Повідомлення про хімічний елемент. Хімічні елементи. Періодична Система хімічних елементів Д.І. Менделєєва. Хімічний елемент: історія відкриття

У книзі «Хімік-скептик» (+1661). Бойль вказав, що ні чотири стихії Аристотеля, ні три принципу алхіміків не можуть бути визнані в якості елементів. Елементи, згідно Бойлю - практично нерозкладних тіла (речовини), що складаються з подібних однорідних (що складаються з первоматерии) корпускул, з яких складені всі складні тіла і на які вони можуть бути розкладені. Корпускули можуть відрізнятися формою, розміром, масою. Корпускули, з яких утворені тіла, залишаються незмінними при перетвореннях останніх.

Однак Менделєєв був змушений зробити кілька перестановок в послідовності елементів, розподіленої по зростаючій атомній вазі, щоб дотримати періодичність хімічних властивостей, а також ввести незаповнені клітини, що відповідають невідкритим елементам. Пізніше (в перші десятиліття XX століття) стало ясно, що періодичність хімічних властивостей залежить від атомного номера (заряду атомного ядра), а не від атомної маси елемента. Остання визначається кількістю стабільних ізотопівелемента і їх природного поширеністю. Проте, стійкі ізотопи елемента мають атомні маси, що групуються біля деякого значення, оскільки ізотопи з надлишком або недоліком нейтронів в ядрі нестабільні, причому з ростом числа протонів (тобто атомного номера) число нейтронів, що формують в сукупності стабільне ядро, також зростає. Тому періодичний закон може бути сформульований і як залежність хімічних властивостей від атомної маси, хоча ця залежність порушується в кількох випадках.

Сучасне розуміння хімічного елемента як сукупності атомів, що характеризуються однаковим позитивним зарядом ядра, рівним номеру елемента в Періодичної таблиці, з'явилося завдяки фундаментальним роботам Генрі Мозлі (1915) і Джеймса Чедвіка (1920).

Відомі хімічні елементи[ | ]

Синтез нових (не виявлених в природі) елементів, що мають атомний номер вище, ніж у урану (трансуранових елементів), здійснювався спочатку за допомогою багаторазового захоплення нейтронів ядрами урану в умовах інтенсивного нейтронного потоку в ядерних реакторах і ще більш інтенсивного - в умовах ядерного (термоядерного ) вибуху. Подальша ланцюжок бета-розпадів нейтроноізбиточних ядер призводить до зростання атомного номера і появи дочірніх ядер з атомним номером Z> 92. Таким чином були відкриті нептуній ( Z= 93), плутоній (94), америцій (95), берклій (97), ейнштейній (99) і фермій (100). Кюрій (96) і калифорний (98) також можуть бути синтезовані (і практично виходять) цим шляхом, проте відкриті вони були спочатку за допомогою опромінення плутонію і кюрія альфа-частками на прискорювачі. Більш важкі елементи, починаючи з Менделевий (101), виходять тільки на прискорювачах, при опроміненні актіноідних мішеней легкими іонами.

Право запропонувати назву нового хімічного елементу надається першовідкривачам. Однак ця назва має задовольняти певним правилам. Повідомлення про нове відкриття перевіряється протягом декількох років незалежними лабораторіями, і, в разі підтвердження, Міжнародний союз теоретичної і прикладної хімії (ІЮПАК; англ. International Union for Pure and Applied Chemistry, IUPAC) Офіційно стверджує назва нового елемента.

Всі відомі на грудень 2016 року 118 елементів мають затверджені ІЮПАК постійні назви. Від моменту заявки на відкриття до затвердження назви ІЮПАК елемент фігурує під тимчасовим систематичним назвою, похідним від латинських числівників, що утворюють цифри в атомному номері елемента, і позначається трибуквених тимчасовим символом, утвореним від перших букв цих числівників. Наприклад, 118-й елемент, оганесон, до офіційного затвердження постійного назви носив тимчасову назву унуноктій і символ Uuo.

Невідкриті або незатвердженим елементи часто називаються за допомогою системи, використаної ще Менделєєвим, - за назвою вищого гомолога в періодичній таблиці, з додаванням префіксів «ека-» або (рідко) «дви-», що означають санскритські числівники «один» і «два» ( в залежності від того, на 1 або 2 періоду вище знаходиться гомолог). Наприклад, до відкриття германій (стоїть в періодичній таблиці під кремнієм і передвіщений Менделєєвим) називався ека-кремнієм, оганесон (унуноктій, 118) називається також ека-радоном, а флеровій (унунквадій, 114) - ека-свинцем.

