Кіріспе
Химиялық элементтер тобы
|
! colspan=2 style="text align:left;" | ↓ Кезең
|
! 4
|
|
! 5
|
|
! 6
|
|
! 7
|
|
| colspan="2"|
! colspan=2 style="text align:left;" | ↓ Period
|
! 4
|
|
! 5
|
|
! 6
|
|
! 7
|
|
| colspan="2"|
Түсіндірмелер
алғашқы элемент синтезделген элемент атомдық нөмір түсі: қара=қатты
primordial element synthetic element Atomic number color: black=solid
|}
10-шы топ, қазіргі IUPAC стилі бойынша нөмірленген, – периодтық кестедегі никель (Ni), палладий (Pd), платина (Pt) және дармштадтий (Ds) элементтерінен тұратын химиялық элементтер тобы. Олардың барлығы D блокты өтпелі металдар. Дармштадтийдің барлық белгілі изотоптары қысқа жартылай ыдырау периодымен радиоактивті және табиғатта кездеспейді; зертханаларда тек өте аз мөлшерде синтезделген.
Химиялық қасиеттері
Z элементінің электрон қабықшаларындағы электрон саны Электрондық конфигурациясы 28 никель 2, 8, 16, 2 46 палладий 2, 8, 18, 18 78 платина 2, 8, 18, 32, 17, 1 110 дармстадий 2, 8, 18, 32, 32, 16, 2 (болжам) (болжам) Палладий мен платинаның негізгі электрондық конфигурациялары Маделунг ережесінен ауытқулар болып табылады. Маделунг ережесіне сәйкес, палладий мен платинаның электрондық конфигурациясы тиісінше [Kr] 5s2 4d8 және [Xe] 4f14 6d2 5d8 болуы күтіледі. Дегенмен, палладийдің 5s орбиталы бос, ал платинаның 6s орбиталы толық толмаған. Дармстадийдің болжамды электрондық конфигурациясын түсіндіретін нәрсе – 7s орбиталының релятивистік тұрақтандырылуы, бұл топ үшін ерекше жағдай, себебі ол Aufbau принципі бойынша болжамдалғанмен сәйкес келеді. Жалпы алғанда, ауыр атомдар мен өтпелі металдардың негізгі электрондық конфигурацияларын болжау қиын. 10-шы топ элементтері +1-ден +4-ке дейінгі тотығу күйлерінде кездеседі. Никель мен палладий үшін +2 тотығу күйі, ал платина үшін +2 және +4 тотығу күйі жиі кездеседі. Никель мен платинада 2 және 1 тотығу күйлері де, ал палладий мен платинада +5 тотығу күйі де байқалған. Платина 3 және +6 тотығу күйлерінде де кездеседі. Теориялық тұрғыдан, платина белгілі жағдайларда +10 тотығу күйін көрсетуі мүмкін, бірақ бұл әлі эмпирикалық түрде дәлелденуі керек.
The ground state electronic configurations of palladium and platinum are exceptions to Madelung's rule. According to Madelung's rule, the electronic configuration of palladium and platinum are expected to be [Kr] 5s2 4d8 and [Xe] 4f14 6d2 5d8 respectively. However, the 5s orbital of palladium is empty, and the 6s orbital of platinum is only partially filled. The relativistic stabilization of the 7s orbital is the explanation to the predicted electron configuration of darmstadtium, which, unusually for this group, conforms to that predicted by the Aufbau principle. In general, the ground state electronic configurations of heavier atoms and transition metals are more difficult to predict. Group 10 elements are observed in oxidation states of +1 to +4. The +2 oxidation state is common for nickel and palladium, while +2 and +4 are common for platinum. Oxidation states of 2 and 1 have also been observed for nickel and platinum, and an oxidation state of +5 has been observed for palladium and platinum. Platinum has also been observed in oxidations states of 3 and +6. Theory suggests that platinum may produce a +10 oxidation state under specific conditions, but this remains to be shown empirically.
Өрлеу және өндіріс
Никель табиғатта кендерде кездеседі және Жердегі 22-ші ең көп таралған элемент болып табылады. Одан алынатын екі негізгі кен тобы – латериттер және сульфид кендері. Индонезия әлемдегі ең ірі никель қорына ие және оның ең ірі өндірушісі болып табылады.
Никель
Мыспен жиі шатасатын никельдің қолданылуы б.з.д. 3500 жылға дейін жетеді. Никель б.з.д. 3100 жылға дейінгі қанжарларда, египеттік темір моншақтарда, 3500–3100 жылдарға дейінгі Сирияда табылған қола бұрғыда, Бактрияда соғылған монеталарда, Сенегал өзенінің жанындағы қару-жарақ пен ыдыстарда, сондай-ақ 1700 жылдары мексикалықтар қолданған ауыл шаруашылығы құралдарында табылды. Никельдің ежелгі дәуірде қолданылуы метеориттік темірден болғанын көрсететін дәлелдер бар, мысалы, шумерлердің темірге берген аты "ан бар" ("көктаннан түскен от") немесе хетттердің мәтіндерінде темірдің көктегі шығу тегі сипатталған. Никель 1751 жылы А. Ф. Кронштедт "купферниклден" (Ескі Никкельдің мысы) таза емес металлды бөліп алғанға дейін ресми түрде элемент ретінде атау алмаған. Бұл оның тазалығына, көзіне және кім ашқандығына күмән тудырып, дауға себеп болды. Ол ақыры өзін таныстырып, 1805 жылы Корольдік қоғамға палладийді ашқандығы туралы еңбегін оқып берді.
Платина
Платина ресми түрде ашылғанға дейін, Эквадордың Эсмеральдас провинциясындағы жергілікті тұрғындар оны әшекей бұйымдар жасау үшін пайдаланған. Бұл металл өзендердегі алтынмен қосылған ұсақ түйіршіктер түрінде табылған. Жұмысшылар оны алтынмен бірге балқытып, сақина сияқты кішкентай әсемдіктер жасаған. Платина туралы алғашқы жарияланған мәліметті 1736 жылы француз экспедициясы барысында Эквадордың алтын кен орындарында "платинаны" (ұсақ күміс) байқаған испан математигі, астрономы және теңіз офицері Антонио де Улоа жазған. Кеншілер "платинаны" алтыннан бөлудің қиын екенін анықтағандықтан, сол кен орындарын тастап кеткен. 1741 жылы Чарльз Вуд (темір қорытушы) металдың үлгілерін Англияға әкеліп, оның қасиеттерін зерттеді, жоғары балқу температурасы мен қара металл құмындағы кішкентай ақ түйіршіктер түрінде кездесетінін байқады. Вудтың жаңалықтары Корольдік қоғамға жеткеннен кейін металға қызығушылық артты. 1751 жылы швед ғалымы Хенрик Теофилус Шеффер бұл құнды металлға "ақ алтын" және "жетінші металл" деп атады, оның жоғары беріктігі, жоғары тығыздығы және мырыш немесе мырышпен қосылғанда оңай балқитынын хабарлады. Пьер Франсуа Шабано (1780 жылдары) және Уильям Хайд Волластон (1800 жылдары) пластикалық платинаны өндіру үшін ұнтақталған металлургия әдісін жасады, бірақ олар өз процестерін құпия сақтады.