Kémiai elem
A kémiai elem olyan atomok gyűjteménye, amelyek atomkötegekkel azonos töltéssel rendelkeznek, és az atomhéjban lévő elektronok száma azonos. Az atommag protonokat tartalmaz. amelynek száma megegyezik az elem atomszámával és neutronokkal. amelynek száma különböző lehet [1]. Minden egyes kémiai elemnek latin neve és kémiai szimbóluma van, amely egy vagy pár latin betűből áll, amelyet az IUPAC szabályoz, és különösen a Mendeleyev elemek periódusos táblázatának táblázatában [2].
A szabad formában lévő kémiai elemek létezésének formája egyszerű anyagok (egyelemes) [3]. Meg kell különböztetni azokat a kémiai elemeket (absztrakt objektumokat, amelyeket a jellemzőik alapján írnak le) és azok megfelelő anyagi tárgyait - egyszerű anyagokat (amelyek bizonyos fiziko-kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek) [4].
A koncepció kialakulása
Az "elem" szót (latin elemet) az ókorban használták (Cicero, Ovid, Horace) valaminek (beszédelemnek, oktatási elemnek stb.) Részeként. Az ősi időkben elterjedt az a mondás, hogy "milyen szavakból állnak betűk és testek - elemekből". Így e szó valószínű eredete: a latin ábécében lévő konzonáns betűk sorának neve: l, m, n, t ("el" - "em" - "en" - "tum"). [6]
A kémiai elem fogalmának modern megértése mellett egy új kémiai filozófiát tükröz, amelyet Robert Boyle a "Chemist-skeptic" című könyvben (1661) vázol fel. Boyle rámutatott arra, hogy sem Arisztotelész négy eleme, sem az alkimisták három elve nem ismerhető fel elemként. Elemek Boyle szerint - gyakorlatilag eldobható testek (anyagok), amelyek hasonló homogén (első anyagból készült) vörösvérsejtekből állnak. amelyekből minden összetett test összetevődik, és amelyekre bomlanak. A testek alakja, mérete, tömege eltérhet. A testek kialakulásának korrekciói változatlanok maradnak az utóbbi átalakulása során [7].
J. Dalton szerint kémiai elemek szimbóluma: 1 - hidrogén; 2 - magnézium; 3 - oxigén; 4 - kén; 5 - ammónia; 6 - szén-dioxid.
Köszönet John Daltonnak a XIX. Század elején. a kémia területén az atom-molekuláris hipotézis érvényesült. figyelembe véve a kémiai elemet, mint különálló atomtípust, és jelezve az egyszerű és összetett anyagok jellegét, úgy, hogy az egy vagy különböző fajok atomjait tartalmazza. Dalton első ízben rámutat az atomtömegre, mint az elemek legfontosabb tulajdonságára, amely meghatározza annak kémiai természetét. Jönce Berzelius és követői erőfeszítéseinek köszönhetően az ismert elemek atomtömegei (atomtömegek) nagyon pontosak voltak. A XIX. Század közepén. új elemek felfedezései voltak. A karlsruhei kémikusok nemzetközi kongresszusán 1860-ban elfogadták a molekula és az atom fogalmainak meghatározását.
A Periodikus Törvény felfedezése idején DI Mendeleev (1869) 63 elemet tudott meg. Ez volt az atomtömeg, amelyet nekik tulajdonítottak atomoknak, amely meghatározza a kémiai elemek tulajdonságainak megváltozásának időszakos jellegét. valamint az általuk létrehozott egyszerű és összetett anyagokat. Mendelejev a kémiai elemeket "egyszerű vagy összetett testek anyagi részeként határozta meg, amelyek bizonyos fizikai és kémiai tulajdonságokat adnak nekik". Mendelejev felfedezése lehetővé tette a létezés, valamint számos ismeretlen elem létezésének előfeltételét, és a besorolásuk tudományos alapjaként szolgált.
Azonban Mendeleev kénytelen volt, hogy több permutációk a szekvencia elemek elosztott növelésére atomsúlya annak érdekében, hogy tartsa a periodicitása kémiai tulajdonságait, valamint a sejtek belépnek az üres, a megfelelő elemek felfedezetlen. Később kiderült, hogy a periodicitás a kémiai tulajdonságai függnek a rendszám (a díj az atommag), nem pedig atomtömeg az elem (első évtizedeiben a XX század). Ez utóbbit a stabil elem izotópok száma és természetes bőségük határozza meg. Mindazonáltal, stabil izotópok az elem van atomtömege köré csoportosítva egy bizonyos értéket, mert a izotópok fölöslegével vagy neutron hiányosság instabil atommag, és növekvő protonok száma (azaz atomi száma) neutronok száma, amelyek együtt egy stabil maggal is növeli. Ezért a periodikus törvény lehet kiszerelni és a függőség kémiai tulajdonságai a atomtömeg, bár ez a kapcsolat sérül bizonyos esetekben.
Az izotópok felfedezésével világossá vált, hogy ugyanazon elem különböző atomcsoportjai is különböző atomtömegűek lehetnek; így radiogén hélium visszanyert urán ásványi anyagok, mivel a túlsúlya 4 Ő izotópnak atomi daltonnál nagyobb hélium kozmikus (ahol a fény izotóp 3 Ő is jelen van).
A kémiai elemek atomokkészletének modern megértése, ugyanolyan pozitív töltés jellemzi a magot. amely egyenlő az időszakos tábla elemszámával, Henry Moseley (1915) és James Chadwick (1920) [9] alapműveinek köszönhető.
