Մետաղներ. մայիսի 2-ից 8-ը

  • Մետաղների ընդհանուր բնութագրումը, ատոմների կառուցվածքը

118 քիմիական տարրերից 92-ը մետաղներ են: Պարբերական համակարգում մետաղները տեղադրված են յուրաքանչյուր պարբերության սկզբում ինչպես նաև երկրորդական ենթախմբում: Հին դարերում մարդկանց հայտնի է եղել միայն յոթ մետաղ: Հին ժամանակներում գիտնակնները մտածում էին, որ չի կարող յոթից ավել մետաղ լինել:

  • Մետաղների  դիրքը  քիմիական  տարրերի  պարբերական  համակարգում

 

  • Մետաղական  քիմիական կապը

 

  • Մետաղների ֆիզիկական  հատկություններ

Բոլոր մետաղները բացի սնդիկից և պայմանականորեն ֆրանսիումից սովորական պայմաններում գտնվում են պինդ ագրեգատային վիճակում, սակայն ունեն տարբեր կարծրություն: Մաքուր մետաղների հալման ջերմաստիճանը տատանվում է -39оС-ից 3410о С միջակայքում ։ Մետաղների մեծամասնության հալման ջերմաստիճանը բարձր է, սակայն որոշ  մետաղները, ինչպիսիք են օրինակ անագն ու կապարը, կարելի է հալեցնել հասարակ վառարանի վրա։ Կախված խտությունից՝ մետաղները լինում են թեթև և ծանր։ Ամենաթեթև մետաղն է լիթիումը։ Մետաղների մեծամասնությունը պլաստիկ է, այսինքն մետաղյա լարը կարելի է թեքել, և այն չի կոտրվի։ Ոսկուց կարելի է պատրաստել  Պլաստիկությունը կախված է մետաղի մաքրությունից. այդպես՝ շատ մաքուր քրոմը բավականին պլաստիկ է, սակայն դրանում չնչին խառնուրդի դեպքում, այն դառնում է փխրուն և ավելի կարծր։ Որոշ մետաղներ, ինչպիսիք են ոսկին, արծաթը, կապարը, ալյումինը, օսմիումը, կարող են միաձուլվել իրար հետ, սակայն դա կխլի տասնյակ տարիներ։ Բոլոր մետաղները էլեկտրական հոսանքի լավ հաղորդիչներ են, դա պայմանավորված է դրանց բյուրեղային ցանցում առկա շարժուն էլեկտրոններով, որոնք շարժվում են էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ։ Արծաթը, պղինձն ու ալյումինը ունեն ամենաբարձր էլեկտրահաղորդականությունը, որի պատճառով վերջին երկուսը հաճախակի օգտագործվում են հաղորդալարերի պատրաստման համար։ Բարձր էլեկտրահաղորդականություն ունի նաև նատրիումը: Փորձարարական տեխնիկայում հայտնի են նատրիումային էլեկտրահաղորդալարերի՝ նատրիումով լցված չժանգոտվող պողպատից խողովակների, կիրառման փորձեր։ Նատրիումի ցածր տեսակարար զանգվածի շնորհիվ, հավասարաչափ դիմադրության դեպքում նատրիումային լարերը ստացվում են պղնձյա և նույնիսկ ալյումինե լարերից զգալիորեն թեթև։ Մետաղների բարձր ջերմահաղորդականությունը կախված է ազատ էլեկտրոնների շարժունակությունից։  Մետաղների մեծամասնության գույնը գրեթե նունն է՝ բաց մոխրագույն, երկնագույն երանգով։ Ոսկին, պղինձն ու ցեզիումը համապատասխանաբար դեղին, կարմիր և բաց դեղին գույնի են։

  • Մետաղների քիմիական հատկությունները՝ փոխազդեցությունը  պարզ  և  բարդ  նյութերի  հետ

Մետաղների մեծամասնության արտաքին էներգիականմակարդակում առկա է էլեկտրոնների փոքր քանակ, այդ պատճառով նրանք ռեակցիաների մեծ մասում հանդես են գալիս որպես վերականգնողներ: Թթվածնի հետ փոխազդում են բոլոր մետաղները, բացի ոսկուց և պլատինից: Արծաթի հետ փոխազդեցությունը նկատվում է միայն բարձր ջերմաստիճանների դեպքում, սակայն արծաթի (II) օքսիդը գրեթե չի առաջանում, քանի որ այն ջերմապես անկայուն է։ Կախված մետաղի տեսակից՝ ելանյութը կարող է լինել օքսիդ, պերօքսիդ:

Capture

  • Մետաղների ստացման եղանակները`լաբորատորիայում և արդյունաբերության մեջ

                                                                                                                                                         Անհատական-հետազոտական  աշխատանքների  թեմա. 

 aluminium

Ալյումին

Ալյումինը ներառվում է քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի 3-րդ խմբի գլխավոր ենթախմբում: Ատոմի արտաքին էներգիական մակարդակում առկա է երեք էլեկտրոն, որոնցից երկուսը զույգված են: Միացություններ առաջացնելիս այդ ատոմը հիմնական վիճակից հեշտությամբ անցնում է գրգռված վիճակի, որին համապատասխանում է չզույգված երեք էլեկտրոն:

ատոմային համարը՝ 13, ատոմային զանգվածը՝ 26.98154։ Ալյումինը p–տարր է:

Բնության մեջ

Այդ մետաղը բնության մեջ ամենատարածվածներից մեկն է: Ազատ վիճակում չի հանդիպում: Ալյումինը մտնում է ահռելի քանակությամբ հանքանյութերի բաղադրության մեջ, գլխավորությամբ ալյումոսիլիկատների և լեռնային ապարների։ Ալյումինի միացություններ պարունակում են գրանիտները, բազալտները, կավը, դաշտային սպաթը:

Ստացում

Ալյումինը ստանում են Al2O3 օքսիդի հալույթի էլեկտրոլիզով, իսկ օքսիդն առանձնացնում են բոքսիտ հանքաքարից.

{\displaystyle {\mathsf {2Al_{2}O_{3}\rightarrow 4Al+3O_{2}}}}

Օքսիդի հալման ջերմաստիճանը 2000-ից բարձր է, և հնարավոր չէ ունենալ էլեկտրոլիզի սարքեր, որոնք դիմանան այդպիսի բարձր ջերմաստիճանների։ Այդ պատճառով օքսիդին խառնում են կրիոլիտ, և դրա առկայությամբ իրականացնում հալույթի էլեկտրոլիզը բավականին ցածր՝ մոտ 900 °C ջերմաստիճանում։

Ֆիզիկական հատկությունները

Ալյումինն արծաթափայլ, սպիտակ, թեթև մետաղ է, հալվում է 660ºC, եռում 2450ºC ջերմաստիճանում: Պլաստիկ է. օժտված է մեծ էլեկտրաջերմահաղորդակցությամբ: Հալված վիճակում լուծում է այլ մետաղներ ու ոչ մետաղներ՝ եթեև և կայուն համաձուլվածքներ առաջացնելով:

Քիմիական հատկություններ

Ալյումինը շատ ակտիվ մետաղ է,  զգայուն է ալկալիների նկատմամբ։ Օդում ալյումինը շատ կայուն է և փոփոխության չի ենթարկվում։  Թթվածնի մթնոլորտում տաքացված ալյումինն այրվում է՝ արձակելով օքսիդի շիկացած շիթեր: Թթվածնի և ջրի նկատմամբ իր մեծ կայունության շնորհիվ ալյումինը ունի լայն կիրառություն։

Փոխազդում է ջրի հետ {\displaystyle {\mathsf {2Al+6H_{2}O\rightarrow Al(OH)_{3}+3H_{2}}}}

Տաքացման պայմաններում փոխազդում է ոչ մետաղների հետ.

  • Ֆտորի հետ, առաջացնելով ալյումինի ֆտորիդ.
{\displaystyle {\mathsf {2Al+3F_{2}\rightarrow 2AlF_{3}}}}
  • ծծմբի հետ, առաջացնելով ալյումինի սուլֆիդ.
{\displaystyle {\mathsf {2Al+3S\rightarrow Al_{2}S_{3}}}}
  • Ազոտի հետ, առաջացնելով Ալյումինի նիտրիդ.
{\displaystyle {\mathsf {2Al+N_{2}\rightarrow 2AlN}}}

                                                                                                                 

Կիրառություն

Ալյումինը հեշտությամբ է ենթարկվում մեխանիկական մշակման, որովհետև ունի մեծ կռելիություն և ձգվողականություն։ Կարելի է գլանել, լար ձգել, ինչպես նաև մամլել ու դրոշմել՝ իրին տալով ցանկացած ձև։

Թունավոր հատկության բացակայությունը թույլ է տալիս ալյումինը լայնորեն օգտագործելու խոհանոցային սպասքի, սննդի և գարեջրի արտադրական սարքավորումների պատրաստման, ինչպես նաև՝ սննդանյութերի և դեղանյութերի փաթեթավորման համար։

Advertisements

Ջերմոցային էֆեկտ

Ջերմոցային էֆեկտ, մարդու տնտեսական գործունեությամբ պայմանավորված՝ մթնոլորտում ջերմոցային գազերի խառնուրդների կոնցենտրացիայի աճի հետևանքով երկրի կլիմայի աստիճան, տաքացում։ Այդ գազերը բաց են թողնում արեգակնային ճառագայթումը և խոչընդոտում երկրի մակերևույթից ջերմային երկարալիք ճառագայթումը։ Կլանվելով մթնոլորտում՝ վերջինիս մի մասը նորից անդրադառնում է հետ՝ Երկրի մակերևույթ, և առաջացնում ջերմոցային էֆեկտ։ Ջերմոցային գազերով հագեցած մթնոլորտը ծառայում է որպես ջերմոցի տանիք։ Ջերմոցային գազերի հիմնական աղբյուրը այրվող հանածո վառելանյութերն են՝ ածուխը, նավթը, բնական գազը, այրվող կենսազանգվածը, ստորերկրյա հանքարդյունաբերության արտանետած գազերը։ Մթնոլորտում ածխածնի օքսիդների քանակի հոսքի ավելացումը կապված է քարածխի, նավթի, գազի և այլ վառելիքների այրման հետ, որը հանգեցնում է կլիմայի համերկրային փոփոխության։ Մթնոլորտում ջերմոցային գազերի կոնցենտրացիայի աճը հանգեցրել է կլիմայի համընդհանուր տաքացման, նախաարդյունաբերական ժամանակաշրջանի (19-րդ դարի վերջի) համեմատությամբ Երկրի միջին ջերմաստիճանը աճել է 0, 3-0, 6 °C-ով և 2020 թվականին կարող է կազմել 2, 2-2, 5 °C։ Դա մեր մոլորակի մակերևույթի վրա կառաջացնի խոնավության վերաբաշխում, կուժեղացնի սեզոնային, տարեկան, միջտարեկան անոմալիաները և կհանգեցնի համընդհանուր էկոլոգիական ճգնաժամի (օվկիանոսների մակարդակի բարձրացում, հավերժական սառածության գոտիների խախտում և այլն)։ Ջերմոցային գազերի արտանետումը և կլիմայի համընդհանուր տաքացումը կարելի է նվազեցնել էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների (ջրի, քամու էներգիայի) օգտագործմամբ, մարդու տնտեսական գործունեության ընդհանուր հզորության նվազեցմամբ, անտառպահպանությամբ ու անտառների վերականգնմամբ և այլն։

Թունավորում շմոլ գազով

Շշմոլ գազը առաջանում է վառելիքի թերայրումից (շարժիչների, վառարանների անսարքության հետևանքով և այլն)։ Շմոլ գազն անգույն է, անհոտ, և այդ պատճառով մարդը կարող է երկար ժամանակ գտնվել թունավոր միջավայրում ու չզգալ դա։ Տարիներ շարունակ շմոլ գազով թունավորման նշան է հա­մարվել մաշկի և շրթունքների վառ կարմիր կամ կարմրակապտավուն երանգը; Սակայն, այդ նշանն ի հայտ է գալիս շատ ուշ՝ մահից անմիջա­պես առաջ։

ՆՇԱՆՆԵՐԸ

  • գունատ, կարմրավուն կամ կապտավուն մաշկ,
  • թուլություն,
  • գլխացավ, գլխապտույտ,
  • դժվարացած շնչառություն, շնչահեղձություն,
  • սրտխառնոց, փսխում,
  • գիտակցության խանգարումներ

 1b6a1e1cce88c064a717e3b6f9c1c8cd.jpg

ԱՌԱՋԻՆ ՕԳՆՈՒԹՅՈՒՆԸ

Թունավոր գազերի առկայության դեպքում մեծ է վտանգը, որ առաջին օգնողը, մտնելով թունավոր միջավայր, ինքը ևս կարող է տուժած դառնալ։ Եթե կարող եք արագ մտնել, բացել դուռն ու պատուհանները, ապա կատարեք մի քանի խորը ներշնչում, շունչը պահած մտեք դեպքի վայր, օդափոխեք տարածքը և շտապ տեղափոխեք տուժածին վտանգավոր գոտուց։ Եթե դեպքի վայրում ծուխ կա, ապա աշխատեք գտնվել հատակին մոտ։ Խստիվ արգելվում է թունավոր գազերի առկայության դեպքում ծխել կամ կրակ վառել։ Ձեր, տուժածի և շրջապատի անվտանգությունն ապահովելուց հետո կատարեք տուժածի զննում և ցուցաբերեք համապատասխան օգնու­թյուն։ Ահազանգեք շտապ օգնություն և մինչև մասնագետների ժամանումը մնացեք տուժածի մոտ, վերահսկեք տուժածի վիճակը։ Եթե միջավայրը վտանգավոր է, ապա անհապաղ ահազանգեք մասնագիտական ծառայություններ և անպայման նշեք բոլոր անհրաժեշտ տեղեկությունները պատահարի մասին:

 

Ազոտային և ֆոսֆորային պարարտանյութեր

Ֆոսֆորային պարարտանյութեր, անօրգանական և օրգանական ֆոսֆոր պարունակող միացություններ, որոնց հողի մեջ են մտցնում բերքառատության համար։ Ֆոսֆորի պակասի կամ բացակայության պայմաններում բույսերը ի վիճակի չեն աճելու նորմալ եղանակով։ Հողում ֆոսֆորի քիչ քանակությունը ազդում է հատկապես հացահատիկային բույսերի բերքի վրա։ Հասարակ սուպերֆոսֆորատը հասարակ սուպերֆոսֆորատ է կամ Սովորական սուպերֆոսֆորատ, որը կալցիումի երկհիդրոֆոսֆորի և կալցիումի սուլֆատի խառնուրդն է համարվում, որը ստացվում է՝ ծծմբական թթվի և մանր աղածաց բնական ֆոսֆորիտի անհրաժեշտ քանակությամբ մշակելու հետևանքով։ Կրկնակի սուպերֆոսֆորատ, սովորական սուպերֆոսֆորատում պարունակող կալցիումի սուլֆատը բույսերը չեն յուրացնում։ Այդ իսկ պատճառով մանր աղացած ֆոսֆորիտը մշակում են ֆոսֆորական թթվով և ստանում ջրում լուծելի կալցիումի երկհիդրոֆոսֆատ։ Պրեցիպիտատը համարվում է ջրում ամենավատ լուծվող ֆոսֆորային պարարտանյութը, ուստի օգտագործվում է միայն թթվային հողերում։ Ստացվում է կալցիումի հօդրօքսիդի կամ կալցիումի կարբոնատի և ֆոֆորական թթվի փոխազդեցության հետևանքով։

Ազոտական պարարտանյութեր, անօրգանական և օրգանական ազոտ պարունակող միացություններ, որոնց հողի մեջ են մտցնում բերքառատության համար։ Հանքային ազոտային պարարտանյութերի թվին են պատկանում ամիդային, ամոնիակային և նիտրատային պարարտանյութերը։ Ազոտային պարարտանյութերը հիմնականում ստանում են սինթետիկ ամոնիակից։ Ազոտի միացությունների պատճառով հաճախ սահմանափակում է մշակաբույսերի աճը և դրա համար էլ ազոտային պարարտանյութերն ունեն մեծ դրական ազդեցություն։Բոլոր տեսակի ազոտային պարարտանյութերից ամենաշատը տուժում են հողի միկրոօրգանիզմները։ Առաջին շաբաթում պարարտանյութի 70 տոկոսը մտցնելուց հետո առաջանում են բակտերիաներ և սնկեր ու միայն նրանց մահվանից հետո պարարտանյութերի կազմում եղած ազոտը կարող է օգտագործվել։

