Die gesamte Vielfalt der uns umgebenden Natur besteht aus Kombinationen von relativ geringer Anzahl chemische Elemente. Was sind also die Eigenschaften eines chemischen Elements und wie unterscheidet es sich von einer einfachen Substanz?

Chemisches Element: Entdeckungsgeschichte

In verschiedenen historische Epochen Der Begriff „Element“ hatte unterschiedliche Bedeutungen. Antike griechische Philosophen betrachteten vier „Elemente“ als solche „Elemente“ – Hitze, Kälte, Trockenheit und Feuchtigkeit. Als Paar bildeten sie die vier „Prinzipien“ von allem auf der Welt – Feuer, Luft, Wasser und Erde.

Im 17. Jahrhundert wies R. Boyle darauf hin, dass alle Elemente materieller Natur sind und ihre Anzahl recht groß sein kann.

Im Jahr 1787 erstellte der französische Chemiker A. Lavoisier die „Tabelle der einfachen Körper“. Es umfasste alle damals bekannten Elemente. Letztere wurden als einfache Körper verstanden, die nicht zerlegt werden konnten chemische Methoden zu noch einfacheren. Später stellte sich heraus, dass die Tabelle auch einige komplexe Substanzen enthielt.

Als D.I. Mendeleev es entdeckte periodisches Gesetz, waren nur 63 chemische Elemente bekannt. Die Entdeckung des Wissenschaftlers führte nicht nur zu einer geordneten Klassifizierung chemischer Elemente, sondern trug auch dazu bei, die Existenz neuer, noch nicht entdeckter Elemente vorherzusagen.

Reis. 1. A. Lavoisier.

Was ist ein chemisches Element?

Ein chemisches Element heißt bestimmter Typ Atome. Derzeit sind 118 chemische Elemente bekannt. Jedes Element wird durch ein Symbol gekennzeichnet, das einen oder zwei Buchstaben seines lateinischen Namens darstellt. Beispielsweise wird das Element Wasserstoff mit dem lateinischen Buchstaben H und der Formel H 2 bezeichnet – dem ersten Buchstaben des lateinischen Namens des Elements Hydrogenium. Alle recht gut untersuchten Elemente haben Symbole und Namen, die in der Haupt- und Nebenuntergruppe des Periodensystems zu finden sind, wo sie alle in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet sind.

💡

Es gibt viele Arten von Systemen, aber das allgemein akzeptierte ist das Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev, das eine anschauliche Darstellung des Periodengesetzes von D. I. Mendeleev ist. Normalerweise werden die Kurz- und Langformen des Periodensystems verwendet.

Reis. 2. Periodensystem der Elemente von D. I. Mendeleev.

Was ist das Hauptmerkmal, anhand dessen ein Atom als bestimmtes Element klassifiziert wird? D. I. Mendeleev und andere Chemiker des 19. Jahrhunderts betrachteten die Masse als sein stabilstes Merkmal als Hauptmerkmal eines Atoms, daher sind die Elemente im Periodensystem (mit wenigen Ausnahmen) in der Reihenfolge zunehmender Atommasse angeordnet.

Nach modernen Konzepten ist die Kernladung die Haupteigenschaft eines Atoms, die es mit einem bestimmten Element in Verbindung bringt. Somit ist ein chemisches Element eine Art von Atomen, die durch einen bestimmten Wert (Größe) eines Teils des chemischen Elements gekennzeichnet ist – die positive Ladung des Kerns.

Von allen 118 existierenden chemischen Elementen kommen die meisten (ca. 90) in der Natur vor. Der Rest wird künstlich gewonnen Kernreaktionen. Die Elemente 104–107 wurden von Physikern am Gemeinsamen Institut für Kernforschung in der Stadt Dubna synthetisiert. Derzeit wird an der künstlichen Herstellung chemischer Elemente mit höheren Ordnungszahlen gearbeitet.

Alle Elemente werden in Metalle und Nichtmetalle unterteilt. Mehr als 80 Elemente werden als Metalle klassifiziert. Diese Aufteilung ist jedoch bedingt. Unter bestimmten Bedingungen können einige Metalle nichtmetallische Eigenschaften aufweisen, und einige Nichtmetalle können metallische Eigenschaften aufweisen.

Inhalte verschiedener Elemente in natürliche Objekte schwankt stark. 8 chemische Elemente (Sauerstoff, Silizium, Aluminium, Eisen, Kalzium, Natrium, Kalium, Magnesium) machen 99 % der Masse der Erdkruste aus, alle anderen - weniger als 1 %. Die meisten chemischen Elemente kommen natürlich vor (95), einige wurden jedoch ursprünglich künstlich hergestellt (z. B. Promethium).

Es ist notwendig, zwischen den Begriffen „einfache Substanz“ und „chemisches Element“ zu unterscheiden. Eine einfache Substanz zeichnet sich durch bestimmte chemische und chemische Eigenschaften aus physikalische Eigenschaften. Bei der chemischen Umwandlung verliert ein einfacher Stoff einige seiner Eigenschaften und wird zu einem neuen Stoff in Form eines Elements. Beispielsweise sind Stickstoff und Wasserstoff, die Bestandteile von Ammoniak sind, in dieser Form nicht enthalten einfache Substanzen, aber in Form von Elementen.

