Hvad er de kemiske elementer? Systemet og karakteristikken af de kemiske grundstoffer

En masse forskellige ting og genstande, levende og livløse kroppe af naturen omkring os. Og de har alle deres sammensætning, struktur, egenskaber. I levende væsener fortsætte komplekse biokemiske reaktioner, der ledsager livets processer. Livløse krop udføre forskellige funktioner i naturen og levende biomasse er komplekse molekylære og atomare struktur.

Men langs hele planetens objekter har et fælles træk: de er sammensat af mange små strukturelle partikler kaldet atomer af kemiske elementer. Det er så lille, at det blotte øje ikke ser dem. Hvad er de kemiske elementer? Hvilke egenskaber de har, og hvordan det blev opmærksom på deres eksistens? Prøv at forstå.

Begrebet grundstoffer

Den konventionelle forståelse af de kemiske grundstoffer - det er kun et grafisk display atomer. De partikler, der udgør alt, der eksisterer i universet. Det er spørgsmålet "hvad er de kemiske elementer" kan give svaret. Denne lille komplekse strukturer alle isotoper af atomer sammen, den kombinerede fællesnavn med dens grafiske symbol (karakter).

Dag omkring 118 kendte elementer, som er synlige både in vivo såvel som syntetisk ved udførelse kernereaktioner af radioaktivt henfald af kerner andre atomer. Hver har en række egenskaber, deres position i det samlede system, åbning af historien og navn, og også udfører en rolle i naturen og livet af levende væsener. Studiet af disse funktioner er engageret i videnskaben om kemi. Kemiske elementer - er grundlaget for konstruktionen af molekyler både simple og komplekse forbindelser og således kemiske interaktioner.

Historien om opdagelsen

Den meget forståelse af, hvad kemiske elementer, er det kun i det XVII århundrede gennem arbejdet i Boyle. Det var ham, der først talte om dette koncept og gav det følgende definition. Denne lille udelelig simpel stof, som der er alt, inklusive alle komplekset.

Før dette arbejde var domineret af visningerne af alkymister, accepterer vi teorien om de fire elementer - Empidokla og Aristoteles, samt åben den "brændbart begyndelsen" (svovl), og "begyndelsen af metal" (kviksølv).

Næsten alle det XVIII århundrede er blevet udvidet helt fejlagtig teori om phlogiston. ved slutningen af denne periode, Antuan Loran Lavuaze viste sig imidlertid, at det er uholdbart. Det gentager formulering Boyle, men afslutter sin første forsøg på at systematisere alle kendte på tidspunktet elementer, distribuere dem i fire grupper: metaller radikaler earth nonmetals.

Det næste store skridt i forståelsen hvilke kemiske elementer, der gør Dalton. Han er krediteret med opdagelsen af atommasse. På dette grundlag den fordeler en del af de kendte kemiske elementer efter stigende atommasse.

Støt hurtige udvikling af videnskab og teknologi gør det muligt at foretage en række opdagelser af nye elementer i sammensætningen af naturlige organer. Så ved 1869 - de store kreationer af den tid, D. I. Mendeleeva - videnskaben blev opmærksom på eksistensen af de 63 elementer. Arbejdet i den russiske videnskabsmand var den første komplette og evigt-etablerede klassificering af disse partikler.

Strukturen af de kemiske elementer på det tidspunkt er ikke fastlagt. Man troede, at atomet er udelelige, det er den mindste enhed. Med opdagelsen af radioaktivitet er blevet bevist, at det er opdelt i håndterbare sektioner. Næsten alle således eksistere i form af flere naturlige isotoper (lignende partikler, men med et forskelligt antal neutroner strukturer, der varierer fra atommassen). Således ved midten af det forrige århundrede, lykkedes at bestemme rækkefølgen af begrebet et grundstof.

