Indium(lat. Indium), In, a III. csoport kémiai eleme periodikus rendszer Mengyelejev; 49-es atomszám, atomtömeg 114,82; fehér fényes puha fém. Az elem két izotóp keverékéből áll: 113 In (4,33%) és 115 In (95,67%); az utolsó izotóp β-radioaktivitása nagyon gyenge (felezési idő T ½ = 6 10 14 év).
1863-ban F. Reich és T. Richter német tudósok a cinkkeverék spektroszkópiai vizsgálata során új vonalakat fedeztek fel a spektrumban, amelyek egy ismeretlen elemhez tartoznak. E vonalak élénkkék (indigó) színével új elem Indiának nevezték el.
Elterjedés India a természetben. Az indium tipikus nyomelem, átlagos tartalma a litoszférában 1,4·10 -5 tömeg%. A magmás folyamatok során India kissé felhalmozódik gránitokban és más savas kőzetekben. India fő koncentrációs folyamatai földkéreg forróhoz kötődik vizes oldatok amelyek hidrotermikus lerakódásokat képeznek. Az indium bennük Zn, Sn, Cd és Pb kötődik. A szfaleritek, kalkopiritek és kassziteritek indiumban átlagosan 100-szorosak (tartalma kb. 1,4·10 -3%). India három ásványa ismert – a natív indium, a roquesite CuInS 2 és az indit In 2 S 4 , de mindegyik rendkívül ritka. Gyakorlati jelentőségű India szfaleritekben való felhalmozódása (legfeljebb 0,1%, néha 1%). Indiában a dúsítás jellemző a csendes-óceáni ércövezet lelőhelyeire.
Fizikai tulajdonságok India. Kristály cella India tetragonális arcközpontú, a = 4,583Å és c = 4,936Å paraméterekkel. Atomsugár 1,66Å; ionos sugarak In 3+ 0,92Å, In + 1,30Å; sűrűsége 7,362 g/cm 3 . Az indium olvadó, t pl 156,2 °C; t bála 2075 °C. Hőmérsékleti együttható lineáris tágulás 33 10 -6 (20 °С); fajlagos hő 0-150°C-on 234,461 J/(kg K), vagy 0,056 cal/(g°C); elektromos ellenállás 0°C-on 8,2·10-8 ohm·m, vagy 8,2·10-6 ohm·cm; rugalmassági modulusa 11 N/m 2 vagy 1100 kgf/mm 2; Brinell keménység 9 MN / m 2 vagy 0,9 kgf / mm 2.
India kémiai tulajdonságai. A 4d 10 5s 2 5p 1 atom elektronkonfigurációjának megfelelően az indium 1-es, 2-es és 3-as vegyértéket mutat (túlnyomórészt) a vegyületekben. Levegőben szilárd, tömör állapotban az indium stabil, de magas hőmérsékleten oxidálódik, és 800 ° C felett ibolya-kék lánggal ég, oxidot adva In 2 O 3 - sárga kristályok, amelyek savakban könnyen oldódnak. Hevítéskor az indium könnyen egyesül halogénekkel, így oldható halogenideket képez: InCl 3, InBr 3, InI 3. Az indiumot HCl-áramban hevítik, hogy InCl 2 -kloridot kapjanak, és amikor az InCl 2 gőzt átengedik a melegített In felett, InCl képződik. A kénnel az indium szulfidokat képez In 2 S 3 , InS; InS·In 2 S 3 és 3InS·In 2 S 3 vegyületeket adnak. Vízben oxidálószerek jelenlétében az indium lassan korrodálódik a felületről: 4In + 3O 2 + 6H 2 O = 4In(OH) 3 . Savakban az indium oldható, normál elektródpotenciálja -0,34 V, lúgokban gyakorlatilag oldhatatlan. India sói könnyen hidrolizálódnak; hidrolízis termék - bázikus sók vagy hidroxid In(OH) 3 . Ez utóbbi jól oldódik savakban és rosszul lúgos oldatokban (sók képződésével - indátok): (OH) 3 + 3KOH = K 3 -ban. Indiai kapcsolatok alacsonyabb fokok az oxidáció meglehetősen instabil; Az InHal halogenidek és az In 2 O fekete-oxid nagyon erős redukálószerek.