Класифікація [ | ]

Символи хімічних елементів[ | ]

символи хімічних елементіввикористовуються як скорочення для назви елементів. Як символ зазвичай беруть початкову літеру назви елемента і в разі потреби додають наступну або одну з наступних. Зазвичай це початкові літери латинських назв елементів: Cu - мідь ( cuprum), Ag - срібло ( argentum), Fe - залізо ( ferrum), Au - золото ( aurum), Hg - ( hydrargirum). Така система хімічних символів була запропонована в 1814 році шведським хіміком Я. Берцелиусом. Тимчасові символи елементів, які використовуються до офіційного затвердження їх постійних назв і символів, складаються з трьох букв, що означають латинські назви трьох цифр в десяткового запису їх атомного номера (наприклад, унуноктій - 118-й елемент - мав тимчасове позначення Uuo). Використовується також система позначень по вищим гомологів, описана вище (Eka-Rn, Eka-Pb і т. П.).

Цифрами меншого розміру біля символу елемента позначаються: зліва вгорі - атомна маса, зліва внизу - порядковий номер, справа вгорі - заряд іона, справа внизу - число атомів в молекулі:

Всі елементи, такі після плутонію Pu (порядковий номер 94) в періодичній системі Д. І. Менделєєва, в земній корі повністю відсутні, хоча деякі з них можуть утворюватися в космосі під час вибухів наднових [ ]. Періоди напіврозпаду всіх відомих ізотопів цих елементів малі в порівнянні з часом існування Землі. Багаторічні пошуки гіпотетичних природних надважких елементів поки не дали результатів.

Більшість хімічних елементів, крім кількох найлегших, виникли у Всесвіті головним чином в ході зоряного нуклеосинтезу (елементи до заліза - в результаті термоядерного синтезу, Більш важкі елементи - при послідовному захопленні нейтронів ядрами атомів і подальшому бета-розпад, а також в ряді інших ядерних реакцій). Найлегші елементи (водень і гелій - майже повністю, літій, берилій і бор - частково) утворилися в перші три хвилини після Великого вибуху (первинний нуклеосинтез).

Одним з головних джерел особливо важких елементів у Всесвіті повинні бути, згідно з розрахунками, злиття нейтронних зірок, з викидом значної кількості цих елементів, які згодом беруть участь в утворенні нових зірок і їх планет.

Хімічні елементи як складова частина хімічних речовин[ | ]

Хімічні елементи утворюють близько 500 простих речовин. Здатність одного елемента існувати у вигляді різних простих речовин, що відрізняються за властивостями, називається аллотропией. У більшості випадків назви простих речовин збігаються з назвою відповідних елементів (наприклад, цинк, алюміній, хлор), проте в разі існування декількох аллотропних модифікацій назви простого речовиниі елемента можуть відрізнятися, наприклад кисень (дікіслород, O 2) і озон (O 3); алмаз, графіт і ряд інших аллотропних модифікацій вуглецю існують поряд з аморфними формами вуглецю.

У звичайних умовах 11 елементів існують у вигляді газоподібних простих речовин (,,,,,,,,,,), 2 - рідини (і), інші елементи утворюють тверді тіла.

Див. також [ | ]

Хімічні елементи:

посилання [ | ]

• Кедрів Б. M.Еволюція поняття елементу в хімії. M., 1956
• Хімія і Життя (Солтеровская хімія). Ч.1. Поняття хімії. М .: Изд-во РХТУ ім. Д. І. Менделєєва, 1997.
• Азімов А. коротка історіяхімії. СПб, Амфора, 2002
• Бідняків В. А. «Про походження хімічних елементів» Е. Ч. А. Я., Том 33 (2002), Частина 4 стр.914-963.

Примітки [ | ]

1. Колектив авторів. Значення слова "Елементи хімічні" в Киеве (Неопр.) . Радянська енциклопедія. Статичний 16 травня 2014 року.
2. Атоми і хімічні елементи.
3. Класи неорганічних речовин.
4. , С. 266-267.
5. Discovery and Assignment of Elements with Atomic Numbers 113, 115, 117 and 118 (Неопр.) .
6. Навколосвіт - Елементи хімічні
7. Основні поняття хімії.
8. Marinov, A .; Rodushkin, I .; Kolb, D .; Pape, A .; Kashiv, Y .; Brandt, R .; Gentry, R. V .; Miller, H. W. Evidence for a long-lived superheavy nucleus with atomic mass number A = 292 and atomic number Z = ~ 122 in natural Th (англ.) // ArXiv.org: journal. - 2008.
9. У космічних променях знайшли надважкі елементи // Lenta.ru. - 2011 року.
10. За винятком слідів прімордіального плутонію-244, що має період напіврозпаду 80 млн років; см. Плутоній # Природний плутоній.
11. Hoffman, D. C .; Lawrence, F. O .; Mewherter, J. L .; Rourke, F. M. Detection of Plutonium-244 in Nature (англ.) // Nature: стаття. - 1971. - Iss. 234. - P. 132-134. - DOI: 10.1038 / 234132a0.
12. Rita Cornelis, Joe Caruso, Helen Crews, Klaus Heumann. Handbook of elemental speciation II: species in the environment, food, medicine & occupational health. - John Wiley and Sons, 2005. - 768 с. - ISBN 0470855983, 9780470855980.
13. «Хаббл» відкрив першу Килонова Читальний зал 8 серпня 2013 року. // compulenta.computerra.ru
14. від 30 січня 2009 на Wayback Machine (Недоступна посилання з 21-05-2013 -,).

література [ | ]

• Менделєєв Д. І.,.// Енциклопедичний словник Брокгауза і Ефрона: в 86 т. (82 т. І 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
• Чернобельская Г.М.Методика навчання хімії в середній школі. - М.: Гуманітарний видавничий центр ВЛАДОС, 2000. - 336 с. - ISBN 5-691-00492-1.

H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni

Все різноманіття навколишнього нас природи складається з поєднань порівняно невеликого числа хімічних елементів. Так яка ж характеристика хімічного елемента, і чим він відрізняється від простого речовини?

Хімічний елемент: історія відкриття

У різні історичні епохи в поняття «елемент» вкладався різний зміст. Давньогрецькі філософи як таких «елементів» розглядали 4 «стихії» - тепло, холод, сухість і вологість. Поєднуючись попарно вони утворювали чотири «почала» всього на світі - вогонь, повітря, воду і землю.

У XVII столітті Р. Бойль вказав на те, що всі елементи носять матеріальний характер і їх число може бути досить велике.

У 1787 році французький хімік А. Лавуазьє створив «Таблицю простих тіл». До неї увійшли всі відомі на той час елементи. Під останніми розумілися прості тіла, які не вдавалося розкласти хімічними методамина ще більш прості. Згодом з'ясувалося, що в таблицю увійшли і деякі складні речовини.

До моменту, коли Д. І. Менделєєв відкрив періодичний закон, було відомо всього 63 хімічних елементів. Відкриття вченого не тільки призвело до впорядкованої класифікації хімічних елементів, а також допомогло передбачити існування нових, ще не відкритих елементів.

Мал. 1. А. Лавуазьє.

Що таке хімічний елемент?

Хімічним елементом називають певний вид атомів. В даний час відомо 118 хімічних елементів. Кожен елемент позначають символом, який представляє одну або дві букви з його латинської назви. Наприклад, елемент водень позначають латинською буквою H і формулою H 2 - першою літерою латинської назви елемента Hydrogenium. Все досить добре вивчені елементи мають символи і назви, які можна знайти в головних і побічних підгрупах періодичної системи, де всі вони розташовані в певному порядку.

💡

Існує багато видів систем, але загальноприйнятою є Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, яка є графічним виразом періодичного закону Д. І. Менделєєва. Зазвичай використовують коротку і довгу форми Періодичної системи.

Мал. 2. Періодична система елементів Д. І. Менделєєва.

Що ж є головною ознакою, за яким атом відносять до певного елементу? Д. І. Менделєєв і інші вчені-хіміки XIX століття вважали головною ознакою атома масу як найбільш стабільну його характеристику, тому елементи в Періодичній системі розташовані в порядку зростання атомної маси (за деяким винятком).

За сучасними уявленнями, головним властивістю атома, що відносить його до певного елементу, є заряд ядра. Таким чином, хімічний елемент - це вид атомів, що характеризуються певним значенням (величиною) частини хімічного елемента - позитивного заряду ядра.

З усіх існуючих 118 хімічних елементів більшу частину (близько 90) можна виявити в природі. Решта ж отримані штучно за допомогою ядерних реакцій. Елементи 104-107 були синтезовані вченими-фізиками в Об'єднаному інституті ядерних досліджень в місті Дубні. В даний час тривають роботи по штучному отриманню хімічних елементів з більш високими порядковими номерами.

Всі елементи діляться на метали і неметали. Більше 80 елементів відносяться до металів. Однак це поділ умовний. При певних умовах деякі метали можуть проявляти неметалічні властивості, А деякі неметали - металеві властивості.

Зміст різних елементів у природних об'єктах коливається в широких межах. 8 хімічних елементів (кисень, кремній, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій, магній) складають 99% земної кори по масі, все решта - менше 1%. Більшість хімічних елементів мають природне походження (95), хоча деякі з них спочатку були виведені штучно (наприклад, прометий).

Слід розрізняти поняття «проста речовина» і «хімічний елемент». Проста речовина характеризується певними хімічними і фізичними властивостями. У процесі хімічного перетворення проста речовина втрачає частину своїх властивостей і входить в нову речовину у вигляді елемента. Наприклад, азот і водень, що входять до складу аміаку, містяться в ньому не в вигляді простих речовин, а у вигляді елементів.

Деякі елементи об'єднуються в групи, такі як органогени (вуглець, кисень, водень, азот), лужні метали (літій, натрій, калій і т.д.), лантаноїди (лантан, церій і т.д.), галогени (фтор, хлор, бром і т.д.), інертні елементи (гелій, неон, аргон)

Мал. 3. Галогени таблиця.

Що ми дізналися?

При введенні в курс хімії 8 класу в першу чергу необхідно вивчити поняття «хімічний елемент». в даний час відомо 118 хімічних елементів, розташованих в таблиці Д. І. Менделєєва згідно зростанню атомної маси, і мають основно-кислотні властивості.

Тест по темі

оцінка доповіді

Середня оцінка: 4.2. Всього отримано оцінок: 371.

Див. Також: Список хімічних елементів по атомним номерами і Алфавітний список хімічних елементів Зміст 1 Символи, які використовуються в даний момент ... Вікіпедія

Див. Також: Список хімічних елементів по символам і Алфавітний список хімічних елементів Це список хімічних елементів, упорядкований в порядку зростання атомних номерів. У таблиці наводяться назва елемента, символ, група і період в ... ... Вікіпедія

- (ІСО 4217) Коди для подання валют і фондів Codes for the representation of currencies and funds (англ.) Codes pour la représentation des monnaies et types de fonds (фр.) ... Вікіпедія

Найпростіша форма матерії, яка може бути ідентифікована хімічними методами. Це складові частини простих і складних речовин, Що представляють собою сукупність атомів з однаковим зарядом ядра. Заряд ядра атома визначається числом протонів в ... Енциклопедія Кольєра

Зміст 1 Епоха палеоліту 2 10 е тисячоліття до н. е. 3 9 е тисячоліття до н. е ... Вікіпедія

Зміст 1 Епоха палеоліту 2 10 е тисячоліття до н. е. 3 9 е тисячоліття до н. е ... Вікіпедія

Цей термін має також інші значення див. Росіяни (значення). Російські ... Вікіпедія

Термінологія 1:: dw Номер дня тижня. «1» відповідає понеділка Визначення терміна з різних документів: dw DUT Різниця між московським і всесвітнім координованим часом, виражена цілим кількістю годин Визначення терміна з ... ... Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації

В хімічних реакціяхвідбуваються перетворення одних речовин в інші. Щоб зрозуміти, як це відбувається, потрібно згадати з курсу природознавства і фізики, що речовини складаються з атомів. Існує обмежене число видів атомів. Атоми можуть різним чином з'єднуватися один з одним. Як при складанні букв алфавіту утворюються сотні тисяч різних слів, Так з одних і тих самих атомів утворюються молекули або кристали різних речовин.

Атоми можуть утворити молекули- найдрібніші частинки речовини, які зберігають його властивості. Відомо, наприклад, кілька речовин, утворених за все з двох видів атомів - атомів кисню і атомів водню, але різними видами молекул. До числа таких речовин відносяться вода, водень і кисень. Молекула води складається з трьох часток, пов'язаних один з одним. Це і є атоми.

До атому кисню (атоми кисню позначаються в хімії буквою О) приєднані два атома водню (вони позначаються літерою Н).

Молекула кисню складається з двох атомів кисню; молекула водню - з двох атомів водню. Молекули можуть утворюватися в ході хімічних перетворень, а можуть і розпадатися. Так, кожна молекула води розпадається на два атоми водню і один атом кисню. Дві молекули води утворюють вдвічі більше атомів водню і кисню.

Однакові атоми зв'язуються попарно в молекули нових речовин- водень і кисень. Молекули, таким чином, руйнуються, а атоми зберігаються. Звідси і походить слово «атом», що означає в перекладі з давньогрецької «Неподільний».

Атоми - це дрібні хімічно неподільні частки речовини

У хімічних перетвореннях утворюються інші речовини з тих же атомів, з яких складалися вихідні речовини. Як мікроби стали доступні спостереженню з винаходом мікроскопа, так атоми і молекули - з винаходом приладів, що дають ще більше збільшення і навіть дозволяють атоми і молекули фотографувати. На таких фотографіях атоми виглядають у вигляді розпливчастих плям, а молекули - у вигляді поєднання таких плям. Однак існують і такі явища, при яких атоми поділяються, атоми одного виду перетворюються в атоми інших видів. При цьому отримані штучно і такі атоми, які в природі не знайдені. Але ці явища вивчаються не хімією, а інший наукою - ядерною фізикою. Як вже говорилося, існують і інші речовини, до складу яких входять атоми водню і кисню. Але, незалежно від того, входять ці атоми до складу молекул води, або до складу інших речовин - це атоми одного і того ж хімічного елемента.

Хімічний елемент - певний вид атомів Скільки всього існує видів атомів?На сьогоднішній день людині достеменно відомо про існування 118 видів атомів, тобто 118 хімічних елементів. З них в природі зустрічаються 90 видів атомів, інші отримані штучно в лабораторіях.

Символи хімічних елементів

У хімії для позначення хімічних елементів використовують хімічну символіку. Це мова хімії. Для розуміння мови на будь-якій мові необхідно знати букви, в хімії точно так же. Щоб розуміти і описувати властивості речовин, і зміни, що відбуваються з ними, перш за все, необхідно знати символи хімічних елементів. В епоху алхімії хімічних елементів було відомо набагато менше, ніж зараз. Алхіміки ототожнювали їх з планетами, різними тваринами, античними божествами. В даний час в усьому світі користуються системою позначень, введеної шведським хіміком Йёнсом Якобом Берцелиусом. У його системі хімічні елементи позначають початковою або однієї з наступних букв латинської назви даного елемента. Наприклад, елемент срібло позначається символом - Ag (лат. Argentum).Такі символи вимови символів, і назви найбільш поширених хімічних елементів. Їх потрібно завчити на пам'ять!

Російський хімік Дмитро Іванович Менделєєв першим упорядкував різноманітність хімічних елементів, і на підставі відкритого їм періодичного Закону склав Періодичну Систему хімічних елементів. як влаштована періодична Системахімічних елементів? На малюнку 58 зображено короткопериодной варіант Періодичної Системи. Періодична Система складається з вертикальних стовпців і горизонтальних рядків. Горизонтальні рядки називаються періодами. На сьогоднішній день всі відомі елементи розміщуються в семи періодах.

Періоди позначають арабськими цифрами від 1 до 7. Періоди 1-3 складаються з одного ряду елементів - їх називають малими.

Періоди 4-7 складаються з двох рядів елементів, їх називають великими. Вертикальні стовпці Періодичної Системи називають групами елементів.

Всього груп вісім, і для їх позначення використовують римські цифри від I до VIII.

Виділяють головні і побічні підгрупи. періодична Система- універсальний довідник хіміка, з її допомогою можна отримати інформацію про хімічні елементи. Існує ще один вид Періодичної Системи - длінноперіодних.У длінноперіодной формі Періодичної Системи елементи згруповані інакше, і розподілені на 18 груп.

періодичноїсистемиелементи згруповані по «родин», тобто в кожній групі елементів розташовані елементи з подібними, схожими властивостями. В даному варіанті періодичної Системи, Номери груп, як і періодів, позначають арабськими цифрами. Періодична Система хімічних елементів Д.І. Менделєєва

Поширеність хімічних елементів у природі

Атоми елементів, що зустрічаються в природі, розподілені в ній дуже нерівномірно. У космосі найпоширенішим елементом є водень - перший елемент періодичної системи. На його частку припадає близько 93% всіх атомів Всесвіту. Близько 6,9% складають атоми гелію - другого елементу Періодичної Системи.

Решта 0,1% припадає на всі інші елементи.

Поширеність хімічних елементів у земній корі значно відрізняється від їх поширеності у Всесвіті. У земній корі найбільше атомів кисню і кремнію. Разом з алюмінієм і залізом вони формують основні сполуки земної кори. А залізо і нікель- основні елементи, з яких складається ядро ​​нашої планети.

Живі організми також складаються з атомів різних хімічних елементів.В організмі людини найбільше міститься атомів вуглецю, водню, кисню та азоту.

Підсумок статті про Хімічні елементи.

• Хімічний елемент- певний вид атомів
• На сьогоднішній день людині достеменно відомо про існування 118 видів атомів, тобто 118 хімічних елементів. З них в природі зустрічаються 90 видів атомів, інші - отримані штучно в лабораторіях
• Існує два варіанти Періодичної Системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва - короткопериодной і длінноперіодних
• Сучасна хімічна символіка утворена від латинських назв хімічних елементів
• періоди- горизонтальні рядки Періодичної Системи. Періоди поділяють на малі і великі
• Групи- вертикальні рядки періодичної таблиці. Групи поділяють на головні і побічні

Хімічний елемент - це збірний термін, що описує сукупність атомів простого речовини, т. Е. Такого, яке не може бути розділене на будь-які більш прості (за структурою їх молекул) складові. Уявіть собі, що ви отримуєте шматок чистого заліза з проханням розділити його на гіпотетичні складові за допомогою будь-якого пристрою або методу, коли-небудь винайденого хіміками. Однак ви нічого не зможете зробити, ніколи залізо не розділиться на що-небудь простіше. Простому речовини - залозу - відповідає хімічний елемент Fe.

теоретичне визначення

Зазначений вище експериментальний факт може бути пояснений за допомогою такого визначення: хімічний елемент - це абстрактна сукупність атомів (НЕ молекул!) Відповідного простого речовини, т. Е. Атомів одного і того ж виду. Якби існував спосіб дивитися на кожен з окремих атомів в шматку чистого заліза, згаданого вище, то всі вони були б однаково - атомами заліза. На противагу цьому, хімічне з'єднання, Наприклад, оксид заліза, завжди містить щонайменше два різних види атомів: атоми заліза і атоми кисню.

Терміни, які слід знати

атомна маса: Маса протонів, нейтронів і електронів, які складають атом хімічного елемента.

атомний номер: Число протонів в ядрі атома елемента.

хімічний символ: Буква або пара латинських букв, Що представляють позначення даного елемента.

з'єднання хімічне: Речовина, яке складається з двох або більше хімічних елементів, з'єднаних один з одним в певній пропорції.

метал: Елемент, який втрачає електрони в хімічних реакціях з іншими елементами.

металоїд: Елемент, який реагує іноді як метал, а іноді і як неметалл.

неметалл: Елемент, який прагне отримати електрони в хімічних реакціях з іншими елементами.

Періодична система хімічних елементів: Система класифікації хімічних елементів відповідно до їх атомними номерами.

синтетичний елемент: Той, який отриманий штучно в лабораторії, і, як правило, не зустрічається в природі.

Природні і синтетичні елементи

Дев'яносто два хімічні елементи зустрічаються в природі на Землі. Решта були отримані штучно в лабораторіях. Синтетичний хімічний елемент - це, як правило, продукт ядерних реакцій в прискорювачах частинок (пристроях, що використовуються для збільшення швидкості субатомних частинок, таких як електрони і протони) або ядерних реакторах (пристроях, використовуваних для управління енергією, що виділяється при ядерних реакціях). Першим отриманим синтетичним елементом з атомним номером 43 став технеций, виявлений в 1937 році італійськими фізиками К. Перрье і Е. Сегре. Крім техніці і прометия, все синтетичні елементи мають ядра великі, ніж у урану. Останній отримав свою назву синтетичний хімічний елемент - це ліверморій (116), а перед ним був флеровій (114).

Два десятка найпоширеніших і важливих елементів

Назва	символ	Відсоток всіх атомів *				Властивості хімічних елементів (При звичайних кімнатних умовах)
		У Всесвіті	У земній корі	У морській воді	У людському організмі
алюміній	Al	-	6,3	-	-	Легкий, сріблястий метал
кальцій	Ca	-	2,1	-	0,02	Входить до складу природних мінералів, черепашок, кісток
вуглець	З	-	-	-	10,7	Базис всіх живих організмів
хлор	Cl	-	-	0,3	-	отруйний газ
мідь	Cu	-	-	-	-	Тільки червоний метал
золото	Au	-	-	-	-	Тільки жовтий метал
гелій	He	7,1	-	-	-	Дуже легкий газ
водень	Н	92,8	2,9	66,2	60,6	Найлегший з усіх елементів; газ
йод	I	-	-	-	-	неметалл; використовується як антисептичний засіб
Залізо	Fe	-	2,1	-	-	Магнітний метал; використовується для виробництва чавуну і сталі
свинець	Pb	-	-	-	-	М'який, важкий метал
магній	Mg	-	2,0	-	-	Дуже легкий метал
ртуть	Hg	-	-	-	-	Рідкий метал; один з двох рідких елементів
нікель	Ni	-	-	-	-	Стійкий проти корозії метал; використовують в монетах
азот	N	-	-	-	2,4	Газ, основний компонент повітря
кисень	Про	-	60,1	33,1	25,7	Газ, другий важливий компонент повітря
фосфор	Р	-	-	-	0,1	неметалл; важливий для рослин
калій	До	-	1.1	-	-	метал; важливий для рослин; зазвичай називають "поташ"

* Якщо величина не вказана, то елемент становить менше 0,1 відсотка.

Великий вибух як першопричина освіти матерії

Який хімічний елемент був найпершим у Всесвіті? Вчені вважають, що відповідь на це питання лежить в зірках і в процесах, за допомогою яких формуються зірки. Всесвіт, як вважають, виникла в якийсь момент часу від 12 до 15 мільярдів років тому. До цього моменту нічого сущого, крім енергії, що не мислиться. Але щось сталося, що перетворило цю енергію в величезний вибух (так званий Великий вибух). У наступні секунди після Великого вибуху почала формуватися матерія.

Першими з'явилися найпростішими формами матерії були протони й електрони. Деякі з них об'єднуються в атоми водню. Останній складається з одного протона і одного електрона; це найпростіший атом, який може існувати.

Повільно, протягом тривалих періодів часу атоми водню стали збиратися разом в певних областях простору, утворюючи щільні хмари. Водень в цих хмарах стягувався в компактні освіти гравітаційними силами. Зрештою ці хмари водню стали досить щільними, щоб сформувати зірки ..

Зірки як хімічні реактори нових елементів

Зірка - просто маса речовини, яка генерує енергію ядерних реакцій. Найбільш поширена з цих реакцій представляє комбінацію чотирьох атомів водню, що утворюють один атом гелію. Як тільки зірки почали формуватися, то гелій став другим елементом, що з'явилися у Всесвіті.

Коли зірки стають старше, вони переходять від воднево-гелієвих ядерних реакцій на інші їх типи. У них атоми гелію утворюють атоми вуглецю. Пізніше атоми вуглецю утворюють кисень, неон, натрій і магній. Ще пізніше неон і кисень з'єднуються один з одним з утворенням магнію. Оскільки ці реакції тривають, то все більше і більше хімічних елементів утворюються.

Перші системи хімічних елементів

Понад 200 років тому хіміки почали шукати способи їх класифікації. В середині дев'ятнадцятого століття були відомі близько 50 хімічних елементів. Одне з питань, який прагнули вирішити хіміки. зводився до наступного: хімічний елемент - це повністю відмінне від будь-якого іншого елемента речовина? Або деякі елементи, пов'язані з іншими в деякому роді? Чи є загальний закон, їх об'єднує?

Хіміки пропонували різні системи хімічних елементів. Так, наприклад, англійський хімік Вільям Праут в 1815 р припустив, що атомні маси всіх елементів кратні масі атома водню, якщо прийняти її що дорівнює одиниці, Т. Е. Вони повинні бути цілими числами. У той час атомні маси багатьох елементів вже були обчислені Дж. Дальтон по відношенню до маси водню. Однак якщо для вуглецю, азоту, кисню це приблизно так, то хлор з масою 35,5 в цю схему ніяк не вписувався.

Німецький хімік Іоганн Вольфганг Доберайнер (1780 - 1849) показав в 1829 році, що три елементи з так званої групи галогенів (хлор, бром і йод) можуть класифікуватися по їх відносним атомних мас. Атомний вагу брому (79,9) виявився майже точно середнім з атомних ваг хлору (35,5) і йоду (127), а саме 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (близько до 79,9). Це був перший підхід до побудови однієї з груп хімічних елементів. Доберайнер виявив ще дві таких тріади елементів, але сформулювати загальний періодичний закон йому не вдалося.

Як з'явилася періодична система хімічних елементів

Більшість ранніх класифікаційних схем було не дуже успішними. Потім, близько 1869 року двома хіміками було зроблено майже одне відкриття і майже в один час. Російський хімік Дмитро Менделєєв (1834-1907) і німецький хімік Юліус Лотар Мейєр (1830-1895) запропонували організувати елементи, які мають аналогічні фізичні і Хімічні властивості, В впорядковану систему груп, рядів і періодів. При цьому Менделєєв і Мейер вказували, що властивості хімічних елементів періодично повторюються в залежності від їх атомної ваги.

Сьогодні Менделєєв, як правило, вважається першовідкривачем періодичного закону, Тому що він зробив один крок, який Мейер не зробив. Коли всі елементи були розташовані в періодичній таблиці, в ній з'явилися деякі прогалини. Менделєєв передбачив, що це місця для елементів, які ще не були виявлені.

Однак він пішов ще далі. Менделєєв передбачив властивості цих ще не відкритих елементів. Він знав, де вони розташовані в періодичній таблиці, так що міг прогнозувати їх властивості. Примітно, що кожен передбачений хімічний елемент Менделєєва, майбутні галій, скандій і германій, були виявлені менш ніж через десять років після опублікування їм періодичного закону.

Коротка форма періодичної таблиці

Були спроби підрахувати, скільки варіантів графічного зображенняперіодичної системи пропонувалося різними вченими. Виявилося, більше 500. Причому 80% загального числаваріантів - це таблиці, а решта - геометричні фігури, Математичні криві і т. Д. В результаті практичне застосуваннязнайшли чотири види таблиць: коротка, напівдовга, довга і сходова (пірамідальна). Остання була запропонована великим фізиком Н. Бором.

На малюнку нижче показана коротка форма.

У ній хімічні елементи розташовані по зростанню їхніх атомних номерів зліва направо і зверху вниз. Так, перший хімічний елемент періодичної таблиці водень має атомний номер 1 тому, що ядра атомів водню містить один і тільки один протон. Аналогічно і кисень має атомний номер 8, так як ядра всіх атомів кисню містять 8 протонів (див. Малюнок нижче).

Головні структурні фрагменти періодичної системи - періоди і групи елементів. У шести періодах все клітини заповнені, сьомий ще не завершений (елементи 113, 115, 117 і 118 хоча і синтезовані в лабораторіях, проте ще офіційно не зареєстровані і не мають назв).

Групи поділяються на головні (A) і побічні (B) підгрупи. Елементи перших трьох періодів, що містять по одному ряду-рядку, входять виключно в A-підгрупи. Решта чотири періоди включають по два ряди-рядки.

Хімічні елементи в одній групі, як правило, мають схожі хімічні властивості. Так, першу групу складають лужні метали, другу - лужноземельні. Знаходяться в одному періоді елементи мають властивості, повільно змінюються від лужного металу до благородного газу. Малюнок нижче показує, як одна з властивостей - атомний радіус - змінюється для окремих елементів в таблиці.

Длінноперіодних форма періодичної таблиці

Вона показана на малюнку нижче і ділиться в двох напрямках, по рядках і по стовпцях. Є сім рядків-періодів, як і в короткій формі, і 18 стовпців, які називаються групами або сім'ями. По суті, збільшення числа груп з 8 в короткій формі до 18 в довгій отримано шляхом розміщення всіх елементів в періодах, починаючи з 4-го, не в дві, а в один рядок.

дві різних системинумерації використовуються для груп, як показано у верхній частині таблиці. Система на основі римських цифр (IA, IIA, IIB, IVB і т. Д.) Традиційно була популярна в США. Інша система (1, 2, 3, 4 і т. Д.) Традиційно використовується в Європі, а кілька років тому була рекомендована для використання в США.

Вид періодичних таблиць на малюнках вище трохи вводить в оману, як і в будь-який такий опублікованій таблиці. Причиною цього є те, що дві групи елементів, показаних в нижній частині таблиць, насправді повинні бути розташовані всередині них. Лантаноїди, наприклад, належать до періоду 6 між барієм (56) і гафнію (72). Крім того, Актиноїди належать періоду 7 між радієм (88) і Резерфорд (104). Якби вони були вставлені в таблицю, то вона стала б занадто широкою, щоб поміститися на аркуші паперу або настінного діаграмі. Тому прийнято ці елементи розміщувати в нижній частині таблиці.