InfoHub Logo

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

V.I. Vernadskıı 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 renıı, gal­lıı, ındıı, tallıı (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, ındıı, tallıı (renıı joǵaryda qarastyryldy) kiredi.

Tarıhı maǵlumattar

Aldyńǵy taraýlarda qarastyrylǵan III toptyń elementteri skandıı topshasyna jatady. Galı, ındıı, tallıı 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 tallıı 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 "tallıı" degen at berdi, grekshe "tallos" (jasyl butaq degen maǵyna).

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

Indııdi myryshtyń analogy retinde sanaǵan, tek Men­deleev jumystarynyń nátıjesinde ındııdiń 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-alúmınıı" 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-alúmınııdiń" 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 natrıı bolǵan. Erekshe tazartylǵan galıdiń tyǵyzdyǵy — 5,9-ǵa teń bolǵan.

2. Fızıkalyq jáne hımıalyq qasıetteri

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

Galı	2	8	18	3	-	-
Indıı	2	8	18	18	3	-
Tallıı	2	8	18	32	18	3

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

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

Valenttilik mánine baılanysty bul elementterdiń basqa elementtermen uqsastyǵy baıqalady. Mysaly, ındıı eki valentti túrde (turaqtylyǵy tómen túri) myryshqa qatty uqsas, al úsh valentti túrde alúmını men temirge uqsas. Úsh valentti tallıı 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, ındıı, tallııdiń hımıalyq qasıetteri

Qasıetteri	Tallıı	Iıdıı	Tallıı
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 tallıı)
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 tallıı 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 (germanıı 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, ındıı jáne tallııdiń býlarynyń qysymy galıdan tallııǵa qaraı kúrt ósedi, ıaǵnı eń ushqysh — tallıı. A.N. Nesmeıanov keltirgen kestelerde málimetter mynandaı:

2 keste

Galı, ındıı jáne tallııdiń býynyń qysymy

Temperatýra, 0K	Bý qysymy, mm.synap baǵanasymen
	Galı	Indıı	Tallıı
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. Tallıı jańadan kesilgen kezde jyltyr betti bolady, biraq tez kúńgirttenip oksıdter qabatymen jabylady. Sondyqtan metaldyq tallııdi vazelın maıynyń astynda saqtaıdy.

Indıı jáne tallıı 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 ındıımen, qalaıymen, myryshpen, amonımen balqymalary taza galıdiń balqý temperatýrasynan tómen temperatýrada balqıdy. Mysaly, quramy 61-25-13-1 qatynastaǵy galı-ındıı-qalaıy-myrysh balqymasy 3°S-da balqıdy. Týra osy balqyma biraq myryshsyz - 5°S-ta, al galı-ındıı-myrysh (67-29-4) 13°S-de balqıdy; galı-qalaıy (92-3) balqymasy 20°S-temperatýrada balqıdy; al galıı-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 ındıı 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. Indııdiń antımonıdi InSb erekshe nazar aýdartady. Jartylaı ótkizgishterge galı nıtrıdi GaN jatady, onyń qasıetteri jáne alý tásilderi jumysta keltirilgen. Gal­lıı, ındıı jáne tallııdiń 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, tallıı, ındıı, kadmıı, myrysh, qalaıy, vısmýt) jáne galıdiń 1,2% qalady. Qalypty jaǵdaıda ındıı men tallıı synapta jaqsy erıdi: ındııdiń salmaǵy boıynsha, 55%, al tallııdiń - 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.

---