India megszerzése. Az indiumot a cink-, ólom- és óngyártás hulladékaiból és közbenső termékeiből nyerik. Ez a nyersanyag ezredtől tized százalékig Indiát tartalmazza. India kitermelése három fő szakaszból áll: dúsított termék előállítása - India koncentrátum; koncentrátum feldolgozása nyersfémmé; finomítás. A legtöbb esetben a nyersanyagot kénsavval kezelik, és az indiumot oldatba juttatják, amelyből hidrolitikus kicsapással koncentrátumot izolálnak. A durva indiumot főként cinkre vagy alumíniumra történő karburálással izolálják. A finomítás kémiai, elektrokémiai, desztillációs és kristályfizikai módszerekkel történik.
Alkalmazás India. Az indiumot és vegyületeit (például InN-nitrid, InP-foszfid, InSb-antimonid) a legszélesebb körben használják a félvezető-technológiában. Az indiumot különféle korróziógátló bevonatokhoz (beleértve a csapágybevonatot is) használják. Az indium bevonatok erősen fényvisszaverőek, amelyeket tükrök és reflektorok készítésére használnak. Bizonyos indiumötvözetek ipari jelentőséggel bírnak, ideértve az olvadó ötvözetek, az üveg fémre ragasztására szolgáló forrasztóanyagok és mások.
Lásd még: Lista kémiai elemek rendszám és a kémiai elemek ábécé szerinti listája Tartalom 1 Jelenleg használt szimbólumok ... Wikipédia
Lásd még: Kémiai elemek listája szimbólumok szerint és A kémiai elemek ábécé szerinti listája Ez a kémiai elemek listája növekvő sorrendben atomszámok. A táblázat az elem, szimbólum, csoport és pont nevét mutatja a ... ... Wikipédiában
Főcikk: Kémiai elemek listái Tartalom 1 Elektronikus konfiguráció 2 Irodalom 2.1 NIST ... Wikipédia
Főcikk: Kémiai elemek listái Sz. Szimbólum Név Mohs-keménység Vickers-keménység (GPa) Brinell-keménység (GPa) 3 Li Lítium 0,6 4 Legyen berillium 5,5 1,67 0,6 5 B Bór 9,5 49 6 C Szén 1,5 (grafit) 6 ... Wikipédia
Lásd még: Kémiai elemek listája rendszám szerint és Kémiai elemek listája szimbólumok szerint A kémiai elemek ábécé szerinti listája. Nitrogén N Actinium Ac Alumínium Al Americium Am Argon Ar Astate At ... Wikipédia
Főcikk: Kémiai elemek listái Sz. Jel Orosz név Latin név Név etimológiája 1 H Hidrogén Hidrogén A másik görögből. ὕδωρ "víz" és γεννάω "szülök". 2 ... Wikipédia
A kémiai elemek szimbólumainak listája Az azonos nevű kémiai elemek és egyszerű anyagok nevének rövid vagy vizuális megjelenítésére használt szimbólumok (jelek), kódok vagy rövidítések. Először is ezek a kémiai elemek szimbólumai... Wikipédia
Alább találhatók a tévesen felfedezett kémiai elemek nevei (a szerzőkkel és a felfedezések dátumával). Az alább említett összes elemet többé-kevésbé objektíven felállított kísérletek eredményeként fedezték fel, de általában helytelenül ... ... Wikipédia
Ezeken az oldalakon számos elemtulajdonság ajánlott értékeit, valamint különféle hivatkozásokat gyűjtöttünk össze. Az infoboxban lévő értékek bármilyen változását össze kell hasonlítani a megadott és/vagy ennek megfelelően megadott értékekkel ... ... Wikipédia
A klór kétatomos molekulájának kémiai jele 35 A kémiai elemek szimbólumai ( kémiai jelek) szimbólum kémiai elemek. Együtt kémiai képletek, a kémiai reakciók sémái és egyenletei formális nyelvet alkotnak ... ... Wikipédia
Könyvek
- Angol az orvosoknak. 8. kiadás , Muraveyskaya Marianna Stepanovna , Orlova Larisa Konstantinovna , 384 pp. Cél tanulási útmutató angol nyelvű orvosi szövegek olvasásának és fordításának tanítása, beszélgetések lebonyolítása az orvostudomány különböző területein. Ez egy rövid bevezető fonetikai és ... Kategória: Tankönyvek egyetemek számára Kiadó: Flinta, Gyártó: Flinta,
- angol orvosoknak, Muraveyskaya M.S. , A tankönyv célja angol nyelvű orvosi szövegek olvasásának és fordításának megtanítása, beszélgetések lebonyolítása az orvostudomány különböző területein. Ez egy rövid bevezető fonetikai és főbb ... Kategória: Tankönyvek és oktatóanyagok Sorozat: Kiadó: Flinta,
A kémiai elem egy olyan gyűjtőfogalom, amely egy egyszerű anyag atomhalmazát írja le, vagyis olyant, amely nem osztható fel semmilyen egyszerűbb (molekuláik szerkezete szerint) komponensre. Képzelje el, hogy kap egy darab tiszta vasat azzal a kéréssel, hogy bontsa fel hipotetikus összetevőkre bármilyen, a vegyészek által valaha feltalált eszköz vagy módszer segítségével. Viszont nem tudsz mit tenni, a vasat soha nem osztják valami egyszerűbbre. Egy egyszerű anyag - a vas - a Fe kémiai elemnek felel meg.
