Folyékony elemek szobahőmérsékleten

Jelenleg az emberiség 118 elemet ismer, amelyek a periódusos rendszerben 18 csoportban és 7 periódusban oszlanak meg. Ezen elemek túlnyomó többsége szilárd, magas olvadáspontú fém. Ezenkívül 11 gáz, köztük 6 nemesgáz és 5 nemfém. Van azonban néhány olyan elem, amelyek normál forrás- és olvadáspontja lehetővé teszi, hogy szobahőmérsékleten vagy ahhoz közeli folyadékként létezzenek.

Kiválasztási feltételek

Nagyon egyszerű tudni, hogy mely elemek vannak szobahőmérsékleten folyékony állapotban. Nincs más dolgunk, mint megnézni a különböző elemek olvadáspontját és forráspontját. Ahhoz, hogy szobahőmérsékleten folyékony legyen, két feltételnek kell teljesülnie:

• Az olvadáspontnak szobahőmérséklet alatt kell lennie, különben szilárd lesz.
• Szükségünk van arra is, hogy a forráspont szobahőmérséklet felett legyen; különben gáz lesz.

Ennek a két feltételnek egyszerre kell teljesülnie, hiszen logikailag ahhoz, hogy egy elem (vagy bármely más anyag) szobahőmérsékleten folyékony legyen, feltétlenül meg kell győződnünk arról, hogy sem szilárd, sem gáz halmazállapotú.

Mit vegyünk szobahőmérsékletre?

A tudományban gyakran találnak bizonyos hőmérsékleti definíciókat, mint például a standard hőmérséklet és a normál hőmérséklet. Ezeket a hőmérsékleteket általában hagyományosan állítják be, és a szakterülettől függően 0°C, 20°C vagy 25°C lehet. Bár választhattunk 25 °C-ot szobahőmérsékletként, úgy döntöttünk, hogy más megközelítést választunk.

Nyilvánvaló, hogy a környezeti hőmérséklet attól függ, hogy hol tartózkodik, de az általános kritérium érdekében e cikkben az etiópiai Dallol átlaghőmérsékletét vesszük alapul, amely a legmelegebb lakott hely. a világ.

A listán azok az elemek szerepelnek, amelyek olvadáspontja 41 °C-nál alacsonyabb, mivel ha magasabb lenne, akkor a világ egyetlen ember által lakott részén sem lenne folyadék.

A forráspontot is minimum ugyanerre a 41 °C-ra korlátozzuk, ami biztosítja, hogy a listán szereplő elemek egyike sem lesz gáz halmazállapotú környezeti feltételek mellett, még akkor sem, ha Dallolban vagyunk.

megjegyzés a nyomásról

A hőmérséklet nem az egyetlen tényező, amely befolyásolja az anyag aggregációjának állapotát; a nyomás is fontos szerepet játszik. Az olvadáspontot nem befolyásolja annyira, mint a forráspontot, amely jelentősen csökkenhet a légköri nyomás csökkenésével. A nyomás figyelembe vétele azonban túlbonyolítaná az elemzést, és valószínűleg csak egy vagy két elemet vonna be vagy zárna ki. Emiatt ezt a változót nem vettük figyelembe, és a jelen kiválasztás kizárólag az egyes elemeknél közölt normál forrás- és olvadáspontokon (azaz 1 atm nyomáson) alapul.

Folyékony elemek szobahőmérsékleten

A fent kifejtett paramétereket figyelembe véve itt van az a 6 elem, amely (majdnem) szobahőmérsékleten folyékony.

higany (Hg)

A higany talán a legismertebb folyékony elem mindenki számára. -39°C-os olvadáspontjával és 357°C-os forráspontjával ez az elem szinte bárhol a világon folyékony halmazállapotú lesz. Ez egy nehéz és erősen mérgező fém. Amikor egyes baktériumok elfogyasztják és metabolizálják, mérgező fémorganikus vegyületté válik, amely halált okozhat.

Bróm (Br)

A bróm a halogének családjába tartozó nemfém. Ez az egyetlen folyékony halogén szobahőmérsékleten; a két legkönnyebb (klór és fluor) gáz, míg a legnehezebb szilárd halmazállapotú. _{A természetben Br 2} képletû kétatomos molekulák formájában fordul elõ .

Francium (Fr)

A francium viszont a periódusos rendszer legnagyobb atomja az atomsugár alapján, és a legnagyobb fémes karakterű elem. Ez a legalacsonyabb elektronegativitása a 118 ismert elem közül (nem számítva a szintetikus anyagokat, amelyek elektronegativitása nem ismert). Olvadáspontja 27 °C, így ez a fém a világ számos részén szilárd; az emberi test hőjével érintkezve azonban gyorsan megolvad.

cézium (Cs)

A franciumhoz hasonlóan a cézium is egy másik példa az alacsony olvadáspontú alkálifémekre, bár ez egy kicsit magasabb, mint az előző. Ez megint egy olyan fém, amely a világ számos részén vagy éjszaka a bolygó nagy részén szilárd, de melegebb helyeken folyékony halmazállapotú lenne.

gallium (Ga)

A gallium a p-blokk fémek közé tartozik. Az alumínium alatt és az átmenetifémek után található. Annak ellenére, hogy ugyanahhoz az elemcsoporthoz tartozik, a gallium olvadáspontja lényegesen alacsonyabb, mint az alumínium. Míg az alumínium 660 °C-on olvad, a gallium mindössze 30 °C-on, ami sok meleg helyen nagyon közel áll az átlagos szobahőmérséklethez.

Rubídium (Rb)

A rubídium az utolsó elem, amely bekerült a szobahőmérsékleten folyékony elemek listájára. Olvadáspontja 39 °C, tehát éppen a határérték alatt van, amelyet folyékony elemként definiálunk. Bár a világ nagy része azt mondaná, hogy a rubídium szobahőmérsékleten szilárd fém, Dallol lakói ezzel nem értenek egyet.

Megtisztelő kitüntetés: foszfor (P)

Az összes elem közül a fehér foszfornak nevezett foszfor allotróp az, amelyik a legközelebb van a 41 °C-os határhoz. Ez a foszfor allotróp 44°C-on megolvad, így a legtöbbször szilárd lesz bárhol a világon. Azonban olyan helyeken, mint Dallol és más nagyon forró sivatagi helyek, a maximális hőmérséklet 44 °C-nál is magasabb lehet (ne feledje, hogy 41 °C az átlaghőmérséklet, és ez a nap és az évszak folyamán változik). Ezért ezt a tételt megtisztelő megemlékezésben részesíthetjük listánkon.

Az olvadáspont szerint a következő elem a kálium, amely 64 °C-on olvad. Mivel a mért maximális környezeti hőmérséklet 56,7 °C, a kálium soha nem található meg folyékony állapotban szobahőmérsékleten sehol a világon. Ugyanez mondható el a periódusos rendszer összes többi szilárd eleméről is.

Hivatkozások

• Lenntech (sf). A kémiai elemek forráspontjuk szerint rendezve . Letöltve: https://www.lenntech.es/tabla-peiodica/punto-de-ebullicion.htm
• Lenntech (sf). Az olvadáspontjuk szerint rendezett kémiai elemek . Letöltve: https://www.lenntech.es/tabla-peiodica/punto-de-fusion.htm
• Ez a világ legforróbb lakott helye, és lélegzetelállítóan gyönyörű . Letöltve: https://timesofindia.indiatimes.com/travel/destinations/this-is-the-hottest-inhabited-place-in-the-world-and-its-breathtakingly-beautiful/as63095044.cms .