5. Хімічні елементи у природі. Походження хімічних елементів. Поширеність хімічних елементів.

Кількість атомів хімічного елемента не змінюється при хімічних реакціях. Для перетворення атома одного хімічного елемента в інший необхідні ядерні реакції. Зокрема, за допомогою ядерних реакцій отримують нові хімічні елементи, які не існують у природі. На 2010 рік було відомо 118 хімічних елементів: з них 89 виявлені в природі, інші отримані штучно в результаті ядерних реакцій.

Походження хімічних елементів

За сучасними уявленнями, першим хімічним елементом, що утворився після Великого Вибуху був Гідроген. Це сталося тоді, коли первинна плазма охолола настільки, що протони стали приєднувати до себе електрони, формуючи нейтральні атоми. Важчі хімічні елементи утворилися в надрах зірок, де велика густина та висока температура сприяли протіканню термоядерних реакцій. При вибухах наднових важчі хімічні елементи викидалися у міжзоряний простір. Саме ці важчі елементи стали будівельним матеріалом при стрворенні планет, зокрема Землі.

Поширення хімічних елементів

Поширеність хімічних елементів різна у Всесвіті та на Землі. Найпоширенішим елементом у Всесвіті є найпростіший хімічний елемент Гідроґен, ядро якого складається із одного протона. Гідроґен — основний елемент в міжзоряному просторі та в надрах зірок, в яких він перетворюється на Гелій та інші хімічні елементи внаслідок реакцій ядерного синтезу. Розповсюдженість важчих хімічних елементів швидко зменшується з ростом їхнього атомного номера.

В умовах Землі ситуація зовсім інша. Гравітаційне поле Землі недостатньо сильне, щоб утримати водень в атомному чи молекулярному стані. Тому Гідроґен на Землі може існувати лише в складі хімічних сполук із важчими елементами. Те ж стосується і гелію, якого на Землі також мало.

Найпоширеніший на Землі кисень, на частку якого припадає 47,2% маси земної кори. За ним ідуть силіцій — 27,6, алюміній — 8,8, ферум — 5,1, кальцій — 3,6,натрій — 2,6, калій — 2,6 і магній — 2,1%. Разом на ці вісім елементів припадає 99,6% маси земної кори, а на усі інші — лише 0,4%.^[6]

Хімічні елементи, концентрація яких у земній корі низька, або вони практично не утворюють власних мінералів (завдяки ізоморфному входженню у мінералипоширеніших елементів), називаються розсіяними.

6. Дисоціація комплексних іонів. Константи нестійкості комплексних іонів

Характеризуючи комплексотворення, використовують поняття стійкості та інертності (нестійкості) та лабільності. Стійкість комплексу є його термодинамічною характеристикою і повязана з енергетичними ефектами та зміною ентропії при комплексоутворенні. Інертність і лабільність комплексу – кінетичні характеристики, які залежать від швидкості заміщення його лігандів. Стійкі комплекси можуть бути як інертними, так і лабільними, а нестійкі – майже завжди – лабільні. Стійкість комплексів зручно характеризувати за допомогою констант їх утворення або дисоціації.

Комплексні сполуки у розчині ведуть себе як сильні електроліти, тобто повністю дисоціюють на катіони та аніони: [Ag(NH₃)₃]Cl =[Ag(NH)₃]⁺ + Cl^- ---- первинна дисоціація

Комплексний іон виступає в розчині як єдине ціле, оскільки ліганди, що містяться в ньому, зв’язані міцніше і відщеплюються незначною мірою: [Ag(NH₃)₂ ]⁺ = Ag⁺ + 2NH₃ - ---------- вторинна дисоціація

Вираз для константи дисоціації (константи нестійкості) матиме вигляд

А вираз для константи утворення (константи стійкості)