Verbum

І́НДЫЙ (лац. indium),

In, хімічны элемент III групы перыяд. сістэмы, ат. н. 49. ат. м. 114,82. У прыродзе 2 ізатопы: ​¹¹³In(4,3%) і слаба радыеактыўны (b-выпрамяняльнік, перыяд паўраспаду 5∙10​¹⁴ гадоў) ​¹¹⁵In (95,7%). Рассеяны элемент, у зямной кары 10​⁻⁵% па масе. Адкрыты ў 1863 ням. вучонымі Ф.​Райхам і Т.​Рыхтэрам пры спектраскапічным даследаванні цынкавай падманкі, названы па сіняй (колеру індыга) лініі спектра.

Серабрыста-белы мяккі метал t_пл 156,78 °C, t_кіп 2024 °C, шчыльн. 7310 кг/м³ Устойлівы ў паветры, не ўзаемадзейнічае з азотам, вадародам, вугляродам. Пры т-ры вышэй за 800 °C гарыць з утварэннем сэсквіаксіду In₂O₃ (светла-жоўтае крышт. рэчыва, t_пл 1910 °C). Узаемадзейнічае з мінер. і арган. к-тамі, пры награванні — з хлорам, бромам, ёдам. Пры сплаўленні з халькагенамі (сера, селен, тэлур) утварае халькагеніды (паўправадніковыя матэрыялы). Атрымліваюць з адходаў і паўпрадуктаў свінцова-цынкавай і алавянай вытв-сці. Выкарыстоўваюць у вытв-сці легкаплаўкіх сплаваў, паўправадніковых матэрыялаў, як матэрыял для герметызацыі ў вакуумных прыладах і касм. апаратах. Таксічны, пыл І. і яго злучэнняў выклікае пашкоджанне лёгкіх, шкодна ўплывае на печань і селязёнку.

Літ.:

Яценко С.П. Индий: свойства и применение. М., 1987.

І.​В.​Боднар.

т. 7, с. 240

ПАТЭНЦЫЯ́ЛЫ ТЭРМАДЫНАМІ́ЧНЫЯ,

функцыя аб’ёму (V), ціску (p), тэмпературы (T), энтрапіі (S), колькасці часціц у сістэме (N) і інш. макраскапічных параметраў, што характарызуюць стан тэрмадынамічнай сістэмы. Да П.т. адносяць унутраную энергію (U), энтальпію (H), энергію Гельмгольца (F; свабодная энергія, ізахорна-ізатэрмічны патэнцыял), энергію Гібса (G; ізабарна-ізатэрмічны патэнцыял) і інш.

Кожнаму П.т. адпавядае набор параметраў стану. Выбар П.т. для апісання сістэмы абумоўлены наборам незалежных параметраў, што вызначаюць стан сістэмы. Дыферэнцаваннем П.т. як функцыі незалежных параметраў можна вызначыць усе астатнія параметры, што характарызуюць сістэму. У найпрасцейшых выпадках П.т. з’яўляюцца функцыямі 2 незалежных параметраў: U = U(S, V), H = H(S, p) F = F(T, V), G = G(T, p). У больш агульным выглядзе П.т. залежыць ад колькасці часціц (у сістэмах з пераменнай колькасцю часціц уводзіцца хімічны патэнцыял), а таксама ад набору абагульненых каардынат (напр., калі сістэма знаходзіцца ў эл. ці магн. полі). П.т. звязаны паміж сабой суадносінамі: F = U − TS, H = U + pV, G = F + pV. П.т. карыстаюцца пераважна для апісання раўнавагі тэрмадынамічнай. Веданне якога-н. П.т. як функцыі поўнага набору параметраў дазваляе вызначыць усе тэрмадынамічныя характарыстыкі сістэмы і атрымаць ураўненне стану. Гл. таксама Тэрмадынаміка.

Л.​А.​Рот.

т. 12, с. 186

ГА́ФНІЙ (лац. Hafnium),

Hf, хімічны элемент IV групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 72, ат. м. 178,49. Складаецца з 6 ізатопаў з масавымі лікамі 174, 176—180. Належыць да рассеяных элементаў, у зямной кары знаходзіцца (3—4)∙10​⁻⁴% па масе. Адкрыты ў 1923 венг. хімікам Дз.Хевешы і нідэрл. фізікам Дз.​Костэрам, названы па месцы адкрыцця — г. Капенгаген.

Бліскучы серабрыста-шэры пластычны метал, існуе ў 2 крышт. мадыфікацыях: гексаганальнай α-Hf і кубічнай β-Hf (вышэй за 1740 °C). Шчыльн 13 350 кг/м³, t_пл каля 2230 °C. Кампактны гафній устойлівы ў паветры, парашкападобны пірафорны (гл. Пірафорныя рэчывы). Па хім. уласцівасцях падобны да цырконію. Пры т-ры вышэй за 700 °C з кіслародам утварае дыаксід HfO₂, (белыя крышталі, t_пл 2780 °C), пры 200—400 °C з галагенамі — тэтрагалагеніды (напр., тэтрахларыд HfCl₄ — бясколерныя крышталі, т-ра вазгонкі 315 °C), пры высокіх т-рах з азотам, борам, крэмніем, вугляродам — металападобныя тугаплаўкія злучэнні (напр., нітрыд HfN — залаціста-жоўтыя крышталі, t_пл 3310 °C). Злучэнні гафнію атрымліваюць пры вытв-сці цырконію з руднай сыравіны, метал. гафнію — аднаўленнем HfCl₄ магніем ці кальцыем. Выкарыстоўваюць як матэрыял для рэгулюючых стрыжняў і аховы ядз. рэактараў, кампанент гарачатрывалых і тугаплаўкіх сплаваў у авіяцыі і ракетнай тэхніцы.

І.​В.​Боднар.

т. 5, с. 93

КА́ДМІЙ (лац. Cadmium),

Cd, хімічны элемент II групы перыяд. сістэмы, ат. н. 48, ат. м. 112,41. Прыродны складаецца з 8 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі: 106, 108, 110—114, 116. У зямной кары 1,3510​⁻⁵% па масе, знаходзіцца пераважна ў цынкавых рудах. Адкрыты ў 1817 ням. хімікам Ф.​Штромеерам, названы ад грэч. kadmeia — цынкавая руда.

Серабрыста-белы метал, мяккі і коўкі, t 321,1 °C, t_кіп 766,5 °C, шчыльн. 8650 кг/м. У паветры пакрываецца тонкай плёнкай аксіду CdO, якая ахоўвае яго ад далейшага акіслення. Узаемадзейнічае з мінер. к-тамі, пры т-ры, вышэйшай за т-ру плаўлення, — з галагенамі і халькагенамі (сульфід CdS, селенід CdSe і тэлурыд CdTe — паўправадніковыя матэрыялы), пры сплаўленні — з фосфарам, мыш’яком і сурмой. Непасрэдна не ўзаемадзейнічае з вадародам, азотам, вугляродам, борам. крэмніем. Атрымліваюць пры перапрацоўцы цынкавых, свінцова-цынкавых і медна-цынкавых руд. Выкарыстоўваюць для кадміравання, як кампанент спец. прыпояў, сплаваў, на выраб стрыжняў для ядз. рэактараў, электродаў для акумулятараў і нармальных элементаў, для атрымання пігментаў, паўправадніковых матэрыялаў, стабілізатараў пластмас. Пара К. і яго злучэнняў таксічная, удыханне яе выклікае рвоту, сутаргі, ГДК 0,1 мг/м³. К. можа назапашвацца ў арганізме чалавека, хранічнае атручванне прыводзіць да анеміі і разбурэння касцей, ГДК у пітной вадзе 0,01 мг/л.

А.​П.​Чарнякова.

т. 7, с. 406

ЗО́ЛАТА (Aurum),

Au, хімічны элемент I групы перыяд. сістэмы, ат. н. 79, ат. м. 196,9665, адносіцца да высакародных металаў. У прыродзе 1 стабільны ізатоп ​¹⁹⁷Au. У зямной кары 4,3∙10​^−7% па масе. Гал. з мінералаў — золата самароднае. Вядома з глыбокай старажытнасці.

Жоўты мяккі і вельмі пластычны метал, t_пл 1064,4 °C, t_кіп 2880 °C, шчыльн. 19320 кг/м³. Хімічна даволі інертнае, устойлівае ў паветры і вадзе; з кіслародам, азотам, вадародам, вугляродам непасрэдна не ўзаемадзейнічае. Узаемадзейнічае з галагенамі пры награванні (напр., з хлорам пры 250 °C утварае хларыд AuCl₃ — рубінава-чырвонае крышт. рэчыва, раскладаецца пры t>254 °C); гарачай селенавай к-той; сумесямі кіслот сернай і азотнай, азотнай і салянай (царская гарэлка); воднымі растворамі цыянідаў у прысутнасці кіслароду (гл. Цыяніраванне). Лёгка ўтварае амальгаму, на гэтым заснаваны адзін з метадаў вылучэння з горных парод (гл. Амальгамацыя). Дае з інш. металамі (медзь, серабро, плаціна) сплавы, больш трывалыя і цвёрдыя за З. чыстае. Выкарыстоўваюць З. і яго сплавы ў электроннай прам-сці (кантакты); у вытв-сці хімічна ўстойлівай апаратуры, прыпояў, каталізатараў, гадзіннікаў; для залачэння, афарбоўкі шкла; для вырабу зубных пратэзаў, ювелірных вырабаў, манет, медалёў (колькасць З. ў іх паказвае проба; гл. Проба высакародных металаў).

Літ.:

Баукова Т.В., Леменовский Д.А. Золото в химии и медицине. М., 1991.

І.​В.​Боднар.

т. 7, с. 104

МА́ГНІЙ (лац. Magnesium),

Mg, хімічны элемент II групы перыяд. сістэмы, ат. н. 12, ат. м. 24,305, адносіцца да шчолачназямельных металаў. Прыродны складаецца з 3 стабільных ізатопаў ​²⁴Mg (78,6%), ​²⁵Mg (10,11%), ​²⁶Mg (11,29%). У зямной кары 2,35% па масе. Трапляецца толькі ў выглядзе злучэнняў (гл. Магніевыя руды). Многа солей М. ў вадзе мораў і акіянаў, у прыродных расолах. Уваходзіць у састаў хларафілу. Адкрыты ў 1808 англ. хімікам Г.​Дэві. Серабрыста-белы лёгкі метал, t_пл 650 °C, шчыльн. 1740 кг/м³. Хімічна вельмі актыўны, моцны аднаўляльнік. На паветры пакрываецца ахоўнай плёнкай магнію аксіду MgO, якая разбураецца пры награванні, пры т-ры ~600 °C згарае асляпляльна белым полымем з утварэннем MgO і нітрыду Mg₃N₂. Узаемадзейнічае з вылучэннем вадароду з кіпячай вадой і разбаўленымі к-тамі (пасівіруецца ў канцэнтраванай сернай і растворах плавікавай к-ты); пры награванні — з вадародам, галагенамі, борам, азотам, вугляродам, халькагенамі, крэмніем. Утварае шэраг магній-арганічных злучэнняў. У прам-сці атрымліваюць электролізам расплаву сумесі хларыду MgCl₂ з хларыдам калію і натрыю. Выкарыстоўваюць у вытв-сці магніевых сплаваў, для легіравання алюмініевых сплаваў і металатэрмічнага атрымання металаў (тытану, урану, цырконію, ванадыю і інш.), у сінтэзе магнійарган. злучэнняў і піратэхніцы (сумесі парашку М. з акісляльнікамі). Гл. таксама Магнію злучэнні.

І.​В.​Боднар.

т. 9, с. 477

МАЛІБДЭ́Н (лац. Molybdaenum),

Mo, хімічны элемент VI групы перыяд. сістэмы, ат. н. 42, ат. м. 95,94. Прыродны М. складаецца з 7 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі: 92, 94—98, 100; найб. пашыраны ​⁹⁸Mo (23,75%). У зямной кары — 310​⁻⁴% па масе (гл. Малібдэнавыя руды). Адкрыты ў 1778 швед. хімікам К.​Шэеле; назва ад грэч. molybdos — свінец (з-за падабенства мінералаў М. і свінцу).

Светла-шэры метал, t_пл 2623 °C, шчыльн. 10 200 кг/м³. Устойлівы на паветры, пры награванні вышэй за 600 °C хутка акісляецца да трыаксіду MoO₃ (бясколерныя з зялёным адценнем крышталі, з воднымі растворамі шчолачаў і аміяку ўтварае малібдаты). Пры пакаёвай т-ры не ўзаемадзейнічае з салянай і сернай к-тамі, раствараецца ў сумесі азотнай і сернай кіслот. Пры награванні ўзаемадзейнічае з галагенамі (акрамя ёду), парай серы (гл. Малібдэну дысульфіду); пры высокіх т-рах (1000—1500 °C) — з азотам, вугляродам, крэмніем (утварае дысіліцыд MoSi₂ — цёмна-шэрыя крышталі, устойлівыя на паветры да 1500—1600 °C). Выкарыстоўваюць у асн. для легіравання сталей, а таксама для вытв-сці малібдэнавых сплаваў, як кампанент антыкаразійных сплаваў для хім. машынабудавання, для вырабу дэталей электралямпаў і электравакуумных прылад (напр., анодаў, катодаў, ніцей напальвання).

Літ.:

Зеликман АН. Молибден. М., 1970;

Популярная библиотека химических элементов. Кн. 1—2. 3 изд. М., 1983.

А.​П.​Чарнякова.

т. 10, с. 31

ГА́ЛІЙ (лац. Gallium),

Ga, хімічны элемент III групы перыядычнай сістэмы, ат. н. 31, ат. м. 69,72. Прыродны складаецца з 2 стабільных ізатопаў ​⁶⁹Ga (61,2%) і ​⁷¹Ga (38,8%). У зямной кары 1,8∙10​⁻³ % па масе. У прыродзе рассеяны (мінерал галіт CuGaS₂ вельмі рэдкі), спадарожнік алюмінію. Адкрыты ў 1875 франц. хімікам П.​Э.​Лекокам дэ Буабадранам, названы ў гонар Францыі (лац. Gallia).

Светла-шэры легкаплаўкі (t_пл 29,76 °C) метал з вял. тэмпературным інтэрвалам існавання ў вадкім стане (t_кіп 2205 °C), шчыльн. (кг/м³) цвёрдага 5903,7 (29,6 °C), вадкага 6094,8 (пры зацвярдзенні аб’ём галію павялічваецца). У паветры пры звычайнай т-ры пакрыты ахоўнай плёнкай аксіду. Раствараецца ў мінер. к-тах і шчолачах, утварае адпаведна солі галію і галаты — солі ортагаліевай Ga(OH₃) ці H₃GaO₃ і метагаліевай HGaO₂ к-т. Найб. пашыраны солі галію: трыхларыд GaCl₃, бясколерныя крышталі, t_пл 77,8 °C; сульфат Ga₂(SO₄)₃, які з сульфатамі шчолачных металаў і амонію ўтварае галын. Пры сплаўленні з фосфарам, мыш’яком і сурмой галій утварае крышт. паўправадніковыя злучэнні, адпаведна фасфід GaP (жоўта-аранжавы, t_пл 1790 °C), арсенід GaAs (цёмна-шэры з фіялетавым адценнем, t_пл 1238 °C), антыманід GaSb (светла-шэры, t_пл 712 °C).

Выкарыстоўваюць у вытв-сці паўправадніковых матэрыялаў, для «халоднай пайкі» керамічных і металічных дэталей у радыёэлектроніцы, люстраў з высокай адбівальнай здольнасцю, высокатэмпературных (900—1600 °C) тэрмометраў, манометраў.

І.​В.​Боднар.

т. 4, с. 460

БОР (лац. Borum),

B, хімічны элемент III групы перыяд. сістэмы Мендзялеева. Ат. н. 5, ат. м. 10,81. Прыродны бор складаецца з двух стабільных ізатопаў ​¹⁰B (19,57%) і ​¹¹B (80,43%), існуе як мінерал буракс, керніт, ашарыт і інш.; у зямной кары ёсць 5∙10​⁻³%, у вадзе акіянаў 4,6 мг/л. Атрыманы ў 1808 Л.​Ж.​Гей-Люсакам і Л.​Ж.​Тэнарам.

Вядома больш за 10 алатропных мадыфікацый бора. Бывае бясколерным, шэрым ці чырвоным крышталічным або цёмным аморфным рэчывам і мае розныя фіз.-хім. характарыстыкі. Па цвёрдасці (па Маосу 9,3, па Вікерсу 274,4 ГПа) займае другое (пасля алмазу) месца сярод рэчываў. Вельмі крохкі; у пластычны стан пераходзіць пры т-ры вышэй за 2000 °C. Хімічна дастаткова інертны, не рэагуе з вадародам (боравадароды атрымліваюцца ўскосным шляхам); з іншымі рэчывамі рэагуе толькі пры высокіх т-рах: акісляецца на паветры пры 700 °C, з азотам пры 1200—2000 °C утварае нітрыд бору, з вугляродам пры 1300 °C і вышэй — карбіды, з большасцю металаў — барыды, пры сплаўленні са шчолачамі — бараты; царская гарэлка і азотная кіслата акісляюць бор да борнай кіслаты (гл. таксама Бору злучэнні). Атрымліваюць з буры і керніту, аднаўленнем аксіду ці галагенідаў бору, раскладаннем галагенідаў і гідрыдаў. Выкарыстоўваюць як кампанент каразійнаўстойлівых гарачатрывалых сплаваў, кампазіцыйных матэрыялаў, сплаваў для рэгулявальных прыстасаванняў адз. рэактараў і лічыльнікаў нейтронаў, як паўправадніковы матэрыял і для барыравання.

Л.​М.​Скрыпнічэнка.

т. 3, с. 215

НІ́КЕЛЬ (лац. Niccolum),

Ni, хімічны элемент VIII групы перыяд. сістэмы, ат. н. 28, ат. м. 58,69. Прыродны Н. складаецца з 5 стабільных ізатопаў з масавымі лікамі 58, 60—64; найб. пашыраны ​⁵⁸Ni (67,88%) і ​⁶⁰Ni (26,23%). У зямной кары 8∙10​⁻³% па масе (гл. Нікелевыя руды). Мікраэлемент неабходны млекакормячым (у арганізме чалавека 5—13,5 мг Н.) і раслінам. Адкрыты швед. вучоным А.​Кронстэтам у 1751 пры даследаванні мінералу купфернікелю (знешне падобнага на медзь). Назва ад ням. Nickel — злы горны дух, які быццам бы ўводзіў у зман гарнякоў, што здабывалі медзь.

Серабрыста-белы коўкі метал, t_пл 1455 °C, t_кіп 2900 °C, шчыльн. 8900 кг/м³; ферамагнетык (пункт Кюры 631 К). Хімічна малаактыўны; паводле ўласцівасцей падобны да жалеза і кобальту. Кампактны ў паветры, пакрываецца тонкай ахоўнай плёнкай монааксіду NiO. Бязводныя солі мінер. кіслот звычайна жоўтага колеру, гідраты — зялёнага (гл. Нікелю сульфат). Атрымліваюць электролізам раствораў солей і інш. метадамі; чысты парашкападобны — тэрмічным раскладаннем карбанілу Ni(CO)₄ (гл. Карбанілы металаў). Выкарыстоўваюць пераважна ў металургіі (гл. Нікелевыя сплавы), а таксама для вырабу акумулятарных электродаў, спец. хім. апаратуры, як матэрыял для антыкаразійных пакрыццяў (гл. Нікеліраванне) і каталізатар многіх хім. працэсаў. Аказвае агульнатаксічнае ўздзеянне; выклікае захворванні насаглоткі, лёгкіх, дэрматыты, экзэмы, злаякасныя новаўтварэнні. ГДК у паветры (сярэднясутачная) для метал. Н., яго аксідаў і сульфату 0,001 мг/м³.

У.​С.​Камароў.

т. 11, с. 340