Einige Elemente werden in Gruppen zusammengefasst, wie z. B. Organogene (Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff, Stickstoff), Alkalimetalle (Lithium, Natrium, Kalium usw.), Lanthanide (Lanthan, Cer usw.), Halogene (Fluor, Chlor, Brom). usw.), inerte Elemente (Helium, Neon, Argon)

Reis. 3. Tabelle der Halogene.

Was haben wir gelernt?

Wenn Sie einen Chemiekurs der 8. Klasse einführen, müssen Sie sich zunächst mit dem Konzept des „chemischen Elements“ befassen. Derzeit sind 118 chemische Elemente bekannt, die in der Tabelle von D. I. Mendelejew nach zunehmender Atommasse geordnet sind und basisch-saure Eigenschaften haben.

Test zum Thema

Auswertung des Berichts

Durchschnittliche Bewertung: 4.2. Insgesamt erhaltene Bewertungen: 371.

Ein chemisches Element ist ein Sammelbegriff, der eine Ansammlung von Atomen einer einfachen Substanz beschreibt, also einer Substanz, die nicht in einfachere (entsprechend der Struktur ihrer Moleküle) Bestandteile zerlegt werden kann. Stellen Sie sich vor, Sie bekommen ein Stück reines Eisen und werden gebeten, es mit einem Gerät oder einer Methode, die jemals von Chemikern erfunden wurde, in seine hypothetischen Bestandteile zu zerlegen. Sie können jedoch nichts tun; das Eisen wird niemals in etwas Einfacheres aufgeteilt. Eine einfache Substanz – Eisen – entspricht dem chemischen Element Fe.

Theoretische Definition

Der oben erwähnte experimentelle Sachverhalt kann mit der folgenden Definition erklärt werden: Ein chemisches Element ist eine abstrakte Ansammlung von Atomen (keine Moleküle!) der entsprechenden einfachen Substanz, also Atome derselben Art. Wenn es eine Möglichkeit gäbe, jedes einzelne Atom in dem oben erwähnten Stück reinem Eisen zu betrachten, dann wären es alle Eisenatome. Im Gegensatz dazu, chemische Verbindung, zum Beispiel Eisenoxid, enthält immer mindestens zwei verschiedene Arten von Atomen: Eisenatome und Sauerstoffatome.

Begriffe, die Sie kennen sollten

Atommasse: Die Masse der Protonen, Neutronen und Elektronen, aus denen ein Atom eines chemischen Elements besteht.

Ordnungszahl: Die Anzahl der Protonen im Atomkern eines Elements.

Chemisches Symbol: Buchstabe oder Paar lateinische Buchstaben, was die Bezeichnung dieses Elements darstellt.

Chemische Verbindung: ein Stoff, der aus zwei oder mehr chemischen Elementen besteht, die in einem bestimmten Verhältnis miteinander verbunden sind.

Metall: Ein Element, das bei chemischen Reaktionen mit anderen Elementen Elektronen verliert.

Metalloid: Ein Element, das manchmal als Metall und manchmal als Nichtmetall reagiert.

Nichtmetallisch: ein Element, das Elektronen gewinnen möchte chemische Reaktionen mit anderen Elementen.

Periodensystem der chemischen Elemente: Ein System zur Klassifizierung chemischer Elemente anhand ihrer Ordnungszahlen.

Synthetisches Element: Eine Substanz, die im Labor künstlich hergestellt wird und in der Natur im Allgemeinen nicht vorkommt.

Natürliche und synthetische Elemente

92 chemische Elemente kommen natürlicherweise auf der Erde vor. Der Rest wurde künstlich in Laboren gewonnen. Ein synthetisches chemisches Element ist typischerweise das Produkt von Kernreaktionen in Teilchenbeschleunigern (Geräte zur Erhöhung der Geschwindigkeit subatomarer Teilchen wie Elektronen und Protonen) oder Kernreaktoren (Geräte zur Steuerung der bei Kernreaktionen freigesetzten Energie). Das erste synthetische Element mit der Ordnungszahl 43 war Technetium, das 1937 von den italienischen Physikern C. Perrier und E. Segre entdeckt wurde. Außer Technetium und Promethium haben alle synthetischen Elemente Kerne, die größer als Uran sind. Das letzte synthetische chemische Element, das seinen Namen erhielt, ist Livermorium (116) und davor Flerovium (114).

Zwei Dutzend gemeinsame und wichtige Elemente

* Wenn der Wert nicht angegeben ist, beträgt der Anteil weniger als 0,1 Prozent.

Der Urknall als Ursache der Materieentstehung

Welches chemische Element war das allererste im Universum? Wissenschaftler glauben, dass die Antwort auf diese Frage in Sternen und den Prozessen liegt, durch die Sterne entstehen. Es wird angenommen, dass das Universum irgendwann vor 12 bis 15 Milliarden Jahren entstanden ist. Bis zu diesem Moment wird an nichts Existierendes außer Energie gedacht. Doch es geschah etwas, das diese Energie in eine gewaltige Explosion (den sogenannten Urknall) verwandelte. In den nächsten Sekunden nach dem Urknall begann sich Materie zu bilden.

