Wat is de chemische elementen? Het systeem en de karakteristiek van de chemische elementen

Een heleboel verschillende dingen en objecten, levende en levenloze lichamen van de natuur om ons heen. En ze hebben allemaal hun samenstelling, structuur, eigenschappen. In levende wezens overgaan complexe biochemische reacties die de processen van het leven te begeleiden. Levenloze lichaam verschillende functies aard en levende biomassa complexe moleculaire en atomaire structuur.

Maar al die voorwerpen van de planeet hebben een gemeenschappelijk kenmerk: ze zijn samengesteld uit vele kleine structurele deeltjes die atomen van chemische elementen. Het is zo klein dat het blote oog ze niet ziet. Wat is de chemische elementen? Welke eigenschappen ze hebben en hoe het werd me bewust van hun bestaan? Probeer te begrijpen.

Het begrip chemische elementen

De gebruikelijke kennis van de chemische elementen - het is slechts een grafische weergave voorstelt. De deeltjes die deel uitmaken van alles wat in het universum bestaat. Dat is de vraag "wat is de chemische elementen" kan het antwoord geven. Dit kleine complexe structuren alle isotopen van atomen samen de gecombineerde gemeenschappelijke naam waarvan de grafische symbool (leesteken).

Tegenwoordig ongeveer 118 bekende elementen die zichtbaar zijn zowel in vivo als synthetisch door het uitvoeren van nucleaire reacties van radioactief verval van kernen andere atomen. Elke kamer heeft een reeks kenmerken, hun positie in het totale systeem, de opening van het verhaal en de naam, en vervult een rol in de natuur en het leven van levende wezens ook. De studie van deze functies is bezig met de wetenschap van de chemie. Chemische elementen - de basis voor de constructie van moleculen zowel eenvoudige als complexe verbindingen, en dus chemische interacties.

Geschiedenis van de ontdekking

De zeer begrip van wat chemische elementen, het is alleen in de zeventiende eeuw door het werk van Boyle. Hij was het die voor het eerst sprak over dit concept en gaf het de volgende definitie. Dit kleine ondeelbare eenvoudige stof, waarvan er is alles, inclusief alle complex.

Voordat dit werk werd gedomineerd door de standpunten van de alchemisten, accepteren we de theorie van de vier elementen - Empidokla en Aristoteles, evenals openen de "brandbare begin" (zwavel), en "het begin van het metaal" (kwik).

Bijna alle van de achttiende eeuw is uitgebreid volledig foutieve theorie van phlogiston. Echter, aan het einde van deze periode, Antuan Loran Lavuaze bewezen dat het onhoudbaar is. Herhaalt formulering Boyle, maar voltooit de eerste poging om alle bekende destijds elementen, te distribueren systematiseren in vier groepen: metalen resten aarde-metalen.

De volgende grote stap in het begrijpen van wat chemische elementen, waardoor Dalton. Hij wordt gecrediteerd met de ontdekking van atoommassa. Op grond hiervan een deel in de bekende chemische elementen in volgorde van toenemende atoommassa.

Gestaag snelle ontwikkeling van wetenschap en technologie kunt u een aantal ontdekkingen van nieuwe elementen in de samenstelling van de natuurlijke lichamen te maken. Dus van 1869 - de grote creaties van de tijd D. I. Mendeleeva - werd de wetenschap op de hoogte van het bestaan van de 63 elementen. Het werk van de Russische wetenschapper was de eerste volledige en voor eeuwig gevestigde classificatie van deze deeltjes.

De structuur van de chemische elementen ten tijde is niet vastgesteld. Men geloofde dat het atoom ondeelbaar is, het is de kleinste eenheid. Met de ontdekking van radioactiviteit is bewezen dat het is verdeeld in hanteerbare delen. Bijna iedereen dus bestaan in de vorm van verschillende natuurlijke isotopen (vergelijkbaar deeltjes maar met een verschillend aantal neutronen structuren, die verschilt van de atoommassa). Dus door het midden van de vorige eeuw, slaagde het bepalen van de volgorde van het begrip chemisch element.

Het systeem van de chemische elementen

De basis van de wetenschapper zet het verschil in atoomgewicht en wist een briljante manier om alle bekende chemische elementen in volgorde van toenemende regelen. Echter, de diepte en de schittering van zijn wetenschappelijke denken en vooruitziende blik was dat Mendelejev gelaten lege ruimten op uw systeem, open cellen voor nog onbekende elementen, die, volgens de wetenschappers, zal worden geopend in de toekomst.

En alles bleek precies zoals hij zei. De chemische elementen van de periodieke tijd vulde alle lege cellen. elke voorspelde wetenschappers structuur is geopend. En nu kunnen we gerust zeggen dat het systeem van de chemische elementen wordt vertegenwoordigd door 118 eenheden. Echter, de laatste drie opening is nog niet officieel bevestigd.

Op zichzelf het systeem van de chemische elementen grafisch weergegeven tabel waarin elementen worden gerangschikt volgens hun hiërarchische eigenschappen rekent kernen en structurele kenmerken van de elektronen van de atomen. Zo zijn er perioden (7 stuks) - horizontale rijen, groepen (8 stuks) - verticale subgroep (de belangrijkste bijproducten in elke groep). de lanthaniden en actiniden - Meestal afzonderlijk in de onderste lagen van de tabel twee rijen families ingediend.

Mendelejev periodiek systeem bevat alle noodzakelijke informatie over de chemische elementen (het serienummer, massagetal, naam, soms langs de lagen van de elektronenstructuur).

Part namen

Het recht op de naam van de persoon die de ontdekking van de chemische element gemaakt geven. Velen zijn vernoemd naar planeten (uranium, plutonium, neptunium). Anderen kregen de naam ter ere van de grote geleerden (mendelevium, Rutherford, Copernicium en anderen).

elementen worden vaak vernoemd naar steden en landen (ruthenium, germanium, Dubna, Frankrijk, Europa en anderen). De belofte van zelfs dienen als mythische helden (promethium). Het is ook gebruikelijk verschijnsel bij een bepaalde naam wordt gegeven over de eigenschappen vertoond door eenvoudige en complexe stoffen van een bepaald element (waterstof, zuurstof, koolstof).

De namen zijn geschreven in het Latijn, maar in ons land is er een Russische vertaling van hun uitspraak verankerd. Het symbool van elk element wordt beschouwd als de eerste letter van het Latijnse woord, of de eerste en de daaropvolgende zijn. Voorbeeld: calcium (Ca) - Calcium, borium (B) - Borium.

Kenmerkende chemische element atomen

Elke vertegenwoordiger van het periodiek systeem heeft zijn eigen kenmerken in de structuur en de ontwikkeling van eigenschappen. Kenmerkende chemische element uit de analyse van de samenstelling van de kern en elektronische lagen alsmede de definitie van een enkelvoudige substantie, worden zij gevormd en complexe verbindingen.

Samenstelling kern atomen chemische elementen omvat diverse deeltjes - kerndeeltjes:

• protonen bepalen van de positieve lading (p ^{+ 1),} en een deel van de atoommassa;
• neutronen die de massa van het element en zonder lading (n ^0).

Een ander type deeltjes - elektronen. Ze bewegen rond de kern en hebben een negatieve lading (e ^-1). hun oriëntatie is niet chaotisch, maar strikt besteld. Ze liggen aan de orbitalen (s, p, d en f), die subniveaus en vorm niveaus (elektronisch lagen).

De atoommassa van het element bestaat uit protonen en neutronen, de totaliteit daarvan "massagetal" wordt genoemd. Het aantal protonen is zeer eenvoudig gedefinieerd - is gelijk aan het rangnummer van het element in het systeem. En als het atoom in het algemeen - systeem elektrisch neutraal, d.w.z. met geen van de lading, het aantal negatieve elektronen altijd gelijk aan het aantal positieve deeltjes protonen.

Aldus kan de kenmerken van het chemische element gegeven door zijn positie in het periodiek systeem. Nadat de cel wordt beschreven bijna alles: het serienummer, waardoor elektronen en protonen, atoomgewicht (de gemiddelde waarde van alle bestaande isotopen van het element). Te zien waarin wordt aangegeven structuur (dus de elektronen wordt in evenveel lagen). Het is ook mogelijk het aantal negatieve deeltjes voorspellen deze het energieniveau van de elementen hoofdgroep - is gelijk aan het groepsnummer waarin het product zich bevindt.

het aantal neutronen kan worden berekend door van de massa van protonen, dwz serienummer. Zo kunnen we zien en de gehele elektronen diffractie formule voor elk element precies de structuur geven en laten de mogelijke mate van oxidatie en vertoont eigenschappen.

Distribution elementen in de natuur

ruimte scheikunde - De studie van deze kwestie is een wetenschap geweest. De gegevens tonen aan dat de verdeling van elementen op aarde hetzelfde patroon in het heelal. De belangrijkste bron van lichte kernen, zware en middelzware atomen zijn nucleaire reacties die plaatsvinden in sterren - nucleosynthese. Als gevolg van deze processen, het universum en de ruimte hebben op voorwaarde dat onze planeet met alle beschikbare chemische elementen.

Een totaal van 118 bekende vertegenwoordigers van natuurlijke bronnen, werden mensen vonden 89. Het is van fundamenteel belang, de meest voorkomende atomen. Chemische elementen werden ook artificieel gesynthetiseerd door neutronenbeschieting kernen (nucleosynthese onder laboratoriumomstandigheden).

De talrijke beschouwd enkelvoudige stoffen van elementen zoals stikstof, zuurstof, waterstof. Koolstof in alle organische stoffen, en is derhalve ook leider.

Indeling van de elektronenstructuur van atomen

Een van de meest voorkomende classificaties van alle chemische elementen - de verdeling van hen op basis van de elektronische structuur. Hoeveel energie in de schil van het atoom en die de laatste van hen de valentie-elektronen bevat, zijn er vier groepen van elementen.

S-elementen

Is die waarin deze gevuld s-orbitaal. Deze familie omvat de elementen van de eerste groep van de hoofdgroep (of alkalimetalen). Slechts één elektron in de buitenste niveau definieert de vergelijkbare eigenschappen van de vertegenwoordigers van beide sterke reductiemiddelen.

P-elementen

Een totaal van 30 stuks. Valentie-elektronen op de p-sublaag. Dit zijn de elementen die de belangrijkste subgroepen van de derde tot en met achtste groep vormen met betrekking tot 3,4,5,6 perioden. Onder hen zijn zowel metalen als typische metallische elementen op de eigenschappen.

d-f-elementen en elementen

Deze overgangsmetalen 4-7 lange periode. 32 items in totaal. Enkelvoudige stoffen kunnen zowel zure als basische eigenschappen (oxidatie of reductie) vertonen. Ook, amfotere, dat wil zeggen de dualiteit.

Kf-familie omvat de lanthaniden en actiniden, waarbij de elektronen op de laatste f-orbitalen.

Stoffen gevormd door de elementen: eenvoudige

Ook alle klassen van chemische elementen die bestaan in de vorm van eenvoudige of complexe verbindingen. Zo eenvoudig beschouwd aan die welke zijn gevormd van dezelfde structuur in verschillende hoeveelheden. Bijvoorbeeld, de _O2 - of zuurstof dizuurstof en _O3 - ozon. Dit verschijnsel wordt allotropen genoemd.

Eenvoudige chemische elementen die dezelfde naam verbindingen karakteristiek voor elke vertegenwoordiger van het periodiek systeem. Maar ze zijn niet allemaal gelijk in eigenschappen vertonen. Er zijn dus enkelvoudige substantie metalen en niet-metalen. De eerste belangrijke subgroepen vormen een 1-3 AD en subgroepen nachtkastje. Niet-metalen vormen ook een belangrijke subgroep van 4-7 teams. De acht basiselementen zijn speciale - noble of inerte gassen.

Van alle open op eenvoudige elementen nu bekend onder normale 11 gassen, vloeistoffen 2 (broom en kwik), en alle andere - vaste stof.

complexverbindingen

Die aanvaard alle, die uit twee of meer chemische elementen. Voorbeelden van de massa, omdat de chemische stoffen zijn meer dan 2 miljoen! Deze zouten, oxiden, zuren en basen, complexe complexe verbindingen, alle organische stoffen.