больницах для предотвращения распространения болезней. Известно, что употребление пищи в медных контейнерах увеличивает риск отравления медью .

Элементарное золото и серебро не обладают известными токсическими эффектами или биологическим применением, хотя соли золота могут быть токсичными для ткани печени и почек. Как и медь, серебро обладает антимикробными свойствами . Продолжительное употребление препаратов, содержащих золото или серебро, также может привести к накоплению этих металлов в тканях организма; результаты являются необратимыми , но , по- видимому безвредными условиями пигментации , известные как патологическая пигментация тканей при лечении солей золота и аргирия соответственно.

Благодаря тому , что недолго и радиоактивное, рентгения не имеет никакого биологического использования , но это, вероятно , чрезвычайно вреден из - за его радиоактивности.

использованная литература

Смотрите также