Indium(lat. Indium), In, chemický prvok skupiny III periodický systém Mendelejev; atómové číslo 49, atómová hmotnosť 114,82; biely lesklý mäkký kov. Prvok pozostáva zo zmesi dvoch izotopov: 113 In (4,33 %) a 115 In (95,67 %); posledný izotop má veľmi slabú β-rádioaktivitu (polčas rozpadu T ½ = 6 10 14 rokov).

V roku 1863 nemeckí vedci F. Reich a T. Richter pri spektroskopickom štúdiu zinkovej zmesi objavili v spektre nové čiary patriace neznámemu prvku. Jasnou modrou (indigovou) farbou týchto liniek nový prvok dostal názov India.

Distribúcia India v prírode. Indium je typický stopový prvok, jeho priemerný obsah v litosfére je 1,4·10 -5 % hmotnosti. Počas magmatických procesov je India mierne nahromadená v žulach a iných kyslých horninách. Hlavné procesy koncentrácie v Indii v zemská kôra spojené s horúčavou vodné roztoky ktoré tvoria hydrotermálne ložiská. Indium je v nich viazané so Zn, Sn, Cd a Pb. Sfalerity, chalkopyrity a kassiterity sú obohatené indiom v priemere 100-krát (obsah je asi 1,4·10 -3 %). Známe sú tri minerály Indie - pôvodné indium, roquezit CuInS 2 a indit In 2 S 4 , ale všetky sú mimoriadne vzácne. Praktický význam má akumulácia Indie v sfaleritoch (do 0,1 %, niekedy 1 %). Obohacovanie v Indii je typické pre ložiská pacifického rudného pásu.

Fyzikálne vlastnosti India. Kryštálová bunka India je štvoruholníková centrovaná na plochu s parametrami a = 4,583 Á a c = 4,936 Á. Atómový polomer 1,66 Á; iónové polomery In 3+ 0,92 Á, In + 1,30 Á; hustota 7,362 g/cm3. Indium je taviteľné, jeho t pl je 156,2 °C; t bal 2075 °C. Teplotný koeficient lineárna expanzia 33 10 -6 (20 °С); špecifické teplo pri 0-150 °C 234,461 J/(kg K) alebo 0,056 cal/(g°C); elektrický odpor pri 0 °C 8,2 · 10 -8 ohm · m alebo 8,2 · 10 -6 ohm · cm; modul pružnosti 11 N/m2 alebo 1100 kgf/mm2; Tvrdosť podľa Brinella 9 MN/m2 alebo 0,9 kgf/mm2.

Chemické vlastnosti Indie. V súlade s elektrónovou konfiguráciou atómu 4d 10 5s 2 5p 1 má indium v ​​zlúčeninách valencie 1, 2 a 3 (prevažne). Na vzduchu v pevnom kompaktnom stave je indium stabilné, ale pri vysokých teplotách oxiduje a nad 800 ° C horí fialovo-modrým plameňom, pričom vzniká oxid In 2 O 3 - žlté kryštály, ľahko rozpustné v kyselinách. Pri zahrievaní sa indium ľahko spája s halogénmi a vytvára rozpustné halogenidy InCl3, InBr3, InI3. Indium sa zahrieva v prúde HCl, aby sa získal chlorid InCl2, a keď para InCl2 prechádza cez zahriaty In, vytvorí sa InCl. So sírou tvorí Indium sulfidy In 2 S 3, InS; dávajú zlúčeniny InS·In 2 S 3 a 3InS·In 2 S 3 . Vo vode v prítomnosti oxidačných činidiel indium pomaly koroduje z povrchu: 4In + 3O 2 + 6H 2 O = 4In(OH) 3 . V kyselinách je indium rozpustné, jeho normálny elektródový potenciál je -0,34 V a prakticky nerozpustný v zásadách. Soli Indie sa ľahko hydrolyzujú; produkt hydrolýzy - zásadité soli alebo hydroxid In(OH) 3 . Ten je vysoko rozpustný v kyselinách a zle v alkalických roztokoch (s tvorbou solí - indátov): V (OH) 3 + 3 KOH = K 3. Spojenie s Indiou nižšie stupne oxidácia je dosť nestabilná; halogenidy InHal a čierny oxid In 2 O sú veľmi silné redukčné činidlá.

Získanie Indie. Indium sa získava z odpadu a medziproduktov výroby zinku, olova a cínu. Táto surovina obsahuje tisíciny až desatiny percenta Indie. Ťažba Indie pozostáva z troch hlavných etáp: získanie obohateného produktu – indického koncentrátu; spracovanie koncentrátu na surový kov; rafinácia. Vo väčšine prípadov sa surovina spracuje kyselinou sírovou a indium sa prevedie do roztoku, z ktorého sa hydrolytickým zrážaním izoluje koncentrát. Hrubé indium sa izoluje hlavne nauhličením na zinku alebo hliníku. Rafinácia sa vykonáva chemickými, elektrochemickými, destilačnými a kryštálovo-fyzikálnymi metódami.

Aplikácia India. Indium a jeho zlúčeniny (napríklad nitrid InN, fosfid InP, antimonid InSb) sa najčastejšie používajú v polovodičovej technológii. Indium sa používa na rôzne antikorózne nátery (vrátane náterov ložísk). Indium povlaky sú vysoko reflexné, čo sa používa na výrobu zrkadiel a reflektorov. Určité zliatiny india majú priemyselný význam, vrátane taviteľných zliatin, spájok na lepenie skla na kov a iných.

Pozri tiež: Zoznam chemické prvky podľa atómového čísla a Abecedný zoznam chemických prvkov Obsah 1 Aktuálne používané symboly ... Wikipedia

Pozri tiež: Zoznam chemických prvkov podľa symbolov a Abecedný zoznam chemických prvkov Toto je zoznam chemických prvkov zoradených vzostupne atómové čísla. Tabuľka zobrazuje názov prvku, symbol, skupinu a obdobie v ... ... Wikipédii

Hlavný článok: Zoznamy chemických prvkov Obsah 1 Elektronická konfigurácia 2 Literatúra 2.1 NIST ... Wikipedia

Hlavný článok: Zoznamy chemických prvkov Číslo Symbol Názov Tvrdosť podľa Mohsa Tvrdosť podľa Vickersa (GPa) Tvrdosť podľa Brinella (GPa) 3 Li Lítium 0,6 4 Be berýlium 5,5 1,67 0,6 5 B Bór 9,5 49 6 C Uhlík 1,5 (grafit) 6 ... Wikipedia

Pozri tiež: Zoznam chemických prvkov podľa atómového čísla a Zoznam chemických prvkov podľa symbolov Abecedný zoznam chemických prvkov. Dusík N Aktinium Ac Hliník Al Americium Am Argon Ar Astatine At ... Wikipedia

Hlavný článok: Zoznamy chemických prvkov Č. Symbol Ruské meno Latinský názov Názov etymológia 1 H Vodík Vodík Z inej gréčtiny. ὕδωρ „voda“ a γεννάω „rodím“. 2 ... Wikipedia

Zoznam symbolov chemických prvkov symboly (znaky), kódy alebo skratky používané na stručné alebo názorné znázornenie názvov chemických prvkov a jednoduchých látok s rovnakým názvom. V prvom rade sú to symboly chemických prvkov ... Wikipedia

Nižšie sú uvedené názvy omylom objavených chemických prvkov (s autormi a dátumami objavov). Všetky nižšie uvedené prvky boli objavené ako výsledok experimentov zostavených viac-menej objektívne, ale spravidla nesprávne ... ... Wikipedia

Odporúčané hodnoty mnohých vlastností prvkov spolu s rôznymi referenciami sú zhromaždené na týchto stránkach. Akékoľvek zmeny v hodnotách v infoboxe musia byť porovnané s hodnotami danými a/alebo zodpovedajúcimi ... ... Wikipedia

Chemický znak dvojatómovej molekuly chlóru 35 Symboly chemických prvkov ( chemické znaky) symbol chemické prvky. Spolu s chemické vzorce, schémy a rovnice chemických reakcií tvoria formálny jazyk ... ... Wikipedia

knihy

• Angličtina pre lekárov. 8. vyd. , Muraveyskaya Marianna Stepanovna , Orlova Larisa Konstantinovna , 384 str. Účel študijná príručka vyučovať čítanie a preklad anglických lekárskych textov, viesť rozhovory v rôznych oblastiach medicíny. Pozostáva z krátkeho úvodného fonetického a... Kategória: Učebnice pre vysoké školy Vydavateľstvo: Flinta, Výrobca: Flinta,
• Angličtina pre lekárov, Muraveyskaya M.S. , Účelom učebnice je naučiť čítať a prekladať anglické medicínske texty, viesť rozhovory v rôznych oblastiach medicíny. Pozostáva z krátkeho úvodného fonetického a hlavného ... Kategória: Učebnice a návody Séria: Vydavateľstvo: Flinta,