Ismert kémiai elemek
Szintézise az új (a természetben nem található) elemek atomszámú magasabb, mint az urán (transzurán elemek) végzik, kezdetben több befogását neutronok által urán atommagok intenzív neutronfluxus a nukleáris reaktorok és még intenzívebb - egy nukleáris (termonukleáris ) a robbanás. Későbbi béta bomlási lánc atommagok neutron növekedéséhez vezet a atomszáma és a megjelenése a utódmagok atomi száma Z> 92. így megnyitott neptunium (Z = 93), a plutónium (94), americium (95), berkélium (97), einsteinium (99) és a fermionok (100). Kűrium (96), és a kalifornium (98) is előállíthatjuk (és gyakorlatilag kapott) ezen a módon, de eredetileg volt látható keresztül a besugárzás és a curium plutónium alfa-részecskék a gázpedált. Nehezebb elemek a mendelévium (101) csak akkor kapunk, gyorsítókkal, fénnyel besugározva ionok aktinidák célokat.
Az új kémiai elem nevének feltüntetésére vonatkozó jogot a felfedezők kapják. Ennek a névnek azonban meg kell felelnie bizonyos szabályoknak. Adj hozzá egy új felfedezés ellenőrzik néhány éven belül független laboratóriumok, és ha beigazolódik, az International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC, IUPAC, en: International Union for Pure and Applied Chemistry) hivatalosan is jóváhagyja a neve az új elemet.
Bontatlan vagy neutverzhdonnye elemeket gyakran említett rendszer használatával alkalmazott Több Mendeleev, - a cím kiváló homológ a periódusos, azzal a kiegészítéssel, „eka-” előtagok vagy (ritkán) „mozgás” azt jelenti szanszkrit számokkal „egy” és „a két” ( attól függően, hogy a homológ 1 vagy 2 alkalommal magasabb-e). Például, megnyitása előtt a germánium (állva a periódusos és a szilícium megjósolt Mendeleev) ECA nevezett szilikon Ununoctium (118) is nevezik Eka-radon. és a flurce (ununkvadiy, 114) - eka-ólom.
A kémiai elemek prevalenciája a földkéregben (tömeg%) a szám
A legtöbb kémiai elemek (94 híres 118) találtak a természetben (a kéreg), bár néhány ilyen kezdetben a mesterségesen előállított (nevezetesen, a technécium Tc (sorszám 43), prométium Pm (61), asztácium At (85) és transzurán neptunium Np (93), és a plutónium Pu (94), az öt elem után mesterséges létrehozása volt elenyészően kis mennyiségben a természetben található, úgy tűnik, mint köztitermékek a sejtmagban a radioaktív bomlás urán és a tórium, valamint a befogó urán neutronok és a későbbi béta-bomlás). Így a kéreg van jelen (a nagyon különböző koncentrációkban), az összes, az első 94 elemek a periódusos rendszer.
A földkéregben található 94 kémiai elem közül a legtöbb (83) elsődleges vagy primordiális; azok a nukleáris szintézis során keletkeztek a Galaxisban a naprendszer kialakulása előtt. és ezek az elemek is izotópokat, amelyek vagy állandó, vagy hosszú élettartamú ahhoz, hogy ne essen szét a múltban ezen a ponton 4567000000 év. A fennmaradó 11 természeti elemek (......... technécium, prométium, polonium asztácium radon francium rádium, aktínium protaktínium neptunium és a plutónium) vannak radiogen - ezek nem olyan hosszú élettartamú izotópok, úgy, hogy az összes meglévő természetes atomok ezen elemek a földkéreg származik a radioaktív más elemek bomlása [12] [13].
A plutónium Pu (ordinal number 94) után minden elem a DI Mendeleev periodikus rendszerében. a földkéregben teljesen hiányoznak [14]. bár némelyik a szupernóva-robbanás során a térben alakulhat [a forrás nincs megadva 1399 nap]. Ezeknek az elemeknek az összes ismert izotópjának felezési ideje kicsi a Föld létezésével összehasonlítva. A hipotetikus, természetes szuperkemény elemek keresésének sok éve nem eredményezett eredményeket.
A legtöbb kémiai elemek, kivéve néhány nagyon könnyű, megjelent az univerzumban főleg a csillagok nukleoszintézis (elemek a vas - eredményeként fúziós, nehezebb elemek - szekvenciális befogását neutronok által atommagok az atomok és az azt követő béta-bomlás, valamint számos más nukleáris. reakciók). A legkönnyebb elemek (hidrogén és a hélium - majdnem teljesen, a lítium, berillium, bór -. Rész), amely a első három perc után a Big Bang (elsődleges nukleoszintézis).
A világegyetem rendkívül nehéz elemeinek egyik fő forrása a számítások szerint a neutroncsillagok fúziója. az ilyen elemek jelentős mennyiségének felszabadításával, amelyek később részt vesznek az új csillagok és bolygóik kialakulásában. [15]
Kémiai elemek a vegyi anyagok szerves részeként
A kémiai elemek körülbelül 500 egyszerű anyagot tartalmaznak [16]. A sejt képessége létezik számos egyszerű anyagok eltérő tulajdonságai, az úgynevezett allotropism. [16] A legtöbb esetben, a nevét egyszerű anyagok egybeesik a neve a megfelelő elemek (például cink, alumínium, a klór), esetén azonban a számos létező allotropic módosítások név egyszerű anyag, és az elem eltérhet, például oxigén (dioxigén, O2) és az ózon (O3 ); gyémánt. grafit és számos más allotropic módosítások szén léteznek együtt az amorf formák a szén.