Таблица 1. БЛАГОРОДНЫЕ ГАЗЫ

 

Гелий

Неон

Аргон

Криптон

Ксенон

Радон

Символ

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Автор и год открытия

Ж. Жансен – 1868

У. Рамзай,
М. Траверс – 1898

Дж. Рэлей – 1894

У. Рамзай,
М. Траверс – 1898

У. Рамзай,
М. Траверс– 1898

Э. Резерфорд – 1900, Ф. Дорн, А. Дебьёрн – 1900 (см. текст)

Характерная линия спектра

Желтая

Оранжево-розовая

Голубая с зеленым оттенком

Бледно-фиолетовая

Содержание в атмосфере, %

5Ч10–4

1,8Ч10–3

0,93

1,1Ч10–4

8Ч10–6

Следы

Атомный номер

2

10

18

36

54

86

Молекулярная (атомная) масса

4,0026

20,179

39,948

83,80

131,29

[222]а

Изотопы в порядке уменьшения распространенности

4, 3

20, 22, 21

40, 36, 38

84, 86, 82, 83, 80, 78

129, 132, 131, 134, 136, 130, 128, 124, 126

222, 220, 219

Электронная конфигурацияб

1s2

(2)2s22p6

(2,8)3s23p6

(2,8,18)4s24p6

(2,8,18,18)5s25p6

(2,8,18,18,32)6s26p6

Плотность, г/л

0,1785

0,9002

1,784

3,708

5,851

9,73

Плотность относительно воздуха

0,1380

0,6962

1,378

2,8675

4,525

7,525

Атомный объем, см3/моль

31,8

16,8

24,2

32,2

42,9

50,5

Температура плавления, ° С

–272,2 (26 атм)

–248,67

–189,2

–156,6

–111,9

–71

Температура кипения, ° С

–268,9

–245,92

–185,7

–152,3

–107,1

–61,8

Критическая температура,
° Св

–267,9

–228,7

–122,4

–63

16,6

104

Критическое давление, атмв

2,26

25,9

48,0

54

58,2

62

Атомный радиус,

0,93

1,12

1,54

1,69

1,90

2,2

Энергия ионизации, кДж/моль

2372

2080

1519

1352

1172

1038

Энтальпия плавления, кДж/моль

0,0138

0,3264

1,109

1,506

2,050

3,347

Энтальпия испарения, кДж/моль

0,09

1,84

6,28

9,66

13,68

18,00

а В квадратных скобках указано массовое число наиболее устойчивого изотопа.
б Обозначения, использованные для описания электронного строения, объясняются в статье ХИМИЯ.
вКритическими условиями являются температура и давление, при которых плотности жидкой и газовой фаз равны. Выше критической температуры невозможно перевести газ или пар в жидкость ни при каком давлении.

Таблица 2. ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

 

Литий

Натрий

Калий

Рубидий

Цезий

Франций

Символ

Li

Na

K

Rb

Cs

Fr

Автор и год открытия

А. Арфведсон – 1817

Х. Дэви – 1807

Х. Дэви – 1807

Р. Бунзен,
Г. Кирхгоф – 1861

Р. Бунзен,
Г. Кирхгоф – 1860

М. Перей – 1939

Природные минералы

Сподумен
LiAl(SiO3)x

Хлорид натрия NaCl

Карналлит KClЧMgCl2

Хлорид рубидия RbCl

Поллуцит CsAlSi2O6

Не встречается

Содержание в земной коре, %

0,0065

2,83

2,59

0,031

0,0007

Не встречается

Атомная масса

6,941

22,98977

39,0983

85,4678

132,905

[223]

Атомный номер

3

11

19

37

55

87

Изотопы (стабильные), %

6 (7,5)
7 (92,5)

23 (100)

39 (93,26)
40 (0,01)
41 (6,73)

87 (28)
85 (72)

133 (100)

Нет

Электронная конфигурация

(2)2s1

(2,8)3s1

(2,8,18)4s1

(2,8,18,8)5s1

(2,8,18,18,8)6s1

(2,8,18,32,18,8)7s1

Плотность, г/см3

0,53

0,97

0,86

1,53

1,90

а

Атомный объем, см3/моль

12,9

23,7

45,5

56,1

69,8

а

Температура плавления, ° С

179

97,81

63,65

38,89

28,5

а

Температура кипения, ° С

1317

892

774

688

690

а

Радиус,            
    металлический

1,55

1,90

2,35

2,48

2,67

а

    ионный (М+)

0,60

0,95

1,33

1,48

1,69

а

Потенциал ионизации, В

5,36

5,14

4,34

4,18

3,90

а

Электродный потенциал, В

3,02

2,71

2,92

2,99

3,02

а

Энтальпия гидратации,
кДж/моль

134,7

89,1

77,6

69,2

65,9

а

Энтальпия плавления,
кДж/моль

3,0

2,6

2,3

2,2

2,1

а

Электроотрицательность            
    по Сандерсону

0,74

0,70

0,56

0,53

0,49

а

    по Полингу

1,0

0,9

0,8

0,77

0,76

а

Кристаллическая ячейка

ОЦКб

ОЦК

ОЦК

ОЦК

ОЦК

а

Окрашивание пламени

Карминное

Желтое

Фиолетовое

Фиолетовое

Фиолетовое

а

Степень окисления

I

I

I

I

I

I

а Точно не установлено.
б ОЦК – объемноцентрированная кубическая.

Таблица 3. БЕРИЛЛИЙ, МАГНИЙ, КАЛЬЦИЙ, СТРОНЦИЙ, БАРИЙ, РАДИЙ

 

Бериллий

Магний

Кальций

Стронций

Барий

Радий

Символ

Be

Mg

Ca

Sr

Ba

Ra

Автор и год открытия

Л. Воклен –1798

Х. Дэви – 1808

Х. Дэви – 1808

А. Крофорт – 1790

Х. Дэви – 1808

Пьер Кюри и Мария Склодов-ская-Кюри – 1898

Природные минералы

Берилл Be3Al2Si6O18

Магнезит MgCO3, карналлит KClЧ MgCl2, доломит CaMg(CO3)2

Полевой шпат CaF2, известняк CaCO3, апатит Ca5F(PO4)3

Стронцианит SrCO3, целестин SrSO4

Барит BaSO4, витерит BaCO3

Урановая смолка U3O8

Содержание в земной коре, %

0,0006

2,09

3,63

0,03

0,025

< 0,0001

Атомная масса

9,01218

24,305

40,078

87,62

137,33

226,0254

Атомный номер

4

12

20

38

56

88

Изотопы (стабильные)

9

24–26

40, 42–44, 46, 48

84, 86–88

130, 132, 134–138

226 (нестабильный)

Электронная конфигурация

(2)2s2

(2,8)3s2

(2,8,18)4s2

(2,8,18,8)5s2

(2,8,18,18,8)6s2

(2,8,18,32,18,8)7s2

Плотность, г/см3

1,84

1,74

1,55

2,6

3,75

[5,0]а

Атомный объем, см3/моль

4,85

14,00

26,1

34,0

38,3

45,2

Температура плавления, ° С

1278

650

[842]

769

725

700

Температура кипения, ° С

[2970]а

1107

1487

1384

1140

< 1737

Радиус,            
    металлический

1,11

1,60

1,97

2,15

2,17

2,20

    ионный (М2+)

0,31

0,65

0,99

1,13

1,35

Потенциал ионизации, В

9,32

7,64

6,11

5,69

5,21

5,27

Электродный потенциал, В

1,85

2,37

2,87

2,89

2,90

2,92

Энтальпия гидратации иона,
кДж/моль (газ)

1925

1653

1486

1276

Энтальпия плавления,
кДж/моль

11,7

9,0

8,8

9,2

7,7

Энтальпия испарения,
кДж/моль

294,6

128,7

150,0

138,9

151,1

Электроотрицательность            
    по Сандерсону

1,37

1,21

1,06

1,00

0,96

    по Полингу

1,5

1,2

1,0

1,0

0,90

Кристаллическая ячейкаб

ГПУ

ГПУ

КПУ и ГПУ

КПУ

ОЦК

Окрашивание пламени

Кирпично-красное

Малиновое

Зеленое

Степень окисления

II

II

II

II

II

II

а Квадратные скобки указывают на приближенность приводимой величины.
б ГПУ – гексагональная плотная упаковка, КПУ – кубическая плотная упаковка, ОЦК – объемноцентрированная кубическая. Кристаллические модификации часто позволяют предсказывать свойства, изменение модификаций в ряду элементов связано с нерегулярным изменением физических свойств при переходе от легких элементов к тяжелым.

Таблица 4. БОР, АЛЮМИНИЙ, ГАЛЛИЙ, ИНДИЙ, ТАЛЛИЙ

 

Бор

Алюминий

Галлий

Индий

Таллий

Символ

B

Al

Ga

In

Tl

Автор и год открытия

Ж. Гей-Люссак,
Л. Тенар – 1808

Х. Эрстед – 1825

П. Лекок де Буабодран – 1875

Ф. Райх и
Т.Рихтер – 1863

У. Крукс и
К.-А. Лэми – 1861

Источник сырья, минералы

Бораты, напр. Бура
Na2B4O7Ч10H2O,
кернит
Na2B4O7Ч4H2O

Боксит
Al2O3

Совместно с Zn в цинковой обманке

В цинковой обманке

В обжиговых газах колчеданных печей

Содержание в земной коре, %

0,0003

8,13

0,0001

0,00001

0,00006

Атомная масса

10,811

26,98154

69,723

114,82

204,383

Атомный номер

5

13

31

49

81

Изотопы (стабильные)

10, 11

27

69, 71

113, 115

203, 205

Электронная конфигурация

(2)2s22p1

(2,8)3s23p1

(2,8,18)4s24p1

(2,8,18,18)5s25p1

(2,8,18,32,18)6s26p1

Плотность (20° C), г/см3

2,4

2,7

5,93

7,29

11,85

Атомный объем, см3/моль

4,4

10,0

11,76

15,74

17,25

Температура плавления, ° С

2300

660,2

29,78

156,61

303,5

Температура кипения, ° С

[2550]а

2467

2403

[2000]а

[1457]а

Радиус,          
    ковалентный

0,80

1,248

1,245

1,497

1,549

    ионный (M3+)

0,50

0,62

0,81

0,95
1,54 (Tl+)

Потенциал ионизации, В

8,33

5,96

5,97

5,76

6,07

Электродный потенциал
(M3+), В

1,67

0,52

0,34

–0,72
+0,34 (Tl+)

Энтальпия гидратации
(M3+)(газ), кДж/моль

4,691

4,704

4,160

4,118

Теплоемкость, Дж/г

0,896 (20° C)

0,331 (12–23° C)

0,238 (0–100° С)

0,130 (28° C)

Энтальпия плавления,
кДж/моль

22,2

10,67

5,59

3,26

4,27

Энтальпия испарения,
кДж/моль

539,0

293,8

256,1

226,4

162,13

Электроотрицательность          
    по Сандерсону

1,88

1,39

2,10

1,88

1,96

    по Полингу

2,0

1,5

1,6

1,5

1,9

Кристаллическая ячейкаб

ГПУ

ГПУ

КПУ и ГПУ

КПУ

ОЦК

Окрашивание пламени

Зеленое

Светлоголубое

Зеленое

Степень окисления

III, [I]a

III, [I]a

III

III, [II], [I]a

III, [II]a, I

а Данные, приведенные в квадратных скобках, означают неопределенность величины или разброс значений в литературе.

