Davriy tizimning har bir kimyoviy elementi va undan hosil boʻlgan oddiy va murakkab moddalar oʻziga xosdir. Ularning o'ziga xos xususiyatlari bor va ko'pchilik inson hayoti va umuman mavjudotga shubhasiz katta hissa qo'shadi. Qalay kimyoviy elementi bundan mustasno emas.
Odamlarning bu metall bilan tanishishi qadim zamonlarga borib taqaladi. Ushbu kimyoviy element insoniyat tsivilizatsiyasining rivojlanishida hal qiluvchi rol o'ynadi va bugungi kungacha qalayning xususiyatlaridan keng foydalaniladi.
Tarixda qalay
Odamlar ilgari ishonganidek, hatto sehrli xususiyatlarga ega bo'lgan bu metal haqida birinchi eslatma Injil matnlarida uchraydi. Qalay bronza davrida hayotni yaxshilashda hal qiluvchi rol o'ynagan. O'sha paytda odam ega bo'lgan eng bardoshli metall qotishmasi bronza edi, uni misga qalay kimyoviy elementini qo'shish orqali olish mumkin edi. Bir necha asrlar davomida asboblardan tortib zargarlik buyumlarigacha hamma narsa shu materialdan yasalgan.
Temirning xossalari kashf etilgandan so'ng, qalay qotishmasi qo'llanilishini to'xtatmadi, albatta, u bir xil miqyosda qo'llanilmaydi, lekin bronza, shuningdek, uning boshqa ko'plab qotishmalari faol ravishda qo'llaniladi. jalb qilinganbugungi kunda sanoat, texnologiya va tibbiyotdagi odam qalayning xlor bilan o'zaro ta'siridan olingan qalay xlorid kabi ushbu metallning tuzlari bilan bir qatorda, bu suyuqlik 112 daraja Selsiyda qaynaydi, suvda yaxshi eriydi, kristall gidratlarni hosil qiladi va havoda chekadi.
Elementning davriy jadvaldagi oʻrni
Qalay kimyoviy elementi (lotincha nomi stannum - “stannum”, Sn belgisi bilan yozilgan) Dmitriy Ivanovich Mendeleev haqli ravishda beshinchi davrda ellikinchi o'rinni egalladi. U bir qator izotoplarga ega, eng keng tarqalgan izotop 120. Bu metall, shuningdek, uglerod, kremniy, germaniy va flerovium bilan birga oltinchi guruhning asosiy kichik guruhiga kiradi. Uning joylashuvi amfoter xossalarini bashorat qiladi, qalay bir xil darajada kislotali va asosiy xususiyatlarga ega, ular quyida batafsil tavsiflanadi.
Davriy jadval qalayning atom massasini ham ko'rsatadi, bu 118,69. Elektron konfiguratsiya 5s25p2, bu murakkab moddalar metallga +2 va +4 oksidlanish darajalarini ko'rsatishga imkon beradi, faqat p-kichik darajadagi ikkita elektronni yoki s- va p-dan to'rtta elektronni berib, butun tashqi sathni to'liq bo'shatadi.
Elementning elektron xarakteristikasi
Atom raqamiga ko'ra, qalay atomining aylana bo'shlig'i ellikta elektronni o'z ichiga oladi, ular besh darajada joylashgan bo'lib, ular o'z navbatida bir qator pastki darajalarga bo'linadi. Birinchi ikkitasida faqat s- va p-kichik darajalar mavjud va uchinchisidan boshlab, uch marta bo'linish mavjud.s-, p-, d-.
Tashqi elektron darajani ko'rib chiqaylik, chunki uning tuzilishi va elektronlar bilan to'lishi atomning kimyoviy faolligini aniqlaydi. Qo'zg'atmagan holatda element ikkiga teng valentlikni namoyon qiladi; qo'zg'alish paytida bitta elektron s-kichik sathdan p-kichik darajadagi bo'sh joyga o'tadi (u ko'pi bilan uchta juftlashtirilmagan elektronni o'z ichiga olishi mumkin). Bu holda qalay valentlik va oksidlanish darajasini ko'rsatadi - 4, chunki juftlashgan elektronlar mavjud emas, ya'ni kimyoviy o'zaro ta'sir jarayonida hech narsa ularni pastki darajalarda ushlab turmaydi.
Oddiy modda metall va uning xossalari
Oddiy modda qalay kumush rangli metall boʻlib, eruvchanlar guruhiga kiradi. Metall yumshoq va nisbatan oson deformatsiyalanadi. Qalay kabi metallga bir qator xususiyatlar xosdir. Tselsiy bo'yicha 13,2 darajadan past harorat qalayning metall modifikatsiyasining kukunga o'tish chegarasi bo'lib, u rangning kumush-oqdan kul rangga o'zgarishi va moddaning zichligining pasayishi bilan birga keladi. Qalay 231,9 daraja eriydi va 2270 daraja Selsiyda qaynaydi. Oq qalayning kristall tetragonal tuzilishi metallning egilish nuqtasida qizdirilganda va moddaning kristallarini bir-biriga ishqalab qizdirilganda xarakterli xiralashishini tushuntiradi. Kulrang qalay kubik singoniyaga ega.
Qalayning kimyoviy xossalari ikki tomonlama mohiyatga ega, u ham kislotali, ham asosli reaksiyalarga kirib, amfoterizmni koʻrsatadi. Metall ishqorlar, shuningdek kislotalar, masalan, oltingugurt vaazot, galogenlar bilan reaksiyaga kirishganda faoldir.
Qalay qotishmalari
Nima uchun ularning tarkibida ma'lum foizli tarkibiy qismlarga ega bo'lgan qotishmalari sof metallar o'rniga ko'proq ishlatiladi? Gap shundaki, qotishma alohida metallga ega bo'lmagan xususiyatlarga ega yoki bu xususiyatlar ancha kuchliroqdir (masalan, elektr o'tkazuvchanligi, korroziyaga chidamliligi, agar kerak bo'lsa, metallarning fizik-kimyoviy xususiyatlarini passivlashtirish yoki faollashtirish va boshqalar).. Qalay (fotosuratda sof metall namunasi ko'rsatilgan) ko'plab qotishmalarning bir qismidir. U qo'shimcha yoki asosiy modda sifatida ishlatilishi mumkin.
Bugungi kunda qalay kabi metallning juda ko'p qotishmalari ma'lum (ular uchun narx juda katta farq qiladi), keling, eng mashhur va ishlatiladiganlarini ko'rib chiqaylik (ba'zi qotishmalardan foydalanish tegishli bo'limda muhokama qilinadi)). Umuman olganda, stannum qotishmalari quyidagi xususiyatlarga ega: yuqori egiluvchanlik, past erish nuqtasi, past qattiqlik va mustahkamlik.
Qotishmalarga ba'zi misollar
- Qalay va qo'rg'oshinning ba'zi qotishma qo'shimchalar (surma, mis, kadmiy, rux, kumush, indiy) bilan qotishmasi lehimlash uchun qalay deb ataladi, undagi stannning foizi 49-51 yoki 59 bo'lishi kerak. -61 foiz. Bog'lanishning mustahkamligi qalayning bog'langan metall yuzalar bilan qattiq eritma hosil qilishini ta'minlaydi.
- Gart qalay, qoʻrgʻoshin va qotishmaSurma bosma siyohning asosi hisoblanadi (shuning uchun bu metallarning kiruvchi konsentratsiyasini oldini olish uchun ovqatni gazetalarga o'rash tavsiya etilmaydi).
- Babbit - qalay, qo'rg'oshin, mis va surma qotishmasi - past ishqalanish, yuqori aşınma qarshilik bilan ajralib turadi.
- Indiy-qalay qotishmasi past eriydigan material boʻlib, oʻtga chidamliligi, korroziyaga chidamliligi va sezilarli mustahkamligi bilan ajralib turadi.
Eng muhim tabiiy birikmalar
Qalay bir qancha tabiiy birikmalar - rudalarni hosil qiladi. Metall 24 ta mineral birikma hosil qiladi, sanoat uchun eng muhimi qalay oksidi - kassiterit, shuningdek ramka - Cu2FeSnS4. Qalay er qobig'ida tarqalgan va u hosil qilgan birikmalar magnit kelib chiqishi. Sanoat poliol tuzlari va qalay silikatlaridan ham foydalanadi.
Tin va inson tanasi
Kalay kimyoviy elementi inson organizmidagi miqdoriy tarkibi jihatidan mikroelement hisoblanadi. Uning asosiy to'planishi suyak to'qimasida bo'lib, u erda metallning normal tarkibi o'z vaqtida rivojlanishiga va mushak-skelet tizimining umumiy ishlashiga yordam beradi. Suyaklardan tashqari qalay oshqozon-ichak trakti, o'pka, buyrak va yurakda ham to'plangan.
Bu metallning haddan tashqari toʻplanishi organizmning umumiy zaharlanishiga olib kelishi va uzoqroq taʼsir qilish hatto noxush gen mutatsiyalariga ham olib kelishi mumkinligini taʼkidlash muhim. So'nggi paytlarda bu muammo juda dolzarb bo'lib qoldi, chunki atrof-muhitning ekologik holatiAtrof-muhit ko'p narsani orzu qiladi. Megapolislar va sanoat zonalari yaqinidagi hududlar aholisi orasida qalay bilan zaharlanish ehtimoli yuqori. Ko'pincha zaharlanish o'pkada qalay tuzlarini to'plash orqali sodir bo'ladi, masalan, kalay xlorid va boshqalar. Shu bilan birga, mikronutrient etishmovchiligi o'sishning kechikishiga, eshitish qobiliyatining pasayishiga va soch to'kilishiga olib kelishi mumkin.
Ilova
Metalni ko'plab eritish zavodlari va kompaniyalardan sotib olish mumkin. Qalay kabi sof oddiy moddadan tayyorlangan ingotlar, rodlar, simlar, silindrlar, anodlar shaklida ishlab chiqariladi. Narxi 1 kg uchun 900 dan 3000 rublgacha.
Sof qalay kam ishlatiladi. Uning qotishmalari va birikmalari asosan ishlatiladi - tuzlar. Lehimli qalay yuqori harorat va kuchli mexanik yuklarga ta'sir qilmaydigan, mis qotishmalari, po'lat, misdan tayyorlangan qismlarni mahkamlashda qo'llaniladi, lekin alyuminiy yoki uning qotishmalaridan tayyorlanganlar uchun tavsiya etilmaydi. Qalay qotishmalarining xossalari va xususiyatlari tegishli bo'limda tasvirlangan.
Lehimlar mikrosxemalarni lehimlash uchun ishlatiladi, bu holda qalay kabi metallga asoslangan qotishmalar ham idealdir. Suratda qalay-qo'rg'oshin qotishmasini qo'llash jarayoni tasvirlangan. Uning yordamida siz juda nozik ishlarni bajarishingiz mumkin.
Qalayning korroziyaga chidamliligi yuqori boʻlganligi uchun undan konservalangan temir (qalay plastinka) - oziq-ovqat mahsulotlari uchun bankalar tayyorlanadi. Tibbiyotda, xususan stomatologiyada qalay ishlatiladitish plombalarini bajarish. Uy quvurlari qalay bilan qoplangan, podshipniklar uning qotishmalaridan qilingan. Ushbu moddaning elektrotexnikaga qo'shgan hissasi ham bebahodir.
Elektrolitlar sifatida fluoroboratlar, sulfatlar va xloridlar kabi qalay tuzlarining suvli eritmalari ishlatiladi. Qalay oksidi keramika uchun sirdir. Plastmassa va sintetik materiallarga turli qalay hosilalarini kiritish orqali ularning alangalanuvchanligini va zararli bugʻlarning chiqishini kamaytirish mumkin koʻrinadi.
