Un element chimic este o colecție de atomi cu aceeași încărcătură de nuclee atomice și același număr de electroni din carcasa atomică. Nucleul atomic este format din protoni. numărul cărora este egal cu numărul atomic al elementului și neutronii. al căror număr poate fi diferit [1]. Fiecare element chimic are numele latin și simbolul chimic alcătuit din una sau două litere latine, reglementate de IUPAC și date în special în tabelul Sistemului Periodic al elementelor Mendeleev [2].
Forma existenței elementelor chimice într-o formă liberă sunt substanțe simple (un singur element) [3]. Este necesar să se facă distincția între elementele chimice (obiectele abstracte descrise prin caracteristicile lor) și obiectele lor materiale corespunzătoare - substanțe simple (care posedă anumite proprietăți fizico-chimice) [4].
Istoria formării conceptului
Cuvântul "element" (elementul latin) a fost folosit în antichitate (Cicero, Ovid, Horace) ca parte a ceva (element de vorbire, element de educație etc.). În antichitate, cuvântul "Cum se formează literele și corpurile - din elemente" a fost distribuit. Prin urmare, originea probabilă a acestui cuvânt: prin numele unei serii de litere consonante în alfabetul latin: l, m, n, t ("el" - "em" - "en" - "tum"). [6]
Aproape de înțelegerea modernă a conceptului unui element chimic reflecta un nou sistem de filozofie chimică, expusă de Robert Boyle, în cartea sa „sceptică Chemist“ (1661). Boyle a subliniat faptul că nici cele patru elemente ale lui Aristotel, nici cele trei principii ale alchimiștilor nu pot fi considerate ca fiind elemente. Elemente, potrivit Boyle - corp practic irresolvable (materie), format din omogen similare (compus din primordiale) corpusculi. din care sunt compuse toate organismele complexe și la care pot fi descompuse. Corpuscul poate diferi în formă, dimensiune, masă. Corpuscul, din care se formează cadavrele, rămâne neschimbat în timpul transformărilor acestuia [7].
Simboluri ale elementelor chimice conform lui J. Dalton: 1 - hidrogen; 2 - magneziu; 3 - oxigen; 4 - sulf; 5 - amoniac; 6 - dioxid de carbon.
Mulțumită lui John Dalton la începutul secolului al XIX-lea. în chimie, ipoteza atomică-moleculară a predominat. ar considera elementul chimic ca un atom separat și indicând natura substanțelor simple și complexe ca fiind constituit, respectiv, a atomilor de una sau diferite tipuri. Dalton, pentru prima dată, indică greutatea atomică ca cea mai importantă proprietate a elementelor, care determină natura sa chimică. Datorită eforturilor Yonsa Berzelius și urmașii săi au fost determinate foarte precis greutatea atomică (greutate atomică) elementelor cunoscute. La mijlocul secolului al XIX-lea. a fost marcată de o serie de descoperiri de elemente noi. La Congresul Internațional al Chimiștilor din Karlsruhe, în 1860, a fost adoptat definiții ale moleculelor și atomilor.
Odată cu descoperirea Legii periodice, DI Mendeleev (1869) cunoștea 63 de elemente. Era greutatea atomică care le-a fost atribuită ca o proprietate a atomilor, ceea ce determină natura periodică a schimbării proprietăților elementelor chimice. precum și substanțele simple și complexe formate de aceștia. Mendeleev a definit elementele chimice drept "părțile materiale ale corpurilor simple sau complexe care le dau un anumit set de proprietăți fizice și chimice". Descoperirea lui Mendeleev a făcut posibilă prezicerea existenței, precum și a proprietăților unui număr de elemente necunoscute la momentul respectiv, și a servit drept bază științifică pentru clasificarea lor.
Cu toate acestea Mendeleev a fost forțată să facă mai multe permutări în elementele de secvență distribuite pe creșterea greutății atomice în scopul de a menține periodicitatea proprietăților chimice precum și celulele martor intră, elementele corespunzătoare nedescoperit. Mai târziu, a devenit clar că periodicitatea proprietăților chimice depind de numărul atomic (taxa nucleului atomic), mai degrabă decât de la masa atomică a elementului (în primele decenii ale secolului XX). Acesta din urmă este determinată de numărul de izotopi stabili ai elementului și prevalența naturală. Cu toate acestea, izotopi stabili ai elementului au masa atomică grupate în jurul unei anumite valori, deoarece izotopii cu un deficit de exces sau cu neutroni în nucleu instabil, și odată cu creșterea numărului de protoni (adică numărul atomic) numărul de neutroni, care formează împreună un nucleu stabil, de asemenea, crește. Prin urmare, legea periodică poate fi formulată și dependența proprietăților chimice de pe masa atomică, cu toate că această relație este încălcat în unele cazuri.
Odată cu descoperirea izotopilor, a devenit clar că chiar seturi diferite de atomi din același element pot avea diferite mase atomice; Astfel, heliul radiogen izolat din mineralele uraniului, datorită predominării izotopului 4 El, are o masă atomică mai mare decât heliul de raze cosmice (unde există și un izotop ușor de 3 He).
Înțelegerea modernă a elementului chimic ca un set de atomi, caracterizată de aceeași sarcină pozitivă a nucleului. egal cu numărul elementului din Tabelul Periodic, a existat un rezultat al muncii de bază Moseley Henry (1915) și James Chadwick (1920) [9].
Elemente chimice cunoscute
Sinteza de noi (nu a fost găsit în natură) elemente având un număr atomic mai mare decât cea a uraniului (elemente transuraniene) sunt realizate folosind inițial captarea multiplă de neutroni de nuclee de uraniu sub flux de neutroni intens în reactoare nucleare și chiar mai intense - într-o nuclear (termonucleară ) a exploziei. Ulterior dezintegrarea beta nuclee de lanț de neutroni conduce la o creștere a numărului atomic și apariția nucleelor fiice cu număr atomic Z> 92. Neptuniu Astfel deschis (Z = 93), plutoniu (94), americiu (95), berkelium (97), einsteiniu (99) și fermionii (100). Curiul (96), și californium (98) poate fi sintetizat (și, practic, obținut), în acest mod, dar acestea au fost inițial vizibile prin iradiere și plutoniu curiului particule alfa în accelerator. Elementele din mendeleviu grele (101) sunt obținute numai cu acceleratori, atunci când este iradiat cu ioni de lumină actinidelor ținte.
Dreptul de a propune numele unui nou element chimic este furnizat descoperitori. Cu toate acestea, acest nume trebuie să îndeplinească anumite reguli. Postează o nouă descoperire este verificată în câțiva ani de către laboratoare independente, și, dacă se confirmă, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC, IUPAC, en: Uniunea Internațională pentru Chimie Pură și Aplicată) aprobă oficial numele noului element.
Elementele nedeschise sau neutverzhdonnye adesea se face referire la utilizarea sistemului utilizat mai Mendeleev, - titlul Omologul superioară în tabelul periodic, cu adaos de „eka-“ prefixele sau (rar) „mișcare“ înseamnă cifre sanscrita „unul“ și „doi“ ( în funcție de faptul dacă omologul este pentru 1 sau 2 perioade mai mari). De exemplu, înainte de deschiderea germaniu (în picioare, în tabelul periodic și sub siliciu prezis Mendeleev) numit-ECA ununoctiu siliciu (118) este de asemenea numit eka-radon. și fleurce (ununkvadiy, 114) - eka-lead.
Prevalența elementelor chimice în scoarța terestră (masa în%) este numărul
Majoritatea elementelor chimice (94 faimos 118) au fost găsite în natură (crusta), deși unele dintre acestea au fost pregătite inițial artificial (și anume, technețiu Tc (numărul de ordine 43), Pm prometiu (61), astatine La (85) și neptuniu transuranic Np (93) și plutoniu Pu (94), aceste cinci elemente după crearea artificială a fost în cantități vanishingly mici se găsesc în natură, ele apar ca intermediari în nucleu prin dezintegrarea radioactivă a uraniului și toriului, precum captarea de uraniu neutroni și dezintegrarea beta ulterioare). Astfel, în crusta sunt prezente (în concentrații foarte diferite), toate primele 94 de elemente ale tabelului periodic.
Printre aceste 94 de elemente chimice găsite în crusta pământului, majoritatea (83) sunt primare sau primordiale; acestea au apărut în timpul nucleosintezei din Galaxie înainte de formarea sistemului solar. iar aceste elemente au izotopi care sunt fie stabili, fie suficient de lungi pentru a nu se descompune în ultimii 4,567 miliarde de ani de acum. Restul de 11 elemente naturale (......... Tehnețiul, promețiu, poloniu astatine radon franciu radiu, actiniul protactiniu neptuniu și plutoniu) sunt radiogenică - ele nu sunt izotopi de lungă durată, astfel încât toți atomii naturali existenți ai acestor elemente în scoarța terestră are originea în radioactiv degradarea altor elemente [12] [13].
Toate elementele care urmează plutoniul Pu (numărul ordinal 94) în sistemul periodic al DI Mendeleev. în scoarța pământului sunt complet absente [14]. deși unele dintre ele se pot forma în spațiu în timpul exploziilor supernova [sursa nu este specificată 1399 zile]. Timpii de înjumătățire ai tuturor izotopilor cunoscuți ai acestor elemente sunt mici în comparație cu timpul existenței Pământului. Mulți ani de căutări pentru elementele superioare de natură ipotetică nu au dat rezultate încă.
Majoritatea elementelor chimice, cu excepția câtorva foarte ușoare, a apărut în univers, în principal în timpul nucleosinteza stelare (elemente de fier - ca urmare a fuziunii, elemente mai grele - captarea secvențială de neutroni cu nuclee de atomi și ulterior beta-dezintegrare precum și în multe alte nuclear. reacţii). Cele mai ușoare elemente (hidrogen si heliu - aproape complet, litiu, beriliu și bor. - Part) formate în primele trei minute dupa Big Bang (nucleosinteză primar).
Una dintre principalele surse de elemente extrem de grele în univers ar trebui să fie, potrivit calculelor, fuziunea stelelor neutronice. cu eliberarea unor cantități semnificative din aceste elemente, care ulterior participă la formarea de noi stele și planetele lor. [15]
Elemente chimice ca parte integrantă a substanțelor chimice
Elementele chimice formează aproximativ 500 de substanțe simple [16]. Abilitatea unui element de a exista sub forma diferitelor substanțe simple care se deosebesc de proprietăți se numește alotropie. [16] În majoritatea cazurilor, numele substanțelor simple, coincid cu denumirea elementelor corespunzătoare (de exemplu, zinc, aluminiu, clor), cu toate acestea, în cazul existenței mai multor modificări alotropice denumirii substanței simple și elementul poate diferi, de exemplu, oxigenul (dioxigenați, O2) și ozon (O3 ); diamant. grafitul și un număr de alte modificări alotrope de carbon există împreună cu formele amorfe de carbon.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: