Всеки химичен елемент е съвкупност от атоми със същия заряд от атомни ядра и същия брой електрони в атомната обвивка. Ядрото на атома се състои от протони, чийто брой е равен на атомния номер на елемента, и неутрони, чийто брой може да бъде различен. Разновидности от атоми на един и същ химичен елемент, които имат различни масови числа (равни на сумата от масите на протоните и неутроните, които образуват ядрото), се наричат ​​изотопи. В природата много химични елементи са представени от два или Голям бройизотопи. Известни са 276 стабилни изотопа, принадлежащи към 81 природни химични елемента, и около 2000 радиоактивни изотопа. Изотопният състав на природните елементи на Земята по правило е постоянен; следователно всеки елемент има почти постоянна атомна маса, което е една от най-важните характеристики на елемента. Известни са над 110 химични елемента, те са предимно нерадиоактивни, създават цялото разнообразие от прости и сложни вещества. Простата субстанция е форма на съществуване на елемент в свободна форма. Някои химични елементи съществуват в две или повече алотропни модификации (например въглерод под формата на графит и диамант), които се различават по физични и химични свойства; броят на простите вещества достига 400. Понякога се идентифицират понятията "елемент" и - "просто вещество", тъй като в по-голямата част от случаите няма разлика в имената на химичните елементи и простите вещества, които образуват; "... въпреки това, по отношение на понятията, такава разлика трябва винаги да съществува", пише Д. И. Менделеев през 1869 г. Тейлър Г. Основи на органичната химия за студенти от нехимични специалности.- М.: 1989. Сложно вещество - химично съединение - се състои от химически свързани атоми на два или повече различни елемента; са известни повече от 100 хиляди неорганични и милиони органични съединения. За определяне химични елементислужат като химически знаци, състоящи се от първата или първата и една от следващите букви на латинското име на елемента (С едно изключение, втората буква на химическия елемент Curium, кръстен на Мария Складовска-Кюри, "m" означава Мария ). V химични формулии химически уравнения, всеки такъв знак (символ) изразява, освен името на елемента, относителната маса на химичния елемент, равна на неговата атомна маса. Изучаването на химичните елементи е предмет на химията, по-специално на неорганичната химия. Артеменко A.I. Органична химия - М., 2007

Справка по история. В преднаучния период на химията учението на Емпедокъл, че основата на всички неща се състои от четири елемента: огън, въздух, вода, земя се приема като нещо неизменно. Това учение, разработено от Аристотел, е напълно прието от алхимиците. През 8-9 век те го допълват с концепцията за сяра (началото на горимост) и живак (началото на металността) като съставни частивсички метали. През 16-ти век възниква идеята за солта като начало на нелетливостта, огнеустойчивостта. Против учението за 4 елемента и 3 принципа се изказва Р. Бойл, който през 1661 г. дава първата научна дефиниция на химичните елементи като прости вещества, които не се състоят от никакви други вещества или едно от друго и образуват всички смесени (сложни) тела. През 18 век почти всеобщо признание получава хипотезата на I. I. Becher и G. E. Stahl, според която телата на природата се състоят от вода, земя и началото на горимост - флогистон. В края на 18 век тази хипотеза е опровергана от трудовете на A. L. Lavoisier. Той определи химичните елементи като вещества, които не могат да бъдат разложени на по-прости и от които са съставени други (сложни) вещества, тоест той по същество повтаря формулировката на Бойл. Но, за разлика от него, Лавоазие даде първия списък на реални химически елементи в историята на науката. Той включва всички известни тогава (1789) неметали (O, N, H, S, P, C), метали (Ag, As, Bi, Co, Ca, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au , Pt, Pb, W, Zn), както и "радикали" [мурий (Cl), флуороводород (F) и борен (B)] и "земи" - все още неразложен вар CaO, магнезиев оксид MgO, барит BaO, алуминиев оксид Al2O2 и силициев диоксид SiO2 (Лавоазие вярваше, че „земите“ са сложни вещества, но докато това не беше доказано от опит, той ги смяташе за химически елементи). Като почит към времето той включи в списъка на химическите елементи безтегловни "течности" - леки и калорични. Той смята каустични алкали NaOH и KOH за сложни вещества, въпреки че е възможно да се разлагат чрез електролиза по-късно – едва през 1807 г. (G. Davy). Развитието на атомната теория от Дж. Далтън има едно от последствията от изясняване на понятието за елемент като вид атоми със същата относителна маса (атомно тегло). Далтън през 1803 г. състави първата таблица на атомните маси (отнесена към масата на водороден атом, взета като единица) на пет химически елемента (O, N, C, S, P). Така Далтън положи основите за признаването на атомната маса като основна характеристика на елемент. Далтон, следвайки Лавоазие, смята химичните елементи за вещества, неразложими на по-прости Артеменко А.И. Органична химия - М., 2007.

Последващото бързо развитие на химията доведе по-специално до откриването на голям брой химични елементи. В списъка на Лавоазие имаше само 25 химични елемента, включително "радикали", но без да се броят "флуидите" и "земите". Към момента на откриването на периодичния закон на Менделеев (1869 г.) вече са били известни 63 елемента. Откритието на Д. И. Менделеев дава възможност да се предвидят съществуването и свойствата на редица неизвестни тогава химични елементи и е основа за установяване на тяхната връзка и класификация. Откриването на радиоактивността в края на 19-ти век разклати убеждението, че атомите не могат да се разлагат повече от век. В тази връзка, почти до средата на 20-ти век, дискусията за това какво представляват химическите елементи. Сложете край на нея съвременна теорияструктурата на атома, което направи възможно да се даде строго обективно определение на химичните елементи, дадени в началото на статията.

разпространение в природата. Изобилието от химични елементи в космоса се определя от нуклеогенезата вътре в звездите. Образуването на ядра от химични елементи е свързано с различни ядрени процеси в звездите. Следователно на различните етапи от тяхната еволюция различните звезди и звездни системи имат различни химичен състав. Разпространението и разпределението на химичните елементи във Вселената, процесите на комбиниране и миграция на атомите по време на образуването на космическа материя, химическият състав на космическите тела се изучават от космохимията. Основната маса на космическата материя е H и He (99,9%). Най-развитата част от космохимията е геохимията Ахметов Н.С. Обща и неорганична химия - М., 2003.

От 111 химични елемента само 89 се намират в природата, останалите, а именно технеций (атомно число Z = 43), прометий (Z = 61), астатин (Z = 85), франций (Z = 87) и трансуранови елементи, се получават изкуствено чрез ядрени реакции (незначителни количества Tc, Pm, Np, Fr се образуват при спонтанното делене на урана и присъстват в урановите руди). В достъпната част на Земята най-често се срещат 10 елемента с атомни номера от 8 до 26. Те се съдържат в земната кора в следните относителни количества:

Класификация и свойства Ахметов Н.С. Обща и неорганична химия - М., 2003. Най-съвършената естествена класификация на химичните елементи, разкриваща връзката им и показваща промяната в техните свойства в зависимост от атомните номера, е дадена от периодичната система от елементи на Д. И. Менделеев. Според свойствата си химичните елементи се делят на метали и неметали, като периодичната система дава възможност да се очертае граница между тях. За химични свойстваметали, най-характерно се проявява при химична реакцияспособността за даряване на външни електрони и образуване на катиони, за неметали - способността за прикачване на електрони и образуване на аниони. Неметалите се характеризират с висока електроотрицателност. Има химични елементи от главните подгрупи или непреходни елементи, в които електронните подобвивки s и p са последователно запълнени, и химически елементи от вторични подгрупи, или преходни, в които са завършени d- и f-подобвивки. В стайна температурадва химични елемента съществуват в течно състояние (Hg и Br), единадесет - в газообразно състояние (H, N, O, F, Cl, He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), останалите - във формата на твърди вещества, а температурният диапазон на тяхното топене варира в много широк диапазон - от около 30°C (Cs 28,5°C; Ga 29,8°C) до 3000°C и по-високи (Ta 2996°C; W 3410°C; графит около 3800 ° C) Ахметов Н.С. Обща и неорганична химия - М., 2003.

Думата "елемент" в превод означава "елемент". Какво е химичен елемент? Това е определена част, която е независима и в същото време е в основата на нещо. Дори древни учени като Хорас и Цицерон са използвали думата в същия смисъл, в който се използва в наше време.

Разгледайте подробно

Набор от атоми, които имат същия ядрен заряд, броя на протоните и същия сериен номер в периодичната таблица, се нарича химичен елемент. В своята Периодична таблица на елементите Менделеев подрежда химичните елементи, всеки от тях има свой собствен символ и свое име.

Днес какво е химичен елемент трябва да знае всеки ученик, започнал да учи химия в училище. Той трябва да знае символите на химичните елементи, които обозначават: името на елемента, един атом на елемента и един мол атоми от този елемент.

За имената на химичните елементи се използват съкратени символи на химични елементи. Първо се използва първата буква от името на химичния елемент и ако е необходимо, се добавя още една. Отпред е число, което показва броя на атомите или моловете от атоми на конкретен химичен елемент.

Не бъркайте

Не бъркайте определенията на химичен елемент и химично вещество. Това са различни понятия. Химическото вещество се състои от химични елементи, може да се състои от един или може да се състои от различни.

Осемдесет и осем елемента се намират в природата, а всички останали са изкуствено извлечени.

Произход на химичните елементи във Вселената

Създаване на химични елементи на Земята

Всеки знае периодична таблица на химичните елементи - маса Менделеев . Там има много елементи и физиците непрекъснато работят за създаването на все по-тежък трансуран елементи . Има много интересни неща в ядрената физика, свързани със стабилността на тези ядра. Има всякакви острови на стабилност и хората, работещи върху съответните ускорители, се опитват да създадат химически елементи с много големи атомни номера. Но всички тези елементи живей много кратко време. Тоест можете да създадете няколко ядра от това елемент , имайте време да изследвате нещо, докажете, че наистина сте го синтезирали и сте открили това елемент . Вземете правото да му дадете някакво име, може и да получите Нобелова награда. Но в естеството на тези химични елементи изглежда не, но всъщност те могат да се появят в някои процеси. Но напълно в незначителни количества и за кратко време се разпадат. Следователно, в Вселената , основно виждаме елементи като се започне с уран и по-леки.

Еволюция на Вселената

Но Вселената нашето се развива. И като цяло, веднага щом ви дойде идеята за някои глобална промяна, неминуемо стигате до идеята, че всичко, което виждате около себе си, в един или друг смисъл, става смъртно. И ако в смисъл на хора, животни и неща по някакъв начин се примирихме с това, тогава понякога изглежда странно да направим следващата стъпка. Например водата винаги е вода или желязото е винаги желязо?! Отговорът е не, защото се развива Вселената като цяло и някога, разбира се, нямаше земя например и всичките й съставни части бяха разпръснати върху някаква мъглявина, от която слънчева система. Необходимо е да се върнем още по-назад и се оказва, че някога е имало не само Менделеев и неговата периодична таблица, но и елементи, включени в нея. Тъй като нашите Вселената се роди, след като премина през много горещо, много гъсто състояние. А когато е горещо и гъсто, всички сложни структури се разрушават. И така, в една много ранна история Вселената нямаше стабилно привични за нас вещества или дори елементарни частици.

Произход на леките химически елементи във Вселената

Образуването на химичен елемент - водород

Като Вселената се разширяваше , изстинал и станал по-малко плътен, се появили някои частици. Грубо казано, на всяка маса на частица можем да сравним енергията по формулата E=mc 2 . Можем да присвоим температура на всяка енергия и когато температурата падне под тази критична енергия, частицата може да стане стабилна и да съществува.
Съответно Вселената се разширява , изстива и естествено се появява първи от периодичната таблица водород . Защото това е просто протон. Тоест се появиха протони и можем да кажем това водород . В този смисъл Вселената на 100% се състои от водород, плюс тъмна материя, плюс тъмна енергия, плюс много радиация. Но от обикновената материя има само водород . Се появи протони , започват да се появяват неутрони . Неутрони малко по-трудно протони и това води до неутрони изглежда малко по-малко. За да имаме някакви временни фактори в главата, говорим за първите части от секундата от живота Вселената .

"Първите три минути"
Появи се протони и неутрони изглежда е горещо и стегнато. И със протон и неутрон можете да започнете термоядрени реакции, както в недрата на звездите. Но всъщност все още е твърде горещо и плътно. Следователно, трябва да изчакате малко и някъде от първите секунди от живота Вселената и до първите минути. Известна е книга на Вайнберг, наречена "Първите три минути"и е посветен на този етап от живота Вселената .

Произходът на химичния елемент - хелий

В първите минути започват да протичат термоядрени реакции, защото всички Вселената подобно на недрата на звезда и термоядрените реакции могат да отидат. започват да се оформят изотопи на водорода – деутерий и съответно тритий . Започват да се образуват по-тежки. химични елементи – хелий . Но е трудно да се продължи напред, защото стабилни ядра с броя на частиците 5 и 8 не. И се оказва толкова сложен щепсел.
Представете си, че имате стая, пълна с парчета Лего и трябва да бягате и да събирате структури. Но детайлите се разпръскват или стаята се разширява, тоест по някакъв начин всичко се движи. Трудно ви е да сглобявате частите, а освен това например сте сгънали две, после сте сгънали още две. Но залепването на петата не става. И така в тези първи минути от живота Вселената , по принцип, има време да се формира само хелий , малко литий , малко деутерий остава. То просто изгаря в тези реакции, превръща се в същото хелий .
Така че това е основно Вселената изглежда се състои от водород и хелий , след първите минути от живота си. Плюс това изобщо не голям броймалко по-тежки елементи. И сякаш на това приключи началният етап от формирането на периодичната таблица. И има пауза до появата на първите звезди. В звездите отново се оказва горещо и плътно. Създават се условия за продължаване термоядрен синтез . И звездите през по-голямата част от живота си се занимават с синтез хелий от водород . Тоест все още е игра с първите два елемента. Следователно, поради съществуването на звезди, водород намалява хелийстава все по-голям. Но е важно да се разбере, че в по-голямата си част веществото в Вселената не е в звездите. Предимно обикновена материя, разпръсната навсякъде Вселената в облаци от горещ газ, в галактически купове, в нишки между клъстери. И този газ може никога да не се превърне в звезди, тоест в този смисъл, Вселената все още ще остане, основно се състои от водород и хелий . Ако говорим за обикновена материя, но на този фон, на процентно ниво, количеството на леките химични елементи намалява, докато количеството на тежките елементи расте.

Звездна нуклеосинтеза

И така след ерата на оригинала нуклеосинтеза , ерата на звездите нуклеосинтеза което продължава и до днес. В звезда, в началото водород превръща се в хелий . Ако условията позволяват, а условията са температура и плътност, тогава ще протекат следните реакции. Колкото повече се движим по периодичната таблица, толкова по-трудно е да започнем тези реакции, толкова по-екстремни условия са необходими. Условията се създават в една звезда от само себе си. Звездата притиска себе си, нейната гравитационна енергия е балансирана с нейната вътрешна енергия, свързана с налягането на газа и изследването. Съответно, колкото по-тежка е звездата, толкова повече се изстисква и получава повече висока температураи плътност в центъра. И може да се стигне до следното атомни реакции .

Химическата еволюция на звездите и галактиките

На слънце след синтез хелий , ще започне следващата реакция, тя ще се образува въглерод и кислород . По-нататъшните реакции няма да продължат и Слънцето ще се превърне в кислород-въглерод бяло джудже . Но в същото време външните слоеве на Слънцето, вече обогатени в реакцията на синтез, ще бъдат изхвърлени. Слънцето ще се превърне в планетарна мъглявина, външните слоеве ще се разлетят. И в по-голямата си част така веществото се изхвърля, след като се смеси с веществото междузвездна среда, може да бъде част от следващото поколение звезди. Така че звездите имат такава еволюция. Има химическа еволюция галактики , всяка следваща образувана звезда, средно съдържа все повече и повече тежки елементи. Следователно, първите звезди, които са се образували от чисти водород и хелий , те, например, не биха могли да имат каменни планети. Защото нямаше какво да се прави от тях. Беше необходимо да премине цикълът на еволюция на първите звезди и тук е важно масивните звезди да се развиват най-бързо.

