Індій(Лат. Indium), In, хімічний елемент III групи періодичної системиМенделєєва; атомний номер 49, атомна маса 114,82; білий блискучі м'які металу. Елемент складається з суміші двох ізотопів: 113 In (4,33%) та 115 In (95,67%); останній ізотоп має дуже слабку β-радіоактивність (період напіврозпаду T ½ = 6·10 14 років).
У 1863 році німецькі вчені Ф. Райх та T. Ріхтер при спектроскопічному дослідженні цинкової обманки виявили у спектрі нові лінії, що належать невідомому елементу. По яскраво-синьому (кольору індиго) фарбуванню цих ліній новий елементбуло названо Індій.
Розповсюдження Індія у природі.Індій - типовий розсіяний елемент, його середній вміст літосфері становить 1,4·10 -5 % по масі. При магматичних процесах відбувається слабке накопичення Індія у гранітах та інших кислих породах. Головні процеси концентрації Індія в земної корипов'язані з гарячими водними розчинами, що утворюють гідротермальні родовища Індій пов'язаний з Zn, Sn, Cd і Pb. Сфалерити, халькопірити та каситерити збагачені Індією в середньому в 100 разів (зміст близько l,4 · 10 -3 %). Відомі три мінерали Індія - самородний Індій, рокезит CuInS 2 і індит In 2 S 4 але всі вони вкрай рідкісні. Практичне значення має накопичення Індія у сфалеритах (до 0,1%, іноді 1%). Збагачення Індія притаманно родовищ Тихоокеанського рудного пояса.
Фізичні властивості Індія. Кристалічна решіткаІндія тетрагональна гранецентрована з параметрами а = 4,583 і с = 4,936. Атомний радіус 1,66 Å; іонні радіуси In 3+ 0,92Å, In + 1,30Å; густина 7,362 г/см 3 . Індій легкоплавок, його пл 156,2 °C; t кіп 2075 °C. Температурний коефіцієнтлінійного розширення 33 · 10 -6 (20 ° С); питома теплоємністьпри 0-150°С 234,461 дж/(кг·К), або 0,056 кал/(г·° С); питомий електроопір при 0°C 8,2·10 -8 ом·м, або 8,2·10 -6 ом·см; модуль пружності 11 н/м 2 або 1100 кгс/мм 2 ; твердість по Брінеллю 9 Мн/м 2 або 0,9 кгс/мм 2 .
Хімічні властивості.Відповідно до електронної конфігурації атома 4d 10 5s 2 5p 1 Індій у сполуках виявляє валентність 1, 2 та 3 (переважно). На повітрі в твердому компактному стані Індій стійкий, але окислюється при високих температурах, а вище 800 ° C горить фіолетово-синім полум'ям, даючи оксид In 2 O 3 жовті кристали, добре розчинні в кислотах. При нагріванні Індій легко з'єднується з галогенами, утворюючи розчинні галогеніди InCl 3 InBr 3 InI 3 . Нагріванням Індія в струмі HCl отримують хлорид InCl 2 а при пропусканні парів InCl 2 над нагрітим In утворюється InCl. З сіркою Індій утворює сульфіди In 2 S 3 , InS; вони дають з'єднання InS In 2 S 3 і 3InS In 2 S 3 . У воді в присутності окислювачів Індій повільно кородує з поверхні: 4In + 3O 2 +6H 2 O = 4In(ОН) 3 . У кислотах Індій розчинний, його нормальний електродний потенціал дорівнює -0,34 в лугах практично не розчиняється. Солі Індія легко гідролізуються; продукт гідролізу - основні солі або гідрооксид In(OH) 3 . Останній добре розчинний у кислотах і погано – у розчинах лугів (з утворенням солей – індатів): In(ОН) 3 + 3KOH = K 3 . З'єднання Індія нижчих ступенівокиснення досить нестійкі; галогеніди InHal та чорний оксид In 2 O – дуже сильні відновники.
Отримання Індія.Індій отримують з відходів та проміжних продуктів виробництв цинку, свинцю та олова. Ця сировина містить від тисячних до десятих часток відсотка Індія. Вилучення Індія складається з трьох основних етапів: одержання збагаченого продукту - концентрату Індія; переробка концентрату до чорнового металу; рафінування. У більшості випадків вихідну сировину обробляють сірчаною кислотою та переводять Індій у розчин, з якого гідролітичним осадженням виділяють концентрат. Черновий Індій виділяють головним чином цементацією на цинку чи алюмінію. Рафінування виробляють хімічними, електрохімічними, дистиляційними та кристалічними методами.
Застосування Індія.Найбільш широко Індій та його сполуки (наприклад, нітрид InN, фосфід InP, антимонід InSb) застосовують у напівпровідниковій техніці. Індій служить для різних антикорозійних покриттів (зокрема підшипникових). Індійові покриття мають високу відбивну здатність, що використовується для виготовлення дзеркал і рефлекторів. Промислове значення мають деякі сплави Індій, у тому числі легкоплавкі сплави, припої для склеювання скла з металом та інші.
також: Список хімічних елементівза атомними номерами та Алфавітний список хімічних елементів Зміст 1 Символи, що використовуються в даний момент … Вікіпедія
Також: Список хімічних елементів за символами та Алфавітний список хімічних елементів Це список хімічних елементів, впорядкований у порядку зростання атомних номерів. У таблиці наводяться назва елемента, символ, група та період у … Вікіпедія
Основна стаття: Списки хімічних елементів Зміст 1 Електронна конфігурація 2 Література 2.1 NIST … Вікіпедія
Основна стаття: Списки хімічних елементів № Символ Назва Твердість за Моосом Твердість за Віккерсом (ГПа) Твердість за Брінель (ГПа) 3 Li Літій 0.6 4 Be Берилій 5.5 1,67 0,6 5 B Бор 9.5 49 49 6 … Вікіпедія
також: Список хімічних елементів за атомними номерами та Список хімічних елементів за символами Алфавітний список хімічних елементів. Азот N Актиній Ac Алюміній Al Америцій Am Аргон Ar Астат At … Вікіпедія
Основна стаття: Списки хімічних елементів № Символ Російська назваЛатинська назва Етимологія назви 1 H Водень Hydrogenium Від ін. ὕδωρ «вода» та γεννάω «народжую». 2 … Вікіпедія
Список символів хімічних елементів символи (знаки), коди або скорочення, які використовуються для короткого або наочного представлення найменувань хімічних елементів та однойменних простих речовин. Насамперед це символи хімічних елементів.
Нижче наведено назви помилково відкритих хімічних елементів (із зазначенням авторів та дат відкриттів). Всі нижчезазначені елементи були виявлені в результаті експериментів, поставлених більш-менш об'єктивно, але, як правило, неправильно… Вікіпедія
Рекомендовані значення для багатьох властивостей елементів, разом із різними посиланнями, зібрані цих сторінках. Будь-які зміни у величинах, що стоять в інфобоксі, повинні бути зіставлені з наведеними значеннями та/або відповідно наведені… Вікіпедія
Хімічний знак двоатомної молекули хлору 35 Символи хімічних елементів ( хімічні знаки) умовне позначенняхімічні елементи. Разом з хімічними формулами, схемами та рівняннями хімічних реакцій утворюють формальну мову… … Вікіпедія
Книги
- Англійська для медиків. 8-те вид. , Муравейська Маріанна Степанівна , Орлова Лариса Костянтинівна , 384 стор. навчального посібниканавчити читання та перекладу англійських медичних текстів, ведення бесіди з різних напрямів медицини. Воно складається з короткого вступно-фонетичного та… Категорія: Підручники для ВНЗ Видавець: Флінта, Виробник: Флінта,
- Англійська мова для медиків, Муравейська М.С. , Мета навчального посібника - навчити читання та перекладу англійських медичних текстів, ведення бесіди з різних напрямів медицини. Воно складається з короткого вступно-фонетичного та основного… Категорія: Підручники та самовчителіСерія: Видавець: Флінта,
Хімічний елемент - це збірний термін, що описує сукупність атомів простої речовини, тобто такої, яка не може бути поділена на будь-які простіші (за структурою їх молекул) складові. Уявіть собі, що ви отримуєте шматок чистого заліза з проханням поділити його на гіпотетичні складові за допомогою будь-якого пристрою чи методу, колись винайденого хіміками. Однак ви нічого не зможете зробити, ніколи залізо не розділиться на щось простіше. Проста речовина - заліза - відповідає хімічний елемент Fe.
Теоретичне визначення
Зазначений вище експериментальний факт можна пояснити з допомогою такого визначення: хімічний елемент - це абстрактна сукупність атомів (не молекул!) відповідного простого речовини, т. е. атомів однієї й тієї виду. Якби існував спосіб дивитися на кожен із окремих атомів у шматку чистого заліза, згаданого вище, то всі вони були б однаковими - атомами заліза. На противагу цьому, хімічна сполука, наприклад, оксид заліза, завжди містить щонайменше два різних видіватомів: атоми заліза та атоми кисню.
Терміни, які слід знати
Атомна маса: маса протонів, нейтронів та електронів, що складають атом хімічного елемента.
Атомний номер: число протонів у ядрі атома елемента
Хімічний символ: літера або пара латинських літер, що являють собою позначення даного елемента.
Сполука хімічна: речовина, яка складається з двох або більше хімічних елементів, з'єднаних один з одним у певній пропорції
Метал: елемент, який втрачає електрони у хімічних реакціях з іншими елементами.
Металоїд: елемент, який іноді реагує як метал, а іноді і як неметал.
Неметал: елемент, який прагне отримати електрони в хімічних реакціяхз іншими елементами.
Періодична система хімічних елементів: система класифікації хімічних елементів відповідно до їх атомних номерів.
Синтетичний елемент: той, що отриманий штучно в лабораторії, і, як правило, не зустрічається в природі
Природні та синтетичні елементи
Дев'яносто два хімічні елементи зустрічаються у природі Землі. Інші були отримані штучно в лабораторіях. Синтетичний хімічний елемент - це, як правило, продукт ядерних реакцій у прискорювачах частинок (пристроях, що використовуються для збільшення швидкості субатомних частинок, таких як електрони та протони) або ядерних реакторах (пристроях, що використовуються для управління енергією, що виділяється при ядерних реакціях). Першим отриманим синтетичним елементом з атомним номером 43 став технецій, виявлений в 1937 італійськими фізиками К. Перр'є та Е. Сегре. Крім технеція та прометія, всі синтетичні елементи мають ядра більші, ніж у урану. Останній синтетичний хімічний елемент, що отримав свою назву - це ліверморій (116), а перед ним був флеровий (114).
Два десятки поширених та важливих елементів
| Назва | Символ | Відсоток усіх атомів * | Властивості хімічних елементів (за звичайних кімнатних умов) |
|||
| У Всесвіті | У земній корі | У морській воді | У людському організмі |
|||
| Алюміній | Al | - | 6,3 | - | - | Легкий сріблястий метал |
| Кальцій | Ca | - | 2,1 | - | 0,02 | Входить до складу природних мінералів, черепашок, кісток |
| Вуглець | З | - | - | - | 10,7 | Базис усіх живих організмів |
| Хлор | Cl | - | - | 0,3 | - | Отруйний газ |
| Мідь | Cu | - | - | - | - | Лише червоний метал |
| Золото | Au | - | - | - | - | Лише жовтий метал |
| Гелій | He | 7,1 | - | - | - | Дуже легкий газ |
| Водень | Н | 92,8 | 2,9 | 66,2 | 60,6 | Найлегший із усіх елементів; газ |
| Йод | I | - | - | - | - | Неметал; використовується як антисептичний засіб |
| Залізо | Fe | - | 2,1 | - | - | Магнітний метал; використовується для виробництва чавуну та сталі |
| Свинець | Pb | - | - | - | - | М'який, важкий метал |
| Магній | Mg | - | 2,0 | - | - | Дуже легкий метал |
| Ртуть | Hg | - | - | - | - | Рідкий метал; один із двох рідких елементів |
| Нікель | Ni | - | - | - | - | Стійкий проти корозії метал; використовують у монетах |
| Азот | N | - | - | - | 2,4 | Газ, основний компонент повітря |
| Кисень | Про | - | 60,1 | 33,1 | 25,7 | Газ, другий важливий компонент повітря |
| Фосфор | Р | - | - | - | 0,1 | Неметал; важливий для рослин |
| Калій | До | - | 1.1 | - | - | Метал; важливий для рослин; зазвичай називають "поташ" |
* Якщо величина не вказана, то елемент становить менше ніж 0,1 відсотка.
Великий вибух як причина утворення матерії
Який хімічний елемент був найпершим у Всесвіті? Вчені вважають, що відповідь на це питання лежить у зірках та у процесах, за допомогою яких формуються зірки. Всесвіт, як вважають, виник у якийсь момент часу від 12 до 15 мільярдів років тому. До цього моменту нічого сущого, окрім енергії, не мислиться. Але щось сталося, що перетворило цю енергію на величезний вибух (так званий Великий вибух). У наступні секунди після Великого вибухупочала формуватися матерія.