Systemet med grundstoffer

Grundlaget for den videnskabsmand sætte forskellen i atommasse og forvaltes en genial måde at arrangere alle de kendte kemiske elementer i rækkefølge efter stigende. dybden og glans af hans videnskabelige tænkning og fremsyn var dog, at Mendeleyev forlod tomme mellemrum på dit system, åbne celler til endnu ukendte elementer, som ifølge forskerne, vil blive åbnet i fremtiden.

Og alt viste sig præcis som han sagde. De kemiske grundstoffer i det periodiske tid fyldt alle de tomme celler. hver forudsagte videnskabsmænd struktur er blevet åbnet. Og nu kan vi roligt sige, at systemet med kemiske elementer er repræsenteret med 118 enheder. Men de sidste tre åbning er endnu ikke blevet officielt bekræftet.

Af sig selv, at systemet af grundstoffer vist grafisk tabel, hvor elementerne er anbragt i henhold til deres hierarkiske egenskaber opkræver kerner og strukturelle træk på Elektronskal af atomer. Så der er perioder (7 stk) - vandrette rækker, grupper (8 stk) - lodret, undergruppe (hoved- og fløjen inden for hver gruppe). Oftest separat i de lavere lag af bordet fremlagt to rækker af familier - lanthaniderne og actinider.

Mendeleev periodiske system, indeholder alle de nødvendige oplysninger om kemiske elementer (serienummer, masse nummer, navn, nogle gange forbi lagene af den elektroniske struktur).

navne Del

Retten til at give navnet på den person, der gjorde opdagelsen af grundstoffet. Mange er opkaldt efter planeter (uran, plutonium, neptunium). Andre blev givet navnet til ære for de store lærde (mendelevium, Rutherford, Copernicium og andre).

elementer er ofte opkaldt efter byer og lande (ruthenium, germanium, Dubna, Frankrig, Europa og andre). Løftet om selv tjene som mytiske helte (Promethium). Det er også almindeligt fænomen, når et bestemt navn er givet på egenskaberne, som udvises af simple og komplekse stoffer i et givet element (hydrogen, oxygen, carbon).

Navnene er skrevet på latin, men i vores land er der en russisk oversættelse af deres forskanset udtale. Symbolet for hvert element anses for at være det første bogstav i det latinske ord, eller den første og en eventuel efterfølgende. EKSEMPEL: calcium (Ca) - Calcium, bor (B) - Boron.

Karakteristiske kemiske element atomer

Hver repræsentant i det periodiske system har sine egne karakteristika i strukturen og i udviklingslandene egenskaber. Karakteristiske grundstof sammensat af præparatet analyse af dens nucleus og elektroniske lag samt definitionen af et simpelt stof, de dannes, og komplekse forbindelser.

Sammensætning nucleus atomer af grundstoffer indbefatter en flerhed af partikler - nukleoner:

• protoner bestemmer dens positive ladning (p ^{+ 1),} og en del af den atomare masse;
• neutroner påvirker massetal af elementet og ikke har nogen ladning (n ^0).

En anden type af partikler - elektroner. De bevæger sig rundt om kernen og har en negativ ladning (e ^-1). deres orientering er ikke kaotisk, men strengt bestilt. De er placeret på de orbitaler (s, p, d og f), som danner underniveauer og niveauer (elektroniske lag).

Atommassen af elementet består af protoner og neutroner, totaliteten af som kaldes "massetal". Antallet af protoner er defineret meget simpelt - det er lig med den ordenstal af elementet i systemet. Og som det atom i almindelighed - systemet elektroneutrale, dvs. med ingen af ladningen, antallet af negative elektroner er altid lig med antallet af positive partikler protoner.

Således kan egenskaberne ved det grundstof gives af dens position i det periodiske system. Efter at cellen er beskrevet næsten alt: serienummeret, hvilket betyder, at elektroner og protoner, atomvægten (den gennemsnitlige værdi af alle eksisterende isotoper af grundstoffet). Det kan ses i hvilken der er vist strukturen (dermed, vil elektronerne være placeret i så mange lag). Det er også muligt at forudsige antallet af negative partikler til sidstnævnte energiniveauet for elementer hovedgruppen - det er lig med gruppenummeret, hvori emnet er placeret.

antallet af neutroner kan beregnes ved at subtrahere fra massen af protoner, dvs. serienummer. Således kan vi få og gøre hele elektron diffraktion formel for hvert element til at være præcis afspejle dets struktur og viser mulige graden af oxidation og udviser egenskaberne.

Fordelerelementer i naturen

Studiet af dette spørgsmål har været en videnskab - plads kemi. Dataene viser, at fordelingen af elementer på planeten følger det samme mønster i universet. Den vigtigste kilde til lette kerner, tunge og mellemstore atomer er nukleare reaktioner, der finder sted i stjerner - nukleosyntese. På grund af disse processer, har universet og det ydre rum forsynet vores planet med alle tilgængelige kemiske elementer.

I alt 118 kendte repræsentanter for naturlige kilder, blev personer fandt 89. Det er afgørende, de mest almindelige atomer. Grundstoffer blev også syntetiseret kunstigt ved neutron bombardement af kerner (nukleosyntese under laboratorieforhold).

De mest talrige anses simple stoffer af elementer, såsom nitrogen, oxygen, hydrogen. Carbon er inkluderet i alle organiske stoffer, og derfor rummer også en ledende stilling.

Klassificering af den elektroniske struktur af atomer

En af de mest almindelige klassifikationer af alle de kemiske elementer - fordelingen af dem på grundlag af den elektroniske struktur. Af, hvor meget energi, der indgår i skallen af atomet, og som indeholder den sidste af dem valenselektronerne er der fire grupper af elementer.

S-elementer

Det er dem, hvor sidstnævnte er fyldt s-orbital. Denne familie omfatter elementerne i den første gruppe af hovedgruppen (eller alkalimetaller). Kun én elektron i den ydre niveau definerer tilsvarende egenskaber af repræsentanter for både stærke reduktionsmidler.

P-elementer

I alt 30 stykker. Valenselektroner placeret på p-dellaget. Det er disse elementer, der udgør de vigtigste undergrupper af den tredje til ottende gruppe relateret til 3,4,5,6 perioder. Blandt dem er der både metaller og typiske metalliske elementer på egenskaberne.

d-f-elementer og elementer

Denne overgangsmetaller fra 4 til 7 lang periode. 32 varer i alt. Simple stoffer kan udvise både sure og basiske egenskaber (oxidation og reduktion). Også, amfotere, dvs. dualitet.

Kf-familien omfatter lanthanider og actinider, hvor elektronerne er på de sidste f-orbitaler.

Stoffer, der dannes af elementerne: enkle

Også alle klasser af kemiske grundstoffer i stand til at eksistere i form af simple eller komplekse forbindelser. Således, enkel anses for at være dem, der er dannet af den samme struktur i forskellige mængder. For eksempel _O2 - eller oxygen dioxygen og O ₃ - ozon. Dette fænomen kaldes allotropes.

Enkle kemiske elementer, der danner det samme navn forbindelser karakteristisk for hver repræsentant i det periodiske system. Men de er ikke alle lige i udviser egenskaber. Der er således enkle stof metaller og nonmetals. De første store undergrupper danner en 1-3 gruppe og alle undergrupper i side tabel. Ikke-metaller også danne en større undergruppe af 4-7 hold. De otte grundlæggende elementer er særlige - ædle eller inerte gasser.

Blandt alle åbne på simple elementer kendes i dag under normale 11 gasser, flydende stoffer 2 (brom og kviksølv), og alle andre - fast stof.

komplekse forbindelser

Til dem, der accepteres til alle, der består af to eller flere kemiske elementer. Eksempler på masse, fordi de kemikalier er mere end 2 millioner! This salte, oxider, syrer og baser, komplekse kompleksforbindelser, alle organiske stoffer.