Положение в периодической таблице

Реферат

На тему

«Металлы - Золото. Серебро. Медь.»

Ученика 8-В класса

Рожкевича А.

Г.Каховка, 2015 г

Содержание

Ведение..............................................................................................3

Глава 1. Золото

1.1 Историческая справка..................................................................4

1.2 Положение периодической таблице...........................................6

1.3 Добыча золота..............................................................................7

1.4 Золото в медицине.......................................................................8

1.5 Применение...................................................................................8

Глава 2. Серебро

2.1 Историческая справка.................................................................10

2.2 Положение в периодической таблице........................................10

2.3 Серебро в медицине....................................................................11

2.4 Добыча серебра............................................................................12

2.5 Применение ..................................................................................13

Глава 3. Медь

3.1 Историческая справка...................................................................15

3.2 Положение в периодической таблице.........................................16

3.3 Применение меди..........................................................................16

Заключение..........................................................................................17

Введение

Медь, серебро и золото – эти металлы были в числе первых, освоенных человеком. Из них чеканили монеты, изготовляли предметы домашнего обихода, орудия труда и украшения. С годами серебро и особенно золото стали универсальным мерилом материальных ценностей. Получение золота из других металлов составляло предмет алхимии – ярчайшей страницы в истории человеческой мысли, давшей начало современной химии. С тех пор жизнь людей почти до неузнаваемости изменилась, а золото по-прежнему является символом богатства и эталоном ценности.

Эти металлы присутствуют в жизни человека, мы постоянно сталкиваемся с ними. Для своего реферата я выбрал именно эту тему, так как считаю, что история возникновения и познания этих металлов тесно связана с историей человечества. Кроме того, эта тема интересна для меня и я хотел бы как можно шире раскрыть ее. Главная цель, которую я ставлю перед собой –это правильное и грамотное изложение первоисточника и полное раскрытие темы. Я постараюсь вызвать интерес у человека, который будет читать мой реферат.

Глава 1

Золото.

Историческая справка

Испокон веков мерцающий блеск золота возбуждал людскую алчность,

манил вдаль бесчисленных искателей приключений, становился причиной бесчисленных войн. «О, если бы оно могло быть изгнано из жизни!» -восклицал Плиний Старший. Еще в глубокой древности золотистый цвет металла ассоциировался в сознании людей с цветом солнца. Так, по одной из версий, русской название металла происходит от слова «солнце». Латинское название элемента в переводе означает «желтый».

Есть все основания считать, что люди были знакомы с золотом за 5000 лет до н.э. Первым золотодобывающим государством в IVтыс. до н.э. стал Египет. Золотые рудники находились в гористой местности между Красным морем и Нилом –в Нубии. Некоторые археологи считают, что ее название происходит от древнеегипетского слова «нуб» -«золото». Фараоны Египта действительно владели большими запасами этого драгоценного металла. Количество золота, добытого в самом Египте и в Нубии с 4200 г. до н.э. по 50 г. н.э., составили около 3200 т. На территории Египта был обнаружен каменный нож, рукоятка которого отделана золотом. Считают, что его изготовили за 4 тыс. лет до н.э. В городе Уре (Месопотамия) археологи нашли в погребениях, относящихся к 3500 г. до н.э., скелеты с золотыми браслетами на руках. С тех пор за многие века истории человечества было создано немало удивительных по красоте и разумных по форме золотых изделий. Их находили и древние кладоискатели, и до сих пор находят современные археологи. В эпоху средневековья считалось, что тот, кто обладает золотом, -«господин всего, чего захочет». Полагали также, что золото может «душам открывать дорогу в рай». Последнее совсем не мешало совершать во имя золота тяжкие 5преступления, и даже в наше время, к сожалению «люди гибнут за металл», как и в отдельные темные века человеческой истории. Заманчивой мечтой человечества с давних времен было получение золота из других, более дешевых металлов (например, ртути, олова, свинца). В начале нашей эры алхимия, возникшая, как полагают, на Востоке, проникла в Европу.

В то время в умах естествоиспытателей господствовали мистические

религиозные представления о великом эликсире жизни и философском камне. Золото считалось у алхимиков сложным веществом, которое можно получить, например, из ртути очисткой с помощью серы и философского камня. Многие алхимики верили в то, что могут превращать металлы друг в друга, и главное неблагородные металлы –в благородные. Сколько раз «золото» алхимиков оказывалось обманом –латунью или бронзой! Еще в древнегреческих сочинениях упоминалось, что из меди при сплавлении ее с цинком или оловом образуются золотисто-желтые сплавы.