Произход на тежки химически елементи във Вселената

Произходът на химичния елемент - желязо

Слънцето и общият му живот е почти 12 милиарда години. И огромни звезди живеят няколко милиона години. Те предизвикват реакции на жлеза , и избухват в края на живота си. По време на експлозията, с изключение на най-вътрешното ядро, цялата материя се изхвърля и следователно голямо количество се изхвърля, естествено, и водород , който остана нерециклиран във външните слоеве. Но е важно да се изхвърли голямо количество кислород , силиций , магнезий , това е достатъчно тежки химични елементи , малко до достигане жлеза и свързаните с него никел и кобалт . Много подчертани елементи. Може би следната картина е запомняща се от училищните времена: числото химичен елемент и освобождаването на енергия по време на реакциите на синтез или разпад и там се получава такъв максимум. И желязо, никел, кобалт са на самия връх. Това означава, че колапсът тежки химични елементи печеливши до жлеза , синтезът от белите дробове също е полезен за желязото. Необходимо е да се изразходва допълнително енергия. Съответно ние се движим от страната на водорода, от страната на леките елементи и реакцията на термоядрен синтез в звездите може да достигне до желязо. Те трябва да вървят с освобождаването на енергия.
Когато избухне масивна звезда, желязо по принцип не се изхвърля. Остава в централното ядро ​​и се превръща в неутронна звезда или Черна дупка . Но се изхвърлят химични елементи, по-тежки от желязото . Желязото се изхвърля при други експлозии. Белите джуджета могат да избухнат, каквото остава, например, от Слънцето. Само по себе си бялото джудже е много стабилен обект. Но той има ограничаваща маса, когато загуби тази стабилност. Реакцията на синтез започва въглерод .

експлозия на свръхнова
И ако е обикновена звезда, това е много стабилен обект. Леко го загреете в центъра, той ще реагира на това, ще се разшири. Температурата в центъра ще падне и всичко ще се регулира от само себе си. Без значение как се нагрява или охлажда. Но бяло джудже не мога да направя това. Вие предизвикахте реакция, той иска да се разшири, но не може. Следователно термоядрената реакция бързо обхваща цялото бяло джудже и то експлодира изцяло. Оказва се експлозия на свръхнова тип 1А и това е много добра, много важна свръхнова. Оставят го да се отвори. Но най-важното е, че по време на тази експлозия джуджето е напълно унищожено и много жлеза . Всичко жлези наоколо, всички гвоздеи, ядки, брадви и цялото желязо вътре в нас, можеш да си убодеш пръста и да го погледнеш или вкуси. Така че това е всичко желязо взети от бели джуджета.

Произход на тежки химични елементи

Но има още по-тежки елементи. Къде се синтезират? За дълго времесмяташе се, че основното място на синтеза на повече тежки елементи , то експлозии на свръхнова свързани с масивни звезди. По време на експлозията, тоест когато има много допълнителна енергия, когато има всякакви допълнителни неутрони , е възможно да се осъществят реакции, които са енергийно неблагоприятни. Просто условията са се развили по този начин и в това разширяващо се вещество могат да се осъществят реакции, които синтезират достатъчно тежки химични елементи . И наистина отиват. много химични елементи , по-тежки от желязото, се образуват по този начин.
Освен това, дори неексплодиращи звезди, на определен етап от тяхната еволюция, когато са се превърнали в червени гиганти може да синтезира тежки елементи . В тях протичат термоядрени реакции, в резултат на които се образуват малко свободни неутрони. Неутрон , в този смисъл, много добра частица, тъй като няма заряд, може лесно да проникне в атомното ядро. И след като е проникнал в ядрото, неутронът може да се превърне в протон . И съответно елементът ще прескочи към следващата клетка периодичната таблица . Този процес е доста бавен. Нарича се s-процес , от думата бавно - бавно. Но е доста ефективен и много химични елементи се синтезират в червените гиганти по този начин. И в свръхновите върви r-процес , тоест бързо. За колко, наистина всичко се случва за много кратко време.
Наскоро се оказа, че има и друг добро мястоза r-процеса, несвързан с експлозия на свръхнова . Има още един много интересно явлениее сливането на две неутронни звезди. Звездите много обичат да се раждат по двойки, а масивните звезди се раждат в по-голямата си част по двойки. 80-90% масивните звезди се раждат в двоични системи. В резултат на еволюцията двойниците могат да бъдат унищожени, но някои стигат до края. И ако имахме в системата 2 масивни звезди, можем да получим система от две неутронни звезди. След това те ще се сближат поради излъчването на гравитационни вълни и в крайна сметка ще се слеят.
Представете си, че вземете предмет с големина 20 км с маса една и половина маси на Слънцето, и почти с скоростта на светлината , пуснете го върху друг подобен обект. Дори и с проста формула кинетична енергияравно на (mv 2)/2 . Ако като м ти заместник кажи 2 масата на слънцето, като v сложи трета скоростта на светлината , можете да изчислите и да получите абсолютно фантастична енергия . Той също така ще бъде пуснат под формата на гравитационни вълни, най-вероятно в инсталацията LIGO вече виждаме подобни събития, но все още не знаем за това. Но в същото време, тъй като реални обекти се сблъскват, наистина има експлозия. В него се отделя много енергия гама гама , v Рентгенов обхват. Като цяло всички диапазони и част от тази енергия отиват синтез на химични елементи .

Произходът на химичния елемент - златото

Произход на химичния елемент злато
И съвременните изчисления, те най-накрая се потвърждават от наблюдения, показват, че напр. злато се ражда в такива реакции. Такъв екзотичен процес като сливането на две неутронни звезди е наистина екзотичен. Дори в такава голяма система като нашата галактика , възниква някъде през 20-30 хиляда години. Изглежда обаче доста рядко, достатъчно, за да синтезира нещо. Е, или обратното, можем да кажем, че това се случва толкова рядко и следователно злато толкова рядко и скъпо. Като цяло е ясно, че много химични елементи са доста редки, въпреки че често са по-важни за нас. Има всякакви редкоземни метали, които се използват във вашите смартфони и съвременният човек би предпочел без злато, отколкото без смартфон. Всички тези елементи са малко, защото се раждат в някои редки астрофизични процеси. И в по-голямата си част всички тези процеси, по един или друг начин, са свързани със звездите, с тяхната повече или по-малко спокойна еволюция, но с късни етапи, експлозии на масивни звезди, с експлозии бели джуджета или държави неутронни звезди .

Химически елементи- вижте Елементи, Тегло на атомите, Периодичност, Химия и Лавоазие... енциклопедичен речникФ. Брокхаус и И.А. Ефрон

Синтезирани химични елементи- Синтезирани (изкуствени) химични елементи - елементи, идентифицирани за първи път като продукт на изкуствен синтез. Някои от тях (тежки трансуранови елементи, всички трансактиниди) очевидно липсват в природата; други ... ... Уикипедия

ЕЛЕМЕНТИ- ПРИМЕСИ- химични елементи, присъстващи в минерали на други елементи под формата на изоморфни примеси или фини механични включвания; понякога те се извличат като свързани или дори основни (например злато от пирит) компоненти. В броя на елементите ... ... Голям енциклопедичен речник

ХИМИЧЕСКИ ВЕЩЕСТВА- химични елементи и съединения, техните смеси, както естествени, така и изкуствени, както и готова продукциясъдържащ в състава си X. век, способен да окаже вредно въздействие върху човек при нормални или непредвидими условия на тяхното ... ... Руска енциклопедияпо охрана на труда

петрогенни елементи- Основните химични елементи, които образуват скалите; те включват най-често срещаните елементи земната кора(O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, K и др.). [Речник на геоложките термини и понятия. Томск държавен университет] Теми… … Наръчник за технически преводач

БИОФИЛНИ ЕЛЕМЕНТИ- абсорбиран от геохим. околната среда (почва, вода) от организми и използвани в жизнените процеси. Те включват: макроелементи N, C, O, H, Ca, Mg, Na, K, P, S, Cl, Si, Fe и микроелементи Cu, Co, Mn, Zn, V, Ni, Mo, Sr, B, Se, F, Br, I. Освен ... ... Геологическа енциклопедия

Пепелни елементи- химични елементи, които изграждат пепелта на растенията и животните. Обикновено това са всички елементи, които могат да бъдат намерени в растенията и животните, с изключение на въглерода, водорода, кислорода и азота; последните не са част от пепелта, тъй като се изпаряват, когато ... ... Тълковен речник по почвознание

ХИМИЧНИ ЕЛЕМЕНТИ- най-простата форма на материя, която може да бъде идентифицирана чрез химични методи. Това са съставните части на прости и сложни вещества, които са съвкупност от атоми с еднакъв ядрен заряд. Зарядът на ядрото на атома се определя от броя на протоните в... Енциклопедия на Collier

Химически елементи- Периодична система от химични елементи на D. I. Mendeleev H ... Wikipedia

примесни елементи- химични елементи, присъстващи в минерали на други елементи под формата на изоморфни примеси или фини механични включвания; понякога те се извличат като свързани или дори основни (например злато от пирит) компоненти. В броя на елементите ... ... енциклопедичен речник

Книги

• Химически елементи , Вайткене Любов Дмитриевна , Fe, Au, Cu Ferrum, aurum, cuprum Вие все още не знаете какво означават тези думи, но наистина бихте искали да знаете? Тогава тази книга е вашият верен помощник в овладяването на такава трудна наука като химията. След четене… Категория: За деца Серия: За най-любознателните Издател: AST, Производител: AST, Купете за 987 UAH (само за Украйна)
• Химически елементи, Vaytkene L., Fe, Au, Cu... Ferrum, aurum, cuprum... Все още не знаете какво означават тези думи, но наистина бихте искали да знаете? Тогава тази книга е вашият верен помощник в овладяването на такава трудна наука като химията... Категория:

Всички елементи периодична системаразделени на четири вида:

1. При атомите на s-елементите, s-обвивките на външния слой (n) са запълнени. s елементите са водород, хелий и първите два елемента от всеки период.

2. При атомите на p-елемента p-обвивките на външното ниво (np) са запълнени с електрони. p-елементите включват последните 6 елемента от всеки период (с изключение на първия).

3. За d-елементите d-обвивката на второто външно ниво (n-1)d е изпълнена с електрони. Това са елементи от интеркалирани десетилетия на големи периоди, разположени между s- и p-елементи.

4. За f-елементите f-поднивото на третото външно ниво (n-2)f е изпълнено с електрони. Семейството на f-елементите включва лантаниди и актиниди.

От разглеждането на електронната структура на невъзбудените атоми, в зависимост от атомния номер на елемента, следва:

1. Броят на енергийните нива (електронни слоеве) на атом на всеки елемент е равен на номера на периода, в който се намира елементът. Следователно s-елементите са във всички периоди, p-елементите са във втория и следващите периоди, d-елементите са в четвъртия и следващите периоди, а f-елементите са в шестия и седмия период.

2. Номерът на периода съвпада с основното квантово число на външните електрони на атома.

3. s- и p-елементите образуват основните подгрупи, d-елементите - вторични подгрупи, f-елементите образуват семейства от лантаниди и актиниди. По този начин подгрупата включва елементи, чиито атоми обикновено имат подобна структура не само на външния, но и на пред-външния слой (с изключение на елементите, в които има "потапяне" на електрона).

4. Номерът на групата, като правило, показва броя на електроните, които могат да участват в образуването на химични връзки. Това е физическото значение на номера на групата. За елементи от вторични подгрупи валентните електрони са не само външните, но и предпоследните обвивки. Това е основната разлика в свойствата на елементите на основната и вторичната подгрупи.

5. Елементите с валентни d- или f-електрони се наричат ​​преходни.

6. Номерът на групата, като правило, е равен на най-високото положително окислително състояние на елементите, показани от тях в съединения. Изключение прави флуорът - степента му на окисление е -1; От елементите от група VIII само Os, Ru и Xe имат степен на окисление +8.

Химическа връзка и видове взаимодействие на молекулите

Химическата връзка е взаимодействието на атомите поради припокриването на техните електронни облаци и е придружено от намаляване на общата енергия на системата.

В зависимост от естеството на разпределението на електронната плътност между взаимодействащите атоми, има три основни типа химично свързване: ковалентно, йонно и метално.

Основните характеристики на комуникацията:

Енергия на връзката(E, kJ/mol) - количеството енергия, освободено при образуването на химическа връзка. Колкото по-висока е енергията на свързване, толкова по-стабилни са молекулите.

Дължина на връзкатае разстоянието между ядрата на химически свързани атоми.

Множество комуникации- се определя от броя на електронните двойки, които свързват два атома. С увеличаване на кратността на връзката дължината на връзката намалява и нейната сила се увеличава.

Валентен ъгъле ъгълът между въображаеми линии, които могат да бъдат начертани през ядрата на свързаните атоми. Ъгълът на свързване определя геометрията на молекулите.

Диполен моментвъзниква, ако се образува връзка между атоми на елементи с различна електроотрицателност и служи като мярка за полярността на молекулата.

ковалентна връзка

Ковалентна връзка се образува чрез споделяне на двойка електрони с два атома. Характеристиките на ковалентната химична връзка са нейната насоченост и наситеност. Ориентацияпоради факта, че атомните орбитали имат определена конфигурация и местоположение в пространството. Припокриването на орбитали по време на образуването на връзка се извършва в съответните посоки. Насищаемостпоради ограничените валентни възможности на атомите.

Разграничаване на ковалентни полярни и неполярни връзки. Ковалентна неполярна връзкаобразуван между атоми със същата електроотрицателност; споделените електрони са равномерно разпределени между ядрата на взаимодействащите атоми. ковалентна полярна връзкаобразуван между атоми с различна електроотрицателност; общите електронни двойки са отклонени към по-електроотрицателния елемент.

Възможни са два механизма за образуване на ковалентна връзка: 1) сдвояване на електрони на два атома при условие на противоположна ориентация на техните спинове (обменен механизъм); 2) взаимодействие донор-акцептор, при което електронна двойка на един от атомите (донор) става обща в присъствието на енергийно благоприятна свободна орбитала на друг атом (акцептор).

Често в образуването на връзки участват електрони от различни поднива и следователно орбитали с различни конфигурации. В този случай може да възникне хибридизация (смесване) на електронни облаци (орбитали). Образуват се нови, хибридни облаци със същата форма и енергия. Броят на хибридните орбитали е равен на броя на оригиналните. В хибридна атомна орбитала (AO) електронната плътност се измества на една страна от ядрото, така че когато взаимодейства с AO на друг атом, се получава максимално припокриване, което води до увеличаване на енергията на свързване. AO хибридизацията определя пространствената конфигурация на молекулите.

И така, при смесване на една s-орбитала и една p-орбитала се образуват две хибридни орбитали, ъгълът между които е = 180 o, този тип хибридизация се нарича sp хибридизация. Молекулите, в които се извършва sp хибридизация, имат линейна геометрия (C 2 H 2 , BeF 2).

При смесване на една s и две p орбитали се образуват 3 хибридни орбитали, ъгълът между които е = 120 o. Този вид хибридизация се нарича sp 2 хибридизация, то съответства на образуването на плоска триъгълна молекула (BF 3 , C 2 H 4).

Смесването на една s и три p орбитали произвежда четири sp 3 хибридни орбитали, ъгълът между който \u003d 109 около 28 ". Формата на такава молекула е тетраедрична. Примери за такива молекули: CCl 4, CH 4, GeCl 4.

При определяне на вида на хибридизацията е необходимо да се вземат предвид и самотните електронни двойки на елемента. Например кислородът във водна молекула (H 2 O) има sp 3 хибридизация (4 хибридни орбитали), а химическата връзка с водородните атоми се образува от две електронни двойки.

Възможни са и по-сложни видове хибридизация, включваща d и f орбиталите на атомите.

Йонна връзка

Йонната връзка е електростатично взаимодействие между отрицателно и положително заредени йони в химично съединение. Може да се разглежда като ограничаващ случай на ковалентна полярна връзка. Такава връзка възниква само в случай на голяма разлика в електроотрицателността на взаимодействащите атоми, например между катионите на s-метали от групи I и II на периодичната система и аниони на неметали от групи VI и VII (LiF, CsCl, KBr и др.).

Тъй като електростатичното поле на йон има сферична симетрия, йонната връзка няма насоченост. Тя също не е склонна да се засища. Всички йонни съединения в твърдо състояние образуват йонни кристални решетки, в чиито възли всеки йон е заобиколен от няколко йона с противоположен знак. Няма чиста йонна връзка. Можем да говорим само за дела на йонността на връзката.

метална връзка

За разлика от ковалентните и йонните съединения, в металите малък брой електрони едновременно свързват голям брой ядрени центрове, а самите електрони могат да се движат в метала. По този начин в металите се осъществява силно нелокализирана химическа връзка.

Биогенни елементи

Елементите, необходими на тялото за изграждане и поддържане на клетки и органи, се наричат ​​биогенни елементи.