Vad är de kemiska elementen? Systemet och den karaktäristiska av de kemiska beståndsdelarna

En hel del olika saker och föremål, levande och döda kroppar av naturen omkring oss. Och de har alla sina sammansättning, struktur, egenskaper. I levande varelser fortsätta komplicerade biokemiska reaktioner som följer processerna i livet. Livlösa kropp utföra olika funktioner i naturen och levande biomassa är komplexa molekylära och atomära strukturen.

Men längs hela planetens objekt har en gemensam nämnare: de består av många små strukturella partiklar som kallas atomer av kemiska element. Det är så liten att blotta ögat inte ser dem. Vad är de kemiska elementen? Vilka egenskaper de har och hur det blev medveten om deras existens? Försök att förstå.

Begreppet kemiska element

Den konventionella förståelsen av de kemiska element - det är bara en grafisk display atomer. Partiklarna som utgör allt som existerar i universum. Det är frågan "vad är de kemiska element" kan ge svaret. Denna lilla komplexa strukturer alla isotoper av atomer tillsammans, den kombinerade gemensamma namnet som har sin grafiska symbolen (karaktär).

Idag ca 118 kända element som är synliga både in vivo såväl som syntetiskt genom att utföra kärnreaktioner av radioaktivt sönderfall av kärnor andra atomer. Var och en har en uppsättning egenskaper, deras position i det övergripande systemet, öppnandet av historien och namn, och även utför en roll i naturen och livet av levande varelser. Studiet av dessa funktioner är engagerad i vetenskapen om kemi. Kemiska element - är grunden för konstruktion av molekyler både enkla och komplexa föreningar, och sålunda kemiska interaktioner.

History of discovery

Själva förståelse för vad grundämnen, är det bara i XVII-talet genom arbetet i Boyle. Det var han som först talade om detta koncept och gav den följande definition. Denna lilla odelbar enkel substans, som det är allt, inklusive alla komplexet.

Innan detta arbete dominerades av synpunkter från alkemister, vi accepterar teorin om de fyra elementen - Empidokla och Aristoteles, liksom öppna "brännbara början" (svavel), och "i början av metall" (kvicksilver).

Nästan alla XVIII-talet har förlängts helt felaktig teori om flogiston. Men i slutet av denna period, Antuan Loran Lavuaze visat att det är ohållbart. Det upprepar formulering Boyle, men fullbordar sin första försök att systematisera alla kända vid de tidselement, fördela dem i fyra grupper: metaller radikaler jordickemetaller.

Nästa stora steg för att förstå vad grundämnen, vilket gör Dalton. Han krediteras med upptäckten av atommassa. På grundval av detta, distribuerar det en del av de kända kemiska element i ordning med ökande atommassa.

Stadigt snabba utvecklingen av vetenskap och teknik gör det möjligt att göra ett antal upptäckter av nya element i sammansättningen av naturliga kroppar. Så genom 1869 - de stora skapelser tiden D. I. Mendeleeva - vetenskapen blev medvetna om förekomsten av de 63 elementen. Arbetet med den ryska vetenskapsmannen var den första kompletta och för evigt etablerad klassificering av dessa partiklar.

Strukturen hos de kemiska elementen vid tiden har inte fastställts. Man trodde att atomen är odelbar, är det den minsta enheten. Med upptäckten av radioaktivitet har visat att den är uppdelad i hanterbara delar. Nästan alla existerar sålunda i form av flera naturliga isotoper (liknande partiklar men med ett annat antal neutroner strukturer, som varierar från atommassan). Sålunda, i mitten av förra århundradet, lyckats i att bestämma den ordning av begreppet ett kemiskt element.

Systemet av kemiska element

Grunden för forskare sätta skillnaden i atommassa och förvaltas ett lysande sätt att ordna alla de kända kemiska element för att öka. Men det var djup och briljans av hans vetenskapliga tänkande och framsynthet att Mendelejev lämnade tomma utrymmen på ditt system, öppna celler för ännu okända faktorer, som enligt forskarna, kommer att öppnas i framtiden.

Och allt blev precis som han sa. De kemiska elementen i det periodiska tids fyllde alla de tomma cellerna. varje förutsagd vetenskapsmän struktur har öppnats. Och nu kan vi lugnt säga att systemet av kemiska element representeras av 118 enheter. Men de senaste tre öppnings har ännu inte bekräftats officiellt.

I sig själv, systemet av kemiska element visas grafiskt tabell i vilken elementen är anordnade i enlighet med deras hierarkiska egenskaper laddar kärnor och strukturella särdragen hos elektron skal av atomer. Så finns det perioder (7 stycken) - horisontella rader, grupper (8 st) - vertikal, undergrupp (den huvudsakliga och sidlinjen inom varje grupp). Oftast separat i de lägre skikten i tabellen lämnat två rader av familjer - lantanider och aktinider.

Mendeleevs periodiska systemet innehåller all nödvändig information om de kemiska elementen (serienumret, masstal, namn, ibland tidigare skikten av den elektroniska strukturen).

Delarnas namn

Rätten att ge namnet på den person som gjorde upptäckten av grundämnet. Många är uppkallade efter planeter (uran, plutonium, neptunium). Andra fick namnet för att hedra de stora lärda (mendelevium, Rutherford, Copernicium och andra).

element ofta namn efter städer och länder (rutenium, germanium, Dubna, Frankrike, Europa och andra). Löftet om ens fungera som mytiska hjältar (Promethium). Det är också vanligt fenomen när ett visst namn har lämnats om de egenskaper som uppvisas av enkla och komplexa substanser av ett givet element (väte, syre, kol).

Namnen är skrivna på latin, men i vårt land finns det en rysk översättning av deras uttal förankrade. Symbolen för varje element anses vara den första bokstaven i det latinska ordet eller den första och eventuella efterföljande. EXEMPEL: kalcium (Ca) - Kalcium, bor (B) - Boron.

Karakteristiska kemiska elementsatomer

Varje representant för det periodiska systemet har sina egna egenskaper i strukturen och i utvecklings egenskaper. Karakteristiska kemiska element sammansatt av kompositionen analys av dess nucleus och elektroniska skikten samt definitionen av en enkel substans, bildas de, och komplexa föreningar.

Komposition nucleus atomer av kemiska element innefattar ett flertal partiklar - nukleoner:

• protoner som bestämmer sin positiva laddning (p ^{+ 1),} och en del av den atommassa;
• neutroner som påverkar masstal av elementet och som inte har någon laddning (n ^0).

En annan typ av partiklar - elektroner. De flyttar runt kärnan och har en negativ laddning (e ^-1). deras orientering är inte kaotisk, men strikt beställt. De är placerade på de orbitaler (s, p, d och f), vilka bildar undernivåer och nivåer (elektroniska skikt).

Atommassan hos elementet består av protoner och neutroner, helheten av som kallas "masstalet". Antalet protoner definieras mycket enkelt - den är lika med ordningstalet för elementet i systemet. Och som atomen i allmänhet - systemet elektroneutrala, dvs med ingen av laddningen, är antalet negativa elektroner alltid lika med antalet positiva partiklar protoner.

Sålunda kan egenskaperna hos den kemiska elementet ges av sin position i det periodiska systemet. Efter det att cellen beskrivs nästan allt: serienummer, vilket innebär att elektroner och protoner, atomvikten (genomsnittsvärdet av alla befintliga isotoper av elementet). Det kan ses i vilken visas strukturen (därav, kommer elektronerna att ligga i så många lager). Det är också möjligt att förutsäga antalet negativa partiklar till den senare energinivån för elementen huvudgrupp - den är lika med gruppnumret i vilken objektet är beläget.

antalet neutroner kan beräknas genom att subtrahera från massan av protoner, dvs serienummer. Sålunda, kan vi få och göra hela elektrondiffraktion formel för varje element för att vara exakt återspegla dess struktur och visar den möjliga omfattningen av oxidation och uppvisar egenskaperna.

Fördelningselementen i naturen

Studiet av denna fråga har varit en vetenskap - rymd kemi. Visar data att fördelningen av element på planeten följer samma mönster i universum. Den främsta källan till lätta kärnor, tunga och medel atomer är kärnreaktioner som äger rum i stjärnor - nukleosyntes. På grund av dessa processer har universum och rymden som vår planet med alla tillgängliga grundämnen.

Totalt 118 välkända representanter för naturliga källor, var personer tyckte att det 89. Det är grundläggande, de vanligaste atomer. Kemiska element syntetiserades också artificiellt genom neutronbombardemang av kärnor (nukleosyntes under laboratoriebetingelser).

Den mest talrika anses enkla substanser av element såsom kväve, syre, väte. Kol ingår i alla organiska substanser, och därför även har en ledande position.

Klassificering av den elektroniska strukturen av atomer

En av de vanligaste klassificeringarna av alla grundämnen - fördelningen av dem på grundval av den elektroniska strukturen. Hur mycket energi som ingår i skalet av atomen och som innehåller den sista av dem valenselektroner, det finns fyra grupper av element.

S-element

Det är sådana där den senare är fylld s-orbital. Denna familj innefattar elementen i den första gruppen av huvudgruppen (eller alkalimetaller). Endast en elektron i den yttre nivån definierar de liknande egenskaperna hos de företrädare för båda starka reduktionsmedel.

P-element

Totalt 30 bitar. Valence elektroner ligger på p-underlager. Dessa är de element som utgör de huvudsakliga undergrupper av den tredje till åttonde grupp relaterade till 3,4,5,6 perioder. Bland dem finns både metaller och typiska metalliska element på egenskaperna.

d-f-element och element

Denna övergångsmetaller från 4 till 7 lång period. 32 objekt totalt. Enkla substanser kan uppvisa både sura och basiska egenskaper (oxidation och reduktion). Även amfotera, dvs dualitet.

Kf-familjen inkluderar lantanider och aktinider, där elektronerna på de sista f-orbitaler.

Ämnen som bildas av elementen: enkelt

Också, alla klasser av kemiska element med förmåga att existera i form av enkla eller komplexa föreningar. Sålunda, enkelt anses vara sådana som är bildade av samma struktur i olika kvantiteter. Till exempel, O ₂ - eller syre dioxygen och O ₃ - ozon. Detta fenomen kallas allotropes.

Enkla kemiska element som bildar samma namn föreningar karakteristiskt för varje företrädare i det periodiska systemet. Men de är inte alla lika uppvisar egenskaper. Det finns alltså enkla substansmetaller och icke-metaller. De första större undergrupper bildar en 1-3-grupp och alla undergrupper i sidobord. Icke metaller bildar också en stor undergrupp av 4-7 lag. De åtta grundläggande elementen är speciella - ädla eller inerta gaser.

Bland alla öppna på enkla element som är kända i dag vid normal 11 gaser, flytande ämnen 2 (brom och kvicksilver), och alla andra - fast substans.

komplexa föreningar

Till dem accepterade för alla, som består av två eller flera grundämnen. Exempel på massa, eftersom kemikalierna är mer än 2 miljoner! Denna salter, oxider, syror och baser, komplexa komplexa föreningar, alla organiska ämnen.