Elméleti meghatározás
A fent említett kísérleti tény a következő definícióval magyarázható: a kémiai elem a megfelelő egyszerű anyag atomjainak (nem molekuláinak!) absztrakt gyűjteménye, azaz azonos típusú atomok. Ha mód lenne megnézni a fent említett tiszta vasdarabban lévő egyes atomokat, akkor mindegyik egyforma lenne – vasatom. Ezzel szemben egy kémiai vegyület, például a vas-oxid, mindig legalább kettőt tartalmaz másfajta atomok: vasatomok és oxigénatomok.
Kifejezések, amelyeket ismernie kell
Atomtömeg: a kémiai elem atomját alkotó protonok, neutronok és elektronok tömege.
atomszám: az elem atommagjában lévő protonok száma.
vegyi szimbólum: az adott elem megnevezését képviselő latin betű vagy betűpár.
Kémiai vegyület: olyan anyag, amely két vagy több kémiai elemből áll, bizonyos arányban egymással kombinálva.
Fém: Olyan elem, amely más elemekkel való kémiai reakciók során elektronokat veszít.
Félfém: Olyan elem, amely néha fémként, néha pedig nemfémként reagál.
Nem fém: olyan elem, amely hajlamos elektronokat nyerni kémiai reakciók más elemekkel.
A kémiai elemek időszakos rendszere: a kémiai elemek rendszám szerinti osztályozására szolgáló rendszer.
szintetikus elem: olyan, amelyet mesterségesen kapnak a laboratóriumban, és általában nem fordulnak elő a természetben.
Természetes és szintetikus elemek
Kilencvenkét kémiai elem fordul elő természetesen a Földön. A többit mesterségesen, laboratóriumokban szerezték be. A szintetikus kémiai elem jellemzően a részecskegyorsítókban (a szubatomi részecskék, például az elektronok és a protonok sebességének növelésére használt eszközök) vagy a nukleáris reaktorokban (az atomreakciók során felszabaduló energia manipulálására használt eszközök) a magreakciók terméke. Az első 43-as rendszámú szintetikus elem a technécium volt, amelyet C. Perrier és E. Segre olasz fizikusok fedeztek fel 1937-ben. A technécium és a prométium kivételével minden szintetikus elemnek nagyobb a magja, mint az uráné. Az utolsóként megnevezett szintetikus elem a livermorium (116), előtte pedig a flerovium (114).
Két tucat közös és fontos elem
| Név | Szimbólum | Az összes atom százaléka * | A kémiai elemek tulajdonságai (normál szobakörülmények között) |
|||
| Az Univerzumban | A földkéregben | Tengervízben | Az emberi testben |
|||
| Alumínium | Al | - | 6,3 | - | - | Könnyű, ezüst színű fém |
| Kalcium | kb | - | 2,1 | - | 0,02 | Természetes ásványi anyagok, héjak, csontok tartalmazzák |
| Szén | TÓL TŐL | - | - | - | 10,7 | Minden élő szervezet alapja |
| Klór | Cl | - | - | 0,3 | - | mérgező gáz |
| Réz | Cu | - | - | - | - | Csak vörös fém |
| Arany | Au | - | - | - | - | Csak sárga fém |
| Hélium | Ő | 7,1 | - | - | - | Nagyon könnyű gáz |
| Hidrogén | H | 92,8 | 2,9 | 66,2 | 60,6 | Az összes elem közül a legkönnyebb; gáz |
| Jód | én | - | - | - | - | Nem fém; antiszeptikumként használják |
| Vas | Fe | - | 2,1 | - | - | Mágneses fém; vas- és acélgyártásra használják |
| Vezet | Pb | - | - | - | - | Puha, nehéz fém |
| Magnézium | mg | - | 2,0 | - | - | Nagyon könnyű fém |
| Higany | hg | - | - | - | - | Folyékony fém; két folyékony elem egyike |
| Nikkel | Ni | - | - | - | - | Korrózióálló fém; érmékben használják |
| Nitrogén | N | - | - | - | 2,4 | Gáz, a levegő fő alkotóeleme |
| Oxigén | O | - | 60,1 | 33,1 | 25,7 | Gáz, a második fontos levegő komponens |
| Foszfor | R | - | - | - | 0,1 | Nem fém; fontosak a növények számára |
| Kálium | Nak nek | - | 1.1 | - | - | Fém; fontos a növények számára; általában "hamuzsírnak" nevezik |
* Ha az érték nincs megadva, akkor az elem kisebb, mint 0,1 százalék.