Таблица 5. УГЛЕРОД, КРЕМНИЙ, ГЕРМАНИЙ, ОЛОВО, СВИНЕЦ

 

Углерод

Кремний

Германий

Олово

Свинец

Символ

С

Si

Ge

Sn

Pb

Автор и год открытия

Известен с древности

Й. Берцелиус – 1823

К. Винклер – 1886,
предсказан
Д.И. Менделее-
вым – 1871

Известно с древности

Известен с древности

Нахождение в природе,
минералы

Алмаз, уголь, графит

Кварц (SiO2)x,
агат, опал, оникс (и др. силикаты с примесями)

В обжиговых газах и побочных про-дуктах переработки руд цветных металлов

Касситерит SnO2

Галенит PbS, церуссит PbCO3

Содержание в земной коре, %

0,032

27,72

0,0007

0,0004

0,0016

Атомная масса

12,0111

28,0855

72,59

118,710

207,2

Атомный номер

6

14

32

50

82

Изотопы (стабильные)

12, 13

28–30

70, 72–74, 76

112, 114–122, 124

204, 206–208

Электронная конфигурация

1s22s22p2

(2,8)3s23p2

(2,8,18)4s24p2

(2,8,18,18)5s25p2

(2,8,18,32,18)6s26p2

Плотность, г/см3

Алмаз – 3,51, графит – 2,26

2,33

5,36

Белое – 7,29,
серое – 5,75

11,34

Атомный объем, см3/моль

11,4

13,55

16,23

18,27

Температура плавления, ° С

Алмаз – 3550,
графит – субл.

1410

937,4

231,89

327,5

Температура кипения, ° С

4827

2355

2830

2625

1750

Теплоемкость, Дж/г

0,71 (20° С)

0,50 (25° С)

0,31 (0–100° С)

0,23 (18° С)

0,13 (20° С)

Радиус,          
    ковалентный

0,77

1,11

1,22

1,41

1,47

    ионный

0,15 (IV)
2,60 (–IV)

0,41 (IV)

0,53 (IV)

0,71 (IV)
1,10 (II)

0,84 (IV)
1,27 (II)

Потенциал ионизации, В

11,217

8,12

8,09

7,30

7,38

Электродный потенциал
(M2+), В

0,13

~0

+0,136

+0,126

Энтальпия плавления,
кДж/моль

46,5

31,8

7,2

4,8

Энтальпия испарения,
кДж/моль

[439]

334

290

179

Электроотрицательность          
    по Сандерсону

2,47

1,74

2,31

2,02

2,01

    по Полингу

2,5

1,8

1,7

1,7

1,8

Степень окисления

–IV, II, III, IV

–IV, IV, II

IV, II

IV, II

IV, II

Таблица 6. АЗОТ, ФОСФОР, МЫШЬЯК, СУРЬМА, ВИСМУТ

 

Азот

Фосфор

Мышьяк

Сурьма

Висмут

Символ

N

P

As

Sb

Bi

Молекулярная формула
(твердого состояния)

N2 (газ)

P4

As4

Sb4

Bi

Автор и год открытия

Д. Резерфорд – 1772

Х. Бранд (алхимик) – 1669

Известен с древности,
А. Магнус – 1250

Известна с древности, Плиний, Гебер

Известен с древности, Парацельс, Агрикола – 1546
И. Потт – 1739

Нахождение в природе, минералы

Воздух

Апатит
Ca5F(PO4)3,
Ca5Cl(PO4)3

Арсенопирит FeAsS, встречается также с рудами Cu, Sn, Zn

Стибнит Sb2S3

Свинцово-цинковые руды, висмутовая охра Bi2O3, висмутовый блеск (висмутин) Bi2S3

Содержание в земной коре, %

0,0046

0,118

0,0005

0,0001

0,00002

Атомная масса

14,0067

30,97376

74,9216

121,75

208,9804

Атомный номер

7

15

33

51

83

Изотопы (стабильные)

14, 15

31

75

121, 123

209

Электронная конфигурация

(2)2s22p3

(2,8)3s23p3

(2,8,18)4s24p3

(2,8,18,18)5s25p3

(2,8,18,32,18)6s26p3

Плотность (20° С), г/см3

0,808

1,82 (белый)
2,34 (красный)

5,73 (серый)

6,68 (белая)

9,80

Атомный объем, см3/г-атом  

16,96

13,3

18,5

21,3

Температура плавления, ° С

–209,96

44,1 (белый)

817 (37 атм)

630,5

271,3

Температура кипения, ° С

–195,8

280 (белый)

615 (субл.)

1380

1560

Теплоемкость, Дж/г

1,98 (–200° С)

0,79 (9° С)

0,34 (0–100° С)

0,21 (20–100° С)

0,12 (20° С)

Радиус,          
    атомный  

1,10

1,21

1,41

1,52

    ионный

1,4 (–III)

0,34 (V)
1,85 (–III)

1,47 (V)
0,69 (III)

0,62 (V)
0,90 (III)

0,74 (V)
1,20 (III)

Потенциал ионизации, В

14,54

14,48

9,8

8,6

8,0

Электродный потенциал, В

–0,25 (AsIII)

–0,21 (SbIII)

–0,32 (BiIII)

Энтальпия плавления,
кДж/моль

25,49

0,63

27,70

19,84

10,88

Энтальпия испарения,
кДж/моль

199,2

12,4 (белый)

144,4

67,9

151,5

Электроотрицательность          
    по Сандерсону

3,05

2,16

2,53

2,19

2,06

    по Полингу

3,0

2,1

2,0

1,8

1,8

Степень окисленияа

–III, –II, –I, I, II, III, IV, V

–III, –II, I, III, IV, V

–III, III, [IV], V

–III, III, [IV], V

III, V

а Значение, указанное в квадратных скобках, точно не установлено.

Таблица 7а. КИСЛОРОД, СЕРА, СЕЛЕН, ТЕЛЛУР, ПОЛОНИЙ

 

Кислород

Сера

Селен

Теллур

Полоний

Символ

O

S

Se

Te

Po

Молекулярная формула (тв.)

O2 (газ)

S8 (корона)

Se8 (корона)

Tex (цепь?)

Po (металл)

Автор и год открытия

Дж. Пристли – 1774

Известна с древности

Й. Берцелиус – 1817

М. фон Рейхен-штейн – 1782

П. Кюри и
М. Склодовская-Кюри – 1898

Источник в природе,
минералы

Атмосфера

Свободная, суль-фиды металлов (пирит и др.), суль-фаты (гипс CaSO4Ч 2H2O и др.), в нефтяных источниках

Сульфидные руды, пыли из топочных газов, побочный продукт получения Pb и Ag

Сульфидные руды типа CuS, совмест-но с серебром в виде Ag2Te

С ураном в ура-новой смолке

Содержание в земной коре, %

46,6

0,052

0,000009

0,0000002

Следы в урановой смолке

Атомная масса

15,9994

32,066

78,96

127,60

[209]a

Атомный номер

8

16

34

52

84

Изотопы (стабильные)

16–18

32–34, 36

74, 76–78, 80, 82

120, 122–126, 128, 130

210–212, 214–216, 218

Электронная конфигурация

(2)2s22p4

(2,8)3s23p4

(2,8,18)4s24p4

(2,8,18,18)5s25p4

(2,8,18,32,18)6s26p4

Плотность (20° С), г/см3

1,429 (0° С)

2,06 (a),
1,957 (b)

4,86 (a) (серый)

5,93 (a),
6,25 (b)

9,4

Атомный объем, см3/г-атом

15,56

16,45

20,24

22,2

Температура плавления, ° С

–218,4

112,8 (a), 119,0 (b)

217 (металлич.)

449,5

254

Температура кипения, ° С

–183,0

444,6

684,9

[989,8]a

962 (летуч)

Теплоемкость, Дж/г

1,98 (200° С)

0,79 (9° С)

0,34 (0–100° С)

0,21 (20–100° С)

0,12 (20° С)

Радиус,          
    ковалентный

0,66

1,04

1,17

1,37

[1,40], [1,53]

    металлический (атомный)

1,27

1,40

1,60

    ионный (–II)

1,40

1,84

1,98

2,21

Потенциал ионизации, В

13,614

10,357

9,750

9,01

Электродный потенциал
(M/М2–), В

–0,48

–0,92

–1,14

Энтальпия плавления,
кДж/моль

0,44

1,23

5,10

13,5

10

Энтальпия испарения,
кДж/моль

6,82

9,6

26,32

50,6

100,8

Электроотрицательность          
    по Сандерсону

2,66

2,76

2,34

    по Полингу

3,5

2,5

2,4

2,1

Степень окисления

–II

–II, [I]б, II, IV, VI

–II, II, IV, VI

–II, II, IV, VI

–II, II, IV, VI

а Приближенная величина, точное значение неизвестно.
б Точно не установлено.

 

Таблица 8а. ФТОР, ХЛОР, БРОМ, ИОД, АСТАТ

 

Фтор

Хлор

Бром

Иод

Астат

Символ

F

Cl

Br

I

At

Молекулярный состав

F2

Cl2

Br2

I2

At2

Автор и год открытия

А. Муассан – 1886

К. Шееле – 1774

А. Балар – 1826

Б. Куртуа – 1811

Д. Корсон, К.Маккензи,
Э. Сегре – 1940

Источник в природе,
минералы

Флюорит CaF2

Каменная соль, морские и сква-жинные рассолы

Морские и сква-жинные рассолы

Совместно с бро-мом в чилийской селитре в виде NaIO3

Отсутствует

Окраска паров

Бледно-желтая

Зеленовато-желтая

Красновато-коричневая

Фиолетовая

Содержание в земной коре, %

0,03

0,05

0,00016

0,00003

Следы

Атомная масса

18,9984

35,453

79,904

126,9045

[210]a

Атомный номер

9

17

35

53

85

Изотопы (стабильные)

19

35, 37

79, 81

127

Нет

Электронная конфигурация

(2)2s22p5

(2,8)3s23p5

(2,8,18)4s24p5

(2,8,18,18)5s25p5

(2,8,18,32,18)6s26p5

Плотность, г/см3

1,108 (ж.)(–187° С)

1,557 (ж.)(–33,6° С)

3,19 (ж.) (20° С)

4,93 (тв.) (20° С)

Атомный объем, см3/г-атом

17,1

18,7

23,5

25,7

Температура плавления, ° С

–219,62

–100,98

–7,2

113,5

Температура кипения, ° С

–188,14

–34,6

58,78

184,35

Радиус,          
    атомный

0,64

0,99

1,14

1,33

    ионный (X)

1,36

1,81

1,95

2,16

    X7+ (для XO4)

[0,07]a

0,26

[0,39]a

0,50

Потенциал ионизации, В

17,4

13,0

11,8

10,4

Электродный потенциал
(X 0,5X2 + e), В

–2,87

–1,359

–1,065

–0,535

Сродство к электрону, В

3,74

4,02

3,78

3,44

Энтальпия плавления,
кДж/моль

0,25

3,22

5,27

7,82

Энтальпия диссоциации
(X2 2X), кДж/моль

159

243

193

151

Энтальпия испарения,
кДж/моль

6,86

18,50

31,05

43,48

Энтальпия гидратации
(Xaq), кДж/моль

510,5

372

339

301

Электроотрицательность          
    по Сандерсону

3,92

3,28

2,96

2,50

    по Полингу

4,0

3,0

2,8

2,5

Степень окисления

–I

–I, I, III, V, [VI]a, VII

–I, I, III, V

–I, I, III, V, VII

I, III, V, VII

а Точно не установлено.