Першими найпростішими формами матерії, що з'явилися, були протони і електрони. Деякі їх об'єднуються в атоми водню. Останній складається з одного протону та одного електрона; це найпростіший атом, який може існувати.
Повільно протягом тривалих періодів часу атоми водню стали збиратися разом у певних областях простору, утворюючи щільні хмари. Водень у цих хмарах стягувався у компактні утворення гравітаційними силами. Зрештою ці хмари водню стали досить щільними, щоб сформувати зірки.
Зірки як хімічні реактори нових елементів
Зірка – просто маса речовини, яка генерує енергію ядерних реакцій. Найбільш поширена з цих реакцій є комбінацією чотирьох атомів водню, що утворюють один атом гелію. Як тільки зірки почали формуватися, то гелій став другим елементом, що з'явився у Всесвіті.
Коли зірки стають старшими, вони переходять від воднево-гелієвих ядерних реакцій на інші їх типи. Вони атоми гелію утворюють атоми вуглецю. Пізніше атоми вуглецю утворюють кисень, неон, натрій та магній. Ще пізніше неон і кисень поєднуються один з одним з утворенням магнію. Оскільки ці реакції продовжуються, то дедалі більше хімічних елементів утворюються.
Перші системи хімічних елементів
Понад 200 років тому хіміки почали шукати способи їхньої класифікації. У середині ХІХ століття були відомі близько 50 хімічних елементів. Одне з питань, яке прагнули вирішити хіміки. зводився до наступного: хімічний елемент - це повністю відмінна від будь-якого іншого елемента речовина? Або деякі елементи, пов'язані з іншими певною мірою? Чи є загальний закон, що їх об'єднує?
Хіміки пропонували різноманітні системи хімічних елементів. Так, наприклад, англійський хімік Вільям Праут у 1815 р. припустив, що атомні маси всіх елементів кратні масі атома водню, якщо прийняти її рівною одиниці, тобто вони мають бути цілими числами. У той час атомні маси багатьох елементів вже були обчислені Дж. Дальтон по відношенню до маси водню. Однак якщо для вуглецю, азоту, кисню це приблизно так, то хлор з масою 35,5 в цю схему не вписувався.
Німецький хімік Йоганн Вольфганг Доберайнер (1780 - 1849) показав у 1829 році, що три елементи з так званої групи галогенів (хлор, бром та йод) можуть класифікуватися за їхніми відносними атомними масами. Атомна вага брому (79,9) виявилася майже точно середньою з атомних ваг хлору (35,5) та йоду (127), а саме 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (близько до 79,9). Це був перший підхід до побудови однієї із груп хімічних елементів. Доберайнер виявив ще дві такі тріади елементів, але сформулювати загальний періодичний закон йому не вдалося.
Як виникла періодична система хімічних елементів
Більшість ранніх класифікаційних схем було дуже успішними. Потім, близько 1869 року, двома хіміками було зроблено майже одне відкриття і майже одночасно. Російський хімік Дмитро Менделєєв (1834-1907) та німецький хімік Юліус Лотар Мейєр (1830-1895) запропонували організувати елементи, які мають аналогічні фізичні та Хімічні властивості, у впорядковану систему груп, рядів та періодів. При цьому Менделєєв і Мейєр вказували, що властивості хімічних елементів періодично повторюються залежно від їхньої атомної ваги.
Сьогодні Менделєєв, як правило, вважається першовідкривачем періодичного законутому, що він зробив один крок, який Мейєр не зробив. Коли всі елементи були у періодичної таблиці, у ній з'явилися деякі прогалини. Менделєєв передбачив, що це місця для елементів, які ще не знайшли.
Однак він пішов ще далі. Менделєєв передбачив властивості цих ще відкритих елементів. Він знав, де вони розташовані в періодичній таблиці, тому міг прогнозувати їх властивості. Примітно, що кожен передбачений хімічний елемент Менделєєва, майбутні галій, скандій і германій, були виявлені через десять років після опублікування ним періодичного закону.
Коротка форма періодичної таблиці
Були спроби підрахувати, скільки варіантів графічного зображення періодичної системи пропонувалося різними вченими. Виявилося, що більше 500. Причому 80% загальної кількостіваріантів - це таблиці, а решта - геометричні фігури, математичні криві і т. д. У результаті практичне застосування виявили чотири види таблиць: коротка, напівдовга, довга і сходова (пірамідальна). Остання була запропонована великим фізиком М. Бором.