Chemický prvok je súhrnný pojem, ktorý popisuje súbor atómov jednoduchej látky, teda takej, ktorú nemožno rozdeliť na žiadne jednoduchšie (podľa štruktúry ich molekúl) zložky. Predstavte si, že dostanete kus čistého železa s požiadavkou rozdeliť ho na hypotetické zložky pomocou akéhokoľvek zariadenia alebo metódy, ktorú kedy chemici vymysleli. Nedá sa však nič robiť, žehlička sa nikdy nerozdelí na niečo jednoduchšie. Jednoduchá látka - železo - zodpovedá chemickému prvku Fe.

Teoretická definícia

Vyššie uvedený experimentálny fakt možno vysvetliť pomocou nasledujúcej definície: chemický prvok je abstraktný súbor atómov (nie molekúl!) zodpovedajúcej jednoduchej látky, t. j. atómov rovnakého typu. Ak by existoval spôsob, ako sa pozrieť na každý z jednotlivých atómov v kuse čistého železa spomenutého vyššie, potom by boli všetky rovnaké - atómy železa. Naproti tomu chemická zlúčenina, napríklad oxid železa, obsahuje vždy aspoň dve iný druh atómy: atómy železa a atómy kyslíka.

Pojmy, ktoré by ste mali poznať

Atómová hmotnosť: hmotnosť protónov, neutrónov a elektrónov, ktoré tvoria atóm chemického prvku.

atómové číslo: počet protónov v jadre atómu prvku.

chemický symbol: písmeno alebo dvojica latinských písmen predstavujúca označenie daného prvku.

Chemická zlúčenina: látka, ktorá pozostáva z dvoch alebo viacerých chemických prvkov navzájom kombinovaných v určitom pomere.

Kovové: Prvok, ktorý pri chemických reakciách s inými prvkami stráca elektróny.

Metaloid: Prvok, ktorý reaguje niekedy ako kov a niekedy ako nekov.

Nekovové: prvok, ktorý má tendenciu získavať elektróny chemické reakcie s inými prvkami.

Periodický systém chemických prvkov: systém klasifikácie chemických prvkov podľa ich atómových čísel.

syntetický prvok: taký, ktorý sa získava umelo v laboratóriu a zvyčajne sa nevyskytuje v prírode.

Prírodné a syntetické prvky

Deväťdesiatdva chemických prvkov sa prirodzene vyskytuje na Zemi. Zvyšok získali umelo v laboratóriách. Syntetický chemický prvok je zvyčajne produktom jadrových reakcií v urýchľovačoch častíc (zariadenia používané na zvýšenie rýchlosti subatomárnych častíc, ako sú elektróny a protóny) alebo jadrových reaktoroch (zariadenia používané na manipuláciu s energiou uvoľnenou pri jadrových reakciách). Prvým získaným syntetickým prvkom s atómovým číslom 43 bolo technécium, ktoré objavili v roku 1937 talianski fyzici C. Perrier a E. Segre. Okrem technécia a prométia majú všetky syntetické prvky jadrá väčšie ako urán. Posledným syntetickým prvkom, ktorý sa má pomenovať, je livermorium (116) a predtým flerovium (114).

Dve desiatky spoločných a dôležitých prvkov

názov	Symbol	Percento všetkých atómov *				Vlastnosti chemických prvkov (za normálnych podmienok v miestnosti)
		Vo Vesmíre	V zemskej kôre	V morskej vode	V ľudskom tele
hliník	Al	-	6,3	-	-	Ľahký, strieborný kov
Vápnik	Ca	-	2,1	-	0,02	Zahrnuté v prírodných mineráloch, škrupinách, kostiach
Uhlík	OD	-	-	-	10,7	Základ všetkých živých organizmov
Chlór	Cl	-	-	0,3	-	jedovatý plyn
Meď	Cu	-	-	-	-	Iba červený kov
Zlato	Au	-	-	-	-	Iba žltý kov
hélium	On	7,1	-	-	-	Veľmi ľahký plyn
Vodík	H	92,8	2,9	66,2	60,6	Najľahší zo všetkých prvkov; plynu
jód	ja	-	-	-	-	Nekovové; používa sa ako antiseptikum
Železo	Fe	-	2,1	-	-	Magnetický kov; používa sa na výrobu železa a ocele
Viesť	Pb	-	-	-	-	Mäkký, ťažký kov
magnézium	mg	-	2,0	-	-	Veľmi ľahký kov
Merkúr	hg	-	-	-	-	Tekutý kov; jeden z dvoch tekutých prvkov
Nikel	Ni	-	-	-	-	Kov odolný voči korózii; používané v minciach
Dusík	N	-	-	-	2,4	Plyn, hlavná zložka vzduchu
Kyslík	O	-	60,1	33,1	25,7	Plyn, druhá dôležitá vec vzduchová zložka
Fosfor	R	-	-	-	0,1	Nekovové; dôležité pre rastliny
Draslík	Komu	-	1.1	-	-	Kovové; dôležité pre rastliny; bežne označovaný ako "potaš"

* Ak hodnota nie je špecifikovaná, potom je prvok menší ako 0,1 percenta.

Veľký tresk ako hlavná príčina vzniku hmoty

Ktorý chemický prvok bol úplne prvý vo vesmíre? Vedci sa domnievajú, že odpoveď na túto otázku spočíva vo hviezdach a procesoch, ktorými hviezdy vznikajú. Predpokladá sa, že vesmír vznikol v určitom časovom bode pred 12 až 15 miliardami rokov. Až do tohto momentu nie je vymyslené nič, čo existuje, okrem energie. Stalo sa však niečo, čo túto energiu premenilo na obrovský výbuch (tzv. Veľký tresk). V nasledujúcich sekundách po veľký tresk hmota sa začala formovať.

Prvé najjednoduchšie formy hmoty, ktoré sa objavili, boli protóny a elektróny. Niektoré z nich sú spojené do atómov vodíka. Ten pozostáva z jedného protónu a jedného elektrónu; je to najjednoduchší atóm, aký môže existovať.

Pomaly, po dlhú dobu, sa atómy vodíka začali zhromažďovať v určitých oblastiach vesmíru a vytvárali husté oblaky. Vodík v týchto oblakoch bol gravitačnými silami stiahnutý do kompaktných útvarov. Nakoniec sa tieto oblaky vodíka stali dostatočne hustými na vytvorenie hviezd.

Hviezdy ako chemické reaktory nových prvkov

Hviezda je jednoducho hmota, ktorá generuje energiu jadrových reakcií. Najbežnejšou z týchto reakcií je spojenie štyroch atómov vodíka za vzniku jedného atómu hélia. Hneď ako sa začali formovať hviezdy, hélium sa stalo druhým prvkom, ktorý sa objavil vo vesmíre.

Ako hviezdy starnú, prechádzajú z vodíkovo-héliových jadrových reakcií na iné typy. V nich atómy hélia tvoria atómy uhlíka. Neskôr atómy uhlíka tvoria kyslík, neón, sodík a horčík. Ešte neskôr sa neón a kyslík navzájom spájajú a vytvárajú horčík. Ako tieto reakcie pokračujú, vzniká stále viac chemických prvkov.

Prvé sústavy chemických prvkov

Pred viac ako 200 rokmi začali chemici hľadať spôsoby, ako ich klasifikovať. V polovici devätnásteho storočia bolo známych asi 50 chemických prvkov. Jedna z otázok, ktoré sa chemici snažili vyriešiť. zredukované na nasledovné: je chemický prvok látka úplne odlišná od akéhokoľvek iného prvku? Alebo niektoré prvky nejakým spôsobom súvisia s inými? Či existuje a bežný zákon to ich spája?

Chemici navrhli rôzne systémy chemických prvkov. Napríklad anglický chemik William Prout v roku 1815 navrhol, že atómová hmotnosť všetkých prvkov je násobkom hmotnosti atómu vodíka, ak ju vezmeme rovnú jednej, to znamená, že to musia byť celé čísla. V tom čase už J. Dalton vypočítal atómové hmotnosti mnohých prvkov vo vzťahu k hmotnosti vodíka. Ak je to však približne prípad uhlíka, dusíka, kyslíka, potom chlór s hmotnosťou 35,5 do tejto schémy nezapadá.

Nemecký chemik Johann Wolfgang Dobereiner (1780-1849) v roku 1829 ukázal, že tri prvky z takzvanej halogénovej skupiny (chlór, bróm a jód) možno klasifikovať podľa ich relatívnych atómových hmotností. Atómová hmotnosť brómu (79,9) sa ukázala takmer presne ako priemer atómových hmotností chlóru (35,5) a jódu (127), konkrétne 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (takmer 79,9). Išlo o prvý prístup ku konštrukcii jednej zo skupín chemických prvkov. Doberiner objavil ešte dve takéto triády prvkov, ale nepodarilo sa mu sformulovať všeobecný periodický zákon.

