Хімічний елемент sn як він називається. Хімічні елементи

Квантова електродинаміка Фізики вирішили пояснювати поля термінах частинок тому, що поняття частки було прийнятним у фізиці. Фізики пояснюють поля за допомогою квантової електродинаміки(КЕД) – однією з найкорисніших та загальноприйнятих фізичних теорій. Квантова

Квантова хімія

Хімічні елементи. 94 їх зустрічаються у природі (деякі лише у мікрокількостях), інші ж 24 штучно синтезовані.

Історія становлення поняття

Близьке до сучасному розуміннюпоняття хімічного елемента відбивала нова система хімічної філософії, викладена Робертом Бойлем у книзі «Хімік-скептик» (1661). Бойль зазначив, що ні чотири стихії Аристотеля, ні три принципи алхіміків не можуть бути визнані як елементи. Елементи, згідно з Бойлем - практично нерозкладні тіла (речовини), що складаються з подібних однорідних (що складаються з першоматерії) корпускул, з яких складені всі складні тіла і на які вони можуть бути розкладені. Корпуси можуть відрізнятися формою, розміром, масою. Корпускули, у тому числі утворені тіла, залишаються незмінними при перетвореннях останніх .

Однак Менделєєв був змушений зробити кілька перестановок у послідовності елементів, розподілених за зростаючою атомною вагою, щоб дотриматися періодичності хімічних властивостей, а також ввести незаповнені клітини, що відповідають невідкритим елементам. Пізніше (у перші десятиліття XX століття) стало ясно, що періодичність хімічних властивостей залежить від атомного номера(Заряд атомного ядра), а не від атомної маси елемента. Остання визначається кількістю стабільних ізотопів елемента та їх природною поширеністю. Тим не менш, стійкі ізотопи елемента мають атомні маси, що групуються близько деякого значення, оскільки ізотопи з надлишком або недоліком нейтронів в ядрі нестабільні, причому зі зростанням числа протонів (тобто атомного номера) число нейтронів, що формують у сукупності стабільне ядро, також зростає. Тому періодичний закон може бути сформульований як залежність хімічних властивостей від атомної маси, хоча ця залежність порушується у кількох випадках.

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

Відомі хімічні елементи

Синтез нових (не виявлених у 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 ядерних реакторахі ще інтенсивнішого - за умов ядерного (термоядерного) вибуху. Наступний ланцюжок бета-розпадів нейтронадлишкових ядер призводить до зростання атомного номера та появи дочірніх ядер з атомним номером. Z>92. Таким чином було відкрито нептуній ( Z= 93), плутоній (94), америцій (95), берклій (97), ейнштейний (99) та фермій (100). Кюрій (96) і каліфорній (98) також можуть бути синтезовані (і практично виходять) цим шляхом, проте відкриті вони були спочатку за допомогою опромінення плутонію та кюрію альфа-частинками на прискорювачі. Більш важкі елементи, починаючи з Менделевія (101), виходять тільки на прискорювачах, при опроміненні мішеней актиноїдних легкими іонами.

Право запропонувати назву новому хімічному елементу надається першовідкривачам. Однак ця назва має задовольняти певним правилам. Повідомлення про нове відкриття перевіряється протягом кількох років незалежними лабораторіями, і, у разі підтвердження, Міжнародна спілка теоретичної та прикладної хімії (ІЮПАК; англ. International Union for Pure and Applied Chemistry, IUPAC) офіційно затверджує назву нового елемента.

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

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

Класифікація

Символи хімічних елементів

Символи хімічних елементів використовуються як скорочення назви елементів. Як символ зазвичай беруть початкову літеру назви елемента і в разі необхідності додають наступну або одну з наступних. Зазвичай це початкові літерилатинських назв елементів: Cu - мідь ( cuprum), Ag - срібло ( argentum), Fe - залізо ( ferrum), Au - золото ( aurum), Hg - ( hydrargirum). Така система хімічних символів була запропонована в 1814 шведським хіміком Я. Берцеліусом. Тимчасові символи елементів, що використовуються до офіційного затвердження їх постійних назв та символів, складаються з трьох букв, що означають латинські назви трьохцифр у десяткового записуїх атомний номер (наприклад, унуноктій - 118-й елемент - мав тимчасове позначення Uuo). Використовується також система позначень за вищими гомологами, описана вище (Eka-Rn, Eka-Pb тощо).

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

Поширеність хімічних елементів у природі

З хімічних елементів найбільш поширені в земній корі кисень та кремній. Ці елементи разом з елементами алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій, магній, водень та титан складають понад 99% маси земної оболонки, отже інші елементи припадає менше 1 %. У морській воді, Крім кисню і водню - складових частин самої води, високий вміст мають такі елементи, як хлор, натрій, магній, сірка, калій, бром і вуглець. Масовий вміст елемента в земній корі називається кларковим числом або кларком елемента.

Всі елементи, що йдуть 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 порівняно з часом існування Землі. Багаторічні пошуки гіпотетичних природних надважких елементів поки що не дали результатів.

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

Одним із головних джерел особливо важких елементів у Всесвіті мають бути, згідно з розрахунками, злиття нейтронних зірок з викидом значних кількостей цих елементів, які згодом беруть участь в утворенні нових зірок та 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 алотропією. Найчастіше назви простих речовин збігаються з назвою відповідних елементів (наприклад, цинк, алюміній, хлор), проте у разі існування кількох алотропних модифікаційназви простої речовини та елемента можуть відрізнятися, наприклад кисень (дикисень, O 2) та

У хімічних реакціяхвідбуваються перетворення одних речовин на інші. Щоб зрозуміти, як це відбувається, треба згадати з курсу природознавства та фізики, що речовини складаються з атомів.

Існує обмежена кількістьвидів атомів. Атоми можуть по-різному з'єднуватися один з одним. Як при складанні букв алфавіту утворюються сотні тисяч різних слів, Так з тих самих атомів утворюються молекули або кристали різних речовин.

Атоми можуть утворити молекули- дрібні частинки речовини, які зберігають його властивості.

Відомо, наприклад, кілька речовин, утворених всього з двох видів атомів – атомів кисню та атомів водню, але різними видамимолекул. До таких речовин відносяться вода, водень і кисень.

Молекула води складається з трьох частинок, пов'язаних одна з одною. Це і є атоми. До атома кисню (атоми кисню позначаються в хімії буквою О) приєднано два атоми водню (вони позначаються буквою Н).

Молекула кисню і двох атомів кисню; молекула водню – із двох атомів водню. Молекули можуть утворюватися під час хімічних перетворень, а можуть і розпадатися.

Так, кожна молекула води розпадається на два атоми водню та один атом кисню. Дві молекули води утворюють удвічі більше атомів водню та кисню. Поодинокі атоми зв'язуються попарно в молекули нових речовин– водень та кисень. Молекули таким чином руйнуються, а атоми зберігаються.

Звідси й походить слово «атом», що означає в перекладі з давньогрецької "Неподільний".

Атоми – це найдрібніші хімічно неподільні часткиречовини

У хімічних перетвореннях утворюються інші речовини з тієї ж атомів, у тому числі складалися вихідні речовини.

Як мікроби стали доступні спостереженню з винаходом мікроскопа, так і атоми і молекули – з винаходом приладів, що дають ще більше збільшення і навіть дозволяють фотографувати атоми і молекули. На таких фотографіях атоми виглядають як розпливчастих плям, а молекули – як поєднання таких плям.

Проте існують такі явища, у яких атоми діляться, атоми одного виду перетворюються на атоми інших видів. При цьому отримані штучно й такі атоми, які у природі не знайдено.

Але це явища вивчаються не хімією, а інший наукою – ядерної фізикою.

Як уже говорилося, існують інші речовини, до складу яких входять атоми водню і кисню. Але, незалежно від цього, входять ці атоми до складу молекул води, чи складу інших речовин – це атоми однієї й тієї ж хімічного елемента.

Хімічний елемент – певний вид атомів

Скільки всього є видів атомів?Сьогодні людині достовірно відомо про існування 118 видів атомів, тобто 118 хімічних елементів. З них у природі зустрічаються 90 видів атомів, інші отримані штучно у лабораторіях.

Символи хімічних елементів

У хімії позначення хімічних елементів використовують хімічну символіку. Це мова хімії. Для розуміння мови будь-якою мовою необхідно знати букви, в хімії так само. Щоб розуміти та описувати властивості речовин, та зміни, що відбуваються з ними, насамперед необхідно знати символи хімічних елементів.

В епоху алхімії хімічних елементів було відомо набагато менше, ніж зараз. Алхіміки ототожнювали їх із планетами, різними тваринами, античними божествами.

В даний час в усьому світі користуються системою позначень, запровадженою шведським хіміком Йонсом Якобом Берцеліусом. У його системі хімічні елементи позначають початкову або одну з наступних літер латинської назви даного елемента. Наприклад, елемент срібло позначається символом – Ag (лат. Argentum).Нижче наведено символи, вимови символів та назви найбільш поширених хімічних елементів. Їх треба завчити на згадку!

Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва

Російський хімік Дмитро Іванович Менделєєв першим упорядкував різноманітність хімічних елементів, і виходячи з відкритого їм Періодичного Закону склав Періодичну Систему хімічних елементів.

Як влаштовано Періодичну систему хімічних елементів?

На малюнку 58 зображено короткоперіодний варіант Періодичної системи.

Періодична система складається з вертикальних стовпців та горизонтальних рядків. Горизонтальні рядки називаються періодами. На сьогоднішній день усі відомі елементи розміщуються у семи періодах. Періоди означають арабськими цифрами від 1 до 7.

Періоди 1–3 складаються з ряду елементів – їх називають малими.Періоди 4–7 складаються із двох рядів елементів, їх називають великими.

Вертикальні стовпці Періодичної системи називають групами елементів. Усього груп вісім, і їх позначення використовують римські цифри від I до VIII.Виділяють головні та побічні підгрупи.

Періодична система- Універсальний довідник хіміка, з її допомогою можна отримати інформацію про хімічні елементи.

Існує ще один вид Періодичної системи – довгооперіодний.

У довгооперіодній формі Періодичної Системи елементи згруповані інакше, і розподілені на 18 груп. У даному варіанті

Періодичної системиелементи згруповані за «родинами», тобто у кожній групі елементів розташовані елементи зі схожими, схожими властивостями. В даному варіанті Періодичної системи, номери груп, як і періодів, позначають арабськими цифрами

Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва

Характеристики елемента в Періодичній системі

Поширеність хімічних елементів у природі

Атоми елементів, які у природі, розподілені у 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% становлять атоми гелію - другий елемент Періодичної Системи. Інші 0,1% припадає на всі інші елементи.

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

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

Робимо висновки зі статті про Хімічні елементи.

• Хімічний елемент– певний вид атомів
• Сьогодні людині достовірно відомо про існування 118 видів атомів, тобто 118 хімічних елементів. З них у природі зустрічаються 90 видів атомів, інші – отримані штучно у лабораторіях
• Існує два варіанти Періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва - короткоперіодний та довгоперіодний
• Сучасна хімічна символіка утворена від латинських назв хімічних елементів
• Періоди– горизонтальні рядки Періодичної системи. Періоди поділяють на малі та великі
• Групи– вертикальні рядки періодичної таблиці. Групи поділяють на головні та побічні

СТАТТЯ ТРЕТЯ.
Алхімічні елементи. Елементи, назви яких пов'язані з їх властивостями або способом відкриття.

Вважається, що в XIII-XVII століттях алхіміки відкрили п'ять нових елементів (щоправда, їх елементарність доведена була значно пізніше). Йдеться про фосфор, миш'як, сурму, вісмут і цинк. Дивовижний збіг – чотири з п'яти елементів знаходяться в одній групі. Якщо ж врахувати, що відкриття цинку було, по суті, перевідкриттям (металевий цинк виплавляли ще в Стародавній Індії та Римі), то виходить, що алхіміки відкривали виключно елементи п'ятої групи.

Цинк
Назву металу ввів у російську мову М.В. Ломоносов – від німецької Zink. Ймовірно, воно походить від давньонімецького tinka- білий дійсно найпоширеніший препарат цинку - оксид ZnO ("філософська вовна" алхіміків) має білий колір.

Фосфор
Коли в 1669 році гамбурзький алхімік Хеннінг Бранд відкрив білу модифікацію фосфору, він був уражений його свіченням у темряві (насправді світиться не фосфор, а його пари при їх окисленні киснем повітря). Нова речовина одержала назву, яка в перекладі з грецької означає „несе світло“. Тож „світлофор“ – лінгвістично те саме, що й „Люцифер“. До речі, греки називали Фосфоросом ранкову Венеру, яка передвіщала схід сонця.

Миш'як
Російська назва, найбільш ймовірно, пов'язана з отрутою яким труїли мишей, крім іншого, за кольором сірий миш'як нагадує мишу. Латинське arsenicumперегукується з грецькому „арсенікос“ - чоловічий, мабуть, по сильному дії сполук цього елемента. А для чого їх використовували, завдяки художній літературізнають усі.

Сурма
У хімії цей елемент має три назви. Російське слово"сурма" походить від турецького "сюрме" - натирання або чорніння брів у давнину фарбою для цього служив тонко розмелений чорний сульфід сурми Sb2S3 ("Ти постом говей, не сурми брів". - М. Цвєтаєва). Латинська назва елемента ( stibium) походить від грецького „стибі“ - косметичного засобу для підведення очей та лікування очних хвороб. Солі сурм'яної кислоти називають антимонітами, назва, можливо, пов'язана з грецьким "антемон" - квітка зростки голчастих кристалів сурм'яного блиску Sb2S2 схожі на квіти.

Вісмут
Ймовірно, це спотворене німецьке „ weisse Masse- біла маса з давнини були відомі білі з червоним відтінком самородки вісмуту. До речі, в західно європейських мовах(крім німецької) назва елемента починається на „b“ ( bismuth). Заміна латинського „b“ російською „в“ - поширене явище Abel- Авель, Basil- Василю, basilisk- василіск, Barbara- Варваро, barbarism- варварство, Benjamin- Веніамін, Bartholomew- Варфоломію, Babylon- Вавилон, Byzantium- Візантія, Lebanon- Ліван, Libya- Лівія, Baal- Ваал, alphabet- алфавіт… Можливо перекладачі вважали, що грецька „бета“ – це російська „в“.

Елементи, названі за їх властивостями чи властивостями їх сполук.

Фтор
Протягом тривалого часу були відомі тільки похідні цього елемента, у тому числі виключно їдка фтороводородна (плавикова) кислота, що розчиняє навіть скло і залишає на шкірі дуже важкі опіки, що важко загоюються. Природу цієї кислоти встановив у 1810 році французький фізик та хімік А.М. Ампер; він і запропонував для відповідного елемента (якого було виділено набагато пізніше, у 1886 році) назву: від грец. "Фторос" - руйнування, загибель.

Хлор
По-грецьки „хлорос“ – жовто-зелений Саме такий колір має цей газ. Той самий корінь - у слові "хлорофіл" (від грецьк. "хлорос" і "філон" - лист).

Бром
По-грецьки "бромос" - смердючий. Задушливий запах брому схожий запах хлору.

Осмій
По-грецьки "осмі" - запах. Хоча сам метал не пахне, досить неприємним запахом, схожим на запах хлору і часнику, має досить леткий тетраоксид осмію OsO4.

Йод
По-грецьки „іодес“ – фіолетовий. Такий колір мають пари цього елемента, а також його розчини в несольватуючих розчинниках (алкани, чотирихлористий вуглець та ін.)

Хром
По-грецьки "хрома" - забарвлення, колір. Багато сполук хрому яскраво забарвлені: оксиди - зелений, чорний і червоний кольори, гідратовані солі Cr(III) - зелений і фіолетовий, а хромати і дихромати - жовтий і оранжевий.

Іридій
Елемент названий по суті так само, як і хром; по-грецьки „ірис“ („іридос“) – веселка, Іріда – богиня веселки, вісниця богів. Дійсно, кристалічний IrCl – мідно-червоний, IrCl2 – темно-зелений, IrCl3 – оливково-зелений, IrCl4 – коричневий, IrF6 – жовтий, IrS, Ir2O3 та IrBr4 – сині, IrO2 – чорний. Того ж походження і слова "іризація" - райдужне забарвлення поверхні деяких мінералів, країв хмар, а також "ірис" (рослина), "ірисова діафрагма" і навіть "ірит" - запалення райдужної оболонки ока.

Родій
Елемент було відкрито 1803 року англійським хімікомУ.Г. Волластон. Він розчинив самородну американську платину в царській горілці; після нейтралізації надлишку кислоти їдким натром та відділення платини та паладію у нього залишився рожево-червоний розчин, гексахлородату натрію Na3RhCl6, з якого і був виділений новий метал. Його назва вироблена від грецьких слів „родон“ – троянда та „родеос“ – рожево-червоний.

Празеодим та неодим
У 1841 році К. Мосандер розділив „ланту нову землюна дві нові „землі“ (тобто оксиди). Одна з них являла собою оксид лантану, інша була дуже схожа на неї і отримала назву „дидимія“ - від грець. "Дідімос" - близнюк. В 1882 К. Ауер фон Вельсбах зумів розділити на компоненти і дидимію. Виявилося, що це суміш оксидів двох нових елементів. Один із них давав солі зеленого кольору, і цей елемент Ауер назвав празеодимом, тобто "зеленим близнюком" (від грец. "Празідос" - світло-зелений). Другий елемент давав солі рожево-червоного кольору, його назвали неодимом, тобто „новим близнюком“.

Талій
Англійський фізик та хімік Вільям Крукс, фахівець у галузі спектрального аналізу, вивчаючи відходи сірчанокислотного виробництва, записав 7 березня 1861 року в лабораторному журналі: „Зелена лінія в спектрі, що дається деякими порціями селенових залишків, не обумовлена ​​ні сіркою, селеном; ні кальцієм, барієм, стронцієм; ні калієм, натрієм, літієм“. Справді, це була лінія нового елемента, назва якого виготовлена ​​від грецької thallos- Зелена гілка. До вибору назви Крукс підійшов романтично: „Я вибрав цю назву, бо зелена лінія відповідає спектру та перегукується зі специфічною яскравістю свіжого кольору рослин нині“.

Індій
1863 року в німецькому „Журналі практичної хіміїз'явилося повідомлення директора Металургійної лабораторії Фрейберзької гірничої академії Ф. Райха та його асистента Т. Ріхтера про відкриття нового металу. Аналізуючи місцеві поліметалеві руди у пошуках нещодавно відкритого талію, автори „помітили невідому досі індиговосину лінію“. І далі вони пишуть: „Ми отримали у спектроскопі настільки яскраву, різку та стійку синю лінію, що без вагань дійшли висновку про існування невідомого металу, який ми пропонуємо назвати індією“. Концентрати солей нового елемента виявлялися навіть без спектроскопа - по інтенсивному синьому фарбуванню полум'я пальника Цей колір дуже схожий на колір барвника індиго, звідси - назва елемента.

Рубідій та цезій
Це перші хімічні елементи, відкриті на початку 60-х років XVIII століття Г. Кірхгофом та Р. Бунзеном за допомогою розробленого ними методу – спектрального аналізу. Цезій названий по яскраво-блакитній лінії у спектрі (лат. caesius – блакитний), рубідій – по лініях у червоній частині спектру (лат. rubidus- червоний). Для отримання кількох грамів солей нових лужних металівдослідники переробили 44 тонни мінеральної водиз Дюркхейму і понад 180 кг мінералу лепідоліту - алюмосилікату складу K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH)2, в якому у вигляді домішок присутні оксиди рубідії та цезію.

Водень та кисень
Ці назви - дослівний переклад російською з латини ( hydrogenium, oxygenium). Їх вигадав А.Л. Лавуазьє, який помилково вважав, що кисень „народжує“ всі кислоти. Логічніше було б зробити навпаки: назвати кисень воднем (цей елемент теж „народжує“ воду), а водень – киснем, оскільки він входить до складу всіх кислот.

Азот
Французька назва елемента (azote) також запропонувала Лавуазьє - від грецької негативної приставки„a“ та слова „зое“ – життя (той самий корінь у слові „зоологія“ та його похідних – зоопарк, зоогеографія, зооморфізм, зоопланктон, зоотехнік тощо). Назва не зовсім вдала: азот, хоч і не придатний для дихання, для життя абсолютно необхідний, оскільки входить до складу будь-якого білка, будь-який нуклеїнової кислоти. Того ж походження та німецька назва Stickstoff- Задушлива речовина. Корінь „азо“ є у міжнародних назвах „азид“, „азоз'єднання“, „азин“ та інших. А ось латинське nitrogeniumта англійська nitrogenпоходять від давньоєврейського „нетер“ (грец. „нітрон“, лат. nitrum); так у давнину називали природну луг - соду, а пізніше - селітру.

Радій та радон
Назви, спільні для всіх мов, походять від латинських слів radius- промінь та radiare- Випускати промені. Так подружжя Кюрі, що відкрило радій, позначило його здатність випромінювати невидимі частинки. Того ж походження слова „радіо“, „радіація“ та їх незліченні похідні (у словниках можна знайти більше сотні таких слів, починаючи від застарілої радіоли та закінчуючи сучасною радіоекологією). При розпаді радію виділяється радіоактивний газ, який назвали еманацією радію (від лат. emanatio- закінчення), а потім радоном - за аналогією з назвами ряду інших шляхетних газів (а може бути, просто за початковими і кінцевими буквами запропонованої Е. Резерфордом англійської назви radium emanation).

Актиній та протактиній
Назва цим радіоактивним елементам дано за аналогією з радієм: грецькою „актис“ - випромінювання, світло. Хоча протактіній був відкритий в 1917 році, тобто на 18 років пізніше актинія, в так званому природному радіоактивному рядуактинія (який починається з урану-235) протактіній стоїть раніше; звідси та його назва: від грецького „протос“ – перший, вихідний, початковий.

Астат
Цей елемент був отриманий в 1940 штучно - опроміненням на циклотроні вісмуту альфа-частинками. Але лише через сім років автори відкриття - американські фізикиД. Корсон, К. Макензі та Е. Сегре дали цьому елементу назву, вироблену від грецького слова „астатос“ - нестійкий, хисткий (того ж кореня слово „статика“ та безліч його похідних). Найдовгоживучий ізотоп елемента має період напіврозпаду 7,2 години – тоді здавалося, що це дуже мало.

Аргон
Шляхетний газ, виділений 1894 року з повітря англійськими вченими Дж.У. Релеєм та У. Рамзаєм, не вступав у реакції з жодною речовиною, за що й отримав свою назву - від грецької негативної приставки „а“ та слова „ергон“ – справа, діяльність. Від цього кореня - і позасистемна одиниця енергії ерг, і слова "енергія", "енергійний" тощо. Назву "аргон" запропонував хімік Мазан, який головував на зборах Британської асоціації в Оксфорді, де Релей і Рамзай виступили з повідомленням про відкриття нового газу. У 1904 році хімік Рамзай за відкриття в атмосфері аргону та інших благородних газів отримав Нобелівську премію з хімії, а фізик Джон Вільям Стретт (лорд Релей) того ж року і, по суті, за те саме відкриття отримав Нобелівську премію з фізики. Мабуть, це єдиний випадок такого роду. Поки аргон підтверджує свою назву - не отримано жодної його стабільної сполуки, якщо не вважати сполуки включення з фенолом, гідрохіноном, ацетоном.

Платина
Коли іспанці в Америці в середині XVI століття познайомилися з новим для себе металом, дуже схожим на срібло. plata), вони дали йому дещо зверхню назву platina, буквально „маленьке срібло“, „срібло“. Пояснюється це тугоплавкістю платини (близько 1770 ° С), яка не піддавалася переплавлення.

Молібден
По-грецьки „молібдос“ – свинець, звідси латинське molibdaena- так у середні віки називали і свинцевий блиск PbS, і більш рідкісний молібденовий блиск (MoS2), та інші схожі мінерали, що залишали чорний слід на папері, у тому числі графіт і сам свинець (недарма по-німецьки олівець) Bleistift, тобто свинцевий стрижень). Наприкінці XVIII століття із молібденового блиску (молібденіту) виділили новий метал; на пропозицію Й.Я. Берцеліуса його назвали молібденом.

Вольфрам
Мінерал із такою назвою здавна був відомий у Німеччині. Це змішаний вольфрамат заліза-марганцю x FeWO4 · y MnWO4. Через тяжкість його часто брали за олов'яну руду, з якої, проте, ніякі метали не виплавлялися. Підозріле ставлення гірників до цієї ще однієї "диявольської" руди (згадаймо про нікель і кобальт) позначилося і на її назві: Wolfнімецькою - вовк. А що таке „рам“? Є така версія: у давньонімецькій Ramm- баран; виходить, що нечиста сила „пожирає“ метал, як вовк барана. Але можна припустити й інше: у південнонімецькому, швейцарському та австрійському діалектах німецької мовиі зараз є дієслово rahm(читається „рам“), який означає „знімати вершки“, „брати собі найкращу частину“. Тоді замість "вовки - вівці" виходить інша версія: "вовк" забирає собі найкращу частину і гірникам нічого не залишається. Слово „вольфрам“ є в німецькій та російській мовах, тоді як в англійській та французькій від нього залишився лише знак W у формулах та назва мінералу вольфраміту; в інших випадках – лише „тунгстен“. Так, колись Берцеліус назвав важкий мінерал, з якого К.В. Шееле в 1781 виділив оксид вольфраму. Шведською tung sten- важкий камінь, звідси назва металу. До речі, потім цей мінерал (CaWO4) на вшанування вченого назвали шеелітом.

Елементи, назви яких пов'язані зі способом їхнього відкриття.

Літій
Коли 1817 року учень Берцеліуса шведський хімік І.А. Арфведсон виявив в одному з мінералів нову "вогнепостійну лугу досі невідомої природи", його вчитель запропонував назвати її "літіоном" - від грецького "літос" - камінь, так як ця луг, на відміну від вже відомих натрієвої та калієвої, вперше була виявлено у „царстві“ каміння. За елементом закріпилася назва "літій". Цей же грецький корінь- у словах „літосфера“, „літографія“ (відбиток з кам'яної форми) та інших.

Натрій
У XVIII столітті назва „натрон“ (див. „Азот“) закріпилася за „мінеральною лугою“ – їдким натром. Зараз у хімії „натронне вапно“ - суміш гідроксидів натрію та кальцію. Так що натрій і азот - два абсолютно несхожі елементи - мають, виявляється, загальне (якщо виходити з латинських назв nitrogeniumі natrium) походження. Англійське та французька назвиелемента ( sodium) походять, ймовірно, від арабського „сувад“ - так араби називали прибережну морську рослину, попел якої, на відміну від більшості інших рослин, містить карбонат не калію, а натрію, тобто соду.

Калій
Арабською "аль-калі" - продукт, що отримується із золи рослин, тобто карбонат калію. Досі цю золу сільські жителівикористовують для підживлення рослин калієм; наприклад, у золі соняшнику калію більше 30%. Англійська назва елемента potassium, Як і російське "поташ", запозичене з мов німецької групи; німецькою та голландською ash- зола, pot- горщик, тобто поташ - це "зола з горщика". Раніше карбонат калію отримували, випаровуючи у чанах витяжку із золи.

Кальцій
Римляни словом calx(нар. відмінок calcis) називали все м'яке каміння. Згодом ця назва закріпилася тільки за вапняком (недарма крейда англійською - chalk). Це слово використовували для вапна - продукту випалу карбонату кальцію. Алхіміки кальцинацією називали процес випалу. Звідси кальцинована сода - безводний карбонат натрію, що виходить при прожарюванні кристалічного карбонату Na2CO3 10H2O. Вперше кальцій отримав із вапна в 1808 році Г. Деві, він же дав назву новому елементу. Кальцій – родич калькулятору: у римлян calculus(зменшуюче від calx) - дрібний камінчик, галька. Такі камені використовували для простих розрахунків за допомогою дошки з прорізами - абака, предка російських рахівниць. Усі ці слова залишили слід у європейських мовах. Так, англійською calx- окалина, зола, а також вапно; calcimine- вапняний розчин для побілки; calcination- прожарювання, випалювання; calculus- камінь у нирках, сечовому міхурі, а також літочислення (диференціальне та інтегральне) у вищій математиці; calculate- Вираховувати, розраховувати. У сучасному італійською мовою, який найближчий до латинського, calcolo- це обчислення, і камінь.

Барій
1774 року шведські хіміки К.В. Шееле та Ю.Г. Ган виділили з мінералу важкого шпату (BaSO4) нову „землю“, яку назвали баритом; грецькою "барос" - важкість, "баріс" - важкий. Коли у 1808 році з цієї „землі“ (BaO) було за допомогою електролізу виділено новий метал, його назвали барієм. Тож у барію теж є несподівані та практично не пов'язані один з одним „родичі“; серед них – барометр, барограф, барокамера, баритон – низький („важкий“) голос, баріони – важкі елементарні частинки.

Бор
Араби словом "бурак" називали багато солі білого кольорурозчинні у воді. Одна з таких солей – бура, природний тетраборат натрію Na2B4O7 · 10H2O. З бури в 1702 була шляхом прожарювання отримана борна кислота, а з неї в 1808 Л. Гей-Люссак і Л. Тенар незалежно один від одного виділили новий елемент, бор.

Алюміній
Його відкрив фізик та хімік X.К. Ерстед у 1825 році. Назва походить від латинського alumen(нар. відмінок aluminis) - так називали галун (подвійний сульфат калію-алюмінію KAl(SO4)2·12H2O), їх використовували як протраву при фарбуванні тканин. Латинська назва, ймовірно, походить від грецького "халме" - розсіл, соляний розчин. Цікаво, що в Англії алюміній – це aluminium, а в США - aluminum.

Лантан
У 1794 році фінський хімік Ю. Гадолін у мінералі цериту виявив нову „ітрієву землю“. Через дев'ять років у тому ж мінералі Й. Берцеліус та В. Хізінгер знайшли ще одну „землю“, яку назвали церієвою. З цих "земель" згодом виділили оксиди ряду рідкісноземельних елементів. Один із них, відкритий у 1839 році, на пропозицію Берцеліуса, назвали лантаном - від грецьк. "Лантанейн" - ховатися: новий елемент десятки років "ховався" від хіміків.

Кремній
Російська назва елемента, дана йому Г.І. Гессом у 1831 році, походить від старослов'янського слова"Кремень" - твердий камінь. Таке ж походження латинського silicium(і міжнародного „силікату“): silex- камінь, камінь, а також скеля, скеля. Зрозуміло, що скелі з м'якого каміння не бувають.

Цирконій
Назва походить від перського „царгун“ – забарвлений у золотистий колір. Таке забарвлення має один із різновидів мінералу циркону (ZrSiO4) - дорогоцінний камінь гіацинт. Діоксид цирконію („цирконова земля“) виділив із цейлонського циркону у 1789 році німецький хімік М.Г. Клапрот.

Технецький
Назва відображає штучне отримання цього елемента: нікчемні кількості технеції були синтезовані в 1936 при опроміненні молібдену в циклотроні ядрами дейтерію. По-грецьки „технетос“ і означає „штучний“.

"Хімія і життя - XXI століття"

Дуже багато різних речей та предметів, живих та неживих тіл природи нас оточує. І всі вони мають свій склад, будову, властивості. У живих істотах протікають найскладніші біохімічні реакції, що супроводжують процеси життєдіяльності Неживі тіла виконують різні функції в природі та житті біомаси та мають складний молекулярний та атомарний склад.

Але всі разом об'єкти планети мають спільну особливість: вони складаються з безлічі найдрібніших структурних частинок, які називають атомами хімічних елементів. Настільки дрібних, що неозброєним поглядом їх не розглянути. Що таке хімічні елементи? Якими характеристиками вони мають і звідки стало відомо про їхнє існування? Спробуємо розібратися.

Поняття про хімічні елементи

У загальноприйнятому розумінні хімічні елементи – це лише графічне відображенняатомів. Частинок, з яких складається все, що існує у Всесвіті. Тобто питанням "що таке хімічні елементи" можна дати таку відповідь. Це складні дрібні структури, сукупності всіх ізотопів атомів, об'єднані загальною назвою, що мають своє графічне позначення (символ)

На сьогоднішній день відомо про 118 елементів, які відкриті як у природних умовах, так і синтетично шляхом здійснення ядерних реакцій та ядер інших атомів. Кожен з них має набір характеристик, своє місцезнаходження в загальній системі, історію відкриття та назву, а також виконує певну роль у природі та житті живих істот. Вивчення цих особливостей займається наука хімія. Хімічні елементи – це основа для побудови молекул, простих та складних сполук, а отже, хімічних взаємодій.

Історія відкриття

Саме розуміння те, що таке хімічні елементи, прийшло лише XVII столітті завдяки роботам Бойля. Саме він уперше заговорив про це поняття і дав йому таке визначення. Це неподільні маленькі прості речовини, з яких складається все навколо, у тому числі всі складні.

До цієї роботи панували погляди алхіміків, які визнавали теорію чотирьох стихій - Емпідокла та Арістотеля, а також відкрили "горючі початку" (сірка) і "металеві початку" (ртуть).

Майже все XVIII століття була поширена абсолютно хибна теорія флогістона. Проте вже наприкінці цього періоду Антуан Лоран Лавуазьє доводить, що вона неспроможна. Він повторює формулювання Бойля, але при цьому доповнює її першою спробою систематизації всіх відомих на той момент елементів, розподіливши їх на чотири групи: метали, радикали, землі, неметали.

Наступний великий кроку розумінні того, що таке хімічні елементи робить Дальтон. Йому належить заслуга відкриття атомної маси. На основі цього він розподіляє частину відомих хімічних елементів у порядку зростання їхньої атомної маси.

Стабільно інтенсивний розвиток науки і техніки дозволяє робити низку відкриттів нових елементів у складі природних тіл. Тому до 1869 - часу великого творіння Д. І. Менделєєва - науці стало відомо про існування 63 елементів. Робота російського вченого стала першою повною і назавжди закріпилася класифікацією цих частинок.

Будова хімічних елементів на той момент не була встановлена. Вважалося, що атом неподільний, що це найдрібніша одиниця. З відкриттям явища радіоактивності доведено, що він ділиться на структурні частини. Майже кожен при цьому існує у формі декількох природних ізотопів (аналогічних частинок, але з іншою кількістю структур нейтронів, від чого змінюється атомна маса). Таким чином, до середини минулого століття вдалося досягти порядку у визначенні поняття хімічного елемента.

Система хімічних елементів Менделєєва

В основу вчений поклав різницю в атомній масі і зумів геніальним чином розмістити всі відомі хімічні елементи в порядку її зростання. Проте вся глибина та геніальність його наукового мисленняі передбачення полягала в тому, що Менделєєв залишив порожні місця у своїй системі, відкриті осередки ще для невідомих елементів, які, на думку вченого, у майбутньому будуть відкриті.

І все вийшло так, як він сказав. Хімічні елементи Менделєєва з часом заповнили всі порожні комірки. Було відкрито кожну передбачену вченим структуру. І тепер ми можемо сміливо говорити, що система хімічних елементів представлена ​​118 одиницями. Щоправда, три останніх відкриттяпоки що офіційно не підтверджено.

Сама по собі система хімічних елементів відображається графічно таблицею, в якій елементи розташовуються згідно з ієрархічною їх властивістю, зарядами ядер та особливостями будови електронних оболонок їх атомів. Так, є періоди (7 штук) – горизонтальні ряди, групи (8 штук) – вертикальні, підгрупи (головна та побічна в межах кожної групи). Найчастіше окремо в нижні шари таблиці виносяться два ряди сімейств – лантаноїди та актиноїди.

Атомна маса елемента складається з протонів і нейтронів, сукупність яких має назву "масове число". Кількість протонів визначається дуже просто - воно дорівнює порядковому номеру елемента в системі. Оскільки атом загалом - система електронейтральна, тобто яка має взагалі ніякого заряду, то кількість негативних електронів завжди дорівнює кількості позитивних частинок протонів.

Таким чином, характеристика хімічного елемента може бути дана за його положенням у періодичній системі. Адже в осередку описано практично все: порядковий номер, а значить, електрони та протони, атомна маса (середнє значення всіх існуючих ізотопів даного елемента). Видно, в якому періоді знаходиться структура (означає, на стільки шарах будуть розташовуватися електрони). Також можна передбачити кількість негативних частинокна останньому енергетичному рівні для елементів головних підгруп - воно дорівнює номеру групи, в якій розміщується елемент.

Кількість нейтронів можна розрахувати, якщо відняти масового числапротони, тобто порядковий номер. Таким чином, можна одержати і скласти цілу електронно-графічну формулу для кожного хімічного елемента, яка точно відображатиме його будову і показуватиме можливі та виявлені властивості.

Поширення елементів у природі

Вивченням цього питання займається ціла наука – космохімія. Дані показують, що розподіл елементів на планеті повторює такі самі закономірності у Всесвіті. Головним джерелом ядер легких, важких та середніх атомів є ядерні реакції, що відбуваються в надрах зірок - нуклеосинтез Завдяки цим процесам Всесвіт і космічний простірзабезпечили нашу планету всіма наявними хімічними елементами.

Всього з відомих 118 представників у природних природних джереллюдьми було виявлено 89. Це основні, найпоширеніші атоми. Хімічні елементи також були синтезовані штучно шляхом бомбардування ядер нейтронами (нуклеосинтез в лабораторних умовах).

Найчисленнішими вважаються прості речовини таких елементів, як азот, кисень, водень. Вуглець входить до складу всіх органічних речовин, Отже, також займає лідируючі позиції.

Класифікація з електронної будови атомів

Одна з найпоширеніших класифікацій усіх хімічних елементів системи – це розподіл їх на основі електронної будови. По тому, скільки енергетичних рівнів входить до складу оболонки атома і який містить останні валентні електрони, можна виділити чотири групи елементів.

S-елементи

Це такі, у яких останньою заповнюється s-орбіталь. До цього сімейства відносяться елементи першої групи головної підгрупи (або Всього один електрон на зовнішньому рівнівизначає подібні характеристикицих представників як сильні відновники.

Р-елементи

Усього 30 штук. Валентні електронирозташовуються на р-підрівні. Це елементи, що формують головні підгрупи з третьої по восьму групу, що належать до 3,4,5,6 періодів. У тому числі за властивостями зустрічаються як метали, і типові неметалеві елементи.

d-елементи та f-елементи

Це перехідні метали з 4 до 7 великий період. Усього 32 елементи. Прості речовини можуть виявляти як кислотні, так і основні властивості(Окислювальні та відновлювальні). Також амфотерні, тобто подвійні.

До f-родини належать лантаноїди та актиноїди, у яких останні електрони розташовуються на f-орбіталях.

Речовини, що утворюються елементами: прості

Також всі класи хімічних елементів здатні існувати як простих чи складних сполук. Так, простими прийнято вважати такі, які утворені з однієї і тієї ж структури різній кількості. Наприклад, Про 2 - кисень або дикисень, а Про 3 - озон. Таке явище зветься алотропії.

Прості хімічні елементи, що формують однойменні сполуки, притаманні кожному представнику періодичної системи. Але не всі вони однакові за властивостями, що виявляються. Так, існують прості речовини метали та неметали. Перші утворюють головні підгрупи з 1-3 групою і всі побічні підгрупи в таблиці. Неметали формують головні підгрупи 4-7 груп. У восьму основну входять спеціальні елементи - благородні чи інертні гази.

Серед усіх відкритих на сьогодні простих елементів відомі за звичайних умов 11 газів, 2 рідкі речовини(бром і ртуть), решта - тверді.

Складні сполуки

До таких прийнято відносити всі, що складаються із двох і більше хімічних елементів. Прикладів маса, адже хімічних сполук відомо понад 2 мільйони! Це солі, оксиди, основи та кислоти, складні комплексні з'єднаннявсі органічні речовини.