На малюнку нижче показано коротку форму.
У ній хімічні елементи розташовані за зростанням їх атомних номерів зліва направо та зверху донизу. Так, перший хімічний елемент періодичної таблиці водень має атомний номер 1 тому, що ядра атомів водню містить один і лише один протон. Аналогічно і кисень має атомний номер 8, оскільки ядра всіх атомів кисню містять 8 протонів (див. малюнок нижче).
Головні структурні фрагменти періодичної системи - періоди та групи елементів. У шести періодах всі клітини заповнені, сьомий ще не завершений (елементи 113, 115, 117 і 118 хоч і синтезовані в лабораторіях, проте офіційно не зареєстровані і не мають назв).
Групи поділяються на головні (A) та побічні (B) підгрупи. Елементи перших трьох періодів, що містять по одному рядку-рядку, входять виключно в A-підгрупи. Інші чотири періоди включають по два ряди-рядки.
Хімічні елементи у одній групі, зазвичай, мають схожі хімічні характеристики. Так, першу групу складають лужні метали, другу – лужноземельні. Елементи, що знаходяться в одному періоді, мають властивості, що повільно змінюються від лужного металу до благородного газу. Малюнок нижче показує, як одне з властивостей - атомний радіус - змінюється окремих елементів у таблиці.
Довгоперіодна форма періодичної таблиці
Вона показана на малюнку нижче і ділиться у двох напрямках, рядками та стовпцями. Є сім рядків-періодів, як і в короткій формі, і 18 стовпців, які називають групами або сім'ями. По суті, збільшення числа груп з 8 у короткій формі до 18 у довгій отримано шляхом розміщення всіх елементів у періодах, починаючи з 4-го, не в два, а в один рядок.
Дві різних системнумерації використовуються для груп, як показано у верхній частині таблиці. Система на основі римських цифр (IA, IIA, IIB, IVB тощо) традиційно була популярна в США. Інша система (1, 2, 3, 4 тощо) традиційно використовується в Європі, а кілька років тому була рекомендована для використання в США.
Вид періодичних таблицьна малюнках вище трохи вводить в оману, як і в будь-якій опублікованій таблиці. Причиною цього є те, що дві групи елементів, показаних у нижній частині таблиць, насправді мають бути розташовані всередині них. Лантаноїди, наприклад, належать до періоду 6 між барієм (56) та гафнієм (72). Крім того, актиноїди належать періоду 7 між радієм (88) та резерфордієм (104). Якби вони були вставлені в таблицю, вона стала б занадто широкою, щоб поміститися на аркуші паперу або настінній діаграмі. Тому ці елементи прийнято розміщувати в нижній частині таблиці.
також: Список хімічних елементів за атомними номерами та Алфавітний список хімічних елементів Зміст 1 Символи, що використовуються в даний момент … Вікіпедія
також: Список хімічних елементів за символами та Алфавітний список хімічних елементів Це список хімічних елементів, впорядкований у порядку зростання атомних номерів. У таблиці наводяться назва елемента, символ, група та період у … Вікіпедія
- (ІСО 4217) Коди для подання валют та фондів Codes for representation of currencies and funds (англ.)
Найпростіша форма матерії, яка може бути ідентифікована хімічними методами. Це складові простих і складних речовин, що є сукупністю атомів з однаковим зарядом ядра. Заряд ядра атома визначається числом протонів … Енциклопедія Кольєра
1 Епоха палеоліту 2 10 е тисячоліття до н. е. 3 9 е тисячоліття до н. е. … Вікіпедія
1 Епоха палеоліту 2 10 е тисячоліття до н. е. 3 9 е тисячоліття до н. е. … Вікіпедія
У цього терміна існують інші значення, див. Російські (значення). Російські … Вікіпедія
Термінологія 1: : dw Номер дня тижня. «1» відповідає понеділку Визначення терміна з різних документів: dw DUT Різниця між московським та всесвітнім координованим часом, виражена цілою кількістю годин Визначення терміна з… Словник-довідник термінів нормативно-технічної документації
Дуже багато різних речей та предметів, живих та неживих тіл природи нас оточує. І всі вони мають свій склад, будову, властивості. У живих істотах протікають найскладніші біохімічні реакції, що супроводжують життєдіяльність. Неживі тіла виконують різні функції в природі та житті біомаси та мають складний молекулярний та атомарний склад.