Ako sa objavila periodická tabuľka chemických prvkov?

Väčšina skorých klasifikačných schém nebola veľmi úspešná. Potom, okolo roku 1869, takmer rovnaký objav urobili dvaja chemici takmer v rovnakom čase. Ruský chemik Dmitri Mendelejev (1834-1907) a nemecký chemik Julius Lothar Meyer (1830-1895) navrhli organizačné prvky, ktoré majú podobné fyzikálne a Chemické vlastnosti do usporiadaného systému skupín, radov a období. Mendelejev a Meyer zároveň poukázali na to, že vlastnosti chemických prvkov sa periodicky opakujú v závislosti od ich atómových hmotností.

Mendelejev je dnes všeobecne považovaný za objaviteľa periodický zákon pretože urobil jeden krok, ktorý Meyer neurobil. Keď boli všetky prvky umiestnené v periodickej tabuľke, objavili sa v nej nejaké medzery. Mendelejev predpovedal, že ide o lokality pre prvky, ktoré ešte neboli objavené.

Zašiel však ešte ďalej. Mendelejev predpovedal vlastnosti týchto ešte neobjavených prvkov. Vedel, kde sa nachádzajú v periodickej tabuľke, takže mohol predpovedať ich vlastnosti. Je pozoruhodné, že každý chemický prvok, ktorý Mendelejev predpovedal, budúce gálium, skandium a germánium, boli objavené menej ako desať rokov po tom, čo zverejnil svoj periodický zákon.

Skrátený tvar periodickej tabuľky

Boli pokusy vypočítať, koľko variantov grafického znázornenia periodického systému navrhli rôzni vedci. Ukázalo sa, že viac ako 500. Navyše 80 % celkový počet možnosti sú tabuľky a zvyšok je geometrické obrazce, matematické krivky atď. Vďaka tomu našli praktické uplatnenie štyri typy tabuliek: krátke, polodlhé, dlhé a rebríkové (pyramídové). To druhé navrhol veľký fyzik N. Bohr.

Na obrázku nižšie je zobrazený krátky formulár.

V ňom sú chemické prvky usporiadané vo vzostupnom poradí ich atómových čísel zľava doprava a zhora nadol. Takže prvý chemický prvok periodickej tabuľky, vodík, má atómové číslo 1, pretože jadrá atómov vodíka obsahujú iba jeden protón. Podobne aj kyslík má atómové číslo 8, keďže jadrá všetkých atómov kyslíka obsahujú 8 protónov (pozri obrázok nižšie).

Hlavnými štruktúrnymi fragmentmi periodického systému sú obdobia a skupiny prvkov. V šiestich periódach sú všetky bunky zaplnené, siedma ešte nie je dokončená (prvky 113, 115, 117 a 118, hoci sú syntetizované v laboratóriách, ešte nie sú oficiálne registrované a nemajú mená).

Skupiny sú rozdelené na hlavné (A) a vedľajšie (B) podskupiny. Prvky prvých troch období, z ktorých každý obsahuje jeden riadok-riadok, sú zahrnuté výlučne v A-podskupinách. Zostávajúce štyri obdobia obsahujú každé dva riadky.

Chemické prvky v rovnakej skupine majú tendenciu mať podobné chemické vlastnosti. Takže prvá skupina pozostáva z alkalických kovov, druhá - alkalických zemín. Prvky v rovnakom období majú vlastnosti, ktoré sa pomaly menia z alkalického kovu na vzácny plyn. Obrázok nižšie ukazuje, ako sa mení jedna z vlastností – atómový polomer – pre jednotlivé prvky v tabuľke.

Dlhodobá forma periodickej tabuľky

Je znázornené na obrázku nižšie a je rozdelené v dvoch smeroch, riadkami a stĺpcami. Existuje sedem riadkov obdobia, ako v skrátenej forme, a 18 stĺpcov, ktoré sa nazývajú skupiny alebo rodiny. V skutočnosti zvýšenie počtu skupín z 8 v krátkej forme na 18 v dlhej forme sa dosiahne umiestnením všetkých prvkov do periód počnúc 4., nie do dvoch, ale do jedného riadku.

Dva rôznych systémovčíslovanie sa používa pre skupiny, ako je uvedené v hornej časti tabuľky. Systém rímskych číslic (IA, IIA, IIB, IVB atď.) je v USA tradične populárny. Iný systém (1, 2, 3, 4 atď.) sa tradične používa v Európe a pred niekoľkými rokmi bol odporúčaný na použitie v USA.

vyhliadka periodické tabuľky na obrázkoch vyššie je trochu zavádzajúce, ako v každej takto zverejnenej tabuľke. Dôvodom je, že dve skupiny prvkov zobrazené v spodnej časti tabuliek by sa mali v skutočnosti nachádzať v nich. Lantanoidy napríklad patria do obdobia 6 medzi báriom (56) a hafniom (72). Okrem toho aktinidy patria do obdobia 7 medzi rádiom (88) a rutherfordiom (104). Ak by boli vložené do tabuľky, bola by príliš široká, aby sa zmestila na kus papiera alebo nástennú tabuľku. Preto je zvykom umiestňovať tieto prvky na spodok tabuľky.

Pozri tiež: Zoznam chemických prvkov podľa atómového čísla a Abecedný zoznam chemických prvkov Obsah 1 Aktuálne používané symboly ... Wikipedia

Pozri tiež: Zoznam chemických prvkov podľa symbolov a Abecedný zoznam chemických prvkov Toto je zoznam chemických prvkov usporiadaných vzostupne podľa atómového čísla. Tabuľka zobrazuje názov prvku, symbol, skupinu a obdobie v ... ... Wikipédii

- (ISO 4217) Kódy pre reprezentáciu mien a fondov (angl.) Codes pour la représentation des monnaies et types de fonds (fr.) ... Wikipedia

Najjednoduchšia forma hmoty, ktorú možno identifikovať chemické metódy. Sú to komponenty jednoduchých a komplexné látky, čo je súbor atómov s rovnakým jadrovým nábojom. Náboj jadra atómu je určený počtom protónov v... Collierova encyklopédia

Obsah 1 Paleolit ​​2. 10. tisícročie pred Kr e. 3 9. tisícročie pred Kristom ehm... Wikipedia

Obsah 1 Paleolit ​​2. 10. tisícročie pred Kr e. 3 9. tisícročie pred Kristom ehm... Wikipedia

Tento výraz má iné významy, pozri Rusi (významy). ruský ... Wikipedia

Terminológia 1: : dw Číslo dňa v týždni. "1" zodpovedá pondelkovým definíciám pojmov z rôznych dokumentov: dw DUT Rozdiel medzi Moskvou a UTC, vyjadrený ako celé číslo hodín Definície pojmov od ... ... Slovník-príručka termínov normatívnej a technickej dokumentácie

Obklopuje nás množstvo rôznych vecí a predmetov, živých i neživých telies prírody. A všetky majú svoje zloženie, štruktúru, vlastnosti. V živých bytostiach sa vyskytujú najzložitejšie biochemické reakcie, ktoré sprevádzajú procesy života. Neživé telá plnia v prírode a biomase rôzne funkcie a majú zložité molekulárne a atómové zloženie.

Ale všetky spolu objekty planéty majú spoločný znak: skladajú sa z mnohých drobných štruktúrnych častíc nazývaných atómy chemických prvkov. Také malé, že ich nie je možné vidieť voľným okom. Čo sú chemické prvky? Aké vlastnosti majú a ako ste sa dozvedeli o ich existencii? Skúsme na to prísť.

Pojem chemických prvkov

V konvenčnom zmysle sú chemické prvky len grafickým znázornením atómov. Častice, ktoré tvoria všetko, čo existuje vo vesmíre. To znamená, že na otázku „čo sú chemické prvky“ možno dať takúto odpoveď. Ide o zložité malé štruktúry, súbory všetkých izotopov atómov, spojené spoločným názvom, ktoré majú svoje grafické označenie (symbol).

K dnešnému dňu je známych 118 prvkov, ktoré sa objavujú v prírodných podmienkach aj synteticky, prostredníctvom realizácie jadrových reakcií a jadier iných atómov. Každý z nich má súbor charakteristík, svoje umiestnenie v spoločný systém, história objavov a meno, a tiež zohráva určitú úlohu v povahe a živote živých bytostí. Chémia je štúdium týchto vlastností. Chemické prvky sú základom pre stavbu molekúl, jednoduchých a zložitých zlúčenín a následne aj chemických interakcií.

História objavov

Samotné pochopenie toho, čo sú chemické prvky, prišlo až v 17. storočí vďaka práci Boyla. Bol to on, kto prvýkrát hovoril o tomto koncepte a dal mu nasledujúcu definíciu. Sú to nedeliteľné malé jednoduché látky, z ktorých sa skladá všetko okolo, vrátane všetkých zložitých.

Pred týmto dielom dominovali názory alchymistov, ktorí uznávali teóriu štyroch živlov – Empidokla a Aristotela, ako aj tých, ktorí objavili „horľavé princípy“ (síra) a „kovové princípy“ (ortuť).

Takmer celé 18. storočie bola rozšírená úplne mylná teória flogistónu. Antoine Laurent Lavoisier však už na konci tohto obdobia dokazuje, že je to neudržateľné. Opakuje Boylovu formuláciu, no zároveň ju dopĺňa o prvý pokus o systematizáciu všetkých vtedy známych prvkov, pričom ich rozdeľuje do štyroch skupín: kovy, radikály, zeminy, nekovy.

Ďalší veľký krok k pochopeniu toho, čo sú chemické prvky, prichádza od Daltona. Pripisuje sa mu objav atómovej hmoty. Na základe toho rozdeľuje časť známych chemických prvkov v poradí zvyšovania ich atómovej hmotnosti.

Neustále intenzívny rozvoj vedy a techniky umožňuje množstvo objavov nových prvkov v zložení prírodných telies. Preto do roku 1869 – v čase veľkého stvorenia D. I. Mendelejeva – si veda uvedomila existenciu 63 prvkov. Práca ruského vedca sa stala prvou úplnou a navždy pevnou klasifikáciou týchto častíc.

Štruktúra chemických prvkov v tom čase nebola stanovená. Verilo sa, že atóm je nedeliteľný, že je to najmenšia jednotka. Objavom fenoménu rádioaktivity sa dokázalo, že sa delí na štruktúrne časti. Takmer každý zároveň existuje vo forme niekoľkých prírodných izotopov (podobné častice, ale s rôznym počtom neutrónových štruktúr, z ktorých sa mení atómová hmotnosť). Do polovice minulého storočia tak bolo možné dosiahnuť poriadok v definícii pojmu chemický prvok.

Mendelejevov systém chemických prvkov

Vedec dal za základ rozdiel v atómovej hmotnosti a podarilo sa mu dômyselným spôsobom usporiadať všetky známe chemické prvky vo vzostupnom poradí. Celá hĺbka a genialita jeho vedeckého myslenia a predvídavosti však spočívala v tom, že Mendelejev nechal vo svojom systéme prázdne miesta, otvorené bunky pre zatiaľ neznáme prvky, ktoré budú podľa vedca objavené v budúcnosti.

A všetko dopadlo presne tak, ako povedal. Chemické prvky Mendelejeva časom zaplnili všetky prázdne bunky. Každá štruktúra predpovedaná vedcami bola objavená. A teraz môžeme s istotou povedať, že systém chemických prvkov predstavuje 118 jednotiek. Pravda, tri najnovšie objavy zatiaľ oficiálne potvrdené.

Samotný systém chemických prvkov je znázornený graficky tabuľkou, v ktorej sú prvky usporiadané podľa hierarchie ich vlastností, nábojov jadier a štruktúrnych znakov elektrónových obalov ich atómov. Existujú teda obdobia (7 kusov) - horizontálne rady, skupiny (8 kusov) - vertikálne, podskupiny (hlavné a vedľajšie v rámci každej skupiny). Najčastejšie sú v spodných vrstvách stola oddelene umiestnené dva rady čeľadí - lantanoidy a aktinidy.

Atómová hmotnosť prvku sa skladá z protónov a neutrónov, ktorých súčet sa nazýva "hmotnostné číslo". Počet protónov sa určuje veľmi jednoducho – rovná sa poradovému číslu prvku v sústave. A keďže atóm ako celok je elektricky neutrálny systém, to znamená, že nemá vôbec žiadny náboj, počet negatívnych elektrónov sa vždy rovná počtu pozitívnych protónových častíc.

Charakteristiky chemického prvku teda môžu byť dané jeho polohou v periodickom systéme. V bunke je totiž popísané takmer všetko: poradové číslo, čo znamená elektróny a protóny, atómová hmotnosť (priemerná hodnota všetkých existujúcich izotopov daného prvku). Je vidieť, v akom období sa štruktúra nachádza (čo znamená, že toľko vrstiev bude mať elektróny). Pre prvky hlavných podskupín môžete predpovedať aj počet negatívnych častíc na poslednej energetickej úrovni – rovná sa číslu skupiny, v ktorej sa prvok nachádza.

