Из книги рекордов Гиннеса: элементы. Рекорды в науке и технике. Элементы Самый сильный магнит

Вселенная скрывает в своих глубинах множество секретов. Издавна люди стремились разгадать как можно больше из них, и, несмотря на то что это не всегда получается, наука идет вперед семимильными шагами, позволяя нам все больше узнавать о своем происхождении. Так, например, многим будет интересно, какой же самый распространенный во Вселенной. Большинство сразу подумают о воде, и будут отчасти правы, потому что наиболее часто встречающимся элементом является водород.

Самый распространенный элемент во Вселенной

Крайне редко людям приходится сталкиваться с водородом в чистом виде. Тем не менее, в природе он очень часто встречается в связи с другими элементами. Например, вступая в реакцию с кислородом, водород превращается в воду. И это далеко не единственное соединение, в состав которого входит этот элемент, он встречается повсеместно не только на нашей планете, но и в космосе.

Как появилась Земля

Множество миллионов лет назад водород, без преувеличений, стал строительным материалом для всей Вселенной. Ведь после большого взрыва, который стал первой стадией создания мира, не существовало ничего, кроме этого элемента. элементарна, поскольку состоит она всего лишь из одного атома. Со временем самый распространенный элемент во Вселенной начал образовывать облака, которые впоследствии стали звездами. А уже внутри них происходили реакции, в результате которых появлялись новые, более сложные элементы, породившие планеты.

Водород

На этот элемент приходится порядка 92% атомов Вселенной. Но встречается он не только в составе звёзд, межзвездного газа, но и распространенных элементов на нашей планете. Чаще всего он существует в связанном виде, а наиболее часто встречающимся соединением является, конечно же, вода.

Кроме этого, водород входит в состав ряда углеродных соединений, образующих нефть и природный газ.

Вывод

Несмотря на то что это наиболее распространенный элемент во всем мире, как это ни удивительно, для человека он может быть опасен, поскольку иногда загорается, вступая в реакцию с воздухом. Чтобы понять, насколько важную роль водород сыграл в создании Вселенной, достаточно осознать, что без него не появилось бы ничего живого на Земле.

Представляем подборку химических рекордов из Книги рекордов Гиннесса.
В связи с тем, что постоянно открываются новые вещества, данная подборка не является постоянной.

Химические рекорды для неорганических веществ

• Самым распространенный элемент в земной коре — кислород O. Его весовое содержание составляет 49% от массы земной коры.
• Самый редкий элемент в земной коре — астат At. Его содержание во всей земной коре составляет всего 0,16 гр. Второе место по редкости занимает франций Fr.
• Самым распространенный элемент во вселенной — водород Н. Примерно 90% всех атомов во вселенной — это водород. Второе место по распространенности во вселенной занимает гелий He.
• Самый сильный стабильный окислитель — комплекс дифторида криптона и пентафторида сурьмы. Из-за сильного окисляющего действия (окисляет почти все элементы в высшие степени окисления, в том числе окисляет кислород воздуха) для него очень трудно измерить электродный потенциал. Единственный растворитель, который реагирует с ним достаточно медленно — безводный фтористый водород.
• Самое плотное вещество на планете Земля — осмий. Плотность осмия равна 22,587 г/см 3 .
• Самый легкий металл — литий Li. Плотность лития равна 0,543 г/см 3 .
• Самым плотным соединением является карбид дивольфрама W 2 C. Плотность карбида дивольфрама составляет 17,3 г/см 3 .
• В настоящее время твердым веществом с наименьшей плотностью являются графеновые аэрогели. Они представляют из себя систему из графен и нанотрубок заполненных воздушными прослойками. Самый легкий из таких аэрогелей имеет плотность 0,00016 г/см 3 . Предыдущее твердое вещество с наименьшей плотностью — кремниевый аэрогель (0,005 г/см 3). Кремниевый аэрогель используют при сборе микрометеоритов, присутствующих в хвостах комет.
• Самым легкий газ и, одновременно, самый легким неметалл — это водород. Масса 1 литра водорода равна всего 0,08988 гр. Ко всему прочему, водород также самый легкоплавкий неметалл при обычном давлении (температура плавления равна -259,19 0 С).
• Самая легкая жидкость — жидкий водород. Масса 1 литра жидкого водорода составляет всего 70 грамм.
• Самым тяжелым неорганическим газом при комнатной температуре, является гексафторид вольфрама WF 6 (температура кипения равна +17 0 C). Плотность гексафторида вольфрама в виде газа составляет 12,9 г/л. Среди газов с температурой кипения ниже 0 °C рекорд принадлежит гексафториду теллура TeF 6 с плотностью газа при 25 0 С 9,9 г/л.
• Самый дорогой металл в мире — калифорний Cf. Цена 1 грамма изотопа 252 Cf доходит до 500 тыс. долларов США.
• Гелий He является веществом с наименьшей температурой кипения. Его температура кипения равна -269 0 С. Гелий — единственное вещество не имеющее температуры плавления при обычном давлении. Даже при абсолютном нуле он остается жидким и может быть получен в твердом виде только под давлением (3 МПа).
• Самый тугоплавкий металл и вещество с наибольшей температурой кипения — вольфрам W. Температура плавления вольфрама составляет +3420 0 С, а температура кипения +5680 0 С.
• Самый тугоплавкий материал — это сплав карбидов гафния и тантала (1:1) (температура плавления +4215 0 С)
• Самым легкоплавкий металл — ртуть. Температура плавления ртути равна -38,87 0 С. Ртуть также является самой тяжелой жидкостью, плотность при 25°C составляет 13,536 г/см 3 .
• Самым стойким к кислотам металлом является иридий. До сих пор не известно ни одной кислоты или их смеси, в которых растворялся бы иридий. Однако его можно растворить в щелочах с окислителями.
• Самой сильной стабильной кислотой является раствор пентафторида сурьмы во фтористом водороде.
• Самым твердым металлом является хром Cr.
• Самым мягким металлом при 25 0 C является цезий.
• Самым твердым материалом по прежнему является алмаз, хотя имеется уже около десятка веществ приближающихся к нему по твердости (карбид и нитрид бора, нитрид титана и т.д.).
• Самым электропроводным металлом при комнатной температуре является серебро Ag.
• Самая низкая скорость звука в жидком гелии при температуре 2,18 К, она составляет всего 3,4 м/с.
• Самая высокая скорость звука в алмазе — 18600 м/с.
• Изотоп с самым коротким периодом полураспада это Li-5, который распадается за 4,4·10-22 секунды (выброс протона). Из-за столь малого времени жизни не все ученые признают факт его существования.
• Изотоп с самым длинным измеренным периодом полураспада это Te-128, его период полураспада составляет 2,2·1024 лет (двойной β-распад).
• Наиболее число стабильных изотопов имеют ксенон и цезий (по 36).
• Самыми короткими названиями химического элемента обладают бор и иод (по 3 буквы).
• Самыми длинными названиями химического элемента (по одиннадцать букв) обладают протактиний Pa, резерфордий Rf, дармштадтий Ds.

Химические рекорды для органических веществ

• Самым тяжелым органическим газом при комнатной температуре и самым тяжелым газом среди всех при комнатной температуре, является N-(октафторбут-1-илиден)-O-трифторметилгидроксиламин (т. кип. +16 С). Его плотность в виде газа составляет 12,9 г/л. Среди газов с температурой кипения ниже 0°C рекорд принадлежит перфторбутану с плотностью газа при 0°С 10,6 г/л.
• Самым горьким веществом является денатония сахаринат. Сочетание денатония бензоата с натриевой солью сахарина дало вещество в 5 раз более горькое, чем предыдущий рекордсмен (денатония бензоат).
• Самым нетоксичным органическим веществом является метан. При увеличении его концентрации интоксикация возникает из-за недостатка кислорода, а не в результате отравления.
• Самый сильный адсорбент для воды, был получен в 1974 году из производного крахмала, акриламида и акриловой кислоты. Это вещество способно удерживать воду, масса которой в 1300 раз превосходит его собственную.
• Самый сильный адсорбент для нефтепродуктов — это углеродный аэрогель. 3,5 кг этого вещества способно поглотить 1 тонну нефти.
• Самыми зловонными соединениями, являются этилселенол и бутилмеркаптан – их запах напоминает комбинацию запахов гниющей капусты, чеснока, лука и нечистот одновременно.
• Самым сладким веществом, является N-((2,3-метилендиоксифенилметиламино)-(4-цианофенилимино)метил)аминоуксусная кислота (lugduname). Это вещество в 205 000 раз превосходит по сладости 2% раствор сахарозы. Существует несколько его аналогов с аналогичной сладостью. Из промышленных веществ самым сладким является талин (комплекс тауматина и солей алюминия), который в 3 500 — 6 000 раз слаще сахарозы. В последнее время в пищевой промышленности появился неотам обладающий сладостью в 7000 раз выше сахарозы.
• Самым медленным ферментом, является нитрогеназа, катализирующая усвоение клубеньковыми бактериями атмосферного азота. Полный цикл превращения одной молекулы азота в 2 иона аммония занимает полторы секунды.
• Органическим веществом с самым большим содержанием азота является либо бис(диазотетразолил)гидразин C2H2N12, содержащий 86,6% азота, либо тетраазидометан C(N3)4, содержащий 93,3% азота (зависит от того, считать ли последнее вещество органическим или нет). Это взрывчатые вещества, черезвычайно чувствительные к удару, трению и теплу. Из неорганических веществ рекорд конечно принадлежит газообразному азоту, а из соединений — азотистоводородной кислоте HN 3 .
• Самое длинное химическое название насчитывает 1578 знаков в английском написании и является модифицированной нуклеотидной последовательностью. Это вещество называется: Adenosene. N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)adenylyl-(3’→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)guanylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)guanylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)adenylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)guanylyl-(3’→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)adenylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3’→5′)-N--2′,3′-O-(methoxymetylene)-octadecakis(2-chlorophenyl)ester. 5′-.
• Самым длинным химическим названием обладает ДНК выделенное из митохондрии человека и состоящая из 16569 пар нуклеотидов. Полное название этого соединения содержит около 207 000 знаков.
• Система из наибольшего числа несмешивающихся жидкостей, снова расслаивающаяся на компоненты после перемешивания содержит 5 жидкостей: минеральное масло, силиконовое масло, воду, бензиловый спирт и N-перфторэтилперфторпиридин.
• Самая плотная органическая жидкость при комнатной температуре — это дииодметан. Его плотность составляет 3,3 г/см3.
• Самыми тугоплавкими индивидуальными органическими веществами являются некоторые ароматические соединения. Из конденсированных это тетрабензгептацен (температура плавления +570 С), из неконденсированных — п-септифенил (температура плавления +545 С). Существуют органические соединения для которых не измерена точно температура плавления, например, для гексабензокоронена указывается, что его температура плавления выше 700 С. Продукт температурного сшивания полиакрилонитрила разлагается при температуре около 1000 С.
• Органическое вещество, имеющее наибольшую температуру кипения — это гексатриаконилциклогексан. Он кипит при +551°С.
• Самым длинным алканом, является нонаконтатриктан C390H782. Его специально синтезировали для исследования кристаллизации полиэтилена.
• Самым длинным белком, является белок мышечной ткани титин. Длина его зависит от вида живого организма и локализации. Титин мыши, например, имеет 35213 аминокислотных остатков (мол. вес 3 906 488 Da), титин человека имеет длину до 33423 аминокислотных остатков (мол. вес 3 713 712 Da).
• Самым длинным геномом, является геном растения Парис японская (Paris japonica). Он содержит 150 000 000 000 пар нуклеотидов — в 50 раз больше, чем у человека (3 200 000 000 пар нуклеотидов).
• Самой большой молекулой, является ДНК первой хромосомы человека. Она содержит около 10 000 000 000 атомов.
• Индивидуальным взрывчатым веществом с самой высокой скоростью детонации, является 4,4′-динитроазофуроксан. Его измеренная скорость детонации составила 9700 м/с. По непроверенным данным еще большей скоростью детонации обладает этилперхлорат.
• Индивидуальным взрывчатым веществом с самой высокой теплотой взрыва, является этиленгликольдинитрат. Его теплота взрыва 6606 кДж/кг.
• Самой сильной органической кислотой является пентацианоциклопентадиен.
• Самым сильным основанием возможно является 2-метилциклопропениллитий. Самым сильным неионогенным основанием является фосфазен, довольно сложного строения.

Химический элемент - это собирательный термин, описывающий совокупность атомов простого вещества, т. е. такого, которое не может быть разделено на какие-либо более простые (по структуре их молекул) составляющие. Представьте себе, что вы получаете кусок чистого железа с просьбой разделить его на гипотетические составляющие с помощью любого устройства или метода, когда-либо изобретенного химиками. Однако вы ничего не сможете сделать, никогда железо не разделится на что-нибудь попроще. Простому веществу - железу - соответствует химический элемент Fe.

Теоретическое определение

Отмеченный выше экспериментальный факт может быть объяснен с помощью такого определения: химический элемент - это абстрактная совокупность атомов (не молекул!) соответствующего простого вещества, т. е. атомов одного и того же вида. Если бы существовал способ смотреть на каждый из отдельных атомов в куске чистого железа, упомянутого выше, то все они были бы однаковыми - атомами железа. В противоположность этому, химическое соединение, например, оксид железа, всегда содержит по меньшей мере два различных вида атомов: атомы железа и атомы кислорода.

Термины, которые следует знать

Атомная масса : масса протонов, нейтронов и электронов, которые составляют атом химического элемента.

Атомный номер : число протонов в ядре атома элемента.

Химический символ : буква или пара латинских букв, представляющих обозначение данного элемента.

Соединение химическое : вещество, которое состоит из двух или более химических элементов, соединенных друг с другом в определенной пропорции.

Металл : элемент, который теряет электроны в химических реакциях с другими элементами.

Металлоид : элемент, который реагирует иногда как металл, а иногда и как неметалл.

Неметалл : элемент, который стремится получить электроны в химических реакциях с другими элементами.

Периодическая система химических элементов : система классификации химических элементов в соответствии с их атомными номерами.

Синтетический элемент : тот, который получен искусственно в лаборатории, и, как правило, не встречается в природе.

Природные и синтетические элементы

Девяносто два химических элемента встречаются в природе на Земле. Остальные были получены искусственно в лабораториях. Синтетический химический элемент - это, как правило, продукт ядерных реакций в ускорителях частиц (устройствах, используемых для увеличения скорости субатомных частиц, таких как электроны и протоны) или ядерных реакторах (устройствах, используемых для управления энергией, выделяющейся при ядерных реакциях). Первым полученным синтетическим элементом с атомным номером 43 стал технеций, обнаруженный в 1937 году итальянскими физиками К. Перрье и Э. Сегре. Кроме технеция и прометия, все синтетические элементы имеют ядра большие, чем у урана. Последний получивший свое название синтетический химический элемент - это ливерморий (116), а перед ним был флеровий (114).

Два десятка распространенных и важных элементов

* Если величина не указана, то элемент составляет менее 0,1 процента.

Большой взрыв как первопричина образования материи

Какой химический элемент был самым первым во Вселенной? Ученые считают, что ответ на этот вопрос лежит в звездах и в процессах, с помощью которых формируются звезды. Вселенная, как полагают, возникла в какой-то момент времени от 12 до 15 миллиардов лет назад. До этого момента ничего сущего, кроме энергии, не мыслится. Но что-то произошло, что превратило эту энергию в огромный взрыв (так называемый Большой взрыв). В следующие секунды после Большого взрыва начала формироваться материя.

Первыми появившимися простейшими формами материи были протоны и электроны. Некоторые из них объединяются в атомы водорода. Последний состоит из одного протона и одного электрона; это самый простой атом, который может существовать.

Медленно, в течение длительных периодов времени атомы водорода стали собираться вместе в определенных областях пространства, образуя плотные облака. Водород в этих облаках стягивался в компактные образования гравитационными силами. В конце концов эти облака водорода стали достаточно плотными, чтобы сформировать звезды..

Звезды как химические реакторы новых элементов

Звезда - просто масса вещества, которая генерирует энергию ядерных реакций. Наиболее распространенная из этих реакций представляет комбинацию четырех атомов водорода, образующих один атом гелия. Как только звезды начали формироваться, то гелий стал вторым элементом, появившимся во Вселенной.

Когда звезды становятся старше, они переходят от водородно-гелиевых ядерных реакций на другие их типы. В них атомы гелия образуют атомы углерода. Позже атомы углерода образуют кислород, неон, натрий и магний. Еще позже неон и кислород соединяются друг с другом с образованием магния. Поскольку эти реакции продолжаются, то все более и более химических элементов образуются.

Первые системы химических элементов

Более 200 лет назад химики начали искать способы их классификации. В середине девятнадцатого века были известны около 50 химических элементов. Один из вопросов, который стремились разрешить химики. сводился к следующему: химический элемент - это полностью отличное от любого другого элемента вещество? Или некоторые элементы, связанные с другими в некотором роде? Есть ли общий закон, их объединяющий?

Химики предлагали различные системы химических элементов. Так, например, английский химик Уильям Праут в 1815 г. предположил, что атомные массы всех элементов кратны массе атома водорода, если принять ее равной единице, т. е. они должны быть целыми числами. В то время атомные массы многих элементов уже были вычислены Дж. Дальтоном по отношению к массе водорода. Однако если для углерода, азота, кислорода это примерно так, то хлор с массой 35,5 в эту схему никак не вписывался.

Немецкий химик Иоганн Вольфганг Доберайнер (1780 — 1849) показал в 1829 году, что три элемента из так называемой группы галогенов (хлор, бром и йод) могут классифицироваться по их относительным атомным массам. Атомный вес брома (79,9) оказался почти точно средним из атомных весов хлора (35,5) и йода (127), а именно 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (близко к 79,9). Это был первый подход к построению одной из групп химических элементов. Доберайнер обнаружил еще две таких триады элементов, но сформулировать общий периодический закон ему не удалось.

Как появилась периодическая система химических элементов

Большинство ранних классификационных схем было не очень успешными. Затем, около 1869 года, двумя химиками было сделано почти одно открытие и почти в одно время. Русский химик Дмитрий Менделеев (1834-1907) и немецкий химик Юлиус Лотар Мейер (1830-1895) предложили организовать элементы, которые имеют аналогичные физические и химические свойства, в упорядоченную систему групп, рядов и периодов. При этом Менделеев и Мейер указывали, что свойства химических элементов периодически повторяются в зависимости от их атомных весов.

Сегодня Менделеев, как правило, считается первооткрывателем периодического закона, потому что он сделал один шаг, который Мейер не сделал. Когда все элементы были расположены в периодической таблице, в ней появились некоторые пробелы. Менделеев предсказал, что это места для элементов, которые еще не были обнаружены.

Однако он пошел еще дальше. Менделеев предсказал свойства этих еще не открытых элементов. Он знал, где они расположены в периодической таблице, так что мог прогнозировать их свойства. Примечательно, что каждый предсказанный химический элемент Менделеева,будущие галлий, скандий и германий, были обнаружены менее чем через десять лет после опубликования им периодического закона.

Короткая форма периодической таблицы

Были попытки подсчитать, сколько вариантов графического изображения периодической системы предлагалось разными учеными. Оказалось, больше 500. Причем 80% общего числа вариантов - это таблицы, а остальное - геометрические фигуры, математические кривые и т. д. В итоге практическое применение нашли четыре вида таблиц: короткая, полудлинная, длинная и лестничная (пирамидальная). Последняя была предложена великим физиком Н. Бором.

На рисунке ниже показана короткая форма.

В ней химические элементы расположены по возрастанию их атомных номеров слева направо и сверху вниз. Так, первый химический элемент периодической таблицы водород имеет атомный номер 1 потому, что ядра атомов водорода содержит один и только один протон. Аналогично и кислород имеет атомный номер 8, так как ядра всех атомов кислорода содержат 8 протонов (см. рисунок ниже).

Главные структурные фрагменты периодической системы - периоды и группы элементов. В шести периодах все клетки заполнены, седьмой еще не завершен (элементы 113, 115, 117 и 118 хотя и синтезированы в лабораториях, однако еще официально не зарегистрированы и не имеют названий).

Группы подразделяются на главные (A) и побочные (B) подгруппы. Элементы первых трех периодов, содержащих по одному ряду-строке, входят исключительно в A-подгруппы. Остальные четыре периода включают по два ряда-строки.

Химические элементы в одной группе, как правило, имеют схожие химические свойства. Так, первую группу составляют щелочные металлы, вторую - щелочноземельные. Находящиеся в одном периоде элементы имеют свойства, медленно изменяющиеся от щелочного металла до благородного газа. Рисунок ниже показывает, как одно из свойств - атомный радиус - изменяется для отдельных элементов в таблице.

Длиннопериодная форма периодической таблицы

Она показана на рисунке ниже и делится в двух направлениях, по строкам и по столбцам. Есть семь строк-периодов, как и в короткой форме, и 18 столбцов, называемых группами или семьями. По сути, увеличение числа групп с 8 в короткой форме до 18 в длинной получено путем размещения всех элементов в периодах, начиная с 4-го, не в две, а в одну строку.

Две разных системы нумерации используются для групп, как показано в верхней части таблицы. Система на основе римских цифр (IA, IIA, IIB, IVB и т. д.) традиционно была популярна в США. Другая система (1, 2, 3, 4 и т. д.) традиционно используется в Европе, а несколько лет назад была рекомендована для использования в США.

Вид периодических таблиц на рисунках выше немного вводит в заблуждение, как и в любой такой опубликованной таблице. Причиной этого является то, что две группы элементов, показанных в нижней части таблиц, на самом деле должны быть расположены внутри них. Лантаноиды, например, принадлежат к периоду 6 между барием (56) и гафнием (72). Кроме того, актиноиды принадлежат периоду 7 между радием (88) и резерфордием (104). Если бы они были вставлены в таблицу, то она стала бы слишком широкой, чтобы поместиться на листе бумаги или настенной диаграмме. Поэтому принято эти элементы размещать в нижней части таблицы.

Самые распространенные

Литосфера. Кислород (O), 46,60% по весу. Открыт в 1771 г. Карлом Шееле (Швеция).
Атмосфера. Азот (N), 78,09% по объему, 75,52% по массе. Открыт в 1772 г. Резерфордом (Великобритания).
Вселенная. Водород (Н), 90% всего вещества. Открыт в 1776 г. Генри Кавендишем (Beликобритания).

Самый редкий (из 94)

Литосфера.
Астат (At): 0,16 г в земной коре. Открыт в 1940 г. Корсоном (США) с сотрудниками. Встречающийся в природе изотоп астат 215 (215Аt) (открыт в 1943 г. Б. Карликом и Т. Бернертом, Австрия) существует в количестве лишь 4,5 нанограмма.
Атмосфера.
Радон (Rn): всего 2,4 кг (6·10–20 объема одной части на 1 млн). Открыт в 1900 г. Дорном (Германия). Концентрация этого радиоактивного газа в районах залежей гранитных пород предположительно стала причиной ряда раковых заболеваний. Общая масса радона, находящегося в земной коре, из которой и пополняются атмосферные запасы газа, равна 160 т.

Самый легкий

Газ:
Водород (Н) имеет плотность 0,00008989 г/см3 при температуре 0°С и давлении в 1 атм. Открыт в 1776 г. Кавендишем (Великобритания).
Металл.
Литий (Li), имеющий плотность 0,5334 г/см3, является самым лёгким из всех твёрдых веществ. Открыт в 1817 г. Арфведсоном (Швеция).

Максимальная плотность

Осмий (Os), имеющий плотность 22,59 г/см3, является самым тяжёлым из всех твёрдых веществ. Открыт в 1804 г. Теннантом (Великобритания).

Самый тяжёлый газ

Им является радон (Rn), плотность которого 0,01005 г/см3 при 0°С. Открыт в 1900 г. Дорном (Германия).

Последний из полученных

Элемент 108, или уннилоктий (Uno). Это предварительное название дано Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). Получен в апреле 1984 г. Г. Мюнценбергом с сотрудниками (Западная Германия), которые наблюдали всего 3 атома этого элемента в лаборатории Общества по исследованию тяжёлых ионов в Дармштадте. В июне того же года появилось сообщение о том, что этот элемент был получен также Ю.Ц. Оганесяном с сотрудниками в Объединённом институте ядерных исследований, Дубна, СССР.

Единственный атом унниленния (Une) был получен в результате бомбардировки висмута ионами железа в лаборатории Общества по исследованию тяжёлых ионов, Дармштадт, Западная Германия, 29 августа 1982 г. У него самый большой порядковый номер (элемент 109) и самая большая атомная масса (266). По самым предварительным данным, советские ученые наблюдали образование изотопа элемента 110 с атомной массой 272 (предварительное название – унуннилий(Uun)).

Самый чистый

Гелий-4 (4Не), полученный в апреле 1978 г. П.В. Маклинтоком из Ланкастерского университета, США, имеет менее 2 частей примесей на 1015 частей объема.

Самый твёрдый

Углерод (С). В аллотропной форме алмаза имеет твёрдость по методу Кноопа – 8400. Известен с доисторических времен.

Самый дорогой

Калифорний (Сf) продавался в 1970 г. по цене 10 долл. за микрограмм. Открыт в 1950 г. Сиборгом (США) с сотрудниками.

Самый пластичный

Золото (Аu). Из 1 г можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км. Известно с 3000 г. до н.э.

Самый высокий предел прочности на разрыв

Бор (В) – 5,7 ГПа. Открыт в 1808 г. Гей-Люссаком и Тенаром (Франция) и X. Дэви (Великобритания).

Точка плавления/кипения

Самая низкая.
Среди неметаллов гелий-4 (4Не) имеет самую низкую точку плавления –272,375°С при давлении 24,985 атм и самую низкую точку кипения –268,928°С. Гелий открыт в 1868 г. Локьером (Великобритания) и Жансеном (Франция). Одноатомный водород (Н) должен быть несжижаемым сверхтекучим газом. Среди металлов соответствующие параметры у ртути (Hg): –38,836°С (точка плавления) и 356,661°С (точка кипения).
Самая высокая.
Среди неметаллов самая высокая точка плавления и точка кипения у известного с доисторических времен углерода (С): 530°С и 3870°С. Однако представляется спорным, что графит стабилен при высоких температурах. Переходя при 3720°С из твёрдого в парообразное состояние, графит может быть получен как жидкость при давлении в 100 атм и температуре 4730°С. Среди металлов соответствующие параметры у вольфрама (W): 3420°С (точка плавления) и 5860°С (точка кипения). Открыт в 1783 г. Х.Х. и Ф. д"Элуярами (Испания).

Изотопы

Наибольшее количество изотопов (по 36 у каждого) у ксенона (Xe), открыт в 1898 г. Рамзаем и Траверсом (Великобритания), и у цезия (Cs), открыт в 1860 г. Бунзеном и Кирхгофом (Германия). Наименьшее количество (3: протий, дейтерий и тритий) у водорода (Н), открыт в 1776 г. Кавендишем (Великобритания).

Самый стабильный

Теллур-128 (128Те), по данным двойного бета-распада, имеет период полураспада 1,5·1024 лет. Теллур (Те) открыт в 1782 г. Мюллером фон Райхенштайном (Австрия). Изотоп 128Те впервые обнаружен в естественном состоянии в 1924 г. Ф. Астоном (Великобритания). Данные о его сверхстабильности были вновь подтверждены в 1968 г. исследованиями Е. Александера-младшего, Б. Шринивасана и О. Маньюэла (США). Рекорд альфа-распада принадлежит самарию-148 (148Sm) – 8·1015 лет. Рекорд бета-распада принадлежит изотопу кадмия 113 (113Cd) – 9·1015 лет. Оба изотопа были обнаружены в естественном состоянии Ф. Астоном, соответственно, в 1933 и в 1924 гг. Радиоактивность 148Sm была открыта Т. Уилкинсом и А. Демпстером (США) в 1938 г., а радиоактивность 113Cd в 1961 г. обнаружили Д. Уотт и Р. Гловер (Великобритания).

Самый нестабильный

Время жизни лития-5 (5Li) ограничено 4,4·10–22 с. Изотоп впервые обнаружен Е. Титтертоном (Австралия) и Т. Бринкли (Великобритания) в 1950 г.

Самое ядовитое

Среди нерадиоактивных веществ самые строгие ограничения установлены для бериллия (Ве) – предельно допустимая концентрация (ПДК) этого элемента в воздухе всего 2 мкг/м3. Среди радиоактивных изотопов, существующих в природе или вырабатываемых ядерными установками, самые строгие ограничения по содержанию в воздухе установлены для тория-228 (228Th), который был впервые обнаружен Отто Ганом (Германия) в 1905 г. (2,4·10–16 г/м3), а по содержанию в воде – для радия-228 (228Ra), открытого О. Ганом в 1907 г. (1,1·10–13 г/л). С точки зрения экологии они имеют значительные периоды полураспада (т.е. свыше 6 месяцев).

В природе встречаются 94 химических элемента. К настоящему времени искусственно получены ещё 15 трансурановых элементов (элементы с 95-го по 109-ый), существование 10 из них бесспорно.

Самые распространенные

Литосфера. Кислород (O), 46,60% по весу. Открыт в 1771 г. Карлом Шееле (Швеция).

Атмосфера. Азот (N), 78,09% по объему, 75,52% по массе. Открыт в 1772 г. Резерфордом (Великобритания).

Вселенная. Водород (Н), 90% всего вещества. Открыт в 1776 г. Генри Кавендишем (Beликобритания).

Самый редкий (из 94)

Литосфера. Астат (At): 0,16 г в земной коре. Открыт в 1940 г. Корсоном (США) с сотрудниками. Встречающийся в природе изотоп астат 215 (215 Аt) (открыт в 1943 г. Б. Карликом и Т. Бернертом, Австрия) существует в количестве лишь 4,5 нанограмма.

Атмосфера. Радон (Rn): всего 2,4 кг (6·10 –20 объема одной части на 1 млн). Открыт в 1900 г. Дорном (Германия). Концентрация этого радиоактивного газа в районах залежей гранитных пород предположительно стала причиной ряда раковых заболеваний. Общая масса радона, находящегося в земной коре, из которой и пополняются атмосферные запасы газа, равна 160 т.

Самый легкий

Газ. Водород (Н) имеет плотность 0,00008989 г/см 3 при температуре 0°С и давлении в 1 атм. Открыт в 1776 г. Кавендишем (Великобритания).

Металл. Литий (Li), имеющий плотность 0,5334 г/см 3 , является самым лёгким из всех твёрдых веществ. Открыт в 1817 г. Арфведсоном (Швеция).

Максимальная плотность

Осмий (Os), имеющий плотность 22,59 г/см 3 , является самым тяжёлым из всех твёрдых веществ. Открыт в 1804 г. Теннантом (Великобритания).

Самый тяжёлый газ

Им является радон (Rn), плотность которого 0,01005 г/см 3 при 0°С. Открыт в 1900 г. Дорном (Германия).

Последний из полученных

Элемент 108, или уннилоктий (Uno). Это предварительное название дано Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC). Получен в апреле 1984 г. Г. Мюнценбергом с сотрудниками (Западная Германия), которые наблюдали всего 3 атома этого элемента в лаборатории Общества по исследованию тяжёлых ионов в Дармштадте. В июне того же года появилось сообщение о том, что этот элемент был получен также Ю.Ц. Оганесяном с сотрудниками в Объединённом институте ядерных исследований, Дубна, СССР.

Единственный атом унниленния (Une) был получен в результате бомбардировки висмута ионами железа в лаборатории Общества по исследованию тяжёлых ионов, Дармштадт, Западная Германия, 29 августа 1982 г. У него самый большой порядковый номер (элемент 109) и самая большая атомная масса (266). По самым предварительным данным, советские ученые наблюдали образование изотопа элемента 110 с атомной массой 272 (предварительное название – унуннилий(Uun)).

Самый чистый

Гелий-4 (4 Не), полученный в апреле 1978 г. П.В. Маклинтоком из Ланкастерского университета, США, имеет менее 2 частей примесей на 10 15 частей объема.

Самый твёрдый

Углерод (С). В аллотропной форме алмаза имеет твёрдость по методу Кноопа – 8400. Известен с доисторических времен.

Самый дорогой

Калифорний (Сf) продавался в 1970 г. по цене 10 долл. за микрограмм. Открыт в 1950 г. Сиборгом (США) с сотрудниками.

Самый пластичный

Золото (Аu). Из 1 г можно вытянуть проволоку длиной 2,4 км. Известно с 3000 г. до н.э.

Самый высокий предел прочности на разрыв

Бор (В) – 5,7 ГПа. Открыт в 1808 г. Гей-Люссаком и Тенаром (Франция) и X. Дэви (Великобритания).

Точка плавления/кипения

Самая низкая. Среди неметаллов гелий-4 (4Не) имеет самую низкую точку плавления –272,375°С при давлении 24,985 атм и самую низкую точку кипения –268,928°С. Гелий открыт в 1868 г. Локьером (Великобритания) и Жансеном (Франция). Одноатомный водород (Н) должен быть несжижаемым сверхтекучим газом. Среди металлов соответствующие параметры у ртути (Hg): –38,836°С (точка плавления) и 356,661°С (точка кипения).

Самая высокая. Среди неметаллов самая высокая точка плавления и точка кипения у известного с доисторических времен углерода (С): 530°С и 3870°С. Однако представляется спорным, что графит стабилен при высоких температурах. Переходя при 3720°С из твёрдого в парообразное состояние, графит может быть получен как жидкость при давлении в 100 атм и температуре 4730°С. Среди металлов соответствующие параметры у вольфрама (W): 3420°С (точка плавления) и 5860°С (точка кипения). Открыт в 1783 г. Х.Х. и Ф. д"Элуярами (Испания).

Изотопы

Наибольшее количество изотопов (по 36 у каждого) у ксенона (Xe), открыт в 1898 г. Рамзаем и Траверсом (Великобритания), и у цезия (Cs), открыт в 1860 г. Бунзеном и Кирхгофом (Германия). Наименьшее количество (3: протий, дейтерий и тритий) у водорода (Н), открыт в 1776 г. Кавендишем (Великобритания).

Самый стабильный. Теллур-128 (128 Те), по данным двойного бета-распада, имеет период полураспада 1,5·10 24 лет. Теллур (Те) открыт в 1782 г. Мюллером фон Райхенштайном (Австрия). Изотоп 128 Те впервые обнаружен в естественном состоянии в 1924 г. Ф. Астоном (Великобритания). Данные о его сверхстабильности были вновь подтверждены в 1968 г. исследованиями Е. Александера-младшего, Б. Шринивасана и О. Маньюэла (США). Рекорд альфа-распада принадлежит самарию-148 (148 Sm) – 8·10 15 лет. Рекорд бета-распада принадлежит изотопу кадмия 113 (113 Cd) – 9·10 15 лет. Оба изотопа были обнаружены в естественном состоянии Ф. Астоном, соответственно, в 1933 и в 1924 гг. Радиоактивность 148 Sm была открыта Т. Уилкинсом и А. Демпстером (США) в 1938 г., а радиоактивность 113 Cd в 1961 г. обнаружили Д. Уотт и Р. Гловер (Великобритания).

Самый нестабильный. Время жизни лития-5 (5 Li) ограничено 4,4·10 –22 с. Изотоп впервые обнаружен Е. Титтертоном (Австралия) и Т. Бринкли (Великобритания) в 1950 г.

Жидкостный ряд

Учитывая разницу между точкой плавления и точкой кипения, элементом с самым коротким жидкостным рядом является инертный газ неон (Ne) – всего навсего 2,542 градуса (от –248,594°С до –246,052°С), тогда как самый продолжительный жидкостный ряд (3453 градуса) характерен для радиоактивного трансуранового элемента нептуния (Np) (от 637°С до 4090°С). Однако если принять во внимание истинный ряд жидкостей – от точки плавления до критической точки, –то самый короткий период имеет элемент гелий (Не) – всего 5,195 градуса (от абсолютного нуля до –268,928°С), а самый продолжительный – 10200 градусов – для вольфрама (от 3420°С до 13 620°С).

Самое ядовитое

Среди нерадиоактивных веществ самые строгие ограничения установлены для бериллия (Ве) – предельно допустимая концентрация (ПДК) этого элемента в воздухе всего 2 мкг/м 3 . Среди радиоактивных изотопов, существующих в природе или вырабатываемых ядерными установками, самые строгие ограничения по содержанию в воздухе установлены для тория-228 (228 Th), который был впервые обнаружен Отто Ганом (Германия) в 1905 г. (2,4·10 –16 г/м 3), а по содержанию в воде – для радия-228 (228 Ra), открытого О. Ганом в 1907 г. (1,1·10 –13 г/л). С точки зрения экологии они имеют значительные периоды полураспада (т.е. свыше 6 месяцев).

Книга рекордов Гиннеса, 1998 г.