g_image_55

Կենսական տարրեր

Բույսերի բնականոն աճի ու զարգացման համար մոտ 22 քաիմիական տարր է անհրաժեշտ: Առանձնապես գնահատվում է ազոտ, կալիում, ֆոսֆոր, ածխածին, թթվածին և ջրածին տարրերի նշանակությունը: Պակաս քանակություններով, բայց՝ պարտադիր, պահանջվում են կալցիում, մագնեզիում, երկաթ և այլ տարրեր: Իսկ որոշ տարրեր (պղինձ, կոբալտ, ցինկ և այլն) չնչին քանակություններով են անհրաժեշտ, սակայն հողում այդ տարրերի իսպառ բացակայությունը բույսերի համար կործանարար է:
Բույսերն իրենց անհրաժեշտ տարրերը կլանում են հողից, իոնների ձևով: Երեք կարևոր տարր՝ ազոտ ֆոսֆոր և կալիում, անհրաժեշտ են բույսերին մեծ քանակություններով, ուստիև այդ տարրերը պարունակող պարարտանյութերն ստանում են արդյունաբերական մասշտաբներով:

Կենսական տարրերը այն քիմիական տարրի ատոմներն են, որոնք առաջացնում են բարդ օրգանական նյութեր, որոնք ապահովում են մեր կենդանի օրգանիզմի կենսագործունեությունը:

 Մակրոտարերն են՝ Ածխածին (C), Ջրածին (H), Թթվածին (O), Ազոտ (N), Ֆոսֆոր (P), Ծծումբ (S)

Միկրոտարրերն են՝ Երկաթ (Fe), Կալիում (K), Կալցիում (Ca), Նատրիում (Na), Հալոգեններ (F,Cl, Br), Ցինկ (Zn),  Պղինձ (Cu), Մանգան (Mn)

 

Նախագիծ` Բնապահպանական ստուգատես, 2018

  • Ո՞րն է  էկոլոգիապես  մաքուր  սնունդը

Որը չի պարունակում կոնսերվանտներ և այլ քիմիական նյութեր: Պատրաստված է բնական բաղադրիչներից: Որը վնասակաչ չէ առողջության համար:

  • Որո՞նք են  առողջ  ապրելակերպի  սկզբունքները
  1. Ֆիզիկական առողջություն
  2. Հոգեկան առողջություն
  3. Սոցիալական առողջություն
  4. Առողջության վրա ազդող գործոններ և միջավայր
  • Ո՞րն է  համարվում  մաքուր  խմելու  ջուր

Մաքուր է համարվում այն ջուրը, որի մեջ չկա վնասակար աղեր և այլ նյութեր: Մաքուր խմելու ջուրը չպետք է լինի դառնահամ:

  • Ջրի շրջապտույտը  բնության  մեջ

Ջուրը, օվկիանոսից գոլորշանալով, անցնում է մթնոլորտ, այնտեղից տեղումների ձևով թափվում ցամաքի վրա, որտե­ղից էլ՝ գետերի ու աղբյուրների միջոցով նորից վերադառնում օվկիանոս:

Կա շրջապտույտի երկու տեսակ՝ տեղական կամ փոքր և համաշխարհային կամ մեծ:

Տեղական կամ փոքր շրջապտույտ: Երկրի մակերևույթից Արեգակի ճառագայթների ազդեցության տակ ջուրն արագ գոլորշանում է, և գոլորշիները բարձրանում են վեր: Որոշ բարձրության վրա դրանք, սառելով ու խտանա­լով, տեղումների ձևով թափվում են Երկրի մակերևույթին: Եթե այս գործրնթացր տեղի է ունենում սահմանափակ տարածքի վրա, ապա կոչ­վում է տեղական կամ փոքր շրջապտույտ:

Համաշխարհային կամ մեծ շրջապտույտ: Միշտ չէ, որ Երկրի մակեր­եույթից գոլորշացած ջուրր թափվում է նույն տեղում: Օվկիանոսից գոլորշացած ջրի մի մասր տեղումների ձեով թափվում է նույն տեղում, իսկ մյուս մասը քամիների ու օդային զանգվածների միջոցով տեղափոխվում է ցամաքի վրա և տեղումների ձևով թափվում այնտեղ: Թափված տեղումների մի մասր սնում է գետերր, կուտակվում լճերի ու ճա­հիճների մեջ, որոշ քանակություն ներծծվում է երկրակեղևի մեջ՝ առաջաց­նում ստորերկրյա ջրեր, և վերջապես՝ ցամաքից կարող է նորից գոլորշանալ: Ի վերջո՝ թափված տեղումները, գետերի ու ստորերկրյա ջրերի մի­ջոցով հոսելով, նորից վերադառնում են օվկիանոս: Ջրի այդպիսի շրջապտույտր կոչվում է համաշխարհային կամ մեծ շրջապտույտ:

  • Ի՞նչ է  կոշտ  ջուրը  և  ինչպե՞ս  են  այն  վերացնում

Կոշտ է համարվում այն ջուրը, որի մեջ մեծ քանակությամբ լուծված աղեր կան ու հիմնային մետաղների տարրեր: Տեսքից հնարավոր է տարբերել եռացնելուց հետո. այդ դեպքում տարայի պատերին նստվածք է գոյանում

Հող

Հող, բնական գոյացություն՝ կազմված ծագումնաբանորեն իրար հետ կապված հորիզոններից, որոնք ձևավորվել են երկրի կեղևի մակերեսային շերտերի վերափոխման հետևանքով՝ ջրի, օդի և կենդանի օրգանիզմների ներգործության շնորհիվ։ Հողը երկրակեղևի մակերեսային փխրուն շերտն է, որը փոփոխվում է մթնոլորտի և օրգանիզմների ազդեցությամբ, լրացվում է օրգանական մնացուկներով։ Ավազախառն կավահողերում անձրևորդերի կենսազանգվածը հասնում է 2,5 միլիոն առանձնյակի, կամ 1,2 տ՝ մեկ հեկտարին։ Բակտերիաների քանակը 1 գրամ հողում հաշվում են հարյուրավոր միլիոններով։ Անձրևների, հալչող ձյան ջուրը այն հարստացնում է թթվածնով և լուծում է հանքային աղերը: Լուծույթների մի մասը պահվում է հողում, մյուս մասը գետերի միջոցով տարվում է օվկիանոս: Հողը գոլորշիացնում է մազական անցքերով բարձրացող ստորերկրյա ջուրը։ Կատարվում է լուծույթների շարժում և առաջանում է աղերի նստվածք հողի տարբեր հորիզոններում։ Հողում կատարվում է նաև գազափոխանակություն։ Գիշերը գազերի սառչելու և սեղմվելու ժամանակ հողի մեջ որոշ քանակությամբ օդ է թափանցում։ Օդի թթվածինը կլանում են կենդանիները և բույսերը, և այն մտնում է քիմիական միացությունների բաղադրության մեջ։ Օդի հետ հողի մեջ թափանցած ազոտը որսում են որոշ բակտերիաներ։ Ցերեկը հողի տաքանալու ժամանակ դուրս են գալիս գազեր՝ ածխաթթու գազ, ծծմբաջրածին, ամոնիակ: Հողն անընդհատ զարգանում և փոփոխվում է։ Բնութագրվում է բերրիությամբ՝ բույսերին մատչելի սննդանյութերով և ջրով ապահովելու ունակությամբ, որի շնորհիվ այն դառնում է արտադրամիջոց, աշխատանքի առարկա, նյութական բարիքների աղբյուր։ Հողը գյուղատնտ․ արտադրության հիմնական միջոցն է. ագրոտեխնիկական, ագրոքիիական ու բարելավող միջոցառումների կիրառմամբ այն կարելի է դարձնել առավել արդյունավետ, որի ցուցանիշը բույսերի բերքատվությունն է։