Die ersten einfachsten Formen der Materie waren Protonen und Elektronen. Einige von ihnen verbinden sich zu Wasserstoffatomen. Letzteres besteht aus einem Proton und einem Elektron; Es ist das einfachste Atom, das existieren kann.

Langsam und über lange Zeiträume hinweg begannen sich Wasserstoffatome in bestimmten Bereichen des Weltraums zusammenzuballen und dichte Wolken zu bilden. Der Wasserstoff in diesen Wolken wurde durch die Gravitationskräfte in kompakte Formationen gezogen. Schließlich wurden diese Wasserstoffwolken dicht genug, um Sterne zu bilden.

Sterne als chemische Reaktoren neuer Elemente

Ein Stern ist einfach eine Materiemasse, die durch Kernreaktionen Energie erzeugt. Bei der häufigsten dieser Reaktionen verbinden sich vier Wasserstoffatome zu einem Heliumatom. Als sich Sterne zu bilden begannen, erschien Helium als zweites Element im Universum.

Wenn Sterne älter werden, wechseln sie von Wasserstoff-Helium-Kernreaktionen zu anderen Typen. In ihnen bilden Heliumatome Kohlenstoffatome. Später bilden Kohlenstoffatome Sauerstoff, Neon, Natrium und Magnesium. Noch später verbinden sich Neon und Sauerstoff zu Magnesium. Im weiteren Verlauf dieser Reaktionen entstehen immer mehr chemische Elemente.

Die ersten Systeme chemischer Elemente

Vor mehr als 200 Jahren begannen Chemiker nach Möglichkeiten zu suchen, sie zu klassifizieren. Mitte des 19. Jahrhunderts waren etwa 50 chemische Elemente bekannt. Eine der Fragen, die Chemiker zu klären versuchten. Im Kern geht es um die Frage: Ist ein chemisches Element eine völlig andere Substanz als jedes andere Element? Oder stehen einige Elemente in irgendeiner Weise mit anderen in Zusammenhang? Gibt es ein allgemeines Gesetz, das sie vereint?

Chemiker schlugen verschiedene Systeme chemischer Elemente vor. Beispielsweise schlug der englische Chemiker William Prout im Jahr 1815 vor, dass die Atommassen aller Elemente ein Vielfaches der Masse des Wasserstoffatoms seien, wenn wir davon ausgehen gleich eins, d. h. sie müssen ganze Zahlen sein. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Atommassen vieler Elemente bereits von J. Dalton im Verhältnis zur Masse des Wasserstoffs berechnet. Wenn dies jedoch ungefähr für Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff der Fall ist, dann passte Chlor mit einer Masse von 35,5 nicht in dieses Schema.

Der deutsche Chemiker Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) zeigte 1829, dass drei Elemente aus der sogenannten Halogengruppe (Chlor, Brom und Jod) anhand ihrer relativen Atommassen klassifiziert werden können. Es stellte sich heraus, dass das Atomgewicht von Brom (79,9) fast genau dem Durchschnitt entsprach Atomskalen Chlor (35,5) und Jod (127), nämlich 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (nahe 79,9). Dies war der erste Ansatz zur Konstruktion einer der Gruppen chemischer Elemente. Dobereiner entdeckte zwei weitere solcher Elementtriaden, konnte jedoch kein allgemeines Periodengesetz formulieren.

Wie entstand das Periodensystem der chemischen Elemente?

Die meisten frühen Klassifizierungsschemata waren nicht sehr erfolgreich. Dann, um 1869, wurde fast die gleiche Entdeckung von zwei Chemikern fast gleichzeitig gemacht. Der russische Chemiker Dmitri Mendelejew (1834–1907) und der deutsche Chemiker Julius Lothar Meyer (1830–1895) schlugen vor, Elemente mit ähnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften in einem geordneten System aus Gruppen, Reihen und Perioden zu organisieren. Gleichzeitig wiesen Mendelejew und Meyer darauf hin, dass sich die Eigenschaften chemischer Elemente in Abhängigkeit von ihrem Atomgewicht periodisch wiederholen.

Heute gilt Mendelejew allgemein als Entdecker des Periodengesetzes, weil er einen Schritt getan hat, den Meyer nicht getan hat. Wenn alle Elemente angeordnet sind Periodensystem Es traten darin einige Lücken auf. Mendelejew sagte voraus, dass dies Orte für Elemente seien, die noch nicht entdeckt worden seien.

Er ging jedoch noch weiter. Mendelejew sagte die Eigenschaften dieser noch nicht entdeckten Elemente voraus. Er wusste, wo sie sich im Periodensystem befanden, sodass er ihre Eigenschaften vorhersagen konnte. Bemerkenswerterweise wurde jedes von Mendelejew vorhergesagte chemische Element, Gallium, Scandium und Germanium, weniger als zehn Jahre nach der Veröffentlichung seines Periodengesetzes entdeckt.

