Когда в 1871 году Д. И. Менделеев предложил свою периодическую систему, химикам были известны 63 химических элемента. Мен делеев предсказал существование еще 11 и даже отважился описать их свойства. В последующие шесть десятилетий, до 1925 года, было открыто и изучено 25 новых элементов, в их числе 8 из предугаданных Менделеевым. К этому времени стало известно, что между водородом и ураном должно разместиться 92 элемента и что место каждого из них определяется атомным номером. Остались незаполненными 4 места в таблице с номерами 43, 61, 85 и 87. Три из еще не обнаруженных элементов были описаны Менделеевым: элемент 43 (для краткости будем опускать слово «с номером») должен быть аналогом марганца («экамарга- нец» по Менделееву), элемент 85 — аналогом йода («экайод») и 87 — цезия («экацезий»). В поисках этих «недостающих» элементов химики не жалели усилий, совершенствуя технику поисков и методов распознавания (идентификации). То и дело появлялись сообщения о новых открытиях. Так, в 1925 году было объявлено об открытии элемента 43, получившего и имя — мазурий. В 1931 году появились публикации об открытии элемента 85, которому один из открывателей дал название алабамий, другой — гельвеций. Сообщили и об открытии элемента 87 — Виргиния. Не был забыт и элемент 61 — в разное время различные исследователи заявляли об открытии этого представителя группы редких земель, называли его и иллинием, и флоренцием, и циклонием. Оказалось, однако, что все это были открытия мнимые, ошибочные, не находившие подтверждения. Казалось, природа, создавшая в ходе эволюции Вселенной 88 химических элементов, не «сумела» создать еще четыре, которые заполнили бы пустые места в таблице Менделеева. Почему? Химики, безуспешно охотившиеся за неуловимыми элементами, не могли объяснить этот каприз природы. На пришла физика, точнее, очень молодой тогда ее раздел — физика атомного ядра. Один из основных фактов ядерной физики таков: ядра атомов элементов в конце таблицы Менделеева, начиная с номера 84, радиоактивны, т. е. нестабильны. Объясняется это тем, что эти ядра содержат большое число протонов (атомный номер — это и есть число прото.
CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ ⇒(нагревание) CH₃-CH₃ + CH₂=CH₂ (крекинг)
этан-хлорэтан
CH₃-CH₃ + Cl₂ ⇒ CH₃-CH₂-Cl + HCl
хлорэтан-бутан
CH₃-CH₂-Cl + 2Na + CH₃-CH₂Cl ⇒ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2NaCl
бутан-изобутан
CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ ⇒(нагревание, AlCl₃) CH₃
|
CH₃-CH-CH₃
2. ацетат натрия-метан
CH₃COONa+NaOH⇒ Na₂CO₃+CH₄
метан-хлорметан
CH₄+Cl₂⇒CH₃Cl+HCl (замещение)
хлорметан-этан
2СH₃Cl +2Na⇒C₂H₆+2NaCl (р-я Вюрца)
этан-этен
C₂H₆⇒(нагревание) CH₂=CH₂ (дегидрирование)
3.метан-ацетилен
2CH₄ ⇒(нагревание) CH≡CH +3H₂
ацетилен-этан
CH≡CH +2H₂⇒ C₂H₆
этан-пропан
С₂Н₆ + Cl₂ ⇒ C₂H₅Cl + HCl
C₂H₅Cl + CH₃Cl + 2Na ⇒ C₃H₈ + 2NaCl
пропан-1хлорпропан
C₃H₈ + Cl₂ ⇒ C₃H₇Cl
4.углерод-метан
C + 2H₂ ⇒ (нагревание, катализатор) CH₄
метан-бромметан
CH₄ + Br₂ ⇒ СH₃Br +HBr
бромметан-этан
2СH₃Br +2K ⇒ C₂H₆ + 2KBr (р-я Вюрца)
этан-хлорэтан
С₂H₆ + Сl₂ ⇒ C₂H₅Cl + HCl
хлорэтан-бутан
C₂H₅Cl + 2Na + CH₃-CH₂Cl ⇒ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2NaCl
5. 1хлорпропан-гексан
CH₂CL-CH₂-CH₃+Na(избыток) ⇒ NACl+C₆H₁₄(реакция Вюрца)
гексан-пропан
С₆H₁₄⇒ C₃H₈+C₃H₆(Крекинг)
пропан-2хлорпропан
CH₃-CH₂-CH₃ + Cl₂ ⇒ CH₃-CHCl-CH3
2хлорпропан- 2,3диметилбутан
CH₃-CHCl-CH3+ 2Na + CH₃-CHCl-CH3⇒ CH3-CH-CH-CH3 + 2NaCl
| |
CH₃ CH₃
6. ацетат натрия-метан
CH₃COONa+NaOH⇒ CH₄ + Na₂CO₃ реакция ионного обмена
метан-этен
СH₄ ⇒ CH₂=CH₂ +2H₂
этен-этан
CH₂=CH₂ +H₂ ⇒ C₂H₆
этан-хлорэтан
С₂H₆ + Сl₂ ⇒ C₂H₅Cl + HCl
хлорэтан-пропан
C₂H₅Cl + CH₃I + 2Na ⇒ CH₃-CH₂-CH₃+ NaCl + NaI
пропан-оксид углерода (4)
С₃Н₈+5О₂⇒ 3СО₂+4Н₂О
7.Пропионат натрия-этан
CH₃-CH₂-COONa +NaOH ⇒ CH₃-CH₃ + Na₂CO₃
этан-бромэтан
C₂H₆ + Br₂ ⇒ C₂H₅ Br + HBr
бромэтан-бутан
2C₂H₅ Br +2Na ⇒ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ + 2NaBr
бутан-этан
CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ ⇒(нагревание) CH₃-CH₃ + CH₂=CH₂ (крекинг)
этан- 1,1дихлорэтан
CH₃-CH₃+Cl₂ ⇒ CH₂Cl-CH₃ + HCl (получили хлорэтан)
Cl
|
CH₂Cl-CH₃ + Cl₂ ⇒ CH-CH3+HCl
|
Cl
В поисках этих «недостающих» элементов химики не жалели усилий, совершенствуя технику поисков и методов распознавания (идентификации). То и дело появлялись сообщения о новых открытиях. Так, в 1925 году было объявлено об открытии элемента 43, получившего и имя — мазурий. В 1931 году появились публикации об открытии элемента 85, которому один из открывателей дал название алабамий, другой — гельвеций. Сообщили и об открытии элемента 87 — Виргиния. Не был забыт и элемент 61 — в разное время различные исследователи заявляли об открытии этого представителя группы редких земель, называли его и иллинием, и флоренцием, и циклонием. Оказалось, однако, что все это были открытия мнимые, ошибочные, не находившие подтверждения.
Казалось, природа, создавшая в ходе эволюции Вселенной 88 химических элементов, не «сумела» создать еще четыре, которые заполнили бы пустые места в таблице Менделеева. Почему?
Химики, безуспешно охотившиеся за неуловимыми элементами, не могли объяснить этот каприз природы. На пришла физика, точнее, очень молодой тогда ее раздел — физика атомного ядра. Один из основных фактов ядерной физики таков: ядра атомов элементов в конце таблицы Менделеева, начиная с номера 84, радиоактивны, т. е. нестабильны. Объясняется это тем, что эти ядра содержат большое число протонов (атомный номер — это и есть число прото.