Але всі разом об'єкти планети мають загальну особливість: вони складаються з безлічі найдрібніших структурних частинок, які називають атомами хімічних елементів. Настільки дрібних, що неозброєним поглядом їх не розглянути. Що таке хімічні елементи? Якими характеристиками вони мають і звідки стало відомо про їхнє існування? Спробуємо розібратися.
Поняття про хімічні елементи
У загальноприйнятому розумінні хімічні елементи – це лише графічне відображення атомів. Частинок, з яких складається все, що існує у Всесвіті. Тобто питанням "що таке хімічні елементи" можна дати таку відповідь. Це складні дрібні структури, сукупності всіх ізотопів атомів, об'єднані загальною назвою, що мають своє графічне позначення (символ).
На сьогоднішній день відомо про 118 елементів, які відкриті як у природних умовах, так і синтетично шляхом здійснення ядерних реакцій та ядер інших атомів. Кожен з них має набір характеристик, своє місцезнаходження в загальної системи, історію відкриття та назва, а також виконує певну роль у природі та житті живих істот. Вивчення цих особливостей займається наука хімія. Хімічні елементи – це основа для побудови молекул, простих та складних сполук, а отже, хімічних взаємодій.
Історія відкриття
Саме розуміння те, що таке хімічні елементи, прийшло лише XVII столітті завдяки роботам Бойля. Саме він уперше заговорив про це поняття і дав йому таке визначення. Це неподільні маленькі прості речовини, з яких складається все навколо, у тому числі всі складні.
До цієї роботи панували погляди алхіміків, які визнавали теорію чотирьох стихій - Емпідокла та Арістотеля, а також відкрили "горючі початку" (сірка) і "металеві початку" (ртуть).
Майже все XVIII століття була поширена абсолютно хибна теорія флогістона. Проте вже наприкінці цього періоду Антуан Лоран Лавуазьє доводить, що вона неспроможна. Він повторює формулювання Бойля, але при цьому доповнює її першою спробою систематизації всіх відомих на той момент елементів, розподіливши їх на чотири групи: метали, радикали, землі, неметали.
Наступний великий крок у розумінні того, що таке хімічні елементи робить Дальтон. Йому належить заслуга відкриття атомної маси. На основі цього він розподіляє частину відомих хімічних елементів у порядку зростання їхньої атомної маси.
Стабільно інтенсивний розвиток науки і техніки дозволяє робити низку відкриттів нових елементів у складі природних тіл. Тому до 1869 - часу великого творіння Д. І. Менделєєва - науці стало відомо про існування 63 елементів. Робота російського вченого стала першою повною і назавжди закріпилася класифікацією цих частинок.
Будова хімічних елементів на той момент не була встановлена. Вважалося, що атом неподільний, що це найдрібніша одиниця. З відкриттям явища радіоактивності було підтверджено, що він ділиться на структурні частини. Майже кожен при цьому існує у формі декількох природних ізотопів (аналогічних частинок, але з іншою кількістю структур нейтронів, від чого змінюється атомна маса). Таким чином, до середини минулого століття вдалося досягти порядку у визначенні поняття хімічного елемента.
Система хімічних елементів Менделєєва
В основу вчений поклав різницю в атомній масі і зумів геніальним чином розташувати всі відомі хімічні елементи в порядку її зростання. Проте вся глибина та геніальність його наукового мислення та передбачення полягала в тому, що Менделєєв залишив порожні місця у своїй системі, відкриті осередки для ще невідомих елементів, які, на думку вченого, у майбутньому будуть відкриті.
І все вийшло так, як він сказав. Хімічні елементи Менделєєва з часом заповнили всі порожні осередки. Було відкрито кожну передбачену вченим структуру. І тепер ми можемо сміливо говорити, що система хімічних елементів представлена 118 одиницями. Щоправда, три останніх відкриттяпоки що офіційно не підтверджено.
Сама по собі система хімічних елементів відображається графічно таблицею, в якій елементи розташовуються згідно з ієрархічною їх властивістю, зарядами ядер та особливостями будови електронних оболонок їх атомів. Так, є періоди (7 штук) – горизонтальні ряди, групи (8 штук) – вертикальні, підгрупи (головна та побічна в межах кожної групи). Найчастіше окремо в нижні шари таблиці виносяться два ряди сімейств – лантаноїди та актиноїди.
Атомна маса елемента складається з протонів і нейтронів, сукупність яких має назву "масове число". Кількість протонів визначається дуже просто - воно дорівнює порядковому номеру елемента в системі. Оскільки атом загалом - система електронейтральна, тобто яка має взагалі ніякого заряду, то кількість негативних електронів завжди дорівнює кількості позитивних частинок протонів.
Таким чином, характеристика хімічного елемента може бути дана за його положенням у періодичній системі. Адже в осередку описано практично все: порядковий номер, а значить, електрони та протони, атомна маса (середнє значення всіх існуючих ізотопів даного елемента). Видно, в якому періоді знаходиться структура (означає, на стільки шарах будуть розташовуватися електрони). Також можна передбачити кількість негативних частинок на останньому енергетичному рівні для елементів головних підгруп - воно дорівнює номеру групи, в якій розміщується елемент.
Кількість нейтронів можна розрахувати, якщо відняти з масової кількості протони, тобто порядковий номер. Таким чином, можна одержати і скласти цілу електронно-графічну формулу для кожного хімічного елемента, яка точно відображатиме його будову і показуватиме можливі та виявлені властивості.
Поширення елементів у природі
Вивченням цього питання займається ціла наука – космохімія. Дані показують, що розподіл елементів на планеті повторює такі самі закономірності у Всесвіті. Головним джерелом ядер легких, важких і середніх атомів є ядерні реакції, що відбуваються у надрах зірок – нуклеосинтез. Завдяки цим процесам Всесвіт і космічний простір забезпечили нашу планету всіма наявними хімічними елементами.
Загалом із відомих 118 представників у природних джерелах людьми було виявлено 89. Це основоположні, найпоширеніші атоми. Хімічні елементи також були синтезовані штучно шляхом бомбардування ядер нейтронами (нуклеосинтез в лабораторних умовах).
Найчисленнішими вважаються прості речовини таких елементів, як азот, кисень, водень. Вуглець входить до складу всіх органічних речовин, Отже, також займає лідируючі позиції.
Класифікація з електронної будови атомів
Одна з найпоширеніших класифікацій усіх хімічних елементів системи – це розподіл їх на основі електронної будови. По тому, скільки енергетичних рівнів входить до складу оболонки атома і який містить останні валентні електрони, можна виділити чотири групи елементів.
S-елементи
Це такі, у яких останньою заповнюється s-орбіталь. До цього сімейства відносяться елементи першої групи головної підгрупи (або лише один електрон на зовнішньому рівні визначає схожі властивості цих представників як сильних відновників).
Р-елементи
Усього 30 штук. Валентні електрони розташовуються на р-підрівні. Це елементи, що формують головні підгрупи з третьої по восьму групу, що належать до 3,4,5,6 періодів. У тому числі за властивостями зустрічаються як метали, і типові неметалеві елементи.
d-елементи та f-елементи
Це перехідні метали з 4 до 7 великий період. Усього 32 елементи. Прості речовини можуть виявляти як кислотні, так і основні властивості (окислювальні та відновлювальні). Також амфотерні, тобто подвійні.
До f-родини належать лантаноїди та актиноїди, у яких останні електрони розташовуються на f-орбіталях.
Речовини, що утворюються елементами: прості
Також всі класи хімічних елементів здатні існувати як простих чи складних сполук. Так, простими прийнято вважати такі, які утворені з однієї і тієї ж структури різній кількості. Наприклад, Про 2 - кисень або дикисень, а Про 3 - озон. Таке явище зветься алотропії.
Прості хімічні елементи, що формують однойменні сполуки, притаманні кожному представнику періодичної системи. Але не всі вони однакові за властивостями, що виявляються. Так, існують прості речовини метали та неметали. Перші утворюють головні підгрупи з 1-3 групою і всі побічні підгрупи в таблиці. Неметали формують головні підгрупи 4-7 груп. У восьму основну входять спеціальні елементи - благородні чи інертні гази.
Серед усіх відкритих сьогодні простих елементіввідомі за звичайних умов 11 газів, 2 рідкі речовини (бром і ртуть), решта - тверді.
Складні сполуки
До таких прийнято відносити всі, що складаються із двох і більше хімічних елементів. Прикладів маса, адже хімічних сполуквідомо понад 2 мільйони! Це солі, оксиди, основи та кислоти, складні комплексні сполуки, всі органічні речовини.