Počet neutrónov sa dá vypočítať odčítaním protónov od hmotnostného čísla, teda poradového čísla. Pre každý chemický prvok je teda možné získať a zostaviť celý elektrónovo-grafický vzorec, ktorý bude presne odrážať jeho štruktúru a vykazovať možné a prejavené vlastnosti.

Rozloženie prvkov v prírode

Celá veda, kozmochémia, sa zaoberá štúdiom tohto problému. Údaje ukazujú, že rozloženie prvkov na našej planéte sa vo vesmíre opakuje. Hlavným zdrojom jadier ľahkých, ťažkých a stredných atómov sú jadrové reakcie prebiehajúce vo vnútri hviezd – nukleosyntéza. Vďaka týmto procesom vesmír a vesmír dodali našej planéte všetky dostupné chemické prvky.

Celkovo zo 118 známych zástupcov v prírodných zdrojoch ľudia objavili 89. Ide o základné, najčastejšie sa vyskytujúce atómy. Chemické prvky boli tiež syntetizované umelo bombardovaním jadier neutrónmi (nukleosyntéza v laboratóriu).

Najpočetnejšie sú jednoduché látky takých prvkov ako dusík, kyslík, vodík. Vo všetkom je zahrnutý uhlík organickej hmoty, čo znamená, že zaujíma aj popredné miesto.

Klasifikácia podľa elektrónovej štruktúry atómov

Jednou z najbežnejších klasifikácií všetkých chemických prvkov systému je ich distribúcia na základe ich elektronickej štruktúry. Podľa toho, koľko energetických hladín je obsiahnutých v obale atómu a ktorá z nich obsahuje posledné valenčné elektróny, možno rozlíšiť štyri skupiny prvkov.

S-prvky

Sú to tie, v ktorých je s-orbitál naplnený ako posledný. Táto rodina zahŕňa prvky prvej skupiny hlavnej podskupiny (alebo Iba jeden elektrón na vonkajšej úrovni určuje podobné vlastnosti týchto zástupcov ako silné redukčné činidlá.

R-prvky

Len 30 kusov. Valenčné elektróny sa nachádzajú na podúrovni p. Sú to prvky, ktoré tvoria hlavné podskupiny od tretej do ôsmej skupiny, súvisiace s 3,4,5,6 periódami. Medzi nimi sa podľa ich vlastností nachádzajú kovy aj typické nekovové prvky.

d-prvky a f-prvky

Ide o prechodné kovy od 4 do 7 veľkých periód. Celkovo je 32 prvkov. Jednoduché látky môžu vykazovať kyslé aj zásadité vlastnosti (oxidačné a redukčné). Také amfotérne, teda duálne.

Do rodiny f patria lantanoidy a aktinidy, v ktorých sa posledné elektróny nachádzajú vo f-orbitáloch.

Látky tvorené prvkami: jednoduché

Všetky triedy chemických prvkov môžu existovať vo forme jednoduchých alebo komplexných zlúčenín. Je teda zvyčajné považovať za jednoduché tie, ktoré sú vytvorené z rovnakej štruktúry iná suma. Napríklad O2 je kyslík alebo dikyslík a O3 je ozón. Tento jav sa nazýva alotropia.

Jednoduché chemické prvky, ktoré tvoria zlúčeniny s rovnakým názvom, sú charakteristické pre každého zástupcu periodického systému. Ale nie všetky sú svojimi vlastnosťami rovnaké. Existujú teda jednoduché látky kovy a nekovy. Prvé tvoria hlavné podskupiny so skupinou 1-3 a všetkými vedľajšími podskupinami v tabuľke. Nekovy tvoria hlavné podskupiny 4-7 skupín. Ôsma hlavná zahŕňa špeciálne prvky - ušľachtilé alebo inertné plyny.

Medzi všetkými otvorenými dodnes jednoduché prvky Za normálnych podmienok je známych 11 plynov, 2 kvapalné látky (bróm a ortuť), všetky ostatné sú tuhé.

Komplexné spojenia

Je obvyklé označovať tie, ktoré pozostávajú z dvoch alebo viacerých chemických prvkov. Príkladov je veľa, chemické zlúčeniny je známych viac ako 2 milióny! Sú to soli, oxidy, zásady a kyseliny, komplexné komplexné zlúčeniny, všetky organické látky.