Raamatus The Skeptic Chemist (1661). Boyle märkis, et ei Aristotelese nelja elementi ega alkeemikute kolme põhimõtet ei saa elementidena tunnustada. Elemendid on Boyle’i järgi praktiliselt lagunematud kehad (ained), mis koosnevad sarnastest homogeensetest (esmaainest koosnevatest) kehakestest, millest koosnevad kõik komplekskehad ja milleks neid saab lagundada. Korpusklid võivad olla erineva kuju, suuruse, kaalu poolest. Korpusklid, millest kehad moodustuvad, jäävad viimaste muundumisel muutumatuks.
Mendelejev oli aga sunnitud keemiliste omaduste perioodilisuse säilitamiseks tegema elementide järjestuses mitmeid permutatsioone, mis jaotusid aatommassi suurendamise teel, ning sisestama ka avastamata elementidele vastavaid tühje rakke. Hiljem (20. sajandi esimestel kümnenditel) selgus, et keemiliste omaduste perioodilisus sõltub aatomarvust (aatomituuma laengust), mitte elemendi aatommassist. Viimase määrab elemendi stabiilsete isotoopide arv ja nende loomulik arvukus. Elemendi stabiilsete isotoopide aatommassid on aga rühmitatud teatud väärtuse ümber, kuna isotoobid, mille tuumas on neutronite ülejääk või puudus, on ebastabiilsed ja prootonite arvu (st aatomarvu) suurenemisega, suureneb ka neutronite arv, mis koos moodustavad stabiilse tuuma. Seetõttu võib perioodilisuse seaduse sõnastada ka keemiliste omaduste sõltuvusena aatommassist, kuigi seda sõltuvust mitmel juhul rikutakse.
Kaasaegne arusaam keemilisest elemendist kui aatomite kogumist, mida iseloomustab sama positiivne tuumalaeng, mis on võrdne elemendi numbriga perioodilises tabelis, tekkis tänu Henry Moseley (1915) ja James Chadwicki (1920) põhitööle.
Tuntud keemilised elemendid[ | ]
Uute (looduses mitte leiduvate) elementide süntees, mille aatomnumber on suurem kui uraanil (transuraadielemendid), viidi algselt läbi mitme neutronite püüdmise teel uraani tuumadega tuumareaktorites intensiivse neutronivoo tingimustes ja veelgi intensiivsemalt - tuuma (termotuuma) plahvatuse tingimustes. Järgnev neutronirikaste tuumade beeta-lagunemise ahel viib aatomarvu suurenemiseni ja aatomnumbriga tütartuumade ilmumiseni. Z> 92. Nii avastati neptuunium ( Z= 93), plutoonium (94), ameriitsium (95), berkeel (97), einsteinium (99) ja fermium (100). Ka kuuriumi (96) ja kaliforniumi (98) saab sel viisil sünteesida (ja praktiliselt saada), kuid algselt avastati need plutooniumi ja kuuriumi kiiritamisel alfaosakestega kiirendis. Raskemad elemendid, alates mendeleviumist (101), saadakse ainult kiirenditel, kiiritades aktiniidi sihtmärke kergete ioonidega.
Õigus teha uuele keemilisele elemendile nime ettepanek antakse avastajatele. See nimi peab siiski vastama teatud reeglitele. Uue avastuse aruannet kontrollivad mitme aasta jooksul sõltumatud laborid ja kinnituse korral Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit (IUPAC; Eng. Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit, IUPAC) kinnitab ametlikult uue elemendi nime.
Kõigil 2016. aasta detsembri seisuga tuntud 118 elemendil on püsivad nimed, mille on heaks kiitnud IUPAC. Avastamistaotluse hetkest kuni IUPAC-nime kinnitamiseni ilmub element ajutise süstemaatilise nime all, mis on tuletatud ladina numbritest, mis moodustavad elemendi aatomnumbris numbreid, ja seda tähistab moodustatud kolmetäheline ajutine sümbol. nende numbrite esimestest tähtedest. Näiteks 118. elemendil oganesson oli enne püsiva nime ametlikku kinnitamist ajutine nimetus ununoktium ja tähis Uuo.
Avastamata või heakskiitmata elemente nimetatakse sageli Mendelejevi kasutatud süsteemi abil - perioodilisuse tabeli kõrgema homoloogi nime järgi, millele on lisatud eesliited "eka-" või (harva) "dvi-", mis tähendab sanskriti numbreid " üks" ja "kaks" (olenevalt sellest, kas homoloog on 1 või 2 perioodi kõrgem). Näiteks germaaniumi (seisab perioodilisuse tabelis räni all ja ennustas Mendelejev) nimetati enne avastust eka-räniks, oganessoni (ununoktsium, 118) kutsuti ka eka-radooniks ja fleroviumiks (ununquadium, 114) - eka- juhtima.