Az ősrobbanás, mint az anyag kialakulásának kiváltó oka
Melyik kémiai elem volt az első az univerzumban? A tudósok úgy vélik, hogy a válasz erre a kérdésre a csillagokban és a csillagok keletkezési folyamataiban rejlik. A világegyetemről azt tartják, hogy valamikor 12 és 15 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. Eddig a pillanatig az energián kívül semmi sem fogant meg, ami létezik. De történt valami, ami ezt az energiát hatalmas robbanássá változtatta (úgynevezett ősrobbanás). A következő másodpercekben azután nagy durranás kezdett kialakulni az anyag.
Az anyag első legegyszerűbb formái a protonok és az elektronok voltak. Némelyikük hidrogénatomokká egyesül. Ez utóbbi egy protonból és egy elektronból áll; ez a létező legegyszerűbb atom.
Lassan, hosszú időn keresztül a hidrogénatomok elkezdtek összegyűlni az űr bizonyos területein, és sűrű felhőket alkottak. Ezekben a felhőkben a hidrogént a gravitációs erők tömör képződményekké húzták. Végül ezek a hidrogénfelhők elég sűrűvé váltak ahhoz, hogy csillagokat képezzenek.
Csillagok, mint új elemek kémiai reaktorai
A csillag egyszerűen egy anyagtömeg, amely magreakciók energiáját generálja. Ezek közül a reakciók közül a leggyakoribb négy hidrogénatom kombinációja egy héliumatom létrehozására. Amint a csillagok kialakulni kezdtek, a hélium lett a második elem, amely megjelent az univerzumban.
Ahogy öregszenek a csillagok, a hidrogén-hélium magreakciókról más típusokra váltanak. Bennük a hélium atomok szénatomokat alkotnak. Később a szénatomok oxigént, neont, nátriumot és magnéziumot képeznek. Később a neon és az oxigén egyesülve magnéziumot képez. Ahogy ezek a reakciók folytatódnak, egyre több kémiai elem képződik.
A kémiai elemek első rendszerei
Több mint 200 évvel ezelőtt a vegyészek elkezdték keresni az osztályozás módjait. A tizenkilencedik század közepén körülbelül 50 kémiai elemet ismertek. Az egyik kérdés, amelyet a vegyészek igyekeztek megválaszolni. a következőkre bontva: egy kémiai elem teljesen más anyag, mint bármely más elem? Vagy egyes elemek valamilyen módon kapcsolódnak másokhoz? Hogy van-e a köztörvény ami egyesíti őket?
A kémikusok különféle kémiai elemek rendszereket javasoltak. Így például William Prout angol kémikus 1815-ben azt javasolta, hogy minden elem atomtömege a hidrogénatom tömegének többszöröse, ha eggyel egyenlőnek vesszük, vagyis egész számoknak kell lenniük. Akkoriban sok elem atomtömegét már J. Dalton kiszámolta a hidrogén tömegéhez viszonyítva. Ha azonban ez megközelítőleg így van a szén, a nitrogén és az oxigén esetében, akkor a 35,5 tömegű klór nem fért bele ebbe a sémába.
Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) német kémikus 1829-ben kimutatta, hogy az úgynevezett halogéncsoportból három elem (klór, bróm és jód) osztályozható relatív atomtömegük szerint. A bróm atomtömege (79,9) szinte pontosan megegyezik a klór (35,5) és a jód (127) atomtömegének átlagával, azaz 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (közel 79,9). Ez volt az első megközelítés a kémiai elemek egyik csoportjának felépítéséhez. Doberiner még két ilyen elemhármast fedezett fel, de nem sikerült általános periodikus törvényt megfogalmaznia.
Hogyan jelent meg a kémiai elemek periódusos rendszere?
A legtöbb korai osztályozási séma nem volt túl sikeres. Aztán 1869 körül majdnem ugyanazt a felfedezést két kémikus tette szinte egy időben. Dmitrij Mengyelejev orosz kémikus (1834-1907) és Julius Lothar Meyer német kémikus (1830-1895) olyan rendszerező elemeket javasolt, amelyek hasonló fizikai és Kémiai tulajdonságok, csoportok, sorozatok és periódusok rendezett rendszerébe. Mengyelejev és Meyer ugyanakkor rámutatott, hogy a kémiai elemek tulajdonságai periodikusan ismétlődnek atomtömegüktől függően.
Manapság általában Mengyelejevet tekintik a felfedezőnek időszakos törvény mert egy lépést tett, amit Meyer nem. Amikor az összes elem elhelyezkedett a periódusos rendszerben, néhány hézag jelent meg benne. Mengyelejev azt jósolta, hogy ezek olyan elemek helyszínei, amelyeket még nem fedeztek fel.
Azonban még tovább ment. Mengyelejev megjósolta ezeknek a még fel nem fedezett elemeknek a tulajdonságait. Tudta, hol helyezkednek el a periódusos rendszerben, így meg tudta jósolni tulajdonságaikat. Figyelemre méltó, hogy minden Mengyelejev által megjósolt kémiai elemet, a jövőbeli galliumot, szkandiumot és germániumot, kevesebb mint egy évtizeddel azután fedezték fel, hogy publikálta periodikus törvényét.
A periódusos rendszer rövid formája
Megkísérelték kiszámítani, hogy a periodikus rendszer grafikus ábrázolásának hány változatát javasolták a különböző tudósok. Kiderült, hogy több mint 500. Ráadásul 80% teljes szám az opciók táblázatok, a többi pedig az geometriai alakzatok, matematikai görbék stb. Ennek eredményeként négyféle asztal talált gyakorlati alkalmazásra: rövid, félhosszú, hosszú és létra (piramis). Ez utóbbit a nagy fizikus, N. Bohr javasolta.
Az alábbi ábra a rövid formát mutatja.
Ebben a kémiai elemek rendszámuk szerint növekvő sorrendben vannak elrendezve balról jobbra és felülről lefelé. Tehát a periódusos rendszer első kémiai eleme, a hidrogén atomszáma 1, mivel a hidrogénatomok magjai egy és csak egy protont tartalmaznak. Hasonlóképpen, az oxigén atomszáma 8, mivel az összes oxigénatom magja 8 protont tartalmaz (lásd az alábbi ábrát).
A periodikus rendszer fő szerkezeti töredékei periódusok és elemcsoportok. Hat periódus alatt minden cella feltöltődik, a hetedik még nem készült el (a 113-as, 115-ös, 117-es és 118-as elemeket, bár laboratóriumokban szintetizálták, hivatalosan még nem regisztrálták, és nincs nevük).
A csoportokat fő (A) és másodlagos (B) alcsoportokra osztják. Az első három periódus egy-egy sorozatsort tartalmazó elemei kizárólag az A-alcsoportokba tartoznak. A fennmaradó négy periódus két-két sort tartalmaz.
Az ugyanabba a csoportba tartozó kémiai elemek általában hasonló kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Tehát az első csoport alkálifémekből, a második alkáliföldfémekből áll. Ugyanebben az időszakban az elemek olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lassan alkálifémből nemesgázzá változnak. Az alábbi ábra azt mutatja, hogyan változik az egyik tulajdonság - az atomsugár - a táblázat egyes elemeinél.
A periódusos rendszer hosszú periódusú formája
Az alábbi ábrán látható, és két irányba van felosztva, sorokra és oszlopokra. Hét periódussor van, mint a rövid formában, és 18 oszlop, amelyeket csoportoknak vagy családoknak neveznek. Valójában a csoportok számának 8-ról rövid formában 18-ra való növekedését úgy kapjuk meg, hogy az összes elemet a 4.-től kezdődő periódusokba helyezzük, nem két, hanem egy sorban.
Két különböző rendszerek A csoportok számozása a táblázat tetején látható módon történik. A római számrendszer (IA, IIA, IIB, IVB stb.) hagyományosan népszerű az Egyesült Államokban. Egy másik rendszert (1, 2, 3, 4 stb.) hagyományosan használnak Európában, és néhány éve az USA-ban is ajánlották a használatát.
Kilátás periódusos táblák a fenti ábrákon egy kicsit félrevezető, mint minden ilyen közzétett táblázatban. Ennek az az oka, hogy a táblázatok alján látható két elemcsoportnak valójában azokon belül kell elhelyezkednie. A lantanidok például a bárium (56) és a hafnium (72) közötti 6. periódusba tartoznak. Ezenkívül az aktinidák a rádium (88) és a rutherfordium (104) közötti 7. periódushoz tartoznak. Ha egy asztalba ragasztják őket, túl szélesek lennének ahhoz, hogy elférjenek egy papírlapon vagy egy fali diagramon. Ezért ezeket az elemeket a táblázat aljára szokás elhelyezni.
Lásd még: A kémiai elemek listája rendszám szerint és a kémiai elemek betűrendes listája Tartalom 1 Jelenleg használt szimbólumok ... Wikipédia
Lásd még: Kémiai elemek listája szimbólumok szerint és A kémiai elemek ábécé szerinti listája Ez a kémiai elemek listája a rendszám szerint növekvő sorrendben. A táblázat az elem, szimbólum, csoport és pont nevét mutatja a ... ... Wikipédiában
- (ISO 4217) Kódok a pénznemek és alapok ábrázolásához (eng.) Codes pour la représentation des monnaies et type de fonds (fr.) ... Wikipédia
Az anyag legegyszerűbb formája, amely azonosítható kémiai módszerek. Ezek az összetevői az egyszerű és összetett anyagok, amelyek azonos nukleáris töltéssel rendelkező atomok gyűjteménye. Az atommag töltését a protonok száma határozza meg... Collier Encyclopedia
Tartalom 1 Paleolit kor 2 Kr.e. 10. évezred e. 3 Kr.e. 9. évezred ööö... Wikipédia
Tartalom 1 Paleolit kor 2 Kr.e. 10. évezred e. 3 Kr.e. 9. évezred ööö... Wikipédia
Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd az oroszok (jelentések). Orosz ... Wikipédia
1. terminológia: : dw A hét napjának száma. Az "1" a hétfői kifejezéseknek felel meg különböző dokumentumokból: dw DUT A Moszkva és az UTC közötti különbség, egész óraszámban kifejezve. A normatív és műszaki dokumentáció kifejezéseinek szótár-referenciája
Rengeteg dolog és tárgy, élő és élettelen természeti test vesz körül bennünket. És mindegyiknek megvan a maga összetétele, szerkezete, tulajdonságai. Az élőlényekben a legösszetettebb biokémiai reakciók mennek végbe, amelyek a létfontosságú tevékenység folyamatait kísérik. Az élettelen testek különféle funkciókat látnak el a természetben és a biomassza életében, és összetett molekuláris és atomi összetételűek.
De együtt a bolygó objektumai rendelkeznek közös tulajdonság: sok apró szerkezeti részecskéből állnak, amelyeket kémiai elemek atomjainak neveznek. Olyan kicsik, hogy szabad szemmel nem láthatók. Mik azok a kémiai elemek? Milyen tulajdonságaik vannak, és honnan tudott a létezésükről? Próbáljuk meg kitalálni.
A kémiai elemek fogalma
Hagyományos értelemben a kémiai elemek csak az atomok grafikus ábrázolásai. Az univerzumban létező mindent alkotó részecskék. Vagyis a "mik azok a kémiai elemek" kérdésre ilyen választ lehet adni. Ezek összetett kis szerkezetek, az atomok összes izotópjának gyűjteményei, amelyeket egy közös név egyesít, és saját grafikai jelöléssel (szimbólummal) rendelkeznek.
A mai napig 118 olyan elem ismeretes, amelyeket természetes körülmények között és szintetikusan is felfedeztek, nukleáris reakciók és más atomok magjai révén. Mindegyiknek megvan a maga sajátosságai, elhelyezkedése közös rendszer, felfedezéstörténet és név, valamint bizonyos szerepet játszik az élőlények természetében és életében is. A kémia ezeknek a tulajdonságoknak a tanulmányozása. A kémiai elemek képezik az alapját a molekulák, az egyszerű és összetett vegyületek felépítésének, és ebből következően a kémiai kölcsönhatásoknak.
A felfedezés története
A kémiai elemek fogalmának megértése csak a 17. században történt Boyle munkájának köszönhetően. Ő volt az, aki először beszélt erről a fogalomról, és a következő meghatározást adta neki. Ezek oszthatatlan kis, egyszerű anyagok, amelyek mindent alkotnak körülöttük, beleértve az összes összetettet is.
E munka előtt az alkimisták nézetei domináltak, elismerve a négy elem elméletét - Empidoklész és Arisztotelész, valamint azokat, akik felfedezték az "éghető alapelveket" (kén) és a "fémes elveket" (higany).
Szinte az egész 18. században széles körben elterjedt a flogiszton teljesen téves elmélete. Antoine Laurent Lavoisier azonban már ennek az időszaknak a végén bebizonyítja, hogy ez tarthatatlan. Megismétli Boyle megfogalmazását, de egyúttal kiegészíti azzal az első kísérlettel, hogy rendszerezze az összes akkor ismert elemet, négy csoportba osztva: fémek, gyökök, földek, nemfémek.
A következő nagy lépés a kémiai elemek megértésében Daltontól származik. Neki tulajdonítják az atomtömeg felfedezését. Ennek alapján az ismert kémiai elemek egy részét atomtömegük növelésének sorrendjében osztja el.
A tudomány és a technika folyamatosan intenzív fejlődése lehetővé teszi számos új elem felfedezését a természetes testek összetételében. Ezért 1869-re - D. I. Mengyelejev nagy teremtésének idejére - a tudomány 63 elem létezéséről szerzett tudomást. Az orosz tudós munkája ezeknek a részecskéknek az első teljes és örökre rögzített osztályozása lett.
A kémiai elemek szerkezete akkor még nem volt megállapítva. Azt hitték, hogy az atom oszthatatlan, ez a legkisebb egység. A radioaktivitás jelenségének felfedezésével bebizonyosodott, hogy szerkezeti részekre oszlik. Szinte mindenki egyszerre létezik több természetes izotóp formájában (hasonló részecskék, de eltérő számú neutronszerkezettel, amelyektől az atomtömeg változik). Így a múlt század közepére sikerült rendet teremteni a kémiai elem fogalmának meghatározásában.
Mengyelejev kémiai elemrendszere
A tudós az atomtömeg különbségét vette alapul, és sikerült zseniálisan növekvő sorrendbe rendeznie az összes ismert kémiai elemet. Tudományos gondolkodásának és előrelátásának teljes mélysége és zsenialitása azonban abban rejlett, hogy Mengyelejev rendszerében üres tereket, nyitott cellákat hagyott a még ismeretlen elemek számára, amelyeket a tudós szerint a jövőben felfedeznek majd.
És minden pontosan úgy alakult, ahogy mondta. Mengyelejev kémiai elemei idővel megtöltötték az összes üres cellát. Minden, a tudósok által megjósolt szerkezetet felfedeztek. És most már nyugodtan kijelenthetjük, hogy a kémiai elemek rendszerét 118 egység képviseli. Igaz, három legújabb felfedezések hivatalosan még nem erősítették meg.
Magát a kémiai elemek rendszerét grafikusan egy táblázat mutatja be, amelyben az elemek tulajdonságaik hierarchiája, az atommagok töltései és az atomjaik elektronhéjának szerkezeti jellemzői szerint vannak elrendezve. Tehát vannak időszakok (7 darab) - vízszintes sorok, csoportok (8 darab) - függőleges, alcsoportok (fő és másodlagos minden csoporton belül). Leggyakrabban két családsort külön-külön helyeznek el az asztal alsó rétegeiben - lantanidok és aktinidák.
Egy elem atomtömege protonokból és neutronokból áll, amelyek összességét "tömegszámnak" nevezik. A protonok számát nagyon egyszerűen határozzák meg - megegyezik a rendszerben lévő elem sorszámával. És mivel az atom összességében elektromosan semleges rendszer, vagyis egyáltalán nincs töltése, a negatív elektronok száma mindig megegyezik a pozitív protonrészecskék számával.
Így egy kémiai elem jellemzőit a periódusos rendszerben elfoglalt helyzete adhatja meg. Valójában szinte minden le van írva egy cellában: a sorozatszám, ami elektronokat és protonokat jelent, az atomtömeget (az adott elem összes létező izotópjának átlagértéke). Látható, hogy a szerkezet melyik periódusban helyezkedik el (ami azt jelenti, hogy ennyi rétegben lesz elektron). A fő alcsoportok elemei esetében is megjósolható a negatív részecskék száma az utolsó energiaszinten - ez megegyezik annak a csoportnak a számával, amelyben az elem található.