Другими словами, еще в древности было известно, что «не все то золото, что блестит». Искусство превращения металлов понималось слишком упрощенно. Достаточно было, чтобы неблагородный сплав приобрел лишь окраску желаемого благородного металла. В иных случаях требовалась только ловкость фокусника, чтобы незаметно подбросить в какой-либо расплав кусок благородного металла. Например, было известно, что золото в измельченном состоянии почти мгновенно растворяется в жидкой ртути, которая, превратившись в амальгаму золота, не меняет при этом своей серебристой окраски. Такие амальгамы остаются жидкими и выглядят как чистая ртуть, даже если содержат десятую часть золота. Этим приемом пользовались алхимики, якобы получавшие золото из ртути. Жидкую амальгаму золота помещали в тигель и нагревали на огне. При этом ртуть испарялась, а в тигле оставалось чистое золото.

Однако, несмотря ни на что, средневековая химия внесла свою

значительную лепту в развитие металлургических и технологических познаний 6и навыков. Совершенствовались процессы получения из руд серебра, меди, ртути, свинца, цинка. После всех химических изысканий химические элементы объявляются, наконец, едиными и неделимыми веществами. Два столетия назад химия начала приобретать характер точной

науки. Химическое превращение элементов друг в друга отбрасывалось как невозможное. В начале прошлого века благодаря промышленной революции начали бурно развиваться естественные науки, и вера в трансмутацию металлов стала таять, как лед на весеннем солнце.

Положение в периодической таблице

Благодаря высокой химической стойкости, а также красивому внешнему

виду золото наряду с серебром, платиной и другими элементами платиновой

группы (иридием, осмием, палладием, родием, рутением) исторически относят к благородным металлам. В периодической системе элементы группы, к которым относятся медь, серебро и золото, следует сразу за переходными металлами, поэтому химики причисляют золото к так называемым постпереходным металлам. Золото – (англо-саксонский – gold, от латинского aurora – утренняя заря) Aurum, элемент I группы шестого периода периодической системы элементов Д.И.Менделеева. Атомный номер, а следовательно, и заряд ядра атома золота, и число протонов равны 79, относительная атомная масса 196, 9665. Ядро атома золота окружает столько же электронов, которые в соответствии с номером периода (шестым) располагаются на шести электронных уровнях.

Согласно Аu 79Золото196,9665110626555sdps7 общепринятой модели «тайны маппаратом», управляющим химическим поведением атома, являются орбитали внешних электронных уровней, т.е. конфигурация внешней электронной оболочки (11065sd). Следует обратить внимание на то, что предпоследний (пятый) восемнадцати электронный уровень золота (162555dps) полностью насыщен. В частности, последняя орбиталь этого уровня имеет максимальную насыщенность электронами по сравнению с

частично заполненными соответствующими орбиталями переходных металлов.

В то же время внешний электронный слой, устойчивый у других элементов, у золота еще не вполне стабилизировался и способен к частичной потере электронов. Золото в своих соединениях может проявлять разные степени окисления (от +1 до +5). Наиболее характерны две из них: +1 и +3. в максимально окисленном состоянии золото, имея незаполненный

предпоследний уровень, приобретает сходство с переходными металлами.

Добыча золота

В природе золото встречается в виде мелких зерен, перемешанных с песком или гравием – продуктами разрушения золотоносных пород. Правда, иногда находят и крупные самородки – массой несколько десятки килограммов.

Древние египтяне выделяли золото из золотоносных жил, пронизывающих кварцевые породы. Многократно раскаляя скалу в огне и обливая ее холодной водой, люди дробили камень, затем толкли его в ступах, мололи и лишь после этого промывали водой, раскладывая на наклонной плоскости. Отмытое золото сплавляли в слитки. Во времена Древнего Рима главным поставщиком золота была Испания, где его вымывали из земли, извлекаемой из рудников. Добычу золота в средние века подробно описал немецкий ученый Георг Агрикола (1494-1557). Золотоносную руду перемывали в муку и перемешивали в специальных бочках, на дне которых находилась ртуть. Ртуть смачивала и частично растворяла золото с образованием амальгамы. Ее отделяли от 11остальной породы и разлагали нагреванием. Ртуть при этом улетучивалась, а золото оставалось в перегонном аппарате. С XIX в. для извлечения драгоценного металла стали применять цианидный метод: на воздухе золото взаимодействует с раствором цианида натрия, образуя комплексную соль – дицианоаурат (I)натрия:

4Au+8NaCN+2HO + O =4Na[Au(CN)]+ 4NaOH

при обработке такого раствора цинком выделяется в свободном виде:

2Na[Au(CN) ]+ZN=Na[Zn(CN)]+2Au↓

Сегодня золотоносными считаются породы с содержанием золота более 0,0001%. Ученые установили, что некоторые микроорганизмы способны поглощать золото. На этом открытии основан перспективный биохимический метод извлечения золота из отвальных пород.

Золото в медицине

Теперь, пожалуй, главная область применения золота в медицине –это хризотерапия артрита. Артрит –одна из самых древних, распространенных и

труднолечимых болезней в мире. Причины возникновения этого недуга, поражающего суставы и околосуставные ткани, еще до конца не изучены. Применение соединений золота в лечении артритов известно как хризотерапия. Механизм действия препаратов остается до конца неясным. Наиболее широко изучены и нашли клиническое применение соединения со связью золота с серой. Препараты золота особенно ценны влиянием не на острое , а на хроническое поражение суставов.Во второй четверти нашего века указанные соединения использовали для лечения туберкулеза. Препараты обычно вводили в организм внутримышечно в виде взвеси в масле (отечественный препарат –кризанил и зарубежный – миокризин) либо в виде водных растворов (зарубежные препараты – санокризил и солганол).

Обнадеживающие результаты получены при испытании различных комплексных соединений в онкологии. Оказалось, что некоторые комплексы

золота, где атом металла связывается атомами хлора, азота, серы, фосфора, обладают высокой канцеростатической активностью.

Радиоактивное золото используют главным образом как лекарственный

препарат при лучевой терапии злокачественных опухолей в брюшной полости, плевры и при лейкозах. В борьбе со столь тяжелым заболеванием искусственная радиоактивность уже оказала человечеству неоценимую услугу.

Применение

Благодаря высокой электропроводности и химической инертности золото

активно используется в современной технике: тонким слоем этого металла

покрывают контакты, электронагреватели, корпусы часов. На изготовление

американского космического корабля «Колумбия» было израсходовано около

40 кг золота.

Золото используется в ювелирной промышленности и стоматологии, для изготовления химической аппаратуры, в электротехнике, для изготовления стекол (окрашенных и теплоотражающих).

Золото часто сплавляют с медью, серебром, палладием и другими металлами. Количество золота в этих сплавах обычно указывается в каратах, которые выражают число долей золота в 24 долях сплава. Американское монетное золото имеет 21.6 карат, а английское монетное золото – 22 карата.

Белое золото, применяемое в ювелирной технике, представляет собой белый слав золота и никеля. Для стоматологических и ювелирных изделий чаще всего используют сплавы золота с серебром или медью, которые отличаются между собой по цвету: медь дает красноватый оттенок, а серебро

– зеленовато-желтый или бледно-желтый. Также золото используется для золочения. Благодаря своей мягкости, ковкости, способности тянутся золото поддается особо тонкой обработке 13 чеканкой, литьем, гравировкой. Золото используют для создания разнообразных декоративных эффектов.

Глава 2

Серебро.

Историческая справка

Латинское название серебра – Argentum –связано с цветом этого металла;

оно восходит к греческому «аргос» - «белый», «блестящий». Русское слово «серебро», как считают ученые, происходит от слова «серп» (серп луны). Блеск серебра напоминал таинственное лунное сияние и алхимикам, использовавшим в качестве символа элемента знак луны. Древнейшие серебряные изделия, обнаруженные в Передней Азии, датируются V тысячелетием до н.э. Они изготовлены из самородного серебра. Часто такие самородки окрашены в светло-желтый цвет, так как представляют собой не чистое серебро, а сплав с золотом (греки называли его «электрон» или «электрум»). Находки серебряных самородков чрезвычайно редки (они встречаются примерно в пять раз реже золотых), поэтому неудивительно, что вплоть до конца I тысячелетия до н.э. серебро стоило дороже остальных металлов, даже золота. Ситуация изменилась лишь послетого, как примерно в VI в. до н.э. древние умельцы освоили процесс выделения серебра из свинцовых руд.

Положение в периодической таблице

В периодической таблице Серебро – (от англосаксонского siolfur – серебро, латинский argentums – светлый, белый) Argentum, элемент I группы пятого периода периодической системы Д.И.Менделеева, благородный металл. Атомный номер, число протонов и заряд ядра атома серебра равны 47, относительная атомная масса 107,8682. ядро атома серебра окружает столько же электронов, которые в соответствии с номером периода (пятым) располагаются на пяти электронных уровнях. В соединениях серебро проявляет степень окисления +1.

Серебро в медицине

Серебро с давних времен используют для лечения различных болезней. В наши дни в медицинской практике применяют нитрат серебра и коллоидные препараты серебра – колларгол и протаргол, в которых этот металл находится в растворе в виде мельчайших твердых частиц. Чтобы они не выпадали в осадок, в препараты вводят специальные стабилизирующие добавки. В колларголе это яичный белок – альбумин. Сухой колларгол синий порошок, содержащий около 75% серебра. Колларгол и протаргол применяют в виде водных растворов и мазей для смазывания воспаленных слизистых оболочек верхних дыхательных путей, в глазных каплях, для промывания гнойных ран, при рожистых воспалениях и т.д. Использование нитрата серебра обусловлено, прежде всего, его антимикробной активностью. В небольших концентрациях препарат оказывает вяжущее и противовоспалительное действие, а в более крепких растворах прижигает ткани. Чаще всего нитрат серебра в виде 1 –2 процентных водных растворов применяют наружно для лечения глазных и кожных заболеваний.

Иногда 0,06 – процентный раствор назначают внутрь – в качестве противовоспалительного средства при хроническом гастрите и язве желудка (под действием соляной кислоты желудочного сока нитрат серебра быстро превращается в плохо растворимый хлорид серебра). Сплав одной части нитрата серебра и двух частей нитрата калия под названием «ляпис» применяют для наружного прижигания. Хорошо известно бактерицидное действие малых концентраций серебра на питьевую воду. При содержании ионов этого металла до 10-30 частей на 19миллиард (т.е. до 10-30 мг серебра в тонне воды) предотвращается рост бактерий и других микроорганизмов. Вто же время при содержании серебра 50 мг/т воду можно пить без вреда для здоровья, и вкус ее при этом не изменяется. Вот почему препараты на основе серебра все шире используются для стерилизации питьевой воды. Воду в бассейнах, как правило, дезинфицируют хлором. Но было предложено насыщать ее бромидом серебра. Насыщенный раствор AgBr, содержащий 60 мг/3мсеребра, безвреден для здоровья человека, но губителен для водорослей и микроорганизмов. Помимо насыщения воды малорастворимыми солями серебра используют и активное растворение металла путем электролиза, что позволяет строго дозировать концентрацию ионов серебра в воде. Бактерицидное действие ничтожно малых концентраций ионов Ag объясняется тем, что они вмешиваются в жизнедеятельность микробов, мешая работе биологических катализаторов – ферментов. Соединяясь с цистеином – аминокислотой, входящей в состав фермента, ионы серебра нарушают его нормальную работу. Любая растворимая соль серебра в организме человека быстро превращается в хлорид, растворимость которого в воде при комнатной температуре составляет менее 2 мг/л. Однако, как это часто бывает, то, что полезно в малых дозах, губительно в больших. Не является исключением и серебро. Так, введение животным значительных концентраций его ионов вызывает снижение иммунитета, изменения в сосудистой и нервных тканях головного и спинного мозга, а дальнейшее увеличение дозы приводит к заболеваниям печени, почек, щитовидной железы. Описаны случаи тяжелого нарушения психики у людей при отравлении препаратами серебра. К счастью, в нашем теле через 1-2 недели остается всего 0,02-0,1 % введенного серебра, остальное выводится из организма.

Добыча серебра

Основную массу серебра (до 80%) получают при комплексной переработке свинцовоцинковых, а также медных руд. Из свинцовых руд серебро получают двумя способами. По первому способу из расплава свинец -серебро выделяется свинец, а оставшийся сплав эвтектического состава, содержащий приблизительно 2% Ag, подвергают окислительной плавке, в процессе которой свинец удаляется в виде глета. По второму способу расплав свинца с серебром обрабатывают цинком, который обладает большим сродством к серебру. Продукты взаимодействия цинка с серебром в виде пены всплывают

на поверхность; при понижении температуры эта пена затвердевает и легко отделяется от расплава. Затем из пены сначала отгоняют цинк и отделяют серебро от оставшегося свинца окислительной плавкой (купелированием).

В случае медных руд серебро извлекают из анодного шлама при электролитическом рафинировании черной меди. Из бедных серебром руд,не

используемых для получения свинца или меди, в настоящее время почти всюду серебро извлекают методом цианидного выщелачивания. При этом методе соединения серебра обрабатывают цианидами щелочных металлов, в

результате чего образуются комплексные цианиды, и серебро переходит в

раствор. Из этого раствора выделяется серебро введением цинка. Полученное

рассмотренными выше методами серебро всегда содержит немного золота, а

также медь.

В настоящее время более широко используется метод электролитического рафинирования в слабом растворе азотной кислоты или нитрата серебра. Из неочищенного серебряного анода можно получить кристаллическое серебро чистотой до 99,95%.

Применение

Серебро находит разнообразное применение. Его широко используют в различных отраслях народного хозяйства: химии, электротехнике, электронике, медицине, ювелирном деле и др. Большое практическое значение имеют сплавы серебра с медью, металлами платиновой группы и некоторые другие. Его используют при изготовлении контактов, аккумуляторов, вакуумных аппаратов, фотографических материалов, ценных монет. Еще лет тридцать назад только для производства фотоматериалов в США расходовали огромное количество серебра, а были случаи, когда для нужд электропромышленности единовременно направлялись тысячи тонн драгоценного металла. Большие количества серебра расходовались и на изготовление монет. Это в первую очередь относится к царской России, где чеканились монеты достоинством в один рубль, а также 50, 25, 20, 15, 10, 5 копеек.

Серебро ценно еще и в том отношении, что его частицы, содержащиеся в воде в виде ионов или коллоидов в очень небольшой концентрации, обладают бактерицидными свойствами, т.е. убивают болезнетворные бактерии. Этим пользовались еще во времена Геродота и Александра Македонского, этим пользуются и сейчас, ибо обеззараживающее действие серебряной воды экологически чище действия хлорной или других сильнейших окислителей. Серебро используют для покрытия других металлов, при этом повышается электропроводность и устойчивость к коррозии таких изделий.

Глава 3

Медь.

Историческая справка

Довольно распространенная в земной коре медь (0,01%)образует более полуторасот собственных минералов, сравнительно легко выплавляется из руд, довольно часто встречается в природе в свободном состоянии, доступна для холодной обработки. Все это обусловило, что медь, наряду с золотом,

серебром, железом, свинцом, оловом и ртутью, стала известна с самой глубокой древности. Естественно предположить, сначала человек использовал самородки меди, а уже затем научился ее выплавлять из руд. Мелкие самородки меди обычно не регистрируются и лишь некоторые из них, представляющие научный или художественный интерес, попадают на полки минералогических музеев. Другое дело крупные самородки, привлекающие внимание как одно из уникальных творений природы.

Самый крупный самородок меди 420 т был найден на берегу Верхнего озера в Северной Америке. Этот гигант имел размеры в длину более 13м. Много крупных самородков меди было найдено на побережье Гудзонова залива, причем древние жители этих мест обрабатывали их холодным способом. Самородки меди довольно часто находили в разных районах США, Боливии, Италии, Англии, в Южной и Юго-Западной Африке. В середине прошлого века три крупных самородка меди были найдены в кентских горах Карагандинской области, один из которых весом 840 кг и сейчас хранится в музее Ленинградского горного института, а два других, немного полегче, экспонировались на Всемирной выставке в Париже. Тридцать лет назад самородок меди в 7 т был обнаружен в Кемеровской области, немного позднее самородок меди весом около 200 кг нашли вблизи Онежского озера. Хорошо известно, что медь с очень давних пор используется для изготовления монет. Пожалуй, самой крупно монетой в мире была медная шведская монета весом около 20 кг. Множество таких монет было выпущено более трех столетий назад, сохранилось же до настоящего времени всего несколько штук.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: