元素发现史12.pptVIP

1894年4月，居里夫妇开始了在沥青铀矿中探寻新元素。 他们把这种矿石溶解后，用系统的化学分析程序把其中的各种元素按组一组一组逐步分开，每经过一步分离，就测定两部分的放射线，根据溶液和沉淀有无放射性或放射性的大小来确定新元素在哪一部分中。 经过几次淘汰有哪些信誉好的足球投注网站的范围逐步缩小，最后他们发现在沥青铀矿中有两种而不是一种新的放射性元素。 约含80%U3O8，其他成分是铅、铜、铋、铁、铝、钙、钡 １８９８年７月，他们根据放射性证实了一种新放射性元素的存在，当时还只得到了一点富集了这种新元素的硫化铋，但它的放射性远比金属铀的放射性大得多。 居里夫妇联名向法国科学院提交第二篇论文《论沥青铀矿中新的放射性物质》，宣布成功的得到了活性高于铀的新元素。“放射性”一词首次出现在公开发表的论文中。 为了纪念她的祖国波兰(拉丁文Polonia)，将新元素命名为“Polonium”(钋)。 * * 元素发现史Discovery of chemical element 2010-12-2 第十章 放射性元素的发现 第一节 放射性元素概念 放射性的定义：某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到，只能用专门的仪器才能探测到的射线，物质的这种性质叫放射性(radioactivity) 。 放射性元素(radioactive elements)： 具有放射性的元素的统称。具体指元素周期表中锝、钷和钋，以及钋以后的所有元素。 该类元素的所有同位素都具有放射性。 原子序数在84以上的元素，原子序数在83以下的元素Tc、Pm。 天然放射性元素：钋（Po）、氡（Rn）、钫（Fr）、镭（Ra）、锕（Ac）、钍（Th）、镤（Pa）和铀（U） 第二节 放射元素的先导-- 铀、钍的发现 致密而有延展性的银白色放射性金属，在接近绝对零度时有超导性； 铀（Uranium，原子序号92） 铀是自然界中能够找到的最重元素，密度：18.95g/cm3； 在自然界中存在三种同位素，均带有放射性，拥有非常长的半衰期（数亿年~数十亿年）； U-238 U-235 U-234 熔点：1132.0℃， 沸点：3818.0℃； 化学性质活泼，空气中能自燃，能与多种金属能形成合金，主要的氧化物为UO3、U3O8、UO2等； 铀在地壳中的丰度并不很小，每吨地壳物质中约含2.5g铀，含铀的主要矿物有沥青铀矿和钾钒铀矿。 UO2 铜铀云母 硅钾铀矿 沥青铀矿 M.H.Klaproth德国化学家 1789年，克拉普罗特开始研究沥青铀矿； 当时认为是一种含有锌和铁的矿石 磷酸 矿石溶解 碳酸钾 中和 过量酸 铁、铝、锰、锌等离子被沉淀出 * 黄色沉淀生成(UO2CO3) 可溶性络盐K4[UO2(CO3)3] 过量 碳酸钾 黄色↓消失 克拉普罗特继续研究，设法提取新元素： 黄色沉淀+油脂糊+木炭混合 黑色有金属光泽的粉末 被认为是金属铀，此后五十年间这种说法被公认，其实是铀的氧化物。 1789年9月24日，克拉普罗特向柏林科学院报告了这一发现《乌拉尼特(Uranit)----一种新的半金属》，并模仿古代炼金家以行星命名元素的作法，建议以1781年发现的天王星（Uranus）命名所发现的元素为铀(Uranium)。 这一新元素的发现确实引起了许多化学家的兴趣，不少人对它进行了研究。但实际上，“新元素”不是元素而是化合物。在长达半个世纪的时间内，竟没有人认识到这一点。克拉普罗特本人一直到死，仍然深信自己发现并分离出了铀元素。 曾有少数人对克拉普罗特的结论表示过怀疑，认为“Uranit”可能是一种化合物。例如瑞典著名化学家贝采里乌斯，就曾试图用纯钾来还原“Uranit”，但未成功；同一时期，阿弗维特逊也曾用氢来还原“Uranit”以及铀和钾的一种二元氯化物，但得到的最终产品依然是“Uranit”。 铀元素的真正发现，是在1841年，整整在铀发现后的近半个世纪。这一贡献是属于法国的科学家佩利戈特(Peligot, E. M. 1811-1890)，他揭开了Uranit的秘密。 1841年，佩利戈特首次制成了四氯化铀（灰绿色结晶体，具有强烈的潮解性）. HCl Uranit UCl4 氯气 “铀”Uranit+碳 升华出来的氯化铀晶体 生成氯化铀所消耗的“Uranit”和氯气的总量竟是化学计算量的110％，而且在气态产物中还含有二氧化碳。 “Uranit”是化合物而不是元素 UCl4 + 2H2O UO2 +4 HCl 佩利戈特采用的也是钾还原法,但他是还原四氯化铀，而不象贝采里乌斯那样还原“乌拉尼特(UO2)”。 将四氯化铀同钾放一起，放在白金坩锅中加热。因为需要将反应物加热到白热状态，所以这是一个有危险的实验。