A neutronok számát úgy számíthatjuk ki, hogy a tömegszámból, azaz a sorozatszámból kivonjuk a protonokat. Így minden kémiai elemhez egy teljes elektrongrafikus képletet lehet előállítani és összeállítani, amely pontosan tükrözi annak szerkezetét, és megmutatja a lehetséges és megnyilvánuló tulajdonságokat.
Az elemek eloszlása a természetben
Egy egész tudomány, a kozmokémia foglalkozik ennek a kérdésnek a tanulmányozásával. Az adatok azt mutatják, hogy az elemek eloszlása bolygónkon ugyanazokat a mintákat ismétli meg az Univerzumban. A könnyű, nehéz és közepes atomok magjainak fő forrása a csillagok belsejében lezajló nukleáris reakciók - a nukleoszintézis. Ezeknek a folyamatoknak köszönhetően az Univerzum és a világűr ellátta bolygónkat az összes elérhető kémiai elemmel.
A természetes forrásokban ismert 118 képviselőből összesen 89-et fedeztek fel az emberek, ezek az alapvető, leggyakoribb atomok. Kémiai elemeket mesterségesen is szintetizáltak az atommagok neutronokkal történő bombázásával (nukleoszintézis laboratóriumban).
A legtöbb olyan egyszerű anyag, mint például a nitrogén, az oxigén, a hidrogén. A szén mindenben benne van szerves anyag, ami azt jelenti, hogy vezető pozíciót is betölt.
Osztályozás az atomok elektronszerkezete szerint
A rendszer összes kémiai elemének egyik leggyakoribb osztályozása az elektronszerkezetük alapján történő eloszlásuk. Aszerint, hogy egy atom héja hány energiaszintet tartalmaz, és ezek közül melyik tartalmazza az utolsó vegyértékelektronokat, négy elemcsoportot lehet megkülönböztetni.
S-elemek
Ezek azok, amelyekben az s-pálya utoljára van kitöltve. Ez a család a fő alcsoport első csoportjának elemeit tartalmazza (vagy csak egy elektron a külső szinten határozza meg ezeknek a képviselőknek a hasonló tulajdonságait, mint erős redukálószerek).
R-elemek
Csak 30 darab. A vegyértékelektronok a p-alszinten helyezkednek el. Ezek azok az elemek, amelyek a 3, 4, 5, 6 periódushoz kapcsolódó fő alcsoportokat alkotják a harmadiktól a nyolcadik csoportig. Közülük tulajdonságaik szerint fémek és tipikus nemfémes elemek egyaránt megtalálhatók.
d-elemek és f-elemek
Ezek 4-7 nagy periódusú átmeneti fémek. Összesen 32 elem van. Az egyszerű anyagok savas és bázikus (oxidáló és redukáló) tulajdonságokat is mutathatnak. Amfoter is, vagyis kettős.
Az f-családba tartoznak a lantanidok és aktinidák, amelyekben az utolsó elektronok az f-pályákon helyezkednek el.
Elemek által alkotott anyagok: egyszerű
Ezenkívül a kémiai elemek minden osztálya létezhet egyszerű vagy összetett vegyületek formájában. Tehát szokás egyszerűnek tekinteni azokat, amelyek ugyanabból a szerkezetből vannak kialakítva különböző mennyiségben. Például O 2 oxigén vagy dioxigén, és O 3 ózon. Ezt a jelenséget allotrópiának nevezik.
Az egyszerű kémiai elemek, amelyek azonos nevű vegyületeket alkotnak, jellemzőek a periódusos rendszer minden képviselőjére. De tulajdonságait tekintve nem mindegyik egyforma. Tehát vannak egyszerű anyagok, fémek és nemfémek. Az elsők alkotják a fő alcsoportokat az 1-3 csoporttal és az összes másodlagos alcsoportot a táblázatban. A nemfémek a 4-7 csoportból álló fő alcsoportokat alkotják. A nyolcadik fő speciális elemeket tartalmaz - nemes vagy inert gázokat.
Az eddig nyitottak között egyszerű elemek Normál körülmények között 11 gáz ismert, 2 folyékony anyag (bróm és higany), a többi szilárd.
Összetett kapcsolatok
Szokásos azokra hivatkozni, amelyek két vagy több kémiai elemből állnak. Rengeteg példa van, kémiai vegyületek több mint 2 millióan ismertek! Ezek sók, oxidok, bázisok és savak, összetett komplex vegyületek, minden szerves anyag.
