Bor

Skupina: 13

Perioda: 2

Atomski broj: 5

Relativna atomska masa: 10,811

Oksidacijski brojevi: +3

Element: polumetal

Talište (°C): 2076

Vrelište (°C): 3927

Elektronegativnost (Paulingova skala): 2,04

Najstabilnija kristalna struktura (pri 20°C): romboedarska

Element u čvrstom stanju

Atomski polumjer (pm): 79,5

Gustoća (g cm^-3): 2,34 (20°C)

Prva energija ionizacije (kJ mol^-1): 800,64

Druga energija ionizacije (kJ mol^-1): 2427,09

Treća energija ionizacije (kJ mol^-1): 3659,78

Elektronska konfiguracija: [He] 2s²2p¹

Otkriće: Humphry Davy, Joseph-Louis Gay-Lussac, Louis-Jaques Thénard (1808.)

http://periodictable.com/Elements/005/index.html

IZOTOPI:

¹⁰B

• relativna atomska masa: 10,0129370

• maseni udio: 19,9%

¹¹B

• relativna atomska masa: 11,0093055

• maseni udio: 80,1%

Bor je rijedak element. U Zemljinoj kori ga ima u masenom udjelu od 0,0003%. Znatne količine bora nalaze se na nekoliko mjesta na Zemlji, uglavnom u Sjevernoj i Južnoj Americi i Indiji.

Bor u prirodi dolazi isključivo vezan s kisikom, najčešće u obliku poliborata; kao što su boraks Na₂[B₄O₅(OH)₄] · 8H₂O, kernit Na₂B₄O₇ · 4H₂O ili kolemanit Ca[B₃O₄(OH)₃] · H₂O.

Elementarni bor može postojati u kristaliziranom i amorfnom obliku.

Kristalizirani bor može se dobiti prolazom smjese para borovog tribromida i vodika preko usijane tantalove žice (1100 do 1300°C):

2BBr₃(g) + 3H₂(g) → 2B(s) + 6HBr(g)

Kristalizirani bor izvanredno je tvrd. Kemijski je ekstremno inertan. Od kiselina reagira polagano s vrućom koncentriranom nitratnom i sulfatnom kiselinom. Slabo vodi električnu struju, a s porastom temperature vodljivost mu se povećava.

Amorfni borov prah, u odnosu na kristalni oblik, je prilično reaktivan. Zagrijavanjem na zraku sam se zapali kod 700°C i dalje izgara do B₂O₃.

4B(s) + 3O₂(g) → 2B₂O₃(s)

Amorfni bor

Boraks
http://nevada-outback-gems.com/mineral_information/Borax_mineral_info.htm

Povratak na periodni sustav elemenata.

Berilij

Skupina: 2

Perioda: 2

Atomski broj: 4

Relativna atomska masa: 9,012182

Oksidacijski brojevi: +2

Element: zemnoalkalijski metal

Talište (°C): 1278

Vrelište (°C): 2970

Elektronegativnost (Paulingova skala): 1,5

Najstabilnija kristalna struktura (pri 20°C): heksagonska

Element u čvrstom stanju

Atomski polumjer (pm): 111,3

Gustoća (g cm^-3): 1,85 (20°C)

Prva energija ionizacije (kJ mol^-1): 899,51

Druga energija ionizacije (kJ mol^-1): 1757,12

Treća energija ionizacije (kJ mol^-1): 14848,87

Elektronska konfiguracija: [He] 2s²

Otkriće: Louis-Nicholas Vauquelin (1798.)

http://periodictable.com/Items/004.1/index.html

IZOTOPI:

⁹Be

• relativna atomska masa: 9,0121821

• maseni udio: 100%

Zastupljenost berilija u Zemljinoj kori je mala (0,006%). Jedan od najvažnijih minerala je beril (Be₃Al₂Si₆O₁₈). Zeleno obojani beril poznat je kao dragi kamen smaragd, čija boja potječe od primjesa kroma.

Berilij je čelično siv metal koji je na zraku stabilan. Zagrijavanjem se presvuče zaštitnim slojem oksida.Praškasti berilij zagrijavanjem na zraku izgara u smjesu oksida i nitrida. S vodikom ne reagira čak ni pri 1000°C. Otapa se u kloridnoj i sulfatnoj kiselini ali ne i u nitratnoj, bez obzira na njenu koncentraciju.

Berilijev oksid (BeO) koristi se u nuklearnoj i keramičkoj industriji.

S usitnjenim berilijem (i s njegovim spojevima) rukuje se oprezno jer su to ekstremno otrovne tvari. Prema Međunarodnoj agenciji za istraživanje raka (engl. International Agency for Research on Cancer - IARC), berilij spade u skupinu 1 kancerogenih tvari.

Berilij od svih metala koji su stabilni na zraku najbolje propušta rendgenske zrake, pa se od njega izgrađuju rendgenske cijevi.

Elementarni berilij se industrijski dobiva redukcijom berilijeva fluorida (BeF₂) s magnezijem pri temperaturi 1300°C:

BeF₂(s) + Mg(l) → Be(s) + MgF₂(s)

http://www.gemstonebuzz.com/emerald

Povratak na periodni sustav elemenata.

Litij

Skupina: 1

Perioda: 2

Atomski broj: 3

Relativna atomska masa: 6,941

Oksidacijski brojevi: -1, +1

Element: metal

Talište (°C): 180,54

Vrelište (°C): 1342

Elektronegativnost (Paulingova skala): 0,98

Najstabilnija kristalna struktura (pri 20°C): prostorno centrirana kubična

Element u čvrstom stanju

Atomski polumjer (pm): 152

Gustoća (g cm^-3): 0,534 (20°C)

Prva energija ionizacije (kJ mol^-1): 520,23

Druga energija ionizacije (kJ mol^-1): 7298,22

Treća energija ionizacije (kJ mol^-1): 11815,13

 Elektronska konfiguracija: [He] 2s¹

Otkriće: Johan August Arfwedson (1817.)

 

http://easycalculation.com/chemistry/elements/test.php?name=lithium

IZOTOPI:

⁶Li

• relativna atomska masa: 6.0151223

• maseni udio: 7,5%

⁷Li

• relativna atomska masa: 7.0160040

• maseni udio: 92,5%

 Litij je najlakši od svih poznatih metala. Mali polumjer atoma i još manji polumjer iona uzrokuju veću jakost metalne veze u kristalnoj rešetki u odnosu na ostale alkalijske metale.

Najmanje je reaktivan od svih alkalijskih metala.

Litije je mekani, srebrno bijeli metal koji sporo reagira s kisikom iz zraka.

Litij je relativno rijedak element, no vrlo rasprostranjen. Maseni udio litija u Zemljinoj kori je 0,0065%. Najčešće se javlja u nekim silikatima (tinjci) i fosfatima.

Litij i njegovi spojevi plamen daju plamenu intenzivno crvenu boju.

Elementarni litij i njegovi spojevi imaju široku upotrebu, u metalurgiji, analitičkoj kemiji. Zbog visokog toplinskog kapaciteta litij se koristi kao sastojak maziva (litijeva mast).

Litijevi spojevi (litijev karbonat) koriste se u medicini kao antidepresivi, npr. u liječenju duševnih bolesti kao što je biolarni poremećaj.

Izotopi litija korišteni su u proizvodnji litijeve bombe.

Također se upotrebljava za izradu specijalnih stakala i keramike. Zbog svog velikog elektrokemijskog potencijala koristi se kao anoda u baterijama.

Malim dodatkom litija poboljšavaju se mehaničke osobine aluminija i korozijska postojanost magnezija.

Povratak na periodni sustav elemenata.

Helij

Skupina: 18

Perioda: 1

Atomski broj: 2

Relativna atomska masa: 4,002602

Oksidacijski brojevi: [0]

Element: nemetal (plemeniti plin)

Talište (°C): -272,2

Vrelište (°C): -268,93

Najstabilnija kristalna struktura (pri 20°C): heksagonska

Element u plinovitom stanju

Atomski polumjer (pm): 37,3

Gustoća (g dm^-3): 0,1785 (plinovito stanje, 0°C)

Prva energija ionizacije (kJ mol^-1): 2372,34

Druga energija ionizacije (kJ mol^-1): 5250,56

Elektronska konfiguracija: 1s²

Otkriće: Pierre Jules César Janssen i Joseph Norman Lockyer (1868.)

http://images-of-elements.com/helium.jpg

 

IZOTOPI:

³He

• relativna atomska masa: 3.016029310

• maseni udio: 0.000137%

⁴He

• relativna atomska masa: 4.002603250

• maseni udio: 99.999863%

Helij je kemijski inertan, nezapaljivi plin, bez boje i mirisa. Drugi element po rasprostranjenosti u svemiru. U industrijske svrhe dobiva se iz prirodnih plinova prisutnih u nalazištima nafte u Teksasu (Amarillo), SAD, gdje mu je volumni udio 2%. Zbog malene gustoće, kombinirane s inertnošću, helij se upotrebljava za punjenje balona.

„Helijev zrak“ (21% O₂ i 79% He) se daje roniocima kod zaranjanja na velike dubine kako bi se izbjegla embolija (zbog manje topljivosti helija u odnosu na dušik).

http://www.clusterballoon.org/

Povratak na periodni sustav elemenata.

Vodik

Skupina: 1

Perioda: 1

Atomski broj: 1

Relativna atomska masa: 1,00794

Oksidacijski brojevi: +1, -1

Element: nemetal

Talište (°C): -259,34

Vrelište (°C): 252,87

Elektronegativnost (Paulingova skala): 2,2

Najstabilnija kristalna struktura (pri 20°C): heksagonska

Element u plinovitom stanju

Atomski polumjer (pm): 37,3

Gustoća (g L^-1): 0,08988 (plinovito stanje, 0°C)

Prva energija ionizacije (kJ mol^-1): 1312,0

Elektronska konfiguracija: 1s¹

Otkriće: Henry Cavendish (1766.)

http://images-of-elements.com/hydrogen.jpg

IZOTOPI:

¹H (procij)

• relativna atomska masa: 1,007825032

• maseni udio: 99,985%

²H (deuterij)

• relativna atomska masa: 2,014101778

• maseni udio: 0,015%

³H (tricij)

• relativna atomska masa: 3.016049268

Uzimajući u obzir cijeli svemir čini se da je vodik izrazito najrasprostranjeniji element. Zvijezde su uglavnom sastavljene od vodika (maseni udio oko 90%). Na Zemlji je vodik znatno rjeđi, što je posljedica manje Zemljine gravitacije u odnosu na zvijezde (gravitacija je premalena da zadrži lake molekule vodika). Vodik kao elementarna tvar na Zemlji dolazi samo u najvišim slojevima atmosfere i kao sastavni dio vulkanskih plinova.

U laboratoriju se vodik najčešće dobiva u Kippovu aparatu reakcijom cinka i razrijeđene kloridne ili sulfatne kiseline:

Zn(s) + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂(g)

Povratak na periodni sustav elemenata.