Загадочный медикамент

Немецкий врач Ролов однажды ревизовал аптеки г. Хильдесхаймера и в одной из них обнаружил оксид цинка ZnO не белого цвета, а бледно-коричневого. Заподозрив, что препарат содержит мышьяк As, Ролов провел его анализ. Он превратил оксид цинка в хлорид действием хлороводородной кислоты НCl: ZnO + 2НС1 = ZnCl₂ + Н₂О,

а затем через полученный раствор хлорида цинка ZnCl₂ пропустил сероводород H₂S:

ZnCl₂ + H₂S = ZnS + 2HC1.

Ролов увидел образование не белого сульфида цинка ZnS, а осадка бледно-желтого цвета. Желтый цвет характерен для сульфида мышь­яка As₂S₃. Продажа оксида цинка была запрещена. Владелец фаб­рики, выпускавшей этот препарат, опротестовал решение Ролова и направил образцы продукции генеральному инспектору аптек провинции Ганновер профессору химии Фридриху Штромейеру (1776—1835). Проведя в 1817 г. полный анализ оксида цинка, Штромейер обнаружил в нем новый элемент, который назвал кадмием (символ Cd).

Слово «кадмий» по одной из легенд происходит от имени финикийца Кадма, который будто бы первым нашел цинковую руду и обнаружил ее способность придавать меди при ее плавке золотистый цвет. Напомним, что сплав меди с цинком — латунь — имеет такой цвет. По другой легенде герой древнегреческой мифологии Кадм победил Дракона и в его владениях построил крепость Кадмею, вокруг которой затем вырос семивратный город Фивы.

Ролов был близок к открытию нового элемента. Желтая нацветка сульфида цинка, выделенного им, была вызвана не присутствием сульфида мышьяка, как он думал, а примесью сульфида нового химического элемента кадмия CdS, имеющего также желтый цвет. Коричневый же оттенок оксида цинка всегда появляется при за­грязнении этого вещества примесью оксида кадмия CdO. Ролов пытался оспаривать приоритет Штромейера в открытии кадмия, но его претензии были отвергнуты химиками того времени.

 

Какому элементу не было места в периодической системе?

Это элемент аргон Аr, самый распространенный на Земле элемент из группы благородных (инертных) газов. В земной атмосфере содержание аргона достигает 1,3%.

Присутствие неизвестного газа в воздухе первым установил английский химик Кавендиш. Он удалил химическим способом из сосуда с воздухом весь азот и весь кислород, а оставшийся газ не мог связать никаким химическим элементом. Что это был за газ, Кавендишу выяснить не удалось.

В 1892 г. директор Кавендишской лаборатории в Кембридже, физик Джон-Уильям Стратт, лорд Рэлей (1842—1919) снова обна­ружил присутствие неизвестного газа в азоте воздуха: азот воздуха был тяжелее, чем азот, выделенный из его соединений. Английский химик Рамзай, ознакомившись с сообщением Рэлея, удалил из воздуха кислород многократным пропусканием его над раскаленной медью: 2Cu + O₂ = 2CuO.

Оставшийся азот Рамзай заставил проходить много раз над на­гретой магниевой стружкой: 3Mg + N₂ = Mg₃N₂.

Так как азот взаимодействует с магнием Mg с образованием нитрида Mg₃N₂, то после этой реакции не должно оставаться во взятом объеме воздуха никакого газа. Тем не менее у Рамзая из 100 л атмосферного азота остался 921 мл неизвестного газа, более инерт­ного, чем азот. В 1894 г. Рэлей и Рамзай выступили с публичным сообщением об открытии ими в воздухе нового газа, нового химического элемента. Элементу дали имя аргон, которое в переводе с греческого означает бездеятельный, ленивый.

 

Секрет Рэлея и Рамзая

Американский миллионер Годкинс оставил завещание, согласно которому за наиболее важные открытия, связанные с исследо­ваниями атмосферы, был установлен приз в размере 10000 дол­ларов. В завещании было сказано, чтобы предварительные публи­кации исключались, а рукопись об открытии в единственном экземпляре должна была быть представлена призовому комитету,

Поэтому Рэлей и Рамзай старались точно установить природу аргона. Они боялись, что этот газ — не новый элемент, а одна из модификаций азота.

 

Самый редкий и самый тяжёлый радиоактивный газ

Этот газ — радон Rn, входящий в VIIIA группу благородных газов (инертных) Периодической системы химических элементов. Ра­дон — бесцветный газ, один литр которого имеет массу 10 г. При -62°С и атмосферном давлении он превращается в бесцветную жидкость, флуоресцирующую ярким голубым или фиолетовым светом. Около -71⁰ С радон становится твердым непрозрачным веществом, излучающим голубое сияние. Радон — ядовитый газ, вдобавок он опасен своей радиоактивностью. Впервые открыл этот элемент английский физик Э. Резерфорд в 1900 г., назвавший его эманацией (производное от латинского слова «истечение»). В ходе одного из опытов Резерфорд отобрал из пробирки, где был бромид радия RaBr₂, часть воздуха и иссле­довал его. Результат оказался неожиданным: воздух испускал α-частицы. В воздухе содержалась примесь газа радона, образовав­шегося при радиоактивном распаде радия Ra. Было найдено, что в запаянной ампуле с радием образуется 0,65 мм³ радона на 1 г радия, а дальше его количество не растет. Образование радона приходит в равновесие с радиоактивным распадом радия.

Название «радон» дал газу английский физик Дорн в 1900 г. Слово «радон» является производным от слова «радий». Радон образуется при радиоактивном распаде не только радия, но и урана U, тория Th, актиния Ас и других радиоактивных элементов. Поэтому раньше называли радон тороном, актиноном и нитоном.

Радон в небольших концентрациях содержится во всех мине­ральных водах. Некоторые из них называют радоновыми.