Ońtústik Qazaqstan obylysy
Shardara aýdany
№ 16 kolej
Oryndaǵan: Tu-53 top stýdenti Kertaı Mádına Nurjanqyzy
Jetekshisi: Aıtenova Nurgýl Ydyrysqyzy

V.I. Vernadskı men A.E. Fersman elementterdiń "shashylý" qasıetin, ıaǵnı konsentrleý qasıetiniń joqtyǵyn zertteı kele, olardyń kelesi teorıalyq "shashylý" qataryn usyndy: N, He, Li, V, F, Ne, Na, Cl, Ar, K, Y, Ga, As, Br, Kr, Rb, Ag, In, I, Xc, Cs, Ta, Re, Au, Ng, Tİ jáne radıoaktıvti elementter. Eger bul qatardan beımetaldardy, radıaktıvti jáne sırek emes elementterdi alyp tastasaq shashyrańqy elementterdiń qysqasha tizimin alamyz: Li, V, Ú, Ga, As, Rb, Ag, In, Cs, Ta, Re, Au, Hg, Tl. 

"Shashyrańqy element" degen túsinik tabıǵatta kóp kezdespeıtin, ıaǵnı óz mıneraldary joq elementterge tıisti qoldanylady. Olar basqa elementterdiń qosylystarynyń krıstaldyq toryna enedi. Mundaı shashyrańqy metaldardy óńdeýde shıkizat retinde zaýyttardyń jartylaı ónimderi nemese qaldyqtary paıdalanylady. Óńdeý kezinde shashyrańqy elementter konsentrlenedi. Mundaı metaldarǵa renı, gal­lı, ındı, tallı (oǵan birneshe óte sırek kezdesetin mıneraldar belgili), selen jáne telýr jatady. Qalǵan "shashyrańqy" elementterdiń óz mıneraldary bar jáne de olardy metal nemese qosylystary túrinde óńdeýde shıkizat bolyp  tabylady. Sonymen, shashyrańqy elementterdiń qysqartylǵan tizimine galı, ındı, tallı (renı joǵaryda qarastyryldy) kiredi.

Tarıhı maǵlumattar

Aldyńǵy taraýlarda qarastyrylǵan III toptyń elementteri skandı topshasyna jatady. Galı, ındı, tallı bor men alúmınıdiń analogtary bolyp tabylady jáne úshinshi toptyń ekinshi topshasyn - galı topshasyn quraıdy. Bul elementter ózara bir top elementteriniń uqsastyǵymen baılanysqan jáne barlyǵy birdeı bir ádispen — spektraldy analız arqyly ashylǵan.

Bul úsh elementterdiń ashylý tarıhy mynadaı: eń aldymen tallı ashyldy. 1861 jyly Krýks telýr tabý úshin kúkirt qyshqylyn óńdeıtin zaýyttardyń shlagyn zertteı otyryp, spektroskoptan belgisiz qanyq-jasyl syzyqtar tapty. Tereńirek zerttep, bul syzyqtardyń jańa element beretinin anyqtady, sóıtip oǵan "tallı" degen at berdi, grekshe "tallos" (jasyl butaq degen maǵyna).

Indı 1863 jyly tallıdi tabý úshin zerttelgen, quramynda sfalerıt, galenıt jáne arsenopırıt bar kendi stektraldy analızdegende ashyldy. Tallı beretin jasyl syzyqtardyń ornyna basqa jańa elementke tán ashyq-kók syzyqtar baıqaldy. Jańa elementti túsine sáıkes kók boıaý atyn "ındıgo" — ındı dep atady.

Indıdi myryshtyń analogy retinde sanaǵan, tek Men­deleev jumystarynyń nátıjesinde ındıdiń atomdyq salmaǵyn jóndep, alúmını analogy dep III topqa ornalas­tyrdy.

Galıdiń ashylýy — D.I.Mendeleevtiń perıodtyq zańyna negizdelgen ǵylymı boljaýdyń tamasha dáleli bolyp tabylady. Galıdi 1971 jyly D.I.Mendeleev (boljanǵan element) "eka-alúmını" dep atady. 1975 jyly fransýz hımıgi Lekok de Býabodran pıreneı myrysh kenderinen spektraldy ádispen tabylǵan jańa elementtiń sıpattamalaryn jarıalady. Bul sıpattamalar 1971 jyly D.I.Mendeleevtiń óz zańyna negizdelip bergen "eka-alúmınıdiń" sapalyq jáne sandyq qasıetterine sáıkes keldi. Mendeleev Býabodran jumystarymen tanysyp, onyń galıdiń menshikti salmaǵyn tabýda qatelik jibergenine nazaryn aýdardy, Býabodrannyń tapqan menshikti salmaǵy  D.I.Mendeleevtiń  eseptep  tapqanynan edáýir aıyrymdy bolǵan. Býabodran galıdiń tyǵyzdyǵyn 4,7 dep anyqtaǵan, al D.I.Mendeleev 5,9-ǵa jýyq dep sanaǵan. Býabodran óz málimetterin qaıtadan tekserip, D.I.Mendeleevtiń málimetterimen kelisken. Onyń alǵashqy alǵan metalynda qospa túrinde natrı bolǵan. Erekshe tazartylǵan galıdiń tyǵyzdyǵy — 5,9-ǵa teń bolǵan.

2. Fızıkalyq jáne hımıalyq qasıetteri

Galı, ındı, tallı III toptyń elementteri bolǵandyqtan elektrondyq qabatynyń qurylysyna sáıkes joǵary valenttikti 3 dep kórsetedi:

Galı

2

8

18

3

-

-

Indı

2

8

18

18

3

-

Tallı

2

8

18

32

18

3
 

Bul elementterdiń ıondyq kúıindegi 18-elektrondy qabattyń bar bolýy skandı topshasynyń elementterimen salystyrǵanda olardyń gıdroksıdteriniń negizgi qasıetteri tómendeý bolýyn qamtıdy; 18 elektrondyq ıondardyń polárlanýy 8 elektrondyq ıondarmen salystyrǵanda joǵary, sondyqtan galı, ındı, tallıdiń turaqty qosylystar túzý qabiletteri joǵary.

Galı men ındı úshin valenttiliktiń 3-ke teń bolýy tán, al tallı kóbinese bir valentti túrde turaqty qosylystar beredi.

Valenttilik mánine baılanysty bul elementterdiń basqa elementtermen uqsastyǵy baıqalady. Mysaly, ındı eki valentti túrde (turaqtylyǵy tómen túri) myryshqa qatty uqsas, al úsh valentti túrde alúmını men temirge uqsas. Úsh valentti tallı de alúmını men temirge uqsas, biraq bir valentti kúıinde I toptyń eki topshasynyń elementterimen ds, qorǵasynmen de uqsastyq bildiredi.

Kestede bul elementterdiń fızıkalyq konstantalary jáne bul elementterdiń hımıalyq qasıetteri týraly málimetter keltirilgen.

Galıdiń balqý temperatýrasy 29,78°C, tazalyǵy 99,999% metal úshin ólshengen. Galı qatty sýýǵa beıim: asa taza metal saǵattap jáne kúndep muzda krıstaldanbaı jata beredi. Osyndaı qatty sýyǵan suıyq metalǵa qatty galıdiń túıirshigin engizse birden krıstaldanady, metal iri ortorombtyq krıstaldar túzedi.

1 keste

Fızıkalyq konstantalar jáne galı, ındı, tallıdiń hımıalyq qasıetteri

Qasıetteri

Tallı

Iıdı

Tallı

Atomdyq salmaǵy

69,72

14,76

204,39

Rettik nomeri

31

49

81

Tyǵyzdyǵy, g/sm3

5,9

7,25

11,85

Balqý temp-sy, °S

29,78

155

303

Qaınaý temp-sy, °S

2516

2323

1745-5

Elektr qarsylyǵy

om sm (0°S

temperatýrada)

0,38 ∙10-4

8,2∙0-6

15,0∙0-6

Atomdyq radıýsy, A

 

1,57

1,71

Metaldyń syrtqy

túri

Kókshil aq

Kúmis

tárizdi aq

jyltyraq

Aqshyl sur

Qattylyǵy

Jumsaq sozylǵysh 

Qorǵasynnan  jumsaq

Ayaǵa qatynasy

Ózgermeıdi

Ońaı totyǵady

Cyǵa qatynasy

Áser etpeıdi

Aýa qatysynda ońaı totyǵady

(ásirese tallı)

Qyshqyldarǵa

qatynasy

Kúkirt jáne tuz

qyshqyldarynda

jaqsy erıdi,

azot

qyshqylynda

pasıvtenedi

Tuz qyshqyl-ynda jaqsy, kúkirt

qyshqylynda

baıaý, azot

qyshqylynda áreń erıdi.

Azot qyshqy-

lynda jaqsy

erıdi, kúkirt

qyshqylynda

baıaý, tuz qysh-

qylynda az erı

tin tallı hlo-

rıdin túzedi.

Siltilerge qatynasy

Erıdi

Áser etpeıdi

Áser etpeıdi

Galogenderge

qatynasy

Qyzdyrǵanda

erıdi

Qyzdyrǵanda

erıdi

Kádimgi jaǵdaıda

árekettese beredi.
 

N.Nesmeıanovtyń esepteýleri boıynsha

Qataıǵanda ol basqa metaldarda joq (germanı men vısmýtty sanamaǵanda) taǵy bir qasıet kórsetedi: ol keńeıedi (shamamen 3%-ke). Sondyqtan metaldyq galıdi (temperatýranyń aýytqýyn eskerip) arnaıy ydystarda — jelatın kapsýlalarynda jáne rezeńke balondarda saqtaıdy.

Galı, ındı jáne tallıdiń býlarynyń qysymy galıdan tallıǵa qaraı kúrt ósedi, ıaǵnı eń ushqysh — tallı. A.N. Nesmeıanov keltirgen kestelerde málimetter mynandaı:

2 keste

Galı, ındı jáne tallıdiń býynyń qysymy

Temperatýra, 0K

Bý qysymy, mm.synap baǵanasymen

Galı

Indı

Tallı

1000

5,12∙10-6

1.34∙10-4

1,55∙10-1

1200

9,96∙10-4

1,34∙10-2

4,51

1500

1,90∙10-1

1,33

124

1700

2,22

11,3

581

2000

34,6

127

-

2300

260

716

-

2500

700

-

-

 

Balqytylǵan galıdiń beti jyltyr aına sıaqty (synapqa uqsas). Aýada ol ózgermeıdi. Tallı jańadan kesilgen kezde jyltyr betti bolady, biraq tez kúńgirttenip oksıdter qabatymen jabylady. Sondyqtan metaldyq tallıdi vazelın maıynyń astynda saqtaıdy.

Indı jáne tallı sýtekpen qosylystar túzbeıdi; galıdiń Ga2H6 qosylysy belgili — ol balqý temperatýrasy -21°S tússiz suıyqtyq. Bul qosylystyń túzilýinde dıboran sıaqty V2N6 galıdiń bormen uqsastyǵy baıqalady.

Atalǵan metaldyń úsheýi de basqa metaldarmen balqymalar túzedi. Galıdiń ındımen, qalaıymen, myryshpen, amonımen balqymalary taza galıdiń balqý temperatýrasynan tómen temperatýrada balqıdy. Mysaly, quramy 61-25-13-1 qatynastaǵy galı-ındı-qalaıy-myrysh balqymasy 3°S-da balqıdy. Týra osy balqyma biraq myryshsyz - 5°S-ta, al galı-ındı-myrysh (67-29-4) 13°S-de balqıdy; galı-qalaıy (92-3) balqymasy 20°S-temperatýrada balqıdy; al galı-myrysh (96-5) -250S temperatýrada balqıdy. Balqymalardaǵy galıdiń mólsheri neǵurlym joǵary bolsa, soǵurlym onyń balqý temperatýrasy týra galıdiń balqý temperatýrasyna jaqyndaıdy.

Keıbir elementtermen galı men ındı ıntermetaldyq qosylystar túzedi. Olardyń keıbireýleri jartylaı ótkizgishtik qasıetine ıe bolǵandyqtan qazir mańyzy asa zor bolyp otyr. Mundaı qosylystarǵa, mysaly onyń myshákpen, sýrmamen jáne fosformen qosylystary jatady. Indıdiń antımonıdi InSb erekshe nazar aýdartady. Jartylaı ótkizgishterge galı nıtrıdi GaN jatady, onyń qasıetteri jáne alý tásilderi jumysta keltirilgen. Gal­lı, ındı jáne tallıdiń sýlfıdteri de jartylaı ótkizgish qasıetter kórsetedi.

Bul elementterdiń synapqa qatynasy kelesideı: qalypty jaǵdaıda galı synapta az erıdi - 1,54% (mas.), al 200°S-ta 22%-ti erıdi. Bul jaǵdaı galıdiń basqa metaldardan bólýge múmkindigin beredi: mundaı temperatýrada synapty erimeıtin metaldardy fıltrleý arqyly bóledi de amálgamany sýytqanda synap betine galıdiń krıstaldary qalqyp shyǵady. Krıstaldanýdy jeńildetý úshin metaldyq galıdiń mólsherin engizedi. Amálgamada jaqsy erıtin metaldardyń (qorǵasyn, tallı, ındı, kadmı, myrysh, qalaıy, vısmýt) jáne galıdiń 1,2% qalady. Qalypty jaǵdaıda ındı men tallı synapta jaqsy erıdi: ındıdiń salmaǵy boıynsha, 55%, al tallıdiń - 42,8% .

Ádebıetter tizimi:

1. Fersman A.E. Redkıe metaly. 1932, № 4-5.
2. Sajın N.P., Meerson G.A. Redkıe elementy v novoı tehnıke // Hım. naýka ı prom., 1956. T.İ, № 5.
3. Meerson G.A. ı Zelıkman A.N. Metalýrgıa redkıh metalov. Metıallýrgızdat, 1954.
4. Zelıkman A.N., Samsonov G.V., Kreın O.E. Metalýrgıa redkıh metalov. Metalýrgızdat, 1954.
5. Tronov V.G. Kklad rýsskıh ýchenyh v hımıý redkıh elementov. Izd. Znanıe, 1952.
6. Vınogradov A.P. Geohımıa redkıh ı rasseıannyh hımıcheskıh elementov v pochvah. Izd. AN SSSR, 1950.