Таблица 10. РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Элемент

Символ

Автор и год открытия

Атомный номер

Атомная масса

Изотопы (стабильные)

Плотность (20° С), г/см3

Электронная конфигурация

Атомный радиус,

Температура плавления,
° С

Температура кипения,
° С

Потенциал ионизации, В

Электродный потенциал (М3+), В

Скандий

Sc

Л. Нильсон – 1879

21

44,96

45

3,04

(2, 8)3s23p63d14s2

1,60

1,539

2727

6,56

2,08

Иттрий

Y

Ю. Гадолин – 1794

39

88,91

89

4,34

(2, 8, 18) 4s24p64d15s2

[1495]a

[2927]a

6,5

2,37

Лантан

La

К. Мосандер – 1839

57

138,91

138, 139

6,19

(2, 8, 18, 18) 5s25p65d16s2

1,69

920

3469

5,61

2,52

Церий

Ce

Й. Берцелиус, В. Хизингер – 1803; М. Клап-рот – 1803

58

140,12

136, 138, 140, 142

6,78

(2, 8, 18, 18)
4f 25s25p66s2

1,64

795

3468

[6,91]a

2,48

Празеодим

Pr

К. Вельсбах – 1885

59

140,91

141

6,78

(2, 8, 18, 18)
4f 35s25p66s2

1,65

935

3127

[5,76]a

2,47

Неодим

Nd

К. Вельсбах – 1885

60

144,24

142–146, 148, 150

7,0

(2, 8, 18, 18)
4f 45s25p66s2

1,64

1024

3027

[6,31]a

2,44

Прометий

Pm

Дж. Мариин-ский, Л. Глен-денин – 1947

61

[145]a

Нет

(2, 8, 18, 18)
4f 55s25p66s2

1035

2730

2,42

Самарий

Sm

П. Лекок де Буабодран – 1879

62

150,36

144, 147–150, 152, 154

6,93

(2, 8, 18, 18)
4f 65s25p66s2

1,66

1072

1900

5,6

2,41

Европий

Eu

Э. Демарсе – 1901

63

151,96

151, 153

5,24

(2, 8, 18, 18)
4f 75s25p66s2

1,85

826

1439

5,67

2,41

Гадолиний

Gd

Ж. Галиссар де Мариньяк – 1880, П. Лекок де Буабодран – 1886

64

157,25

152, 154–158, 160

7,95

(2, 8, 18, 18)
4f 75s25p65d16s2

1,61

1312

[3000]a

6,16

2,40

Тербий

Tb

К. Мосандер – 1843

65

158,92

159

8,33

(2, 8, 18, 18)
4f 95s25p66s2

1,59

1356

2800

[6,7]a

2,39

Диспрозий

Dy

П. Лекок де Буабодран – 1886

66

162,50

156, 158, 160–164

8,56

(2, 8, 18, 18)
4f 105s25p66s2

1,59

1407

[2600]

6,82

2,35

Гольмий

Ho

П. Клеве – 1879

67

164,93

165

8,76

(2, 8, 18, 18)
4f 115s25p66s2

1,58

1461

2600

2,32

Эрбий

Er

К. Мосандер – 1843

68

167,26

162, 164, 166–168, 170

9,16

(2, 8, 18, 18)
4f 125s25p66s2

1,57

1497

2900

2,30

Тулий

Tm

П. Клеве – 1879

69

168,93

169

9,35

(2, 8, 18, 18)
4f 135s25p66s2

1,56

1545

1727

2,28

Иттербий

Yb

Ж. Галиссар де Мариньяк – 1878

70

173,04

168, 170–174, 176

7,01

(2, 8, 18, 18)
4f 145s25p66s2

1,69

824

1427

6,2

2,27

Лютеций

Lu

Ж. Урбэн – 1907

71

174,97

175

9,74

(2, 8, 18, 18)
4f 145s25p65d16s2

1,56

1652

3327

5,0

2,25

а Точное значение не установлено.

Таблица 11. ТИТАН, ЦИРКОНИЙ, ГАФНИЙ

 

Титан

Цирконий

Гафний

Символ

Ti

Zr

Hf

Автор и год открытия

У. Грегор – 1791

М. Клапрот – 1789

Д. Костер, Д. Хевеши – 1923

Источник в природе, минералы

Ильменит FeTiO3, рутил TiO2

Циркон ZrSiO4, диоксид циркония ZrO2

Диоксид гафния HfO2 и совместно с Zn

Содержание в земной коре, %

0,44

0,022

0,00045

Атомная масса

47,88

91,22

178,49

Атомный номер

22

40

72

Изотопы

46–50

90–92, 94, 96

174, 176–180

Электронная конфигурация

(2, 8) 3s23p63d24s2

(2, 8, 18) 4s24p64d25s2

(2, 8, 18, 32) 5s25p65d26s2

Плотность (20° С), г/см3

4,54

6,4

13,3

Атомный объем, см3/моль

10,64

14,0

13,7

Температура плавления, ° С

1675

1852

2150

Температура кипения, ° С

[3260]a

[3578]a

[5400]a

Радиус,      
    атомный

1,32

1,45

1,44

    ковалентный

1,46

1,57

1,57

    ионный (IV)

0,68

0,80

[0,8]a

Потенциал ионизации, В

6,83

6,95

5,5

Электродный потенциал (МО2+), В

+0,95

+1,53

+1,68

Энтальпия плавления, кДж/моль

15,5

16,7

21,8

Энтальпия испарения, кДж/моль

429

582

661

Электроотрицательность      
    по Сандерсону

1,56

1,56

[1,56]а

    по Полингу

1,6

1,6

[1,6]a

Кристаллическая ячейкаб

ГПУ

ГПУ

ГПУ

Степень окисления

IV, III, II

IV, III, II

IV, III, II

а Точное значение не установлено.
б Гексагональная плотно упакованная ячейка, при ~ 860° С Ti и Zr претерпевают полиморфный переход в объемноцентрированную кубическую (ОЦК) модификацию.

Таблица 12. ВАНАДИЙ, НИОБИЙ, ТАНТАЛ

 

Ванадий

Ниобий

Тантал

Символ

V

Nb

Ta

Автор и год открытия

Н. Сефстрём – 1830

Ч. Хатчет – 1801

А. Экеберг – 1802

Источник в природе, минералы

Карнотит K(UO2)VO4ЧxH2O, ванадинит Pb5(VO4)3Cl

Колумбит
(FeMn)(NbTaO
3)2 (Nb > Ta)

Танталит (FeMn)(NbTaO3)2 (Ta > Nb)

Содержание в земной коре, %

0,015

0,0024

0,00021

Атомная масса

50,942

92,906

180,948

Атомный номер

23

41

73

Изотопы

50, 51

93

181

Электронная конфигурация

(2, 8)
3s23p63d34s2

(2, 8, 18)
4s24p64d45s1

(2, 8, 18, 32)
5s25p65d36s2

Плотность (20° С), г/см3

5,96

8,55

16,69

Атомный объем, см3/моль

8,5

10,8

10,9

Температура плавления, ° С

[1890]a

[2468]a

[2996]a

Температура кипения, ° С

[3000]a

[4927]a

[5425]a

Радиус,      
    атомный, металлич.

1,338

1,456

1,457

    атомный, ковалент.

1,224

1,342

1,343

    ионный (V)

0,59

0,70

0,7

    ионный (IV)

0,64

Потенциал ионизации, В

6,74

6,88

7,7

Электродный потенциал, В      
    (М2О5)

0,65

0,81

    [M(OH)4]+

0,253

Энтальпия плавления, кДж/моль

17,6

26,8

31,4

Энтальпия испарения, кДж/моль

458,7

696,8

753,3

Кристаллическая ячейкаб

ОЦК

ОЦК

ОЦК

Степень окисления

V, IV, III, II

V, IV, III, [I]a

V, IV, [III, II]a

а Точно не установлено.
б ОЦК – объемноцентрированная кубическая модификация.

Таблица 13. ХРОМ, МОЛИБДЕН, ВОЛЬФРАМ

 

Хром

Молибден

Вольфрам

Символ

Cr

Mo

W

Автор и год открытия

Л. Воклен – 1797

К. Шееле – 1778

К. Шееле – 1781

Источник в природе, минералы

Хромит Fe(CrO2)2 (железохромовая руда), хромат свинца PbCrO4

Молибденит MoS2

Вольфрамит (FeMn)WO4, шеелит CaWO4

Содержание в земной коре, %

0,0200

0,0015

0,0069

Атомная масса

51,996

95,94

183,85

Атомный номер

24

42

74

Изотопы (стабильные)

50, 52–54

92, 94–98, 100

180, 182–184, 186

Электронная конфигурация

(2, 8)
3s23p63d54s1

(2, 8, 18)
4s24p64d55s1

(2, 8, 18, 32)
5s25p65d46s2

Плотность (20° С), г/см3

7,1

10,2

19,3

Атомный объем, см3/моль

7,3

9,4

9,5

Температура плавления, ° С

1890

2610

[3410]a

Температура кипения, ° С

2482

5560

5927

Радиус,      
    ковалентный (атомный)

1,172

1,291

1,299

    металлический

1,267

1,386

1,394

    ионный (VI)

0,52

0,62

(0,65)

    ионный (IV)

0,55

0,68

0,68

    ионный (III)

0,64

Потенциал ионизации, В

6,76

7,18

7,98

Электродный потенциал, В      
    (М3+)

0,74

+0,2

 
    (MO42–)

1,05

(1,24)

Энтальпия плавления, кДж/моль

13,8

27,6

35,24

Энтальпия испарения, кДж/моль

348,86

594

799

Кристаллическая ячейкаб

ОЦК

ОЦК

ОЦК

Степень окисления

II, III, IV, [V]a, VI

[II]a, III, IV, [V]a, VI

[II]a, III, IV, [V]a, VI

а Точные данные отсутствуют.
б Все эти металлы проявляют полиморфизм или существуют в других модификациях при других температурах. ОЦК – объемно-центрированная кубическая модификация.

Таблица 14. МАРГАНЕЦ, ТЕХНЕЦИЙ, РЕНИЙ

 

Марганец

Технеций

Рений

Символ

Mn

Tc

Re

Автор и год открытия

Ю. Ган – 1774

К. Перье и Э. Сегре – 1937

В. Ноддак,
И. Такке,
О. Берг – 1925

Источник в природе, минералы

Пиролюзит MnO2

Искусственный элемент

Совместно с Мо в молибдените

Содержание в земной коре, %

0,100

Радиоактивный

0,0000001

Атомная масса

54,94

[97]a

186,21

Атомный номер

25

43

75

Изотопы (стабильные)

55

Нет

185, 187

Электронная конфигурация

(2, 8)
3s23p63d54s2

(2, 8, 18)
4s24p64d55s2

(2, 8, 18, 32)
5s25p65d56s2

Плотность (20° С), г/см3

7,2

11,5

20,9

Атомный объем, см3/моль

7,6

8,6

Температура плавления, ° С

[1244]a

[2200]a

3180

Температура кипения, ° С

2097

5627

Радиус, Å      
    металлический

1,168

1,278

    атомный

1,29

[1,3]a

1,37

Потенциал ионизации, В

7,432

7,23

7,87

Электродный потенциал, В      
    (М2+)

1,18

   
    (MO4)

–1,51 (для Mn2+)

–0,472

–0,367

Энтальпия плавления, кДж/моль

14,65

23,0

32,60

Энтальпия испарения, кДж/моль

219,7

578

707

Энтальпия атомизации, кДж/моль

279,27

649

776,95

Степень окисления

VII, VI, V, IV, III, II, [I]a

VII, IV

VII, VI, V, IV, [III]a, [II]a, [I]a, [–I]a

а Точно не установлено.

Таблица 15. ЖЕЛЕЗО, КОБАЛЬТ, НИКЕЛЬ

 

Железо

Кобальт

Никель

Символ

Fe

Co

Ni

Автор и год открытия

Известно с древнейших времен

Г. Брандт – 1735

А. Кронстедт – 1751

Месторождение

Гематит Fe2O3, магнетит Fe3O4, лимонит 2Fe2O3Ч3H2O, сидерит FeCO3, пирит FeS2, троилит FeS

Смальтин CoAs2, кобальтин CoAsS, линнеит Co3S4

Пентландит (FeNi)9S8, гарниерит H2(NiMg)SiO4
ЧxH2O и др.

Содержание в земной коре, %

5,000

0,0023

0,008

Атомная масса

55,85

58,93

58,69

Атомный номер

26

27

28

Изотопы (стабильные)

54, 56–58

59

58, 60–62, 64

Электронная конфигурация

(2, 8)
3s23p63d64s2

(2, 8)
3s23p63d74s2

(2, 8)
3s23p63d84s2

Плотность (20° С), г/см3

7,87

8,9

8,90

Атомный объем, см3/моль

7,1

6,7

6,7

Температура плавления, ° С

1535

1495

1455

Температура кипения, ° С

3000

3000

2900

Радиус,      
    металлический (атомный)

1,260

1,252

1,244

    ковалентный

1,165

1,157

1,149

    ионный (М2+)

0,76

0,74

0,73

    ионный (М3+)

0,64

0,63

Потенциал ионизации, В

7,83

7,8

7,61

Электродный потенциал, В      
    (М/М2+)

0,440

0,277

0,250

    (M2+3+)

–0,771

–1,82

Энтальпия плавления, кДж/моль

15,36

15,23

17,62

Энтальпия испарения, кДж/моль

417,79

425,2

423,77

Кристаллическая ячейкаа

ОЦК

ГПУ

ГЦК

Степень окисления

II, III, [I, IV, VI]б

[0]б, II, III, [IV]б

[0]б, II, III, IV

а ОЦК – объемноцентрированная кубическая, ГПУ – гексагональная плотная упаковка, ГЦК – гранецентрированная кубическая.
б Точно не установлено.

Таблица 16а. РУТЕНИЙ, РОДИЙ, ПАЛЛАДИЙ, ОСМИЙ, РИДИЙ, ПЛАТИНА

 

Рутений

Родий

Палладий

Осмий

Иридий

Платина

Символ

Ru

Rh

Pd

Os

Ir

Pt

Автор и год открытия

К. Клаус – 1844

У. Волластон – 1804

У. Волластон – 1803

С. Теннант – 1804

С. Теннант – 1804

Известен с древ-нейших времен

Источник в природе, минералы

Совместно с ру-дами Ni, Co, Cu

Совместно с рудами Ni, Co, Cu

Брэггит (Pt,Pd,Ni)S и совместно с рудами Ni, Co, Cu

Самородки в виде Os-Ir

Самородки в виде Os-Ir

Сперрилит PtAs2, куперит PtS,
брэггит
(Pt,Pd,Ni)S, самородная сов-местно с рудами Co, Ni, Cu

Содержание в земной коре, %

0,0000001

0,0000001

0,0000001

0,0000001

0,0000001

0,0000005

Атомная масса

101,07

102,91

106,42

190,2

192,22

195,08

Атомный номер

44

45

46

76

77

78

Изотопы (стабильные)

96, 98–101, 102, 104

103

1–2, 104–106, 108,110

184, 186–190, 192

191, 193

190, 192, 194–196, 198

Электронная конфигурация

(2, 8, 18)
4s24p64d75s1

(2, 8, 18) 4s24p64d 85s1

(2, 8, 18) 4s24p64d105s0

(2, 8,18, 32) 5s25p65d66s2

(2, 8, 18, 32) 5s25p65d 96s0

(2,8,18,32) 5s25p65d 96s1

Плотность (20° С), г/см3

12,45

12,414

12,02

22,61

22,65

21,45

Атомный объем, см3/моль

8,3

8,2

8,9

8,4

8,6

9,1

Температура плавления, ° С

2250

1966 ± 3

1552

[3000]a

2410

1769

Температура кипения, ° С

3900

[3727]a

2927

[5000]a

[4527]a

[3827]a

Радиус,            
    атомный (металлический)

1,336

1,342

1,373

1,350

1,355

1,385

    ковалентный

1,241

1,247

1,278

1,255

1,260

1,290

    ионный (М2+)

0,81

0,80

0,85

0,88

0,92

0,96

    ионный (М3+)

0,72

0,72

0,74

0,78

0,80

0,83

Теплоемкость (100° С), Дж/г

0,2373

0,2519

0,2494

0,1314

0,1318

0,1352

Потенциал ионизации, В

7,5

7,7

[8,3]a

8,7

9,2

8,8

Электродный потенциал, В            
    М/М2+

0,45

–0,6

–0,85

–0,85

–1,0

[1,2]a

    M/M3+

[–0,8]a

[–1,15]a

Энтальпия плавления,
кДж/моль

25,5

21,8

16,7

29,3

26,4

19,7

Энтальпия испарения,
кДж/моль

567,9

495,5

377

628

563,7

511

Энтальпия атомизации,
кДж/моль

603

557

393

670

628

564,1

Кристаллическая ячейкаб

ГПУ

КПУ

ГПУ

КПУ

КПУ

КПУ

Степень окисления

II, III, [IV, V, VI, VII, VIII]a

III, [I, II, IV]a

II, IV, [0, III]a

IV, VI, VIII, [II, III]a

III, IV, [0, I, II, VI]a

II, IV, [0, III, VI]a

а Точно не установлено.
б ГПУ – гексагональная плотная упаковка, КПУ – кубическая плотная упаковка.

Таблица 17а. МЕДЬ, СЕРЕБРО, ЗОЛОТО

 

Медь

Серебро

Золото

Символ

Cu

Ag

Au

Автор и год открытия

Известна с древности

Известно с древности

Известно с древности

Источник в природе, минералы

Самородная, куприт Cu2O, тенорит CuO, малахит Cu2(OH)2CO3, халькозин Cu2S, халькопирит CuFeS2

Самородное, кераргирит AgCl, аргентит Ag2S, пираргирит Ag3SbS3, прустит Ag3AsS3

Самородное, сильванит (AuAg)Te4, петцит (Au-Ag)Te, калаверит AuTe2

Окраска металла

Красная

Белое

Желтое

Содержание в земной коре, %

0,007

0,00001

0,0000004

Атомная масса

63,54

107,87

196,967

Атомный номер

29

47

79

Изотопы (стабильные)

63, 65

107, 109

197

Электронная конфигурация

(2, 8)
3s23p63d104s1

(2, 8, 18)
4s24p64d105s1

(2, 8, 18, 32)
5s25p65d106s1

Плотность (20° С), г/см3

8,92

10,5

19,3

Атомный объем, см3/моль

7,1

10,3

10,2

Температура плавления, ° С

1083

960,8

1064

Температура кипения, ° С

2567

2212

2880

Радиус,      
    атомный
     (металлический)

1,173

1,339

1,336

    ковалентный

1,28

1,44

1,44

    ионный (М+)

0,96

1,26

1,37

Потенциал ионизации, В

7,72

7,87

9,22

Электродный потенциал, В

+0,95

+1,53

+1,68

    М/М+

–0,521

–0,799

[–1,68]a

    M/M2+

–0,337

    M/M3+

1,50

    M+/M2+

–0,153

–1,98

    M2+/M3+

[–1,8 (CuO+)]a

[–2,1 (AgO+)]a

1,41

Энтальпия плавления, кДж/моль

13,02

12,30

12,68

Энтальпия испарения, кДж/моль

304,7

255,12

324,50

Энтальпия атомизации, кДж/моль

339,4

286,3

354,5

Удельная электропроводность
Ч10–4, (ОмЧсм)–1

57,2

61,4

41,3

Кристаллическая ячейкаб

КПУ

КПУ

КПУ

Степень окисления

I, II, III

I, II, III

I, III

а Точно не установлено.
б КПУ – кубическая плотная упаковка.

Таблица 18. ЦИНК, КАДМИЙ, РТУТЬ

 

Цинк

Кадмий

Ртуть

Символ

Zn

Cd

Hg

Автор и год открытия

Известен с древности в виде латуни, получен в XVI в.

Ф. Штромейер – 1817

Известна с древности

Источник в природе, минералы

Самородный (редкий), суль-фидные минералы (сфале-рит, цинковая обманка и вюрцит) ZnS, цинкит ZnO, смитсонит ZnCO3

Коммерческих руд не имеет, совместно
с
Zn и Cu

Самородная, кино-варь HgS, амальгама
(Au-Hg)

Содержание в земной коре, %

0,022

0,000015

0,00005

Атомная масса

65,39

112,41

200,59

Атомный номер

30

48

80

Изотопы (стабильные)

64, 66–68, 70

106, 108, 110–114, 116

196, 198–202, 204

Электронная конфигурация

(2, 8)
3s23p63d104s2

(2, 8, 18)
4s24p64d105s2

(2, 8, 18, 32)
5s25p65d106s2

Плотность (20° С), г/см3

7,14

8,642

13,546

Атомный объем, см3/моль

9,2

13,0

14,0

Температура плавления, ° С

419,4

320,9

–38,87

Температура кипения, ° С

907

765

356,58

Теплоемкость, Дж/г

0,3871 (20° С)

0,2310 (27,9° С)

0,13915 (20° С)

Радиус,      
    металлический

1,25

1,41

1,44

    ковалентный (тетраэдрический)

1,31

1,48

1,48

    ионный (М2+)

0,74

0,97

1,10

Потенциал ионизации, В

9,391

8,991

10,434

Электродный потенциал (М/М2+), В

+0,763

+0,403

–0,854
–0,799
(Hg/Hg22+)

Энтальпия плавления, кДж/моль

7,387

6,11

2,331

Энтальпия испарения, кДж/моль

115,34

99,85

56,9

Энтальпия атомизации, кДж/моль

130,53

111,95

61,31

Энтальпия образования оксида МО,
кДж/моль

–174,05

–127,35

–45,2

Удельная электропроводность,
(ОмЧсм)–1

16,5Ч104

13,2Ч104

1,044Ч104

Кристаллическая ячейкаа

ГПУ (искаженная)

ГПУ (искаженная)

Жидкая при комнатной температуре. Гексагональная

Степень окисления

II

[I]б, II

I, II

а ГПУ – гексагональная плотная упаковка.
б Точно не установлено.

Таблица 19а. АКТИНИЙ, ТОРИЙ, ПРОТАКТИНИЙ, УРАН

 

Актиний

Торий

Протактиний

Уран

Символ

Ac

Th

Pa

U

Автор и год открытия

А. Дебьёрн – 1899

Й. Берцелиус – 1828

О. Ган и Л. Мейтнер – 1918; Ф. Содди и Дж. Кранстон – 1918

М. Клапрот – 1789, Э.-М. Пелиго – 1841

Источник в природе, минералы

Урановые руды

Торит ThSiO4, монацит (Ce,La,Th)PO4

Урановые руды

Урановая смоляная руда (оксиды UO2 – UO2,67), уранинит UO2, карнотит K2(UO2)2(VO4)2Ч3H2O

Содержание в земной коре, %

Следы

0,001

Следы

0,003

Атомная масса

[227]a

232,038

[231]a

238,03

Атомный номер

89

90

91

92

Электронная конфигурация

(2,8,18,32)
5s25p65d106s26p66d17s2

(2,8,18,32)
5s25p65d106s26p66d27s2

(2,8,18,32)
5s25p65d105f 26s26p66d17s2

(2,8,18,32)
5s25p65d105f 36s26p66d17s2

Плотность, г/см3

[11,7]a (20° С)

18,7 (13° С)

Температура плавления, ° С

1050

[1700]a

[1230]a

1132,3

Температура кипения, ° С

[3200]a

[4000]a

Не установлена

3818

Теплоемкость, Дж/г

0,1155

1,188

Период полураспада (наиболее долгоживущего изотопа)

27,7 года (Ac-227)

14Ч109 лет (Th-232)

34300 лет (Pa-231)

4,5Ч109 лет (U-238)

Степень окисления

III

[III]a, IV

IV, V

[I, II]a, III, IV, V, VI

а Точно не установлено.

 

 

 

 

 

 

Дополнительные опции

Популярные рубрики:

Страны мира Науки о Земле Гуманитарные науки История Культура и образование Медицина Наука и технология


Добавьте свои работы

Помогите таким же студентам, как и вы! Загрузите в Интернет свои работы, чтобы они стали доступны всем! Сделать это лучше через платформу BIBLIOTEKA.BY. Принимаем курсовые, дипломы, рефераты и много чего еще ;- )

Опубликовать работы →

Последнее обновление -
26/04/2024

Каждый день в нашу базу попадают всё новые и новые работы. Заходите к нам почаще - следите за новинками!

Мобильная версия

Можете пользоваться нашим научным поиском через мобильник или планшет прямо на лекциях и занятиях!