post

VIIА група (Седма главна подгрупа) – 17 група на ПС

VIIА група (Седма главна подгрупа, 17 група) на Периодичната система включва елементите флуор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I) и астатий (At). Всички те са известни под общото наименование халогенни елементи (солеобразуващи) и притежават неметален химичен характер.

Названието на флуора произлиза от от гръцкото „флуорос“ – разрушаващ. Имената на следващите 3 елемента означават както следва: хлорос – жълтозелен, бромос – зловоние, йод – виолетов. Названието на астатия, който е радиоактивен, означава нестабилен.

Флуор – VIIА група

Флуорът е най-електроотрицателният химичен елемент (при това не само в VIIА група а въобще), който проявява изключително агресивна химическа природа, по отношение на веществата, с които взаимодейства. Всъщност, само  неонът и хелият не реагират с него. При обикновени условия, той е бледожълт газ с остра миризма и изключителна токсичност.

Флуорът може да се проявява само като окислител при химическите взаимодействия.

Химични свойства на флуора

В негово присъствие, натрият и калият се самозапалват. На въздух, желязото (под формата на желязна вълна) и флуора реагират с буйно изгаряне, но желязно блокче би следвало да се пасивира от новообразуващия се слой железен флуорид и реакцията да спре:

Na + F2 → 2NaF (натриев флуорид)… ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

VA група (Пета главна подгрупа) – 15 група на ПС

VA група включва химичните елементи: азот (N), фосфор (P), арсен (As), антимон (Sb) и бисмут (Bi). Наименованието на азота произхожда от гръцки и означава „безжизнен“. Названието на фосфора също има гръцки произход и означава „носещ светлина“.

Името на арсеника се свързва както с персийското „зарник“ така и с гръцкото „арсеникос“ (ἀρσενικός). Антимонът е познат толкова отдавна, че има наименования на много древни езици. Названието антимон се датира някъде преди около 500 години. Бисмутът води наименованието си от немски (Wismut или Wiсsmuth) и означава бял метал.

Азот – VA група

При обикновени условия азотът е газ (N2) без цвят и миризма, който съствалява 2/3 от атмосферата на нашата планета. Освен това е разпространен под формата на химични съединения (главно соли) в земната кора и във водоемите. Накрая, но не на последно място, азотните атоми са част от много органични молекули, като едни от най-важните са аминокиселините изграждащи живите организми на Земята и нуклеиновите киселини – носители на наследствената информация.

Химични свойства на азот

Химически азотът е типичен неметал, който образува киселинни оксиди и киселини. Той е отличен окислител, чиято електроотрицателност е трета по големина … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Мед и металургия на медта

Химичният елемент мед (Cu) съществува в природата под формата на просто вещество (метал) и химични съединения. За първи път в човешката история, метална мед е била обработена около 9000-та годинa преди новата ера в земите на днешен Ирак. Между петото и четвъртото хилядолетие пр.н.е. тя се е превърнала в металът определящ някои от цивилизационните насоки на развитие на човечеството. Затова този период е известен под названието Медна епоха (още каменно-медна, енеолит, халколит).

Във варненския халколитен некропол, заедно с най-старото обработено злато в света, са намерени множество медни предмети от същата ера. До мумията на Йоци – леденият човек от Алпите също е открита медна брадва, която може да бъде датирана около 3350 пр.н.е.

Приблизително към 4500-та пр. Христа, хората за първи път са започнали да сплавят мед с калай, в резултат на което се е получила сплав наречена бронз. През второто и първото хилядолетие, широката употреба на бронза става причината периодът да бъде наречен Бронзова епоха.

Физични свойства

При стайна температура медта е в твърдо агрегатно състояние, като нейната твърдост превъзхожда тази на другите два метала от 1Б група на Периодичната система. Елементът се класифицира като преходен метал (d-елемент) и простото му вещество се отличава с … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Вода (H2O). Значение и свойства на водата

Вода – представлява неорганично химично съединение, което посредством своите особени свойства, се явява основополагащо за целия живот, който е възникнал на нашата планета в този си вид.

Тя на практика е жизнена среда за всички организми. При повечето сухоземни видове, макар че не е местообитание, водата си остава основна съставка на вътрешната течна среда. Средно 60-90% от масата на живите същества се пада на нея. Без вода животът на Земята е немислим.

Наличието на вода във всички организми е едно от най-безспорните доказателства за единния произход на живата природа. Близо 71% от земната повърхност е покрита с вода, като 97% от нея се падат на моретата и океаните. Там за първи път са се появили примитивните форми на живот.

Физични свойства на водата

Водата е най-разпространеното водородно съединение (хидрид), но като цяло физичните ѝ свойства много се различават от тези на останалите хидриди. От друга страна, по номенклатурата на IUPAC, нейното официално название е диводороден оксид.

Тя има относително високи температура на топене (0°C на морското равнище) и температура на кипене (100°C на морското равнище). При обикновенни условия водата е прозрачна течност без вкус и мирис. Характеризира се с висока топлина на изпарение и висок специфичен топлинен капацитет, което … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Електронни ефекти в молекулите – индукционен и мезомерен ефект

Полярността на химичните връзки е една от основните им характеристики. Дали е полярна или не една химична връзка, зависи от разликата в електроотрицателностите на свързващите се атоми. В органичните молекули може да се наблюдава допълнително поляризиране на химичните връзки и образуването на делокализирани връзки. Причината за това са така наречените електронни ефекти, които са съответно индукционен ефект и мезомерен ефект.

Индукционен ефект представлява допълнителното поляризиране на химичните връзки под въздействието на атоми, атомни групи или големи заместители с различна електроотрицателност от тази на въглеродните атоми.

Мезомерен ефект или още ефект на спрягане се наблюдава, когато под въздействие на заместители се делокализира електронната плътност на химичните връзки в молекулите. Мезомерният ефект също може да бъде положителен или отрицателен.

Забележка: заместителите са атом или атомни групи, които са свързани с въглеводородната верига, замествайки в нея един или повече водородни атоми.

Индукционен ефект

В зависимост от това в каква посока се изтегля електронната плътност, индукционният ефект може да бъде положителен (+I) или отрицателен (-I). Ако поляризацията на връзките е отрицателна към заместителя, т.е. се изтегля електронна плътност в тази посока, то ефектът е отрицателен. Когато заместителят отдава електронна плътност и връзките се поляризират отрицателно в посока обратна на него, казваме, че … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Корозия и защита на металите от корозия

Корозия е термин, който идва от латински (corrodere)  и означава разяждане. В природата и в урбанизираните райони под действието на корозията се разрушава почти всичко – почви, скали, сгради, съоръжения и пр. Тази публикация обаче е посветена само на корозионното разрушаване на металите.

Корозия на металите е физикохимичен процес на разрушаването им под въздействието на външни фактори. Подобни процеси са естествена част от кръговрата на веществата, но влияят негативно на стопанската дейност на човека. Според произхода и механизма си, металната корозия бива химична, електрохимична и биохимична.

Химична корозия на металите

При химичната корозия  разрушаването на металите става в следствие на химични реакции, при които няма електричен ток. Обикновено това са взаимодействия на метала с газове и течности – неелектролити.

Газовата корозия протича при високи температури и обикновено е резултат от наличието на кислород в газовете. Този тип корозионно въздействие е характерно за индустриалните структури с метален произход. Те често са изложени на ефектите на въглеродния диоксид, серния диоксид, азотните оксиди и други.

Степентта на разрушаване зависи от афинитета на съответния метал или сплав към кородиращия газ. Понякога се образува коричка от метален оксид, който действа пасивиращо и забавя или спира  корозионния процес. В други случаи образуваният покривен слой не … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ

post

Стомана и металургия на стоманата

Стомана – представлява желязо-въглеродна сплав, в която съдържанието на въглерода не надхвърля 2,14% и се намира под формата железен карбид (циментит) Fe3C.

Химичен състав на стоманата

Физикомеханичните качества на произвежданата стомана зависят главно от нейната кристална структура и химичния ѝ състав. Кристалната решетка е съставена от α-желязо (ферит) и микрокристали на железния карбид. В зависимост от съдържанието на карбида се определя твърдостта на сплавта. Повече циментит означава и по-твърда въглеродна стомана.

Ако в стоманата се внесат малки количества други химически съставки (волфрам, ванадий, хром, манган, никел, титан, силиций), процесът се нарича легиране и има за цел допълнително да промени нейните качества. Легираните стомани са изключително ценни и намират широко приложение в съвременното общество.

Изначалната суровина за производството на стомана може да бъде желязна руда или бял чугун, получен от желязна руда в доменните пещи. Превръщането на чугуна в стомана е процес на очистване на примесите в него, който се нарича рафиниране. Рафинирането стои в основата на различните методи за стоманодобив.

Методи за производството на стомана

Рафиниране чрез продухване

През 1855 година Хенри Бесемер подава заявка за патент върху собствен метод за евтино производство на въглеродна стомана. При него се използва крушовиден съд, който е изработен … ПРОЧЕТИ ЦЯЛАТА ПУБЛИКАЦИЯ