Kurzform des Periodensystems

Es gab Versuche zu berechnen, wie viele Optionen es gibt grafisches Bild Das Periodensystem wurde von verschiedenen Wissenschaftlern vorgeschlagen. Es stellte sich heraus, dass es mehr als 500 waren. Darüber hinaus waren es 80 % Gesamtzahl Optionen sind Tabellen und der Rest ist geometrische Figuren, mathematische Kurven usw. Als Ergebnis praktischer Nutzen vier Arten von Tischen gefunden: kurze, halblange, lange und leiterförmige (pyramidenförmige). Letzteres wurde vom großen Physiker N. Bohr vorgeschlagen.

Das Bild unten zeigt die Kurzform.

Darin sind chemische Elemente in aufsteigender Reihenfolge ihrer Ordnungszahlen von links nach rechts und von oben nach unten angeordnet. Daher hat das erste chemische Element des Periodensystems, Wasserstoff, die Ordnungszahl 1, da die Kerne von Wasserstoffatomen ein und nur ein Proton enthalten. Ebenso hat Sauerstoff die Ordnungszahl 8, da die Kerne aller Sauerstoffatome 8 Protonen enthalten (siehe Abbildung unten).

Die wichtigsten Strukturfragmente des Periodensystems sind Perioden und Elementgruppen. In sechs Perioden sind alle Zellen gefüllt, die siebte ist noch nicht abgeschlossen (die Elemente 113, 115, 117 und 118 wurden zwar in Labors synthetisiert, sind aber noch nicht offiziell registriert und haben keine Namen).

Die Gruppen sind in Haupt- (A) und Nebenuntergruppen (B) unterteilt. Elemente der ersten drei Perioden, die jeweils eine Zeile enthalten, sind ausschließlich in den A-Untergruppen enthalten. Die restlichen vier Perioden umfassen zwei Zeilen.

Chemische Elemente derselben Gruppe weisen tendenziell ähnliche chemische Eigenschaften auf. Somit besteht die erste Gruppe aus Alkalimetallen, die zweite aus Erdalkalimetallen. Elemente, die sich im gleichen Zeitraum befinden, haben Eigenschaften, die sich langsam ändern Alkalimetall zu einem Edelgas. Die folgende Abbildung zeigt, wie sich eine der Eigenschaften, der Atomradius, für einzelne Elemente in der Tabelle ändert.

Langperiodenform des Periodensystems

Es ist in der folgenden Abbildung dargestellt und in zwei Richtungen unterteilt: Zeilen und Spalten. Es gibt sieben Zeilen-Perioden, wie in Kurzform und 18 Spalten, die als Gruppen oder Familien bezeichnet werden. Tatsächlich wird die Erhöhung der Gruppenzahl von 8 in der Kurzform auf 18 in der Langform dadurch erreicht, dass alle Elemente ab dem 4. in Perioden angeordnet werden, und zwar nicht in zwei, sondern in einer Zeile.

Für Gruppen werden zwei unterschiedliche Nummerierungssysteme verwendet, wie oben in der Tabelle dargestellt. Das römische Zahlensystem (IA, IIA, IIB, IVB usw.) ist in den Vereinigten Staaten traditionell beliebt. Ein anderes System (1, 2, 3, 4 usw.) wird traditionell in Europa verwendet und wurde vor einigen Jahren für den Einsatz in den USA empfohlen.

Die Darstellung des Periodensystems in den obigen Abbildungen ist, wie bei allen anderen veröffentlichten Tabellen, etwas irreführend. Der Grund dafür ist, dass die beiden unten in den Tabellen angezeigten Elementgruppen eigentlich darin liegen sollten. Die Lanthanoide beispielsweise gehören zur Periode 6 zwischen Barium (56) und Hafnium (72). Darüber hinaus gehören Aktiniden zur Periode 7 zwischen Radium (88) und Rutherfordium (104). Wenn sie in einen Tisch eingefügt würden, würde dieser zu breit werden, um auf ein Blatt Papier oder eine Wandtafel zu passen. Daher ist es üblich, diese Elemente am Ende der Tabelle zu platzieren.

Bei chemischen Reaktionen erfolgt die Umwandlung einer Substanz in eine andere. Um zu verstehen, wie dies geschieht, muss man sich aus der Naturgeschichte und Physik daran erinnern, dass Stoffe aus Atomen bestehen. Es gibt eine begrenzte Anzahl von Atomarten. Atome können auf unterschiedliche Weise miteinander verbunden sein. So wie durch die Addition der Buchstaben des Alphabets Hunderttausende verschiedener Wörter entstehen, entstehen aus denselben Atomen Moleküle oder Kristalle verschiedener Stoffe.

Atome können Moleküle bilden- die kleinsten Partikel eines Stoffes, die ihre Eigenschaften behalten. Beispielsweise sind mehrere Stoffe bekannt, die nur aus zwei Atomarten bestehen – Sauerstoffatomen und Wasserstoffatomen, aber verschiedene Typen Moleküle. Zu diesen Stoffen zählen Wasser, Wasserstoff und Sauerstoff. Ein Wassermolekül besteht aus drei miteinander verbundenen Teilchen. Das sind Atome.

Ein Sauerstoffatom (Sauerstoffatome werden in der Chemie mit dem Buchstaben O bezeichnet) ist an zwei Wasserstoffatome gebunden (sie werden mit dem Buchstaben H bezeichnet).

Das Sauerstoffmolekül besteht aus zwei Sauerstoffatomen; Ein Wasserstoffmolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen. Moleküle können bei chemischen Umwandlungen entstehen oder zerfallen. Somit zerfällt jedes Wassermolekül in zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom. Zwei Wassermoleküle bilden doppelt so viele Wasserstoff- und Sauerstoffatome.

Identische Atome verbinden sich paarweise zu Molekülen neuer Stoffe– Wasserstoff und Sauerstoff. Dadurch werden die Moleküle zerstört, die Atome bleiben jedoch erhalten. Daher kommt das Wort „Atom“, was in der Übersetzung aus dem Altgriechischen bedeutet "unteilbar".

Atome sind die kleinsten chemisch unteilbaren Materieteilchen

Bei chemischen Umwandlungen entstehen aus denselben Atomen, aus denen die Ausgangsstoffe bestanden, andere Stoffe. So wie Mikroben mit der Erfindung des Mikroskops der Beobachtung zugänglich wurden, so wurden Atome und Moleküle mit der Erfindung von Instrumenten, die eine noch stärkere Vergrößerung ermöglichten und es sogar ermöglichten, Atome und Moleküle zu fotografieren, der Beobachtung zugänglich. Auf solchen Fotografien erscheinen Atome als verschwommene Punkte und Moleküle als Kombination solcher Punkte. Es gibt jedoch auch Phänomene, bei denen sich Atome teilen, Atome einer Art werden zu Atomen einer anderen Art. Gleichzeitig werden auch Atome künstlich gewonnen, die in der Natur nicht vorkommen. Aber diese Phänomene werden nicht von der Chemie untersucht, sondern von einer anderen Wissenschaft – der Kernphysik. Wie bereits erwähnt, gibt es weitere Stoffe, die Wasserstoff- und Sauerstoffatome enthalten. Aber unabhängig davon, ob diese Atome Teil von Wassermolekülen oder Teil anderer Substanzen sind, handelt es sich um Atome desselben chemischen Elements.

Ein chemisches Element ist eine bestimmte Atomart Wie viele Arten von Atomen gibt es? Heute wissen die Menschen zuverlässig um die Existenz von 118 Atomarten, also 118 chemischen Elementen. Davon kommen 90 Atomarten in der Natur vor, der Rest wird künstlich in Laboren gewonnen.

Symbole für chemische Elemente

In der Chemie werden chemische Symbole zur Bezeichnung chemischer Elemente verwendet. Das ist die Sprache der Chemie. Um die Sprache einer Sprache zu verstehen, muss man die Buchstaben kennen, und das Gleiche gilt für die Chemie. Um die Eigenschaften von Stoffen und die damit einhergehenden Veränderungen zu verstehen und zu beschreiben, müssen Sie zunächst die Symbole chemischer Elemente kennen. Im Zeitalter der Alchemie waren viel weniger chemische Elemente bekannt als heute. Alchemisten identifizierten sie mit Planeten, verschiedenen Tieren und alten Gottheiten. Derzeit wird das vom schwedischen Chemiker Jöns Jakob Berzelius eingeführte Notationssystem weltweit verwendet. In seinem System werden chemische Elemente durch den Anfangsbuchstaben oder einen der Folgebuchstaben des lateinischen Namens eines bestimmten Elements bezeichnet. Beispielsweise wird das Element Silber durch das Symbol dargestellt – Ag (lat. Argentum). Nachfolgend finden Sie die Symbole, Symbolaussprachen und Namen der häufigsten chemischen Elemente. Sie müssen auswendig gelernt werden!

Der russische Chemiker Dmitri Iwanowitsch Mendelejew organisierte als erster die Vielfalt der chemischen Elemente und erstellte auf der Grundlage des von ihm entdeckten Periodengesetzes das Periodensystem der chemischen Elemente. Wie es funktioniert Periodensystem chemische Elemente? Abbildung 58 zeigt eine Kurzperiodenversion des Periodensystems. Das Periodensystem besteht aus vertikalen Spalten und horizontalen Zeilen. Horizontale Linien werden als Perioden bezeichnet. Bisher sind alle bekannten Elemente in sieben Perioden eingeteilt.

Die Perioden werden durch arabische Ziffern von 1 bis 7 bezeichnet. Die Perioden 1–3 bestehen aus einer Reihe von Elementen – sie werden klein genannt.

Die Perioden 4–7 bestehen aus zwei Reihen von Elementen; Die vertikalen Spalten des Periodensystems werden Elementgruppen genannt.

Insgesamt gibt es acht Gruppen, die mit römischen Ziffern von I bis VIII bezeichnet werden.