Klassifikatsioon [ | ]
Keemiliste elementide sümbolid[ | ]
Keemiliste elementide sümboleid kasutatakse elementide nimetuste lühenditena. Sümbolina võetakse tavaliselt elemendi nime algustäht ja lisatakse vajadusel järgmine või üks järgmistest. Tavaliselt on need elementide ladinakeelsete nimede algustähed: Cu - vask ( cuprum), Ag - hõbe ( argentum), Fe - raud ( rauast), Au - kuld ( aurum), Hg - ( hüdrargirum). Sellise keemiliste sümbolite süsteemi pakkus 1814. aastal välja Rootsi keemik J. Berzelius. Elementide ajutised sümbolid, mida kasutati enne nende püsivate nimede ja sümbolite ametlikku kinnitamist, koosnevad kolmest tähest, mis tähendab kolme numbri ladinakeelset nimetust nende aatomnumbri kümnendkohas (näiteks ununoctium - 118. element - kandis ajutist nimetust Uuo). Kasutatakse ka ülalkirjeldatud kõrgemate homoloogide (Eka-Rn, Eka-Pb jne) tähistussüsteemi.
Väiksemad numbrid elemendi sümboli lähedal on näidatud: üleval vasakul - aatommass, all vasakul - seerianumber, üleval paremal - ioonilaeng, all paremal - aatomite arv molekulis:
Kõik D. I. Mendelejevi perioodilise süsteemi plutoonium Pu (järjekorranumber 94) järgnenud elemendid puuduvad maakoores täielikult, kuigi mõned neist võivad tekkida kosmoses supernoova plahvatuste käigus [ ] . Nende elementide kõigi teadaolevate isotoopide poolestusajad on Maa elueaga võrreldes väikesed. Pikaajalised hüpoteetiliste looduslike üliraskete elementide otsingud pole veel tulemusi andnud.
Enamik keemilisi elemente, välja arvatud mõned kõige kergemad, tekkisid universumis peamiselt tähtede nukleosünteesi käigus (elemendid kuni rauani - termotuumasünteesi tulemusena, raskemad elemendid - neutronite järjestikuse püüdmise käigus aatomituumade poolt ja sellele järgnenud beeta). lagunemine, aga ka paljudes teistes tuumareaktsioonides). Kergemad elemendid (vesinik ja heelium - peaaegu täielikult, liitium, berüllium ja boor - osaliselt) tekkisid esimese kolme minuti jooksul pärast Suurt Pauku (esmane nukleosüntees).
Universumi eriti raskete elementide üks peamisi allikaid peaks arvutuste kohaselt olema neutrontähtede ühinemine, mille käigus vabaneb märkimisväärne kogus neid elemente, mis hiljem osalevad uute tähtede ja nende planeetide tekkes.
Keemilised elemendid kemikaalide lahutamatu osana[ | ]
Keemilised elemendid moodustavad umbes 500 lihtsat ainet. Ühe elemendi võimet eksisteerida erinevate omaduste poolest erinevate lihtainete kujul nimetatakse allotroopiaks. Enamasti kattuvad lihtainete nimetused vastavate elementide (näiteks tsink, alumiinium, kloor) nimetusega, mitme allotroopse modifikatsiooni olemasolu korral võivad aga lihtaine ja elemendi nimetused olla erinevad näiteks hapnik (dioksiid, O 2) ja osoon (O 3) ; Teemant, grafiit ja mitmed teised süsiniku allotroopsed modifikatsioonid eksisteerivad koos süsiniku amorfsete vormidega.
Normaaltingimustes eksisteerib 11 elementi gaasiliste lihtainete kujul ( , , , , , , , , , , ), 2 - vedelike ( ja ), ülejäänud elemendid moodustavad tahkeid aineid.
Vaata ka [ | ]
Keemilised elemendid:
Lingid [ | ]
- Kedrov B.M. Elemendi mõiste areng keemias. Moskva, 1956
- Keemia ja elu (Salter Chemistry). 1. osa. Keemia mõisted. M .: RCTU kirjastus im. D. I. Mendelejev, 1997
- Azimov A. Lühike keemia ajalugu. Peterburi, Amphora, 2002
- Bednyakov V. A. "Keemiliste elementide päritolu kohta" E. Ch. A. Ya., 33. köide (2002), 4. osa lk 914-963.
Märkmed [ | ]
- Autorite meeskond. Sõna "keemilised elemendid" tähendus Suures Nõukogude Entsüklopeedias (määramata) . Nõukogude entsüklopeedia. Arhiveeritud originaalist 16. mail 2014.
- Aatomid ja keemilised elemendid.
- Anorgaaniliste ainete klassid.
- , Koos. 266-267.
- Aatomnumbritega 113, 115, 117 ja 118 elementide avastamine ja määramine (määramata) .
- Üle maailma – keemilised elemendid
- Keemia põhimõisted.
- Marinov, A.; Roduškin, I.; Kolb, D.; Pape, A.; Kashiv, Y.; Brandt, R.; Gentry, R.V.; Miller, H.W. Tõendid pikaealise üliraske tuuma kohta, mille aatommassinumber on A=292 ja aatomnumber Z=~122 looduslikus Th-s (inglise keeles) // ArXiv.org: ajakiri. - 2008.
- Kosmilistest kiirtest leitud ülirasked elemendid // Lenta.ru. - 2011.
- Välja arvatud ürgse plutoonium-244 jäljed, mille poolestusaeg on 80 miljonit aastat; vt Plutoonium#Looduslik plutoonium.
- Hoffman, D.C.; Lawrence, F. O.; Mewherter, J. L.; Rourke, F.M. Plutoonium-244 tuvastamine looduses // Loodus: artikkel. - 1971. - Iss. 234 . - Lk 132-134. - DOI: 10.1038/234132a0.
- Rita Cornelis, Joe Caruso, Helen Crews, Klaus Heumann. Elementaarspetsifikatsiooni käsiraamat II: liigid keskkonnas, toit, meditsiin ja töötervishoid. - John Wiley ja pojad, 2005. - 768 lk. - ISBN 0470855983, 9780470855980.
- Hubble avastas esimese kilonova Arhiveeritud 8. august 2013. // compulenta.computerra.ru
- 30. jaanuaril 2009 Wayback Machine'is (link pole saadaval 21-05-2013 - , ).
Kirjandus [ | ]
- Mendelejev D. I.,.// Brockhausi ja Efroni entsüklopeediline sõnaraamat: 86 köites (82 köidet ja 4 lisa). - Peterburi. , 1890-1907.
- Tšernobelskaja G.M. Keemia õpetamise meetodid keskkoolis. - M.: Humanitaarabi kirjastuskeskus VLADOS, 2000. - 336 lk. - ISBN 5-691-00492-1.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keemilistes reaktsioonides muutub üks aine teiseks. Et mõista, kuidas see juhtub, peate loodusloo ja füüsika käigust meeles pidama, et ained koosnevad aatomitest. Aatomitüüpe on piiratud arv. Aatomeid saab üksteisega ühendada mitmel viisil. Nii nagu tähestiku tähtede voltimisel tekib sadu tuhandeid erinevaid sõnu, nii tekivad samadest aatomitest erinevate ainete molekulid või kristallid.
Aatomid võivad moodustada molekule- aine väikseimad osakesed, mis säilitavad oma omadused. Näiteks on teada mitmeid aineid, mis moodustuvad ainult kahte tüüpi aatomitest – hapnikuaatomitest ja vesinikuaatomitest, aga erinevat tüüpi molekulidest. Nende ainete hulka kuuluvad vesi, vesinik ja hapnik. Veemolekul koosneb kolmest omavahel ühendatud osakesest. Sellised on aatomid.
Hapnikuaatomi külge (hapnikuaatomeid tähistatakse keemias tähega O) on kinnitunud kaks vesinikuaatomit (neid tähistatakse tähega H).
Hapniku molekul koosneb kahest hapnikuaatomist; Vesiniku molekul koosneb kahest vesinikuaatomist. Molekulid võivad tekkida keemiliste transformatsioonide käigus või laguneda. Seega laguneb iga veemolekul kaheks vesinikuaatomiks ja üheks hapnikuaatomiks. Kaks veemolekuli moodustavad kaks korda rohkem vesiniku ja hapniku aatomeid.
Identsed aatomid seostuvad paarikaupa, moodustades uute ainete molekule- vesinik ja hapnik. Seega molekulid hävivad, aatomid aga säilivad. Siit tuli sõna "aatom", mis tähendab tõlkes vanakreeka keelest "jagamatu".
Aatomid on aine väikseimad keemiliselt jagamatud osakesed.
Keemilistes muundumistes moodustuvad samadest aatomitest, millest algained moodustasid, teised ained. Nii nagu mikroskoobi leiutamisega muutusid nähtavaks mikroobid, muutusid nähtavaks ka aatomid ja molekulid seadmete leiutamisega, mis annavad veelgi suurema suurenduse ning võimaldavad isegi aatomeid ja molekule pildistada. Sellistel fotodel näevad aatomid välja nagu udused laigud ja molekulid selliste täppide kombinatsioonina. Siiski on ka nähtusi, kus aatomid jagunevad, üht tüüpi aatomid muutuvad teist tüüpi aatomiteks. Samas kunstlikult saadud ja sellised aatomid, mida looduses ei leidu. Kuid neid nähtusi ei uuri mitte keemia, vaid teine teadus – tuumafüüsika. Nagu juba mainitud, on ka teisi aineid, mis hõlmavad vesiniku ja hapniku aatomeid. Kuid hoolimata sellest, kas need aatomid sisalduvad veemolekulide koostises või muude ainete koostises, on need sama keemilise elemendi aatomid.
Keemiline element on teatud tüüpi aatom Mitut tüüpi aatomeid on olemas? Praeguseks on inimene usaldusväärselt teadlik 118 tüüpi aatomite, see tähendab 118 keemilise elemendi olemasolust. Neist 90 tüüpi aatomeid leidub looduses, ülejäänud saadakse kunstlikult laborites.
Keemiliste elementide sümbolid
Keemias kasutatakse keemiliste elementide tähistamiseks keemilisi sümboleid. See on keemia keel. Et mõista kõnet mis tahes keeles, peate teadma tähti, keemias samamoodi. Ainete omaduste ja nendega toimuvate muutuste mõistmiseks ja kirjeldamiseks on vaja ennekõike tunda keemiliste elementide sümboleid. Alkeemia ajastul teati keemilisi elemente palju vähem kui praegu. Alkeemikud tuvastasid need planeetide, erinevate loomade, iidsete jumalustega. Praegu on Rootsi keemiku Jöns Jakob Berzeliuse juurutatud tähistussüsteem kasutusel kõikjal maailmas. Tema süsteemis tähistatakse keemilisi elemente antud elemendi ladinakeelse nimetuse esi- või ühega järgnevatest tähtedest. Näiteks element hõbe on tähistatud sümboliga - Ag (lat. Argentum). Allpool on toodud sümbolid, sümbolite hääldus ja levinumate keemiliste elementide nimetused. Need tuleb pähe õppida!
Esimesena tellis keemiliste elementide mitmekesisuse vene keemik Dmitri Ivanovitš Mendelejev, kes tema avastatud perioodilise seaduse alusel koostas keemiliste elementide perioodilise tabeli. Kuidas on paigutatud keemiliste elementide perioodilisustabel? Joonis 58 näitab perioodilise süsteemi lühiajalist versiooni. Perioodiline süsteem koosneb vertikaalsetest veergudest ja horisontaalsetest ridadest. Horisontaalseid jooni nimetatakse perioodideks. Praeguseks on kõik teadaolevad elemendid paigutatud seitsmesse perioodi.
Perioodid on tähistatud araabia numbritega vahemikus 1 kuni 7. Perioodid 1-3 koosnevad ühest elementide reast – neid nimetatakse väikesteks.
Perioodid 4–7 koosnevad kahest elementide reast, neid nimetatakse suurteks. Perioodilise süsteemi vertikaalseid veerge nimetatakse elementide rühmadeks.
Rühmasid on kokku kaheksa ja nende tähistamiseks kasutatakse rooma numbreid I kuni VIII.
Jaotage põhi- ja sekundaarsed alamrühmad. Perioodiline süsteem- universaalne keemiku teatmeteos, mille abil saate teavet keemiliste elementide kohta. On ka teist tüüpi perioodiline süsteem - pikk periood. Periooditabeli pika perioodi vormis on elemendid rühmitatud erinevalt ja jagatud 18 rühma.
PerioodilineSüsteemid elemendid on rühmitatud "perekondade" järgi, see tähendab, et igas elementide rühmas on sarnaste, sarnaste omadustega elemente. Selles variandis Perioodiline süsteem, rühmanumbrid ja punktid on tähistatud araabia numbritega. Keemiliste elementide perioodiline süsteem D.I. Mendelejev
Keemiliste elementide levimus looduses
Looduses leiduvate elementide aatomid jaotuvad selles väga ebaühtlaselt. Kosmoses on kõige levinum element vesinik, perioodilise tabeli esimene element. See moodustab umbes 93% kõigist universumi aatomitest. Umbes 6,9% moodustavad heeliumi aatomid – perioodilise tabeli teine element.
Ülejäänud 0,1% moodustavad kõik muud elemendid.
Keemiliste elementide rohkus maakoores erineb oluliselt nende arvukusest universumis. Maakoor sisaldab kõige rohkem hapniku- ja räni aatomeid. Koos alumiiniumi ja rauaga moodustavad need maakoore peamised ühendid. Ja raud ja nikkel- peamised elemendid, mis moodustavad meie planeedi tuuma.
Elusorganismid koosnevad ka erinevate keemiliste elementide aatomitest. Inimkeha sisaldab kõige rohkem süsiniku, vesiniku, hapniku ja lämmastiku aatomeid.
Keemilisi elemente käsitleva artikli tulemus.
- Keemiline element- teatud tüüpi aatom
- Praeguseks on inimene usaldusväärselt teadlik 118 tüüpi aatomite, see tähendab 118 keemilise elemendi olemasolust. Neist 90 tüüpi aatomeid leidub looduses, ülejäänud saadakse kunstlikult laborites.
- D.I. keemiliste elementide perioodilisest tabelist on kaks versiooni. Mendelejev - lühiajaline ja pikaajaline
- Kaasaegne keemiline sümboolika on moodustatud keemiliste elementide ladinakeelsetest nimetustest
- Perioodid- perioodilise süsteemi horisontaalsed jooned. Perioodid jagunevad väikesteks ja suurteks
- Rühmad- perioodilisuse tabeli vertikaalsed read. Rühmad jagunevad põhi- ja sekundaarseteks
Keemiline element on koondnimetus, mis kirjeldab lihtsa aine aatomite kogumit, st sellist, mida ei saa jagada lihtsamaks (vastavalt nende molekulide struktuurile) komponentideks. Kujutage ette, et saate tüki puhast rauda palvega jagada see hüpoteetilisteks koostisosadeks, kasutades mis tahes seadet või meetodit, mille keemikud on kunagi leiutanud. Samas ei saa midagi teha, triikrauda ei jagu kunagi millekski lihtsamaks. Lihtne aine – raud – vastab keemilisele elemendile Fe.
Teoreetiline määratlus
Ülalmainitud eksperimentaalset fakti saab seletada järgmise definitsiooniga: keemiline element on vastava lihtaine aatomite (mitte molekulide!) abstraktne kogum, st sama tüüpi aatomid. Kui oleks võimalus vaadelda kõiki ülalmainitud puhta rauatüki üksikuid aatomeid, siis oleksid need kõik ühesugused – rauaaatomid. Seevastu keemiline ühend, nagu raudoksiid, sisaldab alati vähemalt kahte erinevat tüüpi aatomit: raua- ja hapnikuaatomeid.
Tingimused, mida peaksite teadma
Aatommass: prootonite, neutronite ja elektronide mass, mis moodustavad keemilise elemendi aatomi.
aatomnumber: prootonite arv elemendi aatomi tuumas.
keemiline sümbol: täht või ladina tähtede paar, mis tähistab antud elemendi tähistust.
Keemiline ühend: aine, mis koosneb kahest või enamast keemilisest elemendist, mis on omavahel ühendatud teatud vahekorras.
Metallist: element, mis kaotab elektrone keemilistes reaktsioonides teiste elementidega.
Metalloid: element, mis reageerib mõnikord metallina ja mõnikord mittemetallina.
Mittemetallist: element, mis püüab saada elektrone keemilistes reaktsioonides teiste elementidega.
Keemiliste elementide perioodiline süsteem: süsteem keemiliste elementide klassifitseerimiseks nende aatomnumbrite järgi.
sünteetiline element: selline, mis saadakse kunstlikult laboris ja mida tavaliselt looduses ei esine.
Looduslikud ja sünteetilised elemendid
Maal esineb looduslikult üheksakümmend kaks keemilist elementi. Ülejäänud saadi kunstlikult laborites. Sünteetiline keemiline element on tavaliselt osakeste kiirendites (seadmed, mida kasutatakse subatomaarsete osakeste, nagu elektronid ja prootonid) kiiruse suurendamiseks või tuumareaktorites (seadmed, mida kasutatakse tuumareaktsioonides vabaneva energiaga manipuleerimiseks). Esimene sünteesitud element aatomnumbriga 43 oli tehneetsium, mille avastasid 1937. aastal Itaalia füüsikud C. Perrier ja E. Segre. Peale tehneetsiumi ja prometiumi on kõigi sünteetiliste elementide tuumad uraani omadest suuremad. Viimane sünteetiline element, mida nimetati, on livermorium (116) ja enne seda oli flerovium (114).
Kaks tosinat ühist ja olulist elementi
| Nimi | Sümbol | Protsent kõigist aatomitest * | Keemiliste elementide omadused (tavalistes toatingimustes) |
|||
| Universumis | Maapõues | Merevees | Inimese kehas |
|||
| Alumiiniumist | Al | - | 6,3 | - | - | Kerge, hõbedane metall |
| Kaltsium | Ca | - | 2,1 | - | 0,02 | Sisaldub looduslike mineraalide, kestade, luude koostises |
| Süsinik | FROM | - | - | - | 10,7 | Kõigi elusorganismide alus |
| Kloor | Cl | - | - | 0,3 | - | mürgine gaas |
| Vask | Cu | - | - | - | - | Ainult punane metall |
| Kuldne | Au | - | - | - | - | Ainult kollane metall |
| Heelium | Tema | 7,1 | - | - | - | Väga kerge gaas |
| Vesinik | H | 92,8 | 2,9 | 66,2 | 60,6 | Kõigist elementidest kergeim; gaas |
| Jood | I | - | - | - | - | Mittemetallist; kasutatakse antiseptikuna |
| Raud | Fe | - | 2,1 | - | - | Magnetiline metall; kasutatakse raua ja terase tootmiseks |
| Plii | Pb | - | - | - | - | Pehme, raske metall |
| Magneesium | mg | - | 2,0 | - | - | Väga kerge metall |
| elavhõbe | hg | - | - | - | - | Vedel metall; üks kahest vedelast elemendist |
| Nikkel | Ni | - | - | - | - | korrosioonikindel metall; kasutatakse müntides |
| Lämmastik | N | - | - | - | 2,4 | Gaas, õhu põhikomponent |
| Hapnik | O | - | 60,1 | 33,1 | 25,7 | Gaas, teine oluline õhu komponent |
| Fosfor | R | - | - | - | 0,1 | Mittemetallist; taimede jaoks oluline |
| Kaalium | To | - | 1.1 | - | - | Metall; taimede jaoks oluline; mida tavaliselt nimetatakse "kaaliumkloriidiks" |
* Kui väärtust pole määratud, on element väiksem kui 0,1 protsenti.
Suur pauk kui aine tekke algpõhjus
Milline keemiline element oli universumis esimene? Teadlased usuvad, et vastus sellele küsimusele peitub tähtedes ja tähtede moodustumise protsessides. Arvatakse, et universum tekkis mingil ajahetkel 12–15 miljardit aastat tagasi. Kuni selle hetkeni pole eostatud midagi olemasolevat peale energia. Kuid juhtus midagi, mis muutis selle energia tohutuks plahvatuseks (nn Suureks Pauguks). Suurele Paugule järgnenud sekunditel hakkas aine moodustuma.
Esimesed lihtsaimad ainevormid, mis ilmusid, olid prootonid ja elektronid. Mõned neist on ühendatud vesinikuaatomiteks. Viimane koosneb ühest prootonist ja ühest elektronist; see on lihtsaim aatom, mis eksisteerida saab.
Aeglaselt, pika aja jooksul, hakkasid vesinikuaatomid teatud ruumipiirkondadesse kogunema, moodustades tihedaid pilvi. Nendes pilvedes leiduv vesinik tõmbas gravitatsioonijõudude toimel kompaktseteks koosseisudeks. Lõpuks muutusid need vesinikupilved piisavalt tihedaks, et moodustada tähti.
Tähed kui uute elementide keemilised reaktorid
Täht on lihtsalt aine mass, mis genereerib tuumareaktsioonide energiat. Kõige tavalisem neist reaktsioonidest on nelja vesinikuaatomi kombinatsioon ühe heeliumi aatomi moodustamiseks. Niipea kui tähed hakkasid moodustuma, sai heeliumist teine element, mis universumis ilmus.
Kui tähed vananevad, lülituvad nad vesinik-heeliumi tuumareaktsioonidelt teist tüüpi tuumareaktsioonidele. Neis moodustavad heeliumi aatomid süsinikuaatomeid. Hiljem moodustavad süsinikuaatomid hapnikku, neooni, naatriumi ja magneesiumi. Veel hiljem ühinevad neoon ja hapnik üksteisega, moodustades magneesiumi. Nende reaktsioonide jätkudes moodustub üha rohkem keemilisi elemente.
Esimesed keemiliste elementide süsteemid
Üle 200 aasta tagasi hakkasid keemikud otsima viise nende klassifitseerimiseks. 19. sajandi keskel oli teada umbes 50 keemilist elementi. Üks küsimustest, mida keemikud püüdsid lahendada. taandub järgmisele: kas keemiline element on aine, mis erineb täielikult kõigist teistest elementidest? Või on mõned elemendid kuidagi teistega seotud? Kas neid ühendab mõni tavaseadus?
Keemikud on välja pakkunud erinevaid keemiliste elementide süsteeme. Nii näiteks soovitas inglise keemik William Prout 1815. aastal, et kõigi elementide aatommassid on vesinikuaatomi massi kordsed, kui võtta see võrdseks ühega, see tähendab, et need peavad olema täisarvud. Sel ajal oli paljude elementide aatommassid juba J. Daltoni poolt vesiniku massi suhtes välja arvutanud. Kui see aga umbes nii süsiniku, lämmastiku ja hapniku puhul, siis kloor massiga 35,5 sellesse skeemi ei sobinud.
Saksa keemik Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) näitas 1829. aastal, et kolme nn halogeenrühma elementi (kloor, broom ja jood) saab klassifitseerida nende suhtelise aatommassi järgi. Broomi aatommass (79,9) osutus peaaegu täpselt kloori (35,5) ja joodi (127) aatommasside keskmiseks, nimelt 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (79,9 lähedal). See oli esimene lähenemine ühe keemiliste elementide rühma ehitamisele. Doberiner avastas veel kaks sellist elementide triaadi, kuid ta ei suutnud sõnastada üldist perioodilist seadust.
Kuidas tekkis keemiliste elementide perioodilisustabel?
Enamik varajasi klassifitseerimisskeeme ei olnud kuigi edukad. Siis, umbes 1869. aastal, tegid kaks keemikut peaaegu samaaegselt peaaegu sama avastuse. Vene keemik Dmitri Mendelejev (1834-1907) ja saksa keemik Julius Lothar Meyer (1830-1895) pakkusid välja sarnaste füüsikaliste ja keemiliste omadustega elementide organiseerimise rühmade, seeriate ja perioodide järjestatud süsteemi. Samas tõid Mendelejev ja Meyer välja, et keemiliste elementide omadused korduvad perioodiliselt sõltuvalt nende aatommassist.
Tänapäeval peetakse Mendelejevit üldiselt perioodilise seaduse avastajaks, sest ta astus ühe sammu, mida Meyer ei teinud. Kui kõik elemendid asusid perioodilisustabelis, tekkisid sellesse mõned lüngad. Mendelejev ennustas, et need saidid elementide jaoks, mida pole veel avastatud.
Siiski läks ta veelgi kaugemale. Mendelejev ennustas nende veel avastamata elementide omadusi. Ta teadis, kus need perioodilisustabelis asuvad, nii et ta oskas ennustada nende omadusi. Tähelepanuväärselt avastati kõik Mendelejevi ennustatud keemilised elemendid, tulevane gallium, skandium ja germaanium, vähem kui kümme aastat pärast perioodilise seaduse avaldamist.
Perioodilise tabeli lühivorm
Püüti välja arvutada, mitu perioodilise süsteemi graafilise esituse varianti pakkusid välja erinevad teadlased. Selgus, et neid on rohkem kui 500. Veelgi enam, 80% valikute koguarvust moodustavad tabelid ja ülejäänud geomeetrilised kujundid, matemaatilised kõverad jne. Selle tulemusena on praktilise rakenduse leidnud nelja tüüpi tabelid: lühikesed, poolikud tabelid -pikk, pikk ja redel (püramiidne). Viimase pakkus välja suur füüsik N. Bohr.
Allolev joonis näitab lühivormi.
Selles on keemilised elemendid paigutatud nende aatomnumbrite järgi kasvavas järjekorras vasakult paremale ja ülalt alla. Niisiis, perioodilisuse tabeli esimesel keemilisel elemendil vesinikul on aatomnumber 1, kuna vesinikuaatomite tuumad sisaldavad ühte ja ainult ühte prootonit. Samamoodi on hapniku aatomnumber 8, kuna kõigi hapnikuaatomite tuumad sisaldavad 8 prootonit (vt allolevat joonist).
Perioodilise süsteemi peamised struktuurifragmendid on perioodid ja elementide rühmad. Kuue perioodi jooksul on kõik lahtrid täidetud, seitsmes pole veel valmis (elemendid 113, 115, 117 ja 118, kuigi need on laborites sünteesitud, ei ole veel ametlikult registreeritud ja neil pole nimesid).
Rühmad jagunevad põhi- (A) ja sekundaarseteks (B) alarühmadeks. Esimese kolme perioodi elemendid, millest igaüks sisaldab ühte jadarida, kuuluvad eranditult A-alarühmadesse. Ülejäänud neli perioodi sisaldavad igaüks kahte rida.
Sama rühma keemilistel elementidel on tavaliselt sarnased keemilised omadused. Niisiis, esimene rühm koosneb leelismetallidest, teine - leelismuldmetallidest. Sama perioodi elementidel on omadused, mis muutuvad aeglaselt leelismetallist väärisgaasiks. Alloleval joonisel on näha, kuidas üks omadustest – aatomiraadius – muutub tabeli üksikute elementide puhul.
Perioodilise tabeli pika perioodi vorm
See on näidatud alloleval joonisel ja on jagatud kahes suunas, ridade ja veergude kaupa. Seal on seitse perioodirida, nagu ka lühivormil, ja 18 veergu, mida nimetatakse rühmadeks või perekondadeks. Tegelikult saadakse rühmade arvu kasv lühivormis 8-lt 18-le pikal kujul, kui paigutada kõik elemendid 4.-st algavatesse perioodidesse, mitte kahele, vaid ühele reale.
Rühmade jaoks kasutatakse kahte erinevat nummerdamissüsteemi, nagu on näidatud tabeli ülaosas. Rooma numbrite süsteem (IA, IIA, IIB, IVB jne) on USA-s traditsiooniliselt populaarne. Euroopas on traditsiooniliselt kasutusel veel üks süsteem (1, 2, 3, 4 jne), mida USA-s soovitati mõni aasta tagasi kasutada.
Perioodiliste tabelite välimus ülaltoodud joonistel on pisut eksitav, nagu iga sellise avaldatud tabeli puhul. Selle põhjuseks on see, et kaks tabelite allosas näidatud elementide rühma peaksid tegelikult asuma nende sees. Näiteks lantaniidid kuuluvad perioodi 6 baariumi (56) ja hafniumi (72) vahel. Lisaks kuuluvad aktiniidid perioodi 7 raadiumi (88) ja rutherfordiumi (104) vahele. Kui need kleepida laua sisse, oleks see liiga lai, et paberile või seinakaardile ära mahuks. Seetõttu on tavaks paigutada need elemendid tabeli lõppu.
Kogu meid ümbritsev looduse mitmekesisus koosneb suhteliselt väikese arvu keemiliste elementide kombinatsioonidest. Mis on siis keemilise elemendi omadus ja kuidas see erineb lihtsast ainest?
Keemiline element: avastamise ajalugu
Erinevatel ajalooperioodidel anti mõistele “element” erinevaid tähendusi. Vana-Kreeka filosoofid pidasid sellisteks "elementideks" nelja "elementi" - soojust, külma, kuivust ja niiskust. Paarikaupa kombineerides moodustasid nad neli "algust" kõigest maailmas – tulest, õhust, veest ja maast.
17. sajandil juhtis R. Boyle tähelepanu sellele, et kõik elemendid on materiaalset laadi ja nende arv võib olla üsna suur.
1787. aastal lõi prantsuse keemik A. Lavoisier "Lihtsate kehade tabeli". See sisaldas kõiki selleks ajaks teadaolevaid elemente. Viimaste all mõisteti lihtsaid kehasid, mida ei olnud võimalik keemiliste meetoditega veel lihtsamateks lagundada. Seejärel selgus, et tabelisse on kantud mõned kompleksained.
Selleks ajaks, kui D. I. Mendelejev avastas perioodilise seaduse, oli teada ainult 63 keemilist elementi. Teadlase avastus ei viinud mitte ainult keemiliste elementide korrapärase klassifitseerimiseni, vaid aitas ennustada ka uute, veel avastamata elementide olemasolu.
Riis. 1. A. Lavoisier.
Mis on keemiline element?
Teatud tüüpi aatomit nimetatakse keemiliseks elemendiks. Praegu on teada 118 keemilist elementi. Iga element on tähistatud sümboliga, mis esindab ühte või kahte tähte selle ladinakeelsest nimest. Näiteks elementi vesinik tähistatakse ladina tähega H ja valemiga H 2 - elemendi Hydrogenium ladinakeelse nimetuse esimene täht. Kõigil piisavalt hästi uuritud elementidel on sümbolid ja nimed, mida võib leida perioodilisuse tabeli põhi- ja sekundaarsetest alarühmadest, kus need kõik on paigutatud kindlasse järjekorda.
💡
Süsteeme on mitut tüüpi, kuid üldtunnustatud on D. I. Mendelejevi keemiliste elementide perioodiline süsteem, mis on D. I. Mendelejevi perioodilise seaduse graafiline väljendus. Tavaliselt kasutatakse perioodilise tabeli lühikesi ja pikki vorme.
Riis. 2. D. I. Mendelejevi elementide perioodiline süsteem.
Mis on põhiomadus, mille järgi aatom konkreetsele elemendile omistatakse? D. I. Mendelejev ja teised 19. sajandi keemikud pidasid aatomi põhitunnuseks massi kui aatomi kõige stabiilsemat omadust, mistõttu perioodilisuse tabelis on elemendid järjestatud aatommassi järgi kasvavas järjekorras (mõnede eranditega) .
Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on aatomi peamine omadus, seostades seda konkreetse elemendiga, tuuma laeng. Seega on keemiline element teatud tüüpi aatomid, mida iseloomustab keemilise elemendi osa teatud väärtus (väärtus) - tuuma positiivne laeng.
Kõigist olemasolevatest 118 keemilisest elemendist leidub enamikku (umbes 90) looduses. Ülejäänud saadakse kunstlikult tuumareaktsioonide abil. Elemendid 104-107 sünteesisid Dubnas asuva Tuumauuringute Ühisinstituudi füüsikud. Praegu jätkub töö suuremate seerianumbritega keemiliste elementide kunstliku tootmise kallal.
Kõik elemendid jagunevad metallideks ja mittemetallideks. Rohkem kui 80 elementi on metallid. See jaotus on aga tingimuslik. Teatud tingimustel võivad mõnel metallil olla mittemetallilised omadused ja mõnel mittemetallil metallilised omadused.
Erinevate elementide sisaldus loodusobjektides on väga erinev. 8 keemilist elementi (hapnik, räni, alumiinium, raud, kaltsium, naatrium, kaalium, magneesium) moodustavad 99% maakoore massist, kõik ülejäänud on alla 1%. Enamik keemilisi elemente on looduslikku päritolu (95), kuigi mõned neist on algselt kunstlikult saadud (näiteks promeetium).
On vaja eristada mõisteid "lihtne aine" ja "keemiline element". Lihtsat ainet iseloomustavad teatud keemilised ja füüsikalised omadused. Keemilise muundamise käigus kaotab lihtne aine osa oma omadustest ja siseneb uude ainesse elemendi kujul. Näiteks lämmastik ja vesinik, mis on ammoniaagi osa, sisalduvad selles mitte lihtsate ainete, vaid elementide kujul.
Mõned elemendid on ühendatud rühmadesse, näiteks organogeenid (süsinik, hapnik, vesinik, lämmastik), leelismetallid (liitium, naatrium, kaalium jne), lantaniidid (lantaan, tseerium jne), halogeenid (fluor, kloor, broom). jne), inertsed elemendid (heelium, neoon, argoon)
Riis. 3. Halogeenide tabel.
Mida me õppisime?
8. klassi keemiakursust tutvustades on esmalt vaja uurida mõistet “keemiline element”. praegu on teada 118 keemilist elementi, mis on D. I. Mendelejevi tabelis järjestatud aatommassi suurenemise järgi ja millel on aluselised happelised omadused.
Teemaviktoriin
Aruande hindamine
Keskmine hinne: 4.2. Kokku saadud hinnanguid: 371.
Vaata ka: Keemiliste elementide loetelu aatomnumbri järgi ja keemiliste elementide tähestikuline loetelu Sisu 1 Hetkel kasutatavad sümbolid ... Wikipedia
Vaata ka: Keemiliste elementide loend sümbolite järgi ja Keemiliste elementide tähestikuline loend See on keemiliste elementide loend, mis on järjestatud aatomnumbri järgi kasvavas järjekorras. Tabelis on näidatud elemendi, sümboli, rühma ja perioodi nimi ... ... Vikipeedias
- (ISO 4217) Valuutade ja fondide esituskoodid (eng.) Codes pour la représentation des monnaies et type de fonds (fr.) ... Wikipedia
Aine lihtsaim vorm, mida saab keemiliste meetoditega tuvastada. Need on lihtsate ja keerukate ainete koostisosad, mis on ühesuguse tuumalaenguga aatomite kogum. Aatomituuma laengu määrab prootonite arv... Collier Encyclopedia
Sisu 1 Paleoliitikum 2 10. aastatuhat eKr e. 3 9. aastatuhandel eKr ee ... Vikipeedia
Sisu 1 Paleoliitikum 2 10. aastatuhat eKr e. 3 9. aastatuhandel eKr ee ... Vikipeedia
Sellel terminil on ka teisi tähendusi, vt venelased (tähendused). Vene ... Vikipeedia
Terminoloogia 1: : dw Nädalapäeva number. "1" vastab esmaspäevale Termini definitsioonidele erinevatest dokumentidest: dw DUT Erinevus Moskva ja UTC vahel, väljendatuna täisarvuna tundide arvuna Termini definitsioonid alates ... ... Normatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni terminite sõnastik-teatmik