Выдающиеся неметаллы⁠⁠

Просто самый-самый-самый

Углерод

Шестой элемент периодической системы входит в состав всех живых молекул. Его способность образовывать длинные цепочки незаменима для создания молекул ДНК и сложных белков.

Так же человечеству известно несколько десятков миллионов соединений, которые образованы с участием углерода. Что уж говорить, если ему посвящен отдельный раздел химии — органическая.

1️⃣ В природе встречается несколько аллотропных соединений (например, графит, алмаз), но человек создал еще несколько модификаций кристаллической решетки: графен , лондейслит, фуллерен, нанотрубки.

2️⃣Самый тугоплавкий: плавится при 3370 ºC, может поэтому первые нити накаливания в лампах были из бамбука?

3️⃣Способен в естественных условиях, под действием азота и космического излучения, образовывать радиоактивный углерод-14. Благодаря ему люди могут определять возраст археологических, палеонтологических, антропологических находок.

Самый распространённый в земной коре элемент

Кислород

На его долю приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 85,82 % (по массе). Это третий по распространенности во вселенной элемент после водорода и гелия.

Чистый кислород — газ, в котором каждая молекула состоит из двух атомов, не имеет цвета, запаха. Под действием электрических разрядов образует аллотропное соединение из трех атомов: озон, обладающее свежим, приятным запахом, который мы чувствуем после грозы.

Озон в высоких концентрациях ядовит, на этом свойстве базируется работа озонаторов, которые обеззараживают воздух.

Жидкий кислород(при низких температурах) имеет светло-голубой цвет, а твёрдый(при низких температурах) представляет собой кристаллы светло-синего цвета. Является парамагнетиком, в жидком виде притягивается магнитом.

Кстати, смесь жидкого кислорода и жидкого озона — один из самых мощных, дешевых и экологичных окислителей ракетного топлива.

Самый фотоактивный

Селен

Хрупкий, блестящий неметалл, названный в честь вечного спутника Земли — Луны. При разном строении кристаллической решетки, количестве атомов, бывает разных цветов: от красного, до черного.

В 1873 году Уиллоуби Смит обнаружил, что электрическое сопротивление серого селена зависит от освещённости, это свойство стало основой для чувствительных к свету ячеек.

Сейчас одним из важнейших направлений являются изучение полупроводниковых свойств как самого селена, так и его многочисленных соединений (селенидов), их сплавов с другими элементами, в которых селен стал играть ключевую роль. В современной технологии полупроводников применяются селениды многих элементов, например, селениды олова, свинца, висмута, сурьмы, лантаноидов.

Человеку селена требуется в день немного, всего около 100 мкг, но без этого количества организм поломается, ведь более 200 ферментов человека содержат в своем составе этот микроэлемент. Селен помогает предотвращать образование свободных радикалов и развитие рака.

Самый маленький и легкий атом

Водород

Одноатомная форма водорода — самое распространённое химическое вещество во Вселенной, составляющее примерно 75 % всей барионной массы.

У этого уникального элемента даже изотопы имеют собственные названия: 1H — протий, 2H — дейтерий и 3H — тритий (радиоактивен).

Массовая доля водорода в земной коре составляет 1 % , однако его роль в природе определяется не массой, а числом атомов, доля которых среди остальных элементов составляет 17 %. Поэтому значение водорода в химических процессах, происходящих на Земле, почти так же велико, как и кислорода.

В отличие от кислорода, существующего на Земле и в связанном, и в свободном состояниях, практически весь водород на Земле находится в виде соединений.

Кстати, вы знали что ¾ промышленного водорода человечество получает из природного газа, а почти все остальное из угля?

И еще, ученых очень интересует металлическая форма водорода, ведь это был бы новый сверхлегкий металл для нашей промышленности.

Самый сильный окислитель

Фтор

Как простое вещество это газ бледно-жёлтого цвета с резким запахом, напоминающим озон или хлор, а при криогенных температурах представляет собой жёлтую жидкость.

При его высокой концентрации загораются даже вода и благородная платина. Не реагирует только с гелием, неоном, аргоном, азотом.

Очень высокая эффективность фтора вызывала значительный интерес к нему и его соединениям. На заре космической эры существовали программы исследования фторсодержащих видов ракетного топлива, однако продукты горения с фторсодержащими окислителями токсичны, поэтому топлива на основе фтора не получили распространения в современной ракетной технике.

Фтор является жизненно необходимым для организма элементом, может вы удивитесь, но основным источником поступления фтора в организм человека является питьевая вода.

В организме человека преобладающая концентрация фтора содержится в эмали зубов в составе и в костях.

Самый распространённый галоген в земной коре

Хлор

Это газ желтовато-зелёного цвета, тяжелее воздуха, с резким запахом и сладковатым, «металлическим» вкусом.

Хлор еще один супер активный элемент, который никогда не бывает в природе в свободной форме. Но люди научились получать чистый хлор, и одним из первых его применений стало - отравляющее вещество, использованное в Первую мировую.

Позже отравляющие свойства хлора нашли мирное применение: на его основе стали делать дезинфицирующие средства, отбеливатели. В сочетании с кислородом и калием хлор входит в состав салютов, фейерверков.

Без хлора невозможны многие процессы, проходящие внутри живых клеток. Он участвует в жизнедеятельности в виде ионов и соединений, например, соляной кислоты, которая переваривает пищу в желудке. Ежедневно человеку необходимо до 2,5 грамм хлора. Правда получить суточную норму просто: галоген содержится почти во всех продуктах. Поваренная соль - вообще соединение натрия и хлора.

Самые коварные изотопы, но, которые тоже спасают жизни

Йод

Известны 37 изотопов йода с массовыми числами от 108 до 144. Из них только один (127) является стабильным, период полураспада остальных составляет от 103 мкс до 1,57⋅10^7 лет.

Самый нам известный радиоактивный нуклид 131 распадается с испусканием β-частиц, а также с излучением гамма-квантов.

Так как радиоактивные изотопы биохимически не отличаются от стабильных, то почти весь радиоактивный йод, как и обычный, концентрируется в щитовидной железе, что приводит к её облучению и дисфункции.

Но, при этом, именно это же свойство радиоизотопов йода позволяет использовать его для борьбы с опухолями щитовидной железы и диагностики её заболеваний.

Вот такой вот дуализм.

Самая низкая температура кипения

Гелий

Элемент является вторым по распространенности в космосе, но на Земле его относительно мало.

Гелий - инертный газ и крайне неохотно участвует в создании соединений, так же он не накапливается в атмосфере, потому что гравитации Земли недостаточно, чтобы предотвратить его постепенную утечку в космос. Именно поэтому практически весь наш земной гелий не является изначальной составляющей планеты, он образовался в результате радиоактивного распада. Альфа-частицы, испускаемые ядрами тяжелых радиоактивных веществ, представляют собой ядра изотопа He-4.

He-4 уникален тем, что обладает двумя жидкими формами. Обычная называется гелий I и существует при температурах от точки кипения 4,21 К до около 2,18 К. Ниже 2,18 K форма называется гелий II, она обладает сверхтекучестью: вязкость настолько низкая, что не может быть измерена. Гелий II растекается в тонкую пленку на поверхности любого вещества, которого касается, и эта пленка течет без трения даже против силы тяжести.

В следующем выпуске Выдающиеся орхидеи!

Мне уже многие указывали на появляющиеся неточности, я нашел выход. Вы можете ЗАРАНЕЕ просмотреть и прокомментировать весь материал. Я его теперь предварительно выкладываю в Телеграм. Одна голова хорошо, а две - лучше, значит и контент для Пикабу повысится качеством.