Es gibt Haupt- und Nebenuntergruppen. Periodensystem – universelles Nachschlagewerk Chemiker, mit seiner Hilfe können Sie Informationen über chemische Elemente erhalten. Es gibt eine andere Art von Periodensystem – lange Zeit. In der langperiodischen Form des Periodensystems sind die Elemente unterschiedlich gruppiert und in 18 Gruppen unterteilt.

PeriodischSysteme Elemente werden in „Familien“ gruppiert, das heißt, innerhalb jeder Elementgruppe gibt es Elemente mit ähnlichen, ähnlichen Eigenschaften. In dieser Version Periodensystem, Gruppennummern sowie Punkte werden in arabischen Ziffern angegeben. Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendelejew

Vorkommen chemischer Elemente in der Natur

Die Atome der in der Natur vorkommenden Elemente sind sehr ungleichmäßig verteilt. Im Weltraum ist Wasserstoff das häufigste Element – ​​das erste Element des Periodensystems. Es macht etwa 93 % aller Atome im Universum aus. Etwa 6,9 % sind Heliumatome, das zweite Element des Periodensystems.

Die restlichen 0,1 % stammen aus allen anderen Elementen.

Die Häufigkeit chemischer Elemente in der Erdkruste unterscheidet sich erheblich von ihrer Häufigkeit im Universum. Die Erdkruste enthält die meisten Sauerstoff- und Siliziumatome. Zusammen mit Aluminium und Eisen bilden sie die Hauptverbindungen der Erdkruste. Und Eisen und Nickel- die Hauptelemente, die den Kern unseres Planeten bilden.

Auch lebende Organismen bestehen aus Atomen verschiedener chemischer Elemente. Der menschliche Körper enthält die meisten Atome Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff.

Zusammenfassung des Artikels über Chemische Elemente.

• Chemisches Element– eine bestimmte Art von Atom
• Heute wissen die Menschen zuverlässig von der Existenz von 118 Atomarten, also 118 chemischen Elementen. Davon kommen 90 Atomarten in der Natur vor, der Rest wird künstlich in Laboren gewonnen
• Es gibt zwei Versionen des Periodensystems der chemischen Elemente D.I. Mendelejew - kurze Periode und lange Periode
• Moderne chemische Symbole leiten sich von den lateinischen Namen chemischer Elemente ab
• Perioden– horizontale Linien des Periodensystems. Die Perioden werden in kleine und große unterteilt
• Gruppen– vertikale Reihen des Periodensystems. Die Gruppen sind in Haupt- und Nebengruppen unterteilt

Im Buch „Der skeptische Chemiker“ (1661). Boyle wies darauf hin, dass weder die vier Elemente des Aristoteles noch die drei Prinzipien der Alchemisten als Elemente anerkannt werden können. Elemente sind nach Boyle praktisch unzersetzbare Körper (Substanzen), die aus gleichartigen homogenen (aus Primärmaterie bestehenden) Teilchen bestehen, aus denen alle komplexen Körper zusammengesetzt sind und in die sie zerlegt werden können. Körperchen können in Form, Größe und Masse variieren. Die Körperchen, aus denen Körper entstehen, bleiben bei deren Umwandlungen unverändert.

Mendelejew war jedoch gezwungen, die Reihenfolge der Elemente in aufsteigender Reihenfolge mehrfach neu anzuordnen atomares Gewicht um die Periodizität aufrechtzuerhalten chemische Eigenschaften, und geben Sie auch nicht ausgefüllte Zellen ein, die ungeöffneten Elementen entsprechen. Später (in den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts) wurde klar, dass die Periodizität chemischer Eigenschaften von der Ordnungszahl (Ladung) abhängt Atomkern) und nicht auf der Atommasse des Elements. Letzteres wird durch die Anzahl der stabilen Isotope eines Elements und deren natürliche Häufigkeit bestimmt. Stabile Isotope eines Elements haben jedoch Atommassen, die sich um einen bestimmten Wert ansammeln, da Isotope mit einem Überschuss oder Mangel an Neutronen im Kern instabil sind und mit zunehmender Anzahl von Protonen (d. h. der Ordnungszahl) die Anzahl zunimmt Neutronen, die zusammen einen stabilen Kern bilden, nehmen ebenfalls zu. Daher kann das periodische Gesetz auch als Abhängigkeit chemischer Eigenschaften von der Atommasse formuliert werden, obwohl diese Abhängigkeit in mehreren Fällen verletzt wird.

Das moderne Verständnis eines chemischen Elements als einer Ansammlung von Atomen, die durch die gleiche positive Kernladung gekennzeichnet sind, die der Nummer des Elements im Periodensystem entspricht, entstand dank grundlegende Arbeit Henry Moseley (1915) und James Chadwick (1920).

Bekannte chemische Elemente[ | ]

Die Synthese neuer (in der Natur nicht vorkommender) Elemente mit einer höheren Ordnungszahl als Uran (Transuranelemente) erfolgte zunächst durch mehrfaches Einfangen von Neutronen durch Urankerne unter Bedingungen eines intensiven Neutronenflusses in Kernreaktoren und sogar noch intensiver - unter nuklearen (thermonuklearen) Bedingungen. Die anschließende Kette von Betazerfällen neutronenreicher Kerne führt zu einer Erhöhung der Ordnungszahl und dem Auftreten von Tochterkernen mit der Ordnungszahl Z> 92. So wurde Neptunium entdeckt ( Z= 93), Plutonium (94), Americium (95), Berkelium (97), Einsteinium (99) und Fermium (100). Auch Curium (96) und Californianium (98) können auf diese Weise synthetisiert (und praktisch gewonnen) werden, ursprünglich wurden sie jedoch durch Bestrahlung von Plutonium und Curium mit Alphateilchen in einem Beschleuniger entdeckt. Schwerere Elemente, beginnend mit Mendelevium (101), werden nur an Beschleunigern erhalten, wenn Actinid-Targets mit leichten Ionen bestrahlt werden.

Das Recht, einen Namen für ein neues chemisches Element vorzuschlagen, steht den Entdeckern zu. Allerdings muss dieser Name bestimmte Regeln erfüllen. Der Bericht über eine neue Entdeckung wird über mehrere Jahre hinweg von unabhängigen Laboren und, sofern bestätigt, von der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC; englisch) überprüft. Internationale Union für reine und angewandte Chemie, IUPAC) genehmigt offiziell den Namen des neuen Elements.

Alle 118 Elemente, die im Dezember 2016 bekannt waren, haben von der IUPAC genehmigte dauerhafte Namen. Vom Zeitpunkt des Antrags auf Entdeckung bis zur Genehmigung des IUPAC-Namens erscheint das Element unter einem vorläufigen systematischen Namen, der von den lateinischen Ziffern abgeleitet ist, die die Ziffern in der Ordnungszahl des Elements bilden, und wird durch einen vorläufigen dreibuchstabigen Namen bezeichnet aus den Anfangsbuchstaben dieser Ziffern abgeleitetes Symbol. Beispielsweise trug das 118. Element, Oganesson, vor der offiziellen Genehmigung des permanenten Namens den temporären Namen Ununoctium und das Symbol Uuo.

Unentdeckte oder unbewiesene Elemente werden oft nach dem von Mendelejew verwendeten System benannt – nach dem Namen des übergeordneten Homologen im Periodensystem, mit dem Zusatz der Präfixe „eka-“ oder (selten) „di-“, was die Sanskrit-Zahlen bedeutet. eins“ und „zwei“ (je nachdem, ob das Homolog 1 oder 2 Perioden höher ist). Beispielsweise wurde Germanium (das im Periodensystem unter Silizium steht und von Mendelejew vorhergesagt wurde) vor der Entdeckung Eka-Silizium genannt, Oganesson (Ununoctium, 118) wird auch Eka-Radon genannt und Flerovium (Ununquadium, 114) wird Eka-Silizium genannt. führen.

Einstufung [ | ]

Symbole für chemische Elemente[ | ]

Symbole chemischer Elemente werden als Abkürzungen für die Namen von Elementen verwendet. Als Symbol wird üblicherweise der Anfangsbuchstabe des Elementnamens genommen und bei Bedarf der nächste oder einer der folgenden hinzugefügt. Normalerweise sind dies die Anfangsbuchstaben der lateinischen Namen von Elementen: Cu - Kupfer ( Kupfer), Ag - Silber ( argentinien), Fe - Eisen ( Eisen), Au - Gold ( Aurum), Hg - ( Hydrargirum). Ein solches System chemischer Symbole wurde 1814 vom schwedischen Chemiker J. Berzelius vorgeschlagen. Temporäre Symbole von Elementen, die vor der offiziellen Genehmigung ihrer dauerhaften Namen und Symbole verwendet wurden, bestehen aus drei Buchstaben und bedeuten die lateinischen Namen mit drei Ziffern in der Dezimalschreibweise ihrer Ordnungszahl (beispielsweise hatte Ununoctium – das 118. Element – ​​eine temporäre Bezeichnung). Uuo). Das oben beschriebene Notationssystem für Homologe höherer Ordnung wird ebenfalls verwendet (Eka-Rn, Eka-Pb usw.).

Kleinere Zahlen neben dem Elementsymbol bedeuten: oben links - Atommasse, unten links - Ordnungsnummer, oben rechts - Ladung des Ions, unten rechts - Anzahl der Atome im Molekül:

Alle Elemente nach Plutonium Pu (Seriennummer 94) im Periodensystem von D.I. Mendelejew fehlen in der Erdkruste vollständig, obwohl einige von ihnen bei Supernova-Explosionen im Weltraum entstehen können [ ] . Die Halbwertszeiten aller bekannten Isotope dieser Elemente sind im Vergleich zur Lebensdauer der Erde kurz. Viele Jahre der Suche nach hypothetischen natürlichen superschweren Elementen haben noch zu keinem Ergebnis geführt.

Die meisten chemischen Elemente, mit Ausnahme einiger der leichtesten, entstanden im Universum hauptsächlich während der Sternnukleosynthese (Elemente bis hin zu Eisen – als Ergebnis der Kernfusion, schwerere Elemente – während des sequentiellen Einfangens von Neutronen durch Atomkerne und dem anschließenden Beta-Zerfall, sowie bei einer Reihe anderer Kernreaktionen). Die leichtesten Elemente (Wasserstoff und Helium – fast vollständig, Lithium, Beryllium und Bor – teilweise) entstanden in den ersten drei Minuten nach dem Urknall (primäre Nukleosynthese).

Insbesondere eine der Hauptquellen schwere Elemente Berechnungen zufolge soll es im Universum zu Verschmelzungen von Neutronensternen kommen, bei denen erhebliche Mengen dieser Elemente freigesetzt werden, die anschließend an der Entstehung neuer Sterne und ihrer Planeten beteiligt sind.

Chemische Elemente als Bestandteile chemischer Stoffe[ | ]

Chemische Elemente bilden etwa 500 einfache Stoffe. Die Fähigkeit eines Elements, in Form verschiedener einfacher Substanzen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu existieren, wird Allotropie genannt. In den meisten Fällen stimmen die Namen einfacher Stoffe mit den Namen der entsprechenden Elemente überein (z. B. Zink, Aluminium, Chlor), bei Vorliegen mehrerer allotroper Modifikationen können jedoch die Namen einfacher Stoffe und Elemente übereinstimmen unterscheiden sich, zum Beispiel Sauerstoff (Disauerstoff, O 2) und Ozon (O 3); Diamant, Graphit und eine Reihe anderer allotroper Kohlenstoffmodifikationen existieren neben amorphen Formen von Kohlenstoff.

Unter normalen Bedingungen liegen 11 Elemente in Form gasförmiger einfacher Substanzen vor ( , , , , , , , , , , ), 2 sind Flüssigkeiten ( und ), die übrigen Elemente bilden Feststoffe.

siehe auch [ | ]

Chemische Elemente:

Links [ | ]

• Kedrov B. M. Entwicklung des Konzepts eines Elements in der Chemie. M., 1956
• Chemie und Leben (Solter-Chemie). Teil 1. Chemiekonzepte. M.: Verlag der Russischen Chemisch-Technischen Universität, benannt nach. D. I. Mendeleeva, 1997
• Azimov A. Kurzgeschichte Chemie. St. Petersburg, Amphore, 2002
• Bednyakov V. A. „Über den Ursprung chemischer Elemente“ E. Ch. A. Ya., Band 33 (2002), Teil 4 S. 914-963.

Anmerkungen [ | ]

1. Autorenteam. Die Bedeutung des Wortes „Chemische Elemente“ in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie (nicht definiert) . Sowjetische Enzyklopädie. Archiviert vom Original am 16. Mai 2014.
2. Atome und chemische Elemente.
3. Klassen anorganischer Stoffe.
4. , Mit. 266-267.
5. Entdeckung und Zuordnung von Elementen mit den Ordnungszahlen 113, 115, 117 und 118 (nicht definiert) .
6. Rund um die Welt – Chemische Elemente
7. Grundbegriffe der Chemie.
8. Marinov, A.; Rodushkin, I.; Kolb, D.; Pape, A.; Kashiv, Y.; Brandt, R.; Gentry, RV; Miller, H. W. Hinweise auf einen langlebigen superschweren Kern mit der Atommassenzahl A=292 und der Ordnungszahl Z=~122 in natürlichem Th (Englisch) // ArXiv.org: Journal. - 2008.
9. Superschwere Elemente in der kosmischen Strahlung // Lenta.ru. - 2011.
10. Mit Ausnahme von Spuren von Ur-Plutonium-244, das eine Halbwertszeit von 80 Millionen Jahren hat; siehe Plutonium#Natürliches Plutonium.
11. Hoffman, D. C.; Lawrence, F.O.; Mewherter, J. L.; Rourke, F.M. Nachweis von Plutonium-244 in der Natur (Englisch) // Natur: Artikel. - 1971. - Ausg. 234. - S. 132-134. - DOI:10.1038/234132a0.
12. Rita Cornelis, Joe Caruso, Helen Crews, Klaus Heumann. Handbuch der elementaren Artbildung II: Arten in Umwelt, Ernährung, Medizin und Arbeitsschutz. - John Wiley and Sons, 2005. - 768 S. - ISBN 0470855983, 9780470855980.
13. Hubble entdeckte die erste Kilonova Archiviert am 8. August 2013. // compulenta.computerra.ru
14. vom 30. Januar 2009 auf der Wayback Machine (unzugänglicher Link seit 21.05.2013 - , ).

Literatur [ | ]

• Mendelejew D. I. ,.// Enzyklopädisches Wörterbuch von Brockhaus und Efron: in 86 Bänden (82 Bände und 4 weitere). - St. Petersburg. , 1890-1907.
• Chernobelskaya G.M. Methoden des Chemieunterrichts in weiterführende Schule. - M.: Humanitäres Verlagszentrum VLADOS, 2000. - 336 S. - