Могут ли железо, ртуть и свинец стать газами
Мы привыкли воспринимать вещества и материалы по нахождению их в той или иной группе таблицы Менделеева. Причем, обычный человек с уверенностью может отличить лишь несколько семейств химических элементов: металлы, неметаллы и газы. На самом деле таких семейств насчитывается 10, некоторые из них имеют типичные, характерные для той или иной группы свойства, другие же являются переходными. Их характеризуют свойства нескольких семейств, и химики выделили их в отдельную побочную подгруппу.
Обычный человек скорее даже не станет заглядывать в периодическую таблицу, чтобы определить, к какому семейству относится вещество. Он будет оценивать качества по внешнему виду, запаху или на ощупь.
Мы видим мир снаружи
Мы встречаемся с соединениями и элементами на каждом шагу. Во время утечки природного газа чувствуется запах добавки, человек понимает, что помещение наполняет газ CH4. Покупка шариков перед праздником, сопровождается их закачкой гелием (He). Человек осознает, что перед ним находятся газы.
Железо и свинец могут принимать три агрегатных состояния
Во время приготовления пищи повара добавляют в блюда NaCl – пищевую соль. Наши бабушки, делая ремонт в домах, использовали для покраски стен белильную известь (CaOCl). Конечно, они растворяются в воде, но в нормальных условиях выглядят порошками и мы понимаем, что это неметаллы.
Металлы имеют прочную структуру, их невозможно помять, прогнуть. Достаточно вспомнить железный прут, бронзовую статую, свинцовую пулю. Есть, конечно, более податливые металлы — ртуть, медь, серебро, алюминий, натрий, рубидий. Они имеют металлический блеск, но обладают меньшей по сравнению с железом, свинцом, плотностью и могут деформироваться без особых усилий. Но и тут по внешнему виду можно определить, что предмет металлический. Мы привыкли так видеть окружающий мир, поэтому новые свойства привычных вещей могут ввести человека в ступор.
Химики видят вещества изнутри
Химики видят вещества с иной стороны. Они знают, что железо, ртуть и свинец, могут выглядеть иначе. В лабораторных условиях можно придать металлам газообразное состояние. Да, и даже тяжелые металлы, такие, как свинец и ртуть, могут летать.
Для этого используется специальное оборудование, в котором металлы закипают, превращаясь в газ. Ртуть закипает при 356,73°C, свинец при 1749°C, железо, при 2862°C. При этом происходит вполне стандартное кипение веществ со сменой кристаллической решетки и выходом пара наверх. После нормализации температурных условий пар оседает, превращаясь в капли металла.
Этим обусловлена ситуация, когда одежда металлургов на соответствующих предприятиях запачкана тончайшим слоем твердых веществ, так как при высоких температурах они превращаются в пар, а затем оседают.
В металлургии металлическая пыль — обычное дело
Конечно, железо никогда не поднимется в воздух без особых условий, это удел иллюзионистов и фокусников. Но умелое обращение с земными «твердынями» доказывает, что за наукой стоит наше будущее.
Создавая новые материалы, изучая свойства уже существующих, специалисты с каждым открытием делают технологичней наш мир.