Tutti gli elementi chimici. Elementi chimici

Un elemento chimico è un termine collettivo che descrive un insieme di atomi di una sostanza semplice, cioè che non può essere divisa in costituenti più semplici (in termini di struttura delle loro molecole). Immagina di ricevere un pezzo di ferro puro e di chiederti di scomponerlo in ipotetici costituenti usando qualsiasi dispositivo o metodo che i chimici abbiano mai inventato. Tuttavia, non c'è niente che tu possa fare, il ferro non si dividerà mai in qualcosa di più semplice. Una sostanza semplice - il ferro - corrisponde all'elemento chimico Fe.

Definizione teorica

Il fatto sperimentale osservato sopra può essere spiegato usando la seguente definizione: un elemento chimico è un insieme astratto di atomi (non molecole!) Della corrispondente sostanza semplice, cioè atomi dello stesso tipo. Se ci fosse un modo per guardare ciascuno dei singoli atomi nel pezzo di ferro puro menzionato sopra, allora sarebbero tutti uguali: atomi di ferro. Al contrario, un composto chimico come l'ossido di ferro contiene sempre almeno due diversi tipi di atomi: atomi di ferro e atomi di ossigeno.

Termini che dovresti conoscere

Massa atomica: la massa di protoni, neutroni ed elettroni che costituiscono un atomo di un elemento chimico.

Numero atomico: il numero di protoni nel nucleo di un atomo di un elemento.

Simbolo chimico: una lettera o una coppia di lettere latine che rappresentano la designazione di questo elemento.

Composto chimico: sostanza costituita da due o più elementi chimici combinati tra loro in una certa proporzione.

Metallo: elemento che perde elettroni in reazioni chimiche con altri elementi.

metalloide: un elemento che reagisce a volte come un metallo ea volte come un non metallo.

Metalloide: elemento che cerca di ottenere elettroni in reazioni chimiche con altri elementi.

Tavola periodica degli elementi chimici: un sistema per classificare gli elementi chimici in base al loro numero atomico.

elemento sintetico: uno che si ottiene artificialmente in laboratorio e, di regola, non si trova in natura.

Elementi naturali e sintetici

Novantadue elementi chimici si trovano naturalmente sulla Terra. Il resto è stato ottenuto artificialmente in laboratorio. Un elemento chimico sintetico è tipicamente il prodotto di reazioni nucleari in acceleratori di particelle (dispositivi utilizzati per aumentare la velocità di particelle subatomiche come elettroni e protoni) o reattori nucleari (dispositivi utilizzati per controllare l'energia rilasciata dalle reazioni nucleari). Il primo elemento sintetico ottenuto con numero atomico 43 fu il tecnezio, scoperto nel 1937 dai fisici italiani C. Perrier ed E. Segre. A parte il tecnezio e il promezio, tutti gli elementi sintetici hanno nuclei più grandi di quelli dell'uranio. L'ultimo elemento chimico sintetico a prendere il nome è il livermorio (116), e prima era il flerovio (114).

Due dozzine di elementi comuni e importanti

NomeSimboloPercentuale di tutti gli atomi *

Proprietà degli elementi chimici

(in condizioni normali della stanza)

Nell'universoNella crosta terrestreIn acqua di mare

Nel corpo umano

AlluminioAl- 6,3 - - Metallo leggero e argentato
CalcioCirca- 2,1 - 0,02

Parte di minerali naturali, conchiglie, ossa

CarbonioINSIEME A- - - 10,7 La base di tutti gli organismi viventi
CloroCl- - 0,3 - Gas velenoso
RameCu- - - - Solo metallo rosso
OroAu- - - - Solo metallo giallo
ElioLui7,1 - - - Gas molto leggero
Idrogenon92,8 2,9 66,2 60,6 Il più leggero di tutti gli elementi; gas
Iodioio- - - -

Metalloide; usato come antisettico

Ferro da stiroFe- 2,1 - -

Metallo magnetico; utilizzato per la produzione di ferro e acciaio

CondurrePb- - - - Metallo morbido e pesante
MagnesioMg- 2,0 - - Metallo molto leggero
MercurioHg- - - -

Metallo liquido; uno dei due elementi liquidi

NichelNi- - - -

Metallo resistente alla corrosione; usato in monete

Azoton- - - 2,4 Gas, il principale componente dell'aria
Ossigenooh- 60,1 33,1 25,7

Gas, secondo importante

componente aria

FosforoR- - - 0,1 Metalloide; importante per le piante
PotassioA- 1.1 - -

Metallo; importante per le piante; comunemente indicato come "potassa"

* Se non viene specificato alcun valore, l'elemento è inferiore allo 0,1 percento.

Il Big Bang come causa principale della formazione della materia

Qual è stato il primo elemento chimico nell'universo? Gli scienziati ritengono che la risposta a questa domanda risieda nelle stelle e nei processi mediante i quali si formano le stelle. Si ritiene che l'universo abbia avuto origine in un determinato momento tra 12 e 15 miliardi di anni fa. Fino a questo momento, nulla di ciò che esiste, tranne l'energia, non viene pensato. Ma è successo qualcosa che ha trasformato questa energia in un'enorme esplosione (chiamata Big Bang). Nei secondi dopo il Big Bang, la materia iniziò a formarsi.

Le prime forme più semplici di materia ad apparire furono i protoni e gli elettroni. Alcuni di loro si combinano per formare atomi di idrogeno. Quest'ultimo è costituito da un protone e un elettrone; è l'atomo più semplice che possa esistere.

Lentamente, per lunghi periodi di tempo, gli atomi di idrogeno iniziarono ad ammassarsi in specifiche regioni dello spazio, formando dense nubi. L'idrogeno in queste nubi è stato trascinato in formazioni compatte dalle forze gravitazionali. Alla fine, queste nubi di idrogeno sono diventate abbastanza dense da formare stelle.

Stelle come reattori chimici di nuovi elementi

Una stella è semplicemente una massa di materia che genera l'energia delle reazioni nucleari. La più comune di queste reazioni è una combinazione di quattro atomi di idrogeno per formare un atomo di elio. Una volta che le stelle hanno cominciato a formarsi, l'elio è diventato il secondo elemento ad apparire nell'universo.

Man mano che le stelle invecchiano, passano dalle reazioni nucleari idrogeno-elio ad altri tipi di reazioni nucleari. In essi, gli atomi di elio formano atomi di carbonio. Successivamente, gli atomi di carbonio formano ossigeno, neon, sodio e magnesio. Più tardi ancora, neon e ossigeno si combinano tra loro per formare il magnesio. Man mano che queste reazioni continuano, si formano sempre più elementi chimici.

I primi sistemi di elementi chimici

Oltre 200 anni fa, i chimici hanno iniziato a cercare modi per classificarli. A metà del XIX secolo si conoscevano circa 50 elementi chimici. Una delle domande che i chimici hanno cercato di risolvere. si riduce a quanto segue: un elemento chimico è una sostanza completamente diversa da qualsiasi altro elemento? O alcuni elementi sono in qualche modo collegati ad altri? C'è una common law che li unisce?

I chimici hanno proposto vari sistemi di elementi chimici. Ad esempio, il chimico inglese William Prout nel 1815 suggerì che le masse atomiche di tutti gli elementi sono multipli della massa dell'atomo di idrogeno, se lo prendiamo uguale all'unità, cioè devono essere numeri interi. A quel tempo, le masse atomiche di molti elementi erano già state calcolate da J. Dalton in relazione alla massa dell'idrogeno. Tuttavia, se per carbonio, azoto, ossigeno questo è approssimativamente il caso, il cloro con una massa di 35,5 non rientrava in alcun modo in questo schema.

Il chimico tedesco Johann Wolfgang Dobereiner (1780 - 1849) mostrò nel 1829 che tre elementi del cosiddetto gruppo degli alogeni (cloro, bromo e iodio) possono essere classificati in base alle loro masse atomiche relative. Il peso atomico del bromo (79,9) è risultato essere quasi esattamente la media dei pesi atomici del cloro (35,5) e dello iodio (127), cioè 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (vicino a 79,9). Questo è stato il primo approccio alla costruzione di uno dei gruppi di elementi chimici. Dobereiner scoprì altre due triadi di elementi del genere, ma non riuscì a formulare una legge periodica generale.

Come è apparsa la tavola periodica degli elementi chimici

La maggior parte dei primi schemi di classificazione non ebbe molto successo. Poi, intorno al 1869, fu fatta quasi una scoperta da parte di due chimici, e quasi contemporaneamente. Il chimico russo Dmitry Mendeleev (1834-1907) e il chimico tedesco Julius Lothar Meyer (1830-1895) proposero di organizzare elementi che hanno proprietà fisiche e chimiche simili in un sistema ordinato di gruppi, righe e periodi. Allo stesso tempo, Mendeleev e Meyer hanno sottolineato che le proprietà degli elementi chimici si ripetono periodicamente a seconda del loro peso atomico.

Oggi Mendeleev è generalmente considerato lo scopritore della legge periodica perché ha fatto un passo che Meyer non ha fatto. Quando tutti gli elementi si trovavano nella tavola periodica, apparivano alcune lacune. Mendeleev ha predetto che si tratta di posizioni per elementi che non sono ancora stati scoperti.

Tuttavia, è andato anche oltre. Mendeleev predisse le proprietà di questi elementi non ancora scoperti. Sapeva dove si trovavano sulla tavola periodica in modo da poter prevedere le loro proprietà. È interessante notare che ogni elemento chimico previsto da Mendeleev, il futuro gallio, scandio e germanio, fu scoperto meno di dieci anni dopo la pubblicazione della legge periodica.

Forma breve della tavola periodica

Ci sono stati tentativi di calcolare quante opzioni per una rappresentazione grafica del sistema periodico sono state proposte da diversi scienziati. Ne sono risultate più di 500. Inoltre, l'80% del numero totale di opzioni sono tabelle e il resto sono forme geometriche, curve matematiche, ecc. Di conseguenza, quattro tipi di tabelle hanno trovato applicazione pratica: corta, semilunga , lungo e scala (piramidale). Quest'ultimo è stato proposto dal grande fisico N. Bohr.

La figura seguente mostra la forma breve.

In esso, gli elementi chimici sono disposti in ordine crescente dei loro numeri atomici da sinistra a destra e dall'alto verso il basso. Quindi, il primo elemento chimico della tavola periodica idrogeno ha numero atomico 1 perché il nucleo degli atomi di idrogeno contiene uno e un solo protone. Allo stesso modo, l'ossigeno ha un numero atomico di 8, poiché i nuclei di tutti gli atomi di ossigeno contengono 8 protoni (vedi figura sotto).

I principali frammenti strutturali della tavola periodica sono periodi e gruppi di elementi. In sei periodi, tutte le celle sono riempite, il settimo non è ancora completato (sebbene gli elementi 113, 115, 117 e 118 siano stati sintetizzati nei laboratori, non sono ancora stati registrati ufficialmente e non hanno nomi).

I gruppi sono suddivisi in sottogruppi principali (A) e secondari (B). Gli elementi dei primi tre periodi, ciascuno contenente una riga riga, sono inclusi esclusivamente nei sottogruppi A. Gli altri quattro periodi includono due righe.

Gli elementi chimici nello stesso gruppo di solito hanno proprietà chimiche simili. Quindi, il primo gruppo è costituito da metalli alcalini, il secondo da metalli alcalino-terrosi. Gli elementi situati nello stesso periodo hanno proprietà che cambiano lentamente da un metallo alcalino a un gas nobile. La figura seguente mostra come cambia una delle proprietà - il raggio atomico - per i singoli elementi nella tabella.

Forma a lungo periodo della tavola periodica

È mostrato nella figura sottostante ed è diviso in due direzioni, riga e colonna. Ci sono sette linee di periodo, come nella forma breve, e 18 colonne chiamate gruppi o famiglie. Infatti l'aumento del numero dei gruppi da 8 nella forma corta a 18 in quella lunga si ottiene disponendo tutti gli elementi nei periodi a partire dal 4°, non in due, ma in una riga.

Per i gruppi vengono utilizzati due diversi sistemi di numerazione, come mostrato nella parte superiore della tabella. Il sistema numerico romano (IA, IIA, IIB, IVB, ecc.) è stato tradizionalmente popolare negli Stati Uniti. Un altro sistema (1, 2, 3, 4, ecc.) è tradizionalmente utilizzato in Europa ed è stato raccomandato per l'uso negli Stati Uniti diversi anni fa.

L'aspetto delle tavole periodiche nelle figure sopra è un po' fuorviante, così come qualsiasi tavola pubblicata. La ragione di ciò è che i due gruppi di elementi mostrati nella parte inferiore delle tabelle dovrebbero effettivamente trovarsi al loro interno. I lantanidi, ad esempio, appartengono al periodo 6 compreso tra bario (56) e afnio (72). Inoltre, gli attinidi appartengono al periodo 7 tra radio (88) e rutherfordio (104). Se fossero inseriti in un tavolo, diventerebbero troppo larghi per stare su un pezzo di carta o una carta da parati. Pertanto, è consuetudine posizionare questi elementi in fondo alla tabella.

Nel libro "Il chimico scettico" (1661). Boyle ha sottolineato che né i quattro elementi di Aristotele né i tre principi degli alchimisti possono essere riconosciuti come elementi. Gli elementi, secondo Boyle, sono corpi (sostanze) praticamente indecomponibili, costituiti da corpuscoli simili omogenei (costituiti da materia primaria), di cui sono composti tutti i corpi complessi e nei quali possono essere scomposti. I corpuscoli possono variare per forma, dimensione, massa. I corpuscoli da cui sono formati i corpi rimangono inalterati durante le trasformazioni di questi ultimi.

Tuttavia, Mendeleev fu costretto a fare diverse permutazioni nella sequenza degli elementi, distribuiti su peso atomico crescente, per osservare la periodicità delle proprietà chimiche, e anche a introdurre celle vuote corrispondenti a elementi non scoperti. Successivamente (nei primi decenni del XX secolo) divenne chiaro che la periodicità delle proprietà chimiche dipende dal numero atomico (la carica del nucleo atomico) e non dalla massa atomica dell'elemento. Quest'ultimo è determinato dal numero di isotopi stabili dell'elemento e dalla loro abbondanza naturale. Tuttavia, gli isotopi stabili di un elemento hanno masse atomiche che si raggruppano intorno a un certo valore, poiché gli isotopi con un eccesso o una mancanza di neutroni nel nucleo sono instabili e con un aumento del numero di protoni (cioè numero atomico), il aumenta anche il numero di neutroni che formano un nucleo stabile in aggregato. Pertanto, la legge periodica può anche essere formulata come dipendenza delle proprietà chimiche dalla massa atomica, sebbene questa dipendenza venga violata in diversi casi.

La moderna comprensione di un elemento chimico come un insieme di atomi caratterizzati dalla stessa carica nucleare positiva, pari al numero dell'elemento nella Tavola Periodica, è apparsa grazie ai fondamentali lavori di Henry Moseley (1915) e James Chadwick (1920) .

Elementi chimici conosciuti[ | ]

La sintesi di nuovi elementi (non presenti in natura) con un numero atomico superiore a quello dell'uranio (elementi transuranici) è stata effettuata inizialmente con l'ausilio della cattura multipla di neutroni da parte dei nuclei di uranio in condizioni di intenso flusso di neutroni nei reattori nucleari e ancora più intenso - in condizioni di un'esplosione nucleare (termonucleare). La successiva catena di decadimenti beta dei nuclei ricchi di neutroni porta ad un aumento del numero atomico e alla comparsa di nuclei figli con numero atomico Z> 92. Pertanto, il nettunio ( Z= 93), plutonio (94), americio (95), berkelio (97), einsteinio (99) e fermio (100). Anche il curio (96) e il californio (98) possono essere sintetizzati (e sono praticamente ottenuti) in questo modo, ma sono stati originariamente scoperti irradiando plutonio e curio con particelle alfa in un acceleratore. Gli elementi più pesanti, a partire dal Mendelevio (101), si ottengono solo agli acceleratori, quando i bersagli attinidi vengono irradiati con ioni leggeri.

Agli scopritori viene dato il diritto di proporre un nome per un nuovo elemento chimico. Tuttavia, questo nome deve seguire alcune regole. Il resoconto della nuova scoperta è stato verificato per diversi anni da laboratori indipendenti e, se confermato, dall'International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC; ing. Unione internazionale per la chimica pura e applicata, IUPAC) approva ufficialmente il nome del nuovo elemento.

Tutti i 118 elementi conosciuti a partire da dicembre 2016 hanno nomi permanenti approvati da IUPAC. Dal momento della domanda di scoperta fino all'approvazione della denominazione IUPAC, l'elemento compare sotto un nome sistematico provvisorio derivato dai numeri latini che costituiscono le cifre del numero atomico dell'elemento, ed è indicato con una tre lettere simbolo temporaneo formato dalle prime lettere di questi numeri. Ad esempio, il 118° elemento, oganesson, prima dell'approvazione formale del nome permanente aveva il nome provvisorio di ununoctium e il simbolo Uuo.

Gli elementi non aperti o non approvati sono spesso nominati usando il sistema usato da Mendeleev - con il nome dell'omologo superiore nella tavola periodica, con l'aggiunta dei prefissi "eka-" o (raramente) "dvi-", che significa numeri sanscriti "uno " e "due" (a seconda che l'omologo sia superiore di 1 o 2 periodi). Ad esempio, prima della scoperta del germanio (situato sotto il silicio nella tavola periodica e predetto da Mendeleev) era chiamato eka-silicio, l'oganeson (ununoktium, 118) è anche chiamato eka-radon e il flerovium (ununkvadium, 114) è chiamato eka -guida.

Classificazione [ | ]

Simboli di elementi chimici[ | ]

I simboli per gli elementi chimici sono usati come abbreviazioni per i nomi degli elementi. Come simbolo, di solito prendono la lettera iniziale del nome dell'elemento e, se necessario, aggiungono la successiva o una delle seguenti. Di solito queste sono le lettere iniziali dei nomi latini degli elementi: Cu - rame ( cuprum), Ag - argento ( argenteo), Fe - ferro ( ferrum), Au - oro ( aurum), Hg - ( idrargirum). Un tale sistema di simboli chimici fu proposto nel 1814 dal chimico svedese J. Berzelius. I simboli temporanei degli elementi utilizzati prima dell'approvazione ufficiale dei loro nomi e simboli permanenti sono costituiti da tre lettere, che significano i nomi latini di tre cifre nella notazione decimale del loro numero atomico (ad esempio, ununoctium - il 118esimo elemento - aveva il temporaneo denominazione Uuo). Viene utilizzato anche il sistema di notazione per gli omologhi superiori sopra descritto (Eka-Rn, Eka-Pb, ecc.).

I numeri più piccoli vicino al simbolo dell'elemento indicano: in alto a sinistra - massa atomica, in basso a sinistra - il numero ordinale, in alto a destra - la carica ionica, in basso a destra - il numero di atomi nella molecola:

Tutti gli elementi successivi al plutonio Pu (numero di serie 94) nel sistema periodico di D. I. Mendeleev sono completamente assenti nella crosta terrestre, sebbene alcuni di essi possano formarsi nello spazio durante le esplosioni di supernova [ ]. Le emivite di tutti gli isotopi conosciuti di questi elementi sono brevi rispetto alla vita della Terra. Le ricerche a lungo termine di ipotetici elementi naturali superpesanti non hanno ancora prodotto risultati.

La maggior parte degli elementi chimici, ad eccezione di alcuni più leggeri, è sorta nell'Universo principalmente durante la nucleosintesi stellare (elementi prima del ferro - a seguito della fusione termonucleare, elementi più pesanti - durante la cattura sequenziale dei neutroni da parte dei nuclei atomici e successivo decadimento beta, così come in una serie di altre reazioni nucleari). Gli elementi più leggeri (idrogeno ed elio - quasi completamente, litio, berillio e boro - in parte) si sono formati nei primi tre minuti dopo il Big Bang (nucleosintesi primaria).

Una delle principali fonti di elementi particolarmente pesanti nell'Universo dovrebbe essere, secondo i calcoli, la fusione di stelle di neutroni, con il rilascio di quantità significative di questi elementi, che successivamente partecipano alla formazione di nuove stelle e dei loro pianeti.

Elementi chimici come parte integrante dei prodotti chimici[ | ]

Gli elementi chimici formano circa 500 sostanze semplici. La capacità di un elemento di esistere sotto forma di varie sostanze semplici che differiscono nelle proprietà è chiamata allotropia. Nella maggior parte dei casi, i nomi delle sostanze semplici coincidono con i nomi degli elementi corrispondenti (ad esempio zinco, alluminio, cloro), tuttavia, nel caso dell'esistenza di più modificazioni allotropiche, i nomi di una sostanza semplice e di un elemento possono differire, ad esempio, ossigeno (diossigeno, O 2) e ozono (O 3) ; diamante, grafite e una serie di altre modificazioni allotropiche del carbonio esistono insieme a forme amorfe di carbonio.

In condizioni normali, esistono 11 elementi sotto forma di sostanze semplici gassose (,,,,,,,,,,), 2 - liquidi (e), il resto degli elementi forma solidi.

Guarda anche [ | ]

Elementi chimici:

Link [ | ]

  • B. M. Kedrov Evoluzione del concetto di elemento in chimica. M., 1956
  • Chimica e vita (chimica del sale). Parte 1. Concetti di chimica. M.: Casa editrice della RCTU im. D. I. Mendeleeva, 1997
  • Azimov A. Una breve storia della chimica. San Pietroburgo, Anfora, 2002
  • Bednyakov V. A. "Sull'origine degli elementi chimici" E. Ch. A. Ya., Volume 33 (2002), Parte 4 pp. 914-963.

Note (modifica) [ | ]

  1. Un team di autori. Il significato della parola "Elementi chimici" nella Grande Enciclopedia Sovietica (non specificato) ... Enciclopedia sovietica. Archiviato il 16 maggio 2014.
  2. Atomi ed elementi chimici.
  3. Classi di sostanze inorganiche.
  4. , insieme a. 266-267.
  5. Scoperta e assegnazione di elementi con numeri atomici 113, 115, 117 e 118 (non specificato) .
  6. In giro per il mondo - Elementi chimici
  7. Concetti di base della chimica.
  8. Marinov, A.; Roduškin, I.; Kolb, D.; Papà, A.; Kashiv, Y.; Brandt, R.; Gentry, R.V.; Miller, H.W. Prove per un nucleo superpesante di lunga durata con numero di massa atomica A = 292 e numero atomico Z = ~ 122 in Th naturale (inglese) // ArXiv.org: journal. - 2008.
  9. Elementi superpesanti trovati nei raggi cosmici // Lenta.ru. - 2011.
  10. Tranne tracce di plutonio-244 primordiale, che ha un'emivita di 80 milioni di anni; vedi Plutonio # Plutonio naturale.
  11. Hoffman, D.C.; Lawrence, F.O.; Mewherter, J.L.; Rourke, F.M. Rilevamento di Plutonio-244 in Nature (inglese) // Nature: articolo. - 1971. - Iss. 234. - Pag. 132-134. - DOI: 10.1038 / 234132a0.
  12. Rita Cornelis, Joe Caruso, Helen Crews, Klaus Heumann. Manuale di speciazione elementare II: specie nell'ambiente, cibo, medicina e salute sul lavoro. - John Wiley e figli, 2005 .-- 768 p. - ISBN 0470855983, 9780470855980.
  13. Hubble ha aperto il primo kilonowa Archiviato l'8 agosto 2013. // compulenta.computerra.ru
  14. del 30 gennaio 2009 alla Wayback Machine (link inaccessibile dal 21-05-2013 -,).

Letteratura [ | ]

  • Mendeleev D.I.,.// Dizionario enciclopedico di Brockhaus ed Efron: in 86 volumi (82 volumi e 4 aggiuntivi). - SPb. , 1890-1907.
  • Chernobelskaya G.M. Metodologia per l'insegnamento della chimica nelle scuole superiori. - M.: Centro editoriale umanitario VLADOS, 2000. - 336 p. - ISBN 5-691-00492-1.

Tutta la varietà della natura che ci circonda consiste in combinazioni di un numero relativamente piccolo di elementi chimici. Quindi qual è la caratteristica di un elemento chimico e in cosa differisce da una sostanza semplice?

Elemento chimico: storia della scoperta

In diverse epoche storiche sono stati attribuiti significati diversi al concetto di "elemento". Gli antichi filosofi greci consideravano 4 "elementi" come tali "elementi": calore, freddo, secchezza e umidità. Combinandosi a coppie, formarono quattro "principi" di ogni cosa nel mondo: fuoco, aria, acqua e terra.

Nel 17 ° secolo, R. Boyle ha sottolineato che tutti gli elementi sono di natura materiale e il loro numero può essere piuttosto grande.

Nel 1787 il chimico francese A. Lavoisier creò la "Tavola dei corpi semplici". Comprendeva tutti gli elementi conosciuti a quel tempo. Quest'ultimo significava corpi semplici che non potevano essere scomposti con metodi chimici in altri ancora più semplici. Successivamente, si è scoperto che nella tabella erano incluse anche alcune sostanze complesse.

Quando DI Mendeleev scoprì la legge periodica, erano noti solo 63 elementi chimici. La scoperta dello scienziato non solo ha portato a una classificazione ordinata degli elementi chimici, ma ha anche aiutato a prevedere l'esistenza di nuovi elementi non ancora scoperti.

Riso. 1. A. Lavoisier.

Che cos'è un elemento chimico?

Un certo tipo di atomo è chiamato elemento chimico. Attualmente sono noti 118 elementi chimici. Ogni elemento è denotato da un simbolo che rappresenta una o due lettere del suo nome latino. Ad esempio, l'elemento idrogeno è indicato dalla lettera latina H e dalla formula H 2 - la prima lettera del nome latino dell'elemento Hydrogenium. Tutti gli elementi abbastanza ben studiati hanno simboli e nomi che possono essere trovati nei sottogruppi principale e secondario della Tavola Periodica, dove sono tutti disposti in un ordine specifico.

💡

Esistono molti tipi di sistemi, ma quello generalmente accettato è la Tavola periodica degli elementi chimici di D.I.Mendeleev, che è un'espressione grafica della Legge periodica di D.I.Mendeleev. Di solito vengono utilizzate le forme breve e lunga della tavola periodica.

Riso. 2. Tavola periodica degli elementi di DI Mendeleev.

Qual è la caratteristica principale per cui un atomo è assegnato a un particolare elemento? DI Mendeleev e altri scienziati-chimici del XIX secolo consideravano l'attributo principale dell'atomo la massa come la sua caratteristica più stabile, quindi gli elementi nella tavola periodica sono disposti in ordine crescente di massa atomica (con poche eccezioni).

Secondo i concetti moderni, la proprietà principale di un atomo, riferendolo ad un elemento specifico, è la carica nucleare. Pertanto, un elemento chimico è un tipo di atomi caratterizzato da un certo valore (magnitudine) di una parte di un elemento chimico - la carica positiva del nucleo.

Di tutti i 118 elementi chimici esistenti, la maggior parte (circa 90) si trova in natura. Il resto è ottenuto artificialmente usando reazioni nucleari. Gli elementi 104-107 sono stati sintetizzati dai fisici del Joint Institute for Nuclear Research di Dubna. Attualmente, il lavoro continua sulla produzione artificiale di elementi chimici con numeri ordinali più alti.

Tutti gli elementi sono divisi in metalli e non metalli. Più di 80 elementi sono classificati come metalli. Tuttavia, questa divisione è condizionata. In determinate condizioni, alcuni metalli possono presentare proprietà non metalliche e alcuni non metalli proprietà metalliche.

Il contenuto di vari elementi negli oggetti naturali varia ampiamente. 8 elementi chimici (ossigeno, silicio, alluminio, ferro, calcio, sodio, potassio, magnesio) costituiscono il 99% della crosta terrestre in massa, tutto il resto - meno dell'1%. La maggior parte degli elementi chimici sono di origine naturale (95), sebbene alcuni di essi siano stati originariamente derivati ​​artificialmente (ad esempio il promezio).

È necessario distinguere tra i concetti di "sostanza semplice" ed "elemento chimico". Una sostanza semplice è caratterizzata da determinate proprietà chimiche e fisiche. Nel processo di trasformazione chimica, una sostanza semplice perde alcune delle sue proprietà ed entra in una nuova sostanza sotto forma di elemento. Ad esempio, l'azoto e l'idrogeno, che fanno parte dell'ammoniaca, sono contenuti in esso non sotto forma di sostanze semplici, ma sotto forma di elementi.

Alcuni elementi si combinano in gruppi come organogeni (carbonio, ossigeno, idrogeno, azoto), metalli alcalini (litio, sodio, potassio, ecc.), lantanidi (lantanio, cerio, ecc.), alogeni (fluoro, cloro, bromo, ecc. .), elementi inerti (elio, neon, argon)

Riso. 3. Tabella degli alogeni.

Cosa abbiamo imparato?

Quando si introduce la chimica di grado 8 nel corso, prima di tutto, è necessario studiare il concetto di "elemento chimico". attualmente noti 118 elementi chimici, situati nella tabella di D. I. Mendeleev in base all'aumento della massa atomica e aventi proprietà acide basiche.

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Nelle reazioni chimiche, alcune sostanze vengono trasformate in altre. Per capire come ciò avvenga, è necessario ricordare dal corso di storia naturale e fisica che le sostanze sono composte da atomi. Esiste un numero limitato di tipi di atomi. Gli atomi possono combinarsi tra loro in vari modi. Come quando si piegano le lettere dell'alfabeto si formano centinaia di migliaia di parole diverse, così dagli stessi atomi si formano molecole o cristalli di sostanze diverse.

Gli atomi possono formare molecole- le particelle più piccole di una sostanza che conservano le sue proprietà. È noto, ad esempio, diverse sostanze formate da due soli tipi di atomi: atomi di ossigeno e atomi di idrogeno, ma da diversi tipi di molecole. Queste sostanze includono acqua, idrogeno e ossigeno. Una molecola d'acqua è composta da tre particelle legate tra loro. Questi sono atomi.

All'atomo di ossigeno (gli atomi di ossigeno sono indicati in chimica con la lettera O) sono attaccati due atomi di idrogeno (sono indicati con la lettera H).

Una molecola di ossigeno è composta da due atomi di ossigeno; una molecola di idrogeno è formata da due atomi di idrogeno. Le molecole possono formarsi nel corso di trasformazioni chimiche o possono disintegrarsi. Quindi, ogni molecola d'acqua si divide in due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Due molecole d'acqua formano il doppio del numero di atomi di idrogeno e ossigeno.

Atomi identici si legano a coppie per formare molecole di nuove sostanze- idrogeno e ossigeno. Le molecole vengono così distrutte e gli atomi vengono trattenuti. Da qui deriva la parola "atomo", che significa nella traduzione dal greco antico "indivisibile".

Gli atomi sono le particelle di materia più piccole e chimicamente indivisibili.

Nelle trasformazioni chimiche, altre sostanze sono formate dagli stessi atomi di cui erano costituite le sostanze originali. Come i microbi si sono resi disponibili all'osservazione con l'invenzione del microscopio, così gli atomi e le molecole - con l'invenzione di dispositivi che danno un ingrandimento ancora maggiore e consentono persino di fotografare atomi e molecole. In tali fotografie, gli atomi appaiono come punti sfocati e le molecole appaiono come una combinazione di tali punti. Tuttavia, ci sono anche tali fenomeni in cui gli atomi sono divisi, gli atomi di un tipo vengono convertiti in atomi di altri tipi. Allo stesso tempo, ottenuti artificialmente e tali atomi che non sono stati trovati in natura. Ma questi fenomeni non sono studiati dalla chimica, ma da un'altra scienza: la fisica nucleare. Come già accennato, esistono altre sostanze che contengono atomi di idrogeno e ossigeno. Ma, indipendentemente dal fatto che questi atomi siano inclusi nella composizione delle molecole d'acqua o nella composizione di altre sostanze, questi sono atomi dello stesso elemento chimico.

Elemento chimico - un certo tipo di atomi Quanti tipi di atomi esistono? Oggi l'uomo conosce in modo affidabile l'esistenza di 118 tipi di atomi, cioè 118 elementi chimici. Di questi, 90 tipi di atomi si trovano in natura, il resto è ottenuto artificialmente in laboratorio.

Simboli di elementi chimici

In chimica, i simboli chimici sono usati per indicare gli elementi chimici. Questo è il linguaggio della chimica... Per capire il discorso in qualsiasi lingua, devi conoscere le lettere, in chimica è esattamente lo stesso. Per comprendere e descrivere le proprietà delle sostanze e i cambiamenti che si verificano con esse, prima di tutto è necessario conoscere i simboli degli elementi chimici. Nell'era dell'alchimia, gli elementi chimici erano molto meno conosciuti di quanto lo siano adesso. Gli alchimisti li identificavano con pianeti, vari animali e antiche divinità. Attualmente, il sistema di designazioni introdotto dal chimico svedese Jøns Jakob Berzelius è utilizzato in tutto il mondo. Nel suo sistema, gli elementi chimici sono designati dall'iniziale o da una delle lettere successive del nome latino dell'elemento dato. Ad esempio, l'elemento argento è indicato dal simbolo - Ag (latino Argentum). Di seguito sono riportati i simboli, la pronuncia dei simboli e i nomi degli elementi chimici più comuni. Devono essere memorizzati!

Il chimico russo Dmitry Ivanovich Mendeleev è stato il primo a organizzare la varietà degli elementi chimici e, sulla base della legge periodica scoperta da lui, ha compilato la tavola periodica degli elementi chimici. Come è organizzata la tavola periodica degli elementi chimici? La Figura 58 mostra una variante di breve periodo della Tavola Periodica. Il sistema periodico è costituito da colonne verticali e righe orizzontali. Le linee orizzontali sono chiamate periodi. Ad oggi, tutti gli elementi noti sono collocati in sette periodi.

I periodi sono indicati con numeri arabi da 1 a 7. I periodi 1-3 sono costituiti da una riga di elementi: sono chiamati piccoli.

I periodi 4-7 sono costituiti da due file di elementi, sono chiamati grandi. Le colonne verticali della tavola periodica sono chiamate gruppi di elementi.

Ci sono otto gruppi in totale e i numeri romani da I a VIII sono usati per designarli.

Si distinguono sottogruppi principali e secondari. Sistema periodico- un libro di consultazione universale del chimico, con il suo aiuto puoi ottenere informazioni sugli elementi chimici. C'è un altro tipo di sistema periodico - lungo periodo. Nella forma a lungo termine della tavola periodica, gli elementi sono raggruppati in modo diverso e sono divisi in 18 gruppi.

PeriodicoSistemi gli elementi sono raggruppati per "famiglie", ovvero elementi con proprietà simili e simili si trovano in ciascun gruppo di elementi. In questa versione Tavola periodica, i numeri di gruppo e i punti sono indicati in numeri arabi. Tavola periodica degli elementi chimici D.I. Mendeleev

La prevalenza di elementi chimici in natura

Gli atomi degli elementi che si trovano in natura sono distribuiti in modo molto disuguale in essa. L'elemento più abbondante nello spazio è l'idrogeno, il primo elemento della tavola periodica. Rappresenta circa il 93% di tutti gli atomi dell'universo. Circa il 6,9% sono atomi di elio, il secondo elemento della tavola periodica.

Il restante 0,1% è rappresentato da tutti gli altri elementi.

L'abbondanza di elementi chimici nella crosta terrestre differisce significativamente dalla loro abbondanza nell'Universo. La crosta terrestre contiene la maggior parte degli atomi di ossigeno e silicio. Insieme all'alluminio e al ferro, formano i principali composti della crosta terrestre. E ferro e nichel- gli elementi principali che costituiscono il nucleo del nostro pianeta.

Anche gli organismi viventi sono costituiti da atomi di vari elementi chimici. Il corpo umano contiene la maggior parte degli atomi di carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto.

Il risultato dell'articolo sugli elementi chimici.

  • Elemento chimico- un certo tipo di atomi
  • Oggi l'uomo conosce in modo affidabile l'esistenza di 118 tipi di atomi, cioè 118 elementi chimici. Di questi, 90 tipi di atomi si trovano in natura, il resto è ottenuto artificialmente in laboratorio.
  • Esistono due versioni della tavola periodica degli elementi chimici di D.I. Mendeleev - breve e lungo periodo
  • I moderni simboli chimici derivano dai nomi latini degli elementi chimici
  • periodi- linee orizzontali della Tavola Periodica. I periodi sono divisi in piccoli e grandi
  • Gruppi- righe verticali della tavola periodica. I gruppi sono divisi in principali e secondari

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