м могущества науки. Гелий был открыт В] 1868 г. двумя астрономами — французом П. Жансеном и англичанином Д. Н. Локьером при изучении спектров Солнца. В этих спектрах обнаружилась ярко-желтая линия, которая не встречалась в спектрах известных в то время элементов. Эта линия была приписана существованию на Солнце нового элемента, не известного на Земле, который получил название гелий . Спустя почти 30 лет после этого, Рамзай при нагревании минерала клевеита получил газ, спектр которого оказался тождественным со спектром гелия. Таким образом, гелий был открыт на Солнце раньше, чем его нашли на Земле.

После водорода гелий — самый легкий из всех газов. Он более

чем в 7 раз легче воздуха. ;

Долгое время гелий оставался единственным газом, который не поддавался сжижению. Наконец, в 1908 г. удалось превратить | гелий в жидкость, кипящую при температуре —268,9 °С. При испарении жидкого гелия была получена температура всего на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля. В 1926 г. гелий был впервые обращен в твердое состояние. Твердый гелий — прозрачное вещество, плавящееся при — 271,4 °С под давлением 3,0 МПа.

На Земле гелий встречается не только в атмосфере. Значительные количества его выделяются в некоторых местах из недр Земли вместе с природными газами. Воды многих минеральных источник ков тоже выделяют гелий.

Хотя содержание гелия в воздухе невелико, во Вселенной он занимает второе место по распространенности;(после водорода). Спектральный анализ показывает присутствие этого элемента во всех звездах. К накоплению его во Вселенной приводит термоядерная реакция1 превращения водорода в гелий (см. § 115).

Гелий получают из некоторых природных газов, в которых он содержится как продукт распада радиоактивных элементов. Он находит применение для создания инертной >среды при автогенной сварке металлов, а также в атомной энергетике, где используется его химическая инертность и низкая способность к захвату ;ней« тронов. Гелий широко применяется в физических лабораториях в качестве хладоносителя и при работах по •, физике низких температур. Он служит также термометрическим веществом в термометрах, работающих в интервале температур от 1 до:80 К. Изотоп гелия 3Не—единственное вещество, пригодное для измерения температур ниже 1 К-

235. Неон. Аргон. Эти газы, а также криптон и ксенон получают из воздуха путем его ^ разделения при глубоком охлаждении. Аргон, в связи с его сравнительно высоким содержанием в воздухе, получают в значительных количествах, остальные газы — в меньших. 1 Неон и аргон имеют широкое применение. Как тот, так и другой применяются для заполнения ламп накаливания. Кроме того, ими заполняют газосветные трубки; для неона характерно красное свечение, для аргона— сине-голубое. Аргон как наиболее i доступный из благородных газов применяется также в металлургических и химических процессах, требующих инертной среды, в частности при аргонно-дуговой сварке алюминиевых и алюминиевомагниевых сплавов.

ПОБОЧНАЯ ПОДГРУППА ВОСЬМОЙ ГРУППЫ

Побочная подгруппа восьмой группы периодической системы охватывает три триады d-элементов. Первую триаду образуют элементы* железо, кобальт и никель, вторую триаду — рутений, родий и палладий и третью триаду — осмий, иридий и платина,

Большинство элементов рассматриваемой подгруппы имеют два электрона в наружном электронном слое атома; все они • представляют собой металлы. Кроме наружных электронов в образовании химических связей принимают участие также электроны из предыдущего недостроенного слоя. Для этих элементов характерны степени окисленности, равные 2, 3, 4. Более высокие степени окисленности проявляются реже.

Сравнение физических и химических свойств элементов восьмой группы показывает, что железо, кобальт и никель, находящиеся в первом большом периоде, очень сходны между собой и в то же время сильно отличаются от элементов двух других триад. Поэтому их обычно выделяют в семейство железа. Остальные шесть элементов восьмой группы объединяются под общим названием платиновых металлов.

Семейство железа

В табл.'39 приведены некоторые свойства элементов семейства железа.

Таблица 39. Некоторые свойства железа, кобальта и никеля

Fe

Радиус атома, нм

Энергия ионизации Э^Э+, эВ Э+_>-Э2+, эВ Эг+^э3* эВ

Радиус иона Э2+, нм

Радиус иона Э3+, нм

Стандартная энтальпия атомизации металла при 25 °С, кДж на 1 моль атомов

Плотность, г/см3

Температура плавления, °С

Температура кипения, °С

Стандартный электродный потенциал процесса Э2+ + 4- 2е- = Э, В

ОД 26

7,89

10,2

30,6 0,080 0,067 417,0

7,87 1539 2870 —0,440

0,125

7,87 17,1

33,5 0,078 0,064 428,4

8,84 1494 2960 -0,277

0,124

7,63 18,15 35,16

0,074

428,8*'

8,91 1455 2900 —0,250

236. Железо (Ferrum). Нахождение в природе. Железо — самый распространенный после алюминия металл на земном шаре: оно составляет 4 % (масс.) земной коры. Встречается железо в виде различных соединений: оксидов, сульфидов,'силикатов. В свободном состоянии железо находят только в метеоритах.

К важ