Подгруппа железа

Подгру́ппа желе́за — химические элементы 8-й группы периодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элементы побочной подгруппы VIII группы)^[1]. В группу входят железо Fe, рутений Ru и осмий Os. На основании электронной конфигурации атома к этой же группе относится и искусственно синтезированный элемент хассий Hs, который был открыт в 1984 в Центре исследования тяжёлых ионов (нем. Gesellschaft für Schwerionenforschung, GSI), Дармштадт, Германия в результате бомбардировки свинцовой (²⁰⁸Pb) мишени пучком ионов железа-58 из ускорителя UNILAC. В результате эксперимента были синтезированы 3 ядра ²⁶⁵Hs, которые были надёжно идентифицированы по параметрам цепочки α-распадов^[2]. Одновременно и независимо эта же реакция исследовалась в ОИЯИ (Дубна, Россия), где по наблюдению 3 событий α-распада ядра ²⁵³Es также был сделан вывод о синтезе в этой реакции ядра ²⁶⁵Hs, подверженного α-распаду^[3].

Группа →	8
↓ Период
4	26 Железо Fe 55,845 3d64s2
5	44 Рутений Ru 101,07 4d75s1
6	76 Осмий Os 190,23 4f145d66s2
7	108 Хассий Hs (270) 5f146d67s2

Свойства

Все элементы группы 8 содержат 8 электронов на своих валентных оболочках. Два элемента группы — рутений и осмий — относятся к семейству платиновых металлов. Как и в других группах, члены 8 группы элементов проявляют закономерности электронной конфигурации, особенно внешних оболочек, хотя, как ни странно, рутений не следует этому тренду. Тем не менее, у элементов этой группы тоже проявляется сходство физических свойств и химического поведения:

Атомный номер	Химический элемент	Электронная оболочка	Атомный радиус, нм	p, г/см³	tпл, °C	tкип, °C	ЭО
26	железо	2, 8, 14, 2	0,126	7,874	1535	2750	1,83
44	рутений	2, 8, 18, 15, 1	0,134	12,41	2334	4077	2,2
76	осмий	2, 8, 18, 32, 14, 2	0,135	22,61	3027	5027	2,2
108	хассий	2, 8, 18, 32, 32, 14, 2

Некоторые свойства элементов 8 группы

История

Железо как инструментальный материал известно с древнейших времён. История производства и использования железа берёт своё начало в доисторической эпохе, скорее всего, с использования метеоритного железа. Выплавка в сыродутной печи применялась в 12 веке до н. э. в Индии, Анатолии и на Кавказе. Также отмечается использование железа при выплавке и изготовлении орудий и инструментов в 1200 году до н. э. в Африке южнее Сахары^[4].

Рутений открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году. Клаус выделил его из уральской платиновой руды в чистом виде и указал на сходство между триадами рутений — родий — палладий и осмий — иридий — платина. Он назвал новый элемент рутением в честь Руси (Ruthenia — латинское название Руси^[5]).

Осмий открыт в 1804 году английским химиком Смитсоном Теннантом в осадке, остающемся после растворения платины в царской водке.

Распространение в природе и биосфере

В чистом виде в природе железо редко встречается, чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место после кислорода, кремния и алюминия^[6]). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

Содержание рутения и осмия в земной коре оценивается на уровне 2⋅10⁻¹¹ %.

Рутений является самым распространенным платиновым металлом в человеке, но почти самым редким из всех. Не играет какой-либо биологической роли. Концентрируется в основном в мышечной ткани. Высший оксид рутения крайне ядовит и, будучи сильным окислителем, может вызвать возгорание пожароопасных веществ. Осмий, возможно, тоже существует в человеке в неощутимо малых количествах.

• 
  Железо, полученное электролизом, чистотой 99,97%. Вязкий металл серебристо-белого цвета.
• 
  Кристаллы чистого рутения. Серебристо-белый металл.
• 
  Кристаллы осмия чистотой ≈99,99%. Сине-белый блестящий твёрдый металл.

См. также

• Металлы платиновой группы

Примечания

1. Таблица Менделеева Архивировано 17 мая 2008 года. на сайте ИЮПАК
2. G. Münzenberg et al. The identification of element 108 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 317, № 2. — С. 235-236. (недоступная ссылка)
3. Yu. Ts. Oganessian et al. On the stability of the nuclei of element 108 with A=263–265 // Zeitschrift für Physik A. — 1984. — Т. 319, № 2. — С. 215-217. (недоступная ссылка)
4. Duncan E. Miller and N.J. Van Der Merwe, 'Early Metal Working in Sub Saharan Africa' Journal of African History 35 (1994) 1-36; Minze Stuiver and N.J. Van Der Merwe, 'Radiocarbon Chronology of the Iron Age in Sub-Saharan Africa' Current Anthropology 1968.
5. Популярная библиотека химических элементов. Рутений  (неопр.). Дата обращения: 27 января 2011. Архивировано 30 сентября 2007 года.
6. Карапетьянц М. Х. Х., Дракин С. И. Общая и неорганическая химия: Учебник для вузов. — 4-е изд., стер. — М.: Химия, 2000, ISBN 5-7245-1130-4, с. 529

Литература

• Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001. — ISBN 5-06-003363-5.
• Лидин Р. А. Справочник по общей и неорганической химии. — М.: КолосС, 2008. — ISBN 978-5-9532-0465-1.
• Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Лань, 2004. — ISBN 5-8114-0501-4.
• Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М.: МГУ, 1991, 1994.
• Турова Н. Я. Неорганическая химия в таблицах. Учебное пособие. — М.: ЧеРо, 2002. — ISBN 5-88711-168-2.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan. (1997), Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-08-037941-9
• F. Albert Cotton, Carlos A. Murillo, and Manfred Bochmann, (1999), Advanced inorganic chemistry. (6th ed.), New York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
• Housecroft, C. E. Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd ed.). Prentice Hall, ISBN 978-0-13-175553-6