Геохимическая классификация элементов

Геохимическая классификация элементов, предложенная В.М.Гольдшмидтом, проста, удобна и касается важнейших свойств элементов. В основу ее положены следующие признаки.

1) Классификация основана на электронном строении атомов и ионов, определяющем химические свойства элементов, а отсюда рассматриваемые группы элементов логично разделяются на элементы атмосферы, силикатных горных пород, сульфидных руд и самородных металлов и арсенидов. 2) Положение элементов на кривой атомных объемов. (Понятие "атомного объема", введенное еще Л.Мейером, представляет собой отношение атомного веса элемента к его удельному весу в твердом, а для газов в жидком состоянии). На кривой атомных объемов элементы могут занимать максимальные, минимальные, нисходящие и восходящие участки кривой. 3) Магнитные свойства химических элементов: диамагнитные (медь, серебро, золото), парамагнитные (кислород, титан и др.) и ферромагнитные (обладающие собственным магнетизмом (железо, кобальт). 4) Специфическое химическое сродство к тем или иным элементам (это является следствием электронного строения атомов и связано с магнитными свойствами атомов). Для одних элементов наиболее характерны окисные или галоидные соединения, для других - сульфидные, для третьих – арсенидные I. Атмофильные элементы - элементы, характерные для атмосферы. Это - все инертные газы, азот и водород - восемь элементов (кислород, слагающий около 50% массы всей литосферы и 90% ее объема, к числу атмофильных элементов не относится).Атмофильные элементы находятся в виде самостоятельных атомов (Ar, He) или молекул (N2, H2, H2O, CH4). Внешняя оболочка атомов большинства из них состоит из 8 электронов. Они занимают высокое положение на кривой атомных объемов, элементы диамагнитны. Характерно "самородное" состояние, большинство из них химических соединений не образуют. II. Литофильные элементы. Ионы этих элементов обладают 8-электронной) оболочкой. Элементы располагаются на убывающих участках кривой атомных объемов, большинство из них парамагнитно. Обычно они находятся в соединении с кислородом, фтором или хлором и с трудом искусственно восстанавливаются до элементарного состояния; удельные веса окисных или галоидных соединений невысоки (обычно от 2 до 4). Сюда относится 53 элемента: Li, Be, B, C, O, F. III. Халькофильные элементы. Катионы этих элементов (кроме серы) имеют 18-электронную оболочку. Они располагаются на восходящих участках кривой атомных объемов, диамагнитны, причем диамагнетизм у гомологов возрастает с порядковым номером. Наиболее характерны соединения с серой, селеном и теллуром. Некоторые (особенно золото, серебро, частично ртуть, висмут, мышьяк) встречаются и в свободном ("самородном") виде. Характерна растворимость сульфидов халькофильных элементов в расплавленном моносульфиде железа и образование соединений типа Сульфосолей, например CuBiS2, Ag3AsS3, PbSb2S4, Ag8GeS6. К числу 19 халькофильных (тиофильных) элементов относятся: S, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb. IV. Сидерофильные ("сидерос" - метеорное железо) элементы образуют катионы с достраивающейся электронной оболочкой ("обрамленные" элементы), причем обычно максимальная валентность встречающихся в природе соединений этих элементов далеко не достигает их валентности согласно периодической системе. Располагаются они на участках минимальных значений кривой атомных объемов, элементы парамагнитные и ферромагнитные. Из химических соединений характерны арсениды PtAs2, NiAs, CoAs2, FeAs2 и типично самородное состояние, особенно для Ir, Rh, Pt, в метеоритах известно также и никелистое железо. К числу 11 сидерофильных элементов относятся: Fe, Co, Ni, Mo, Ru, Rh, Pd, Re, Os, Ir, Рt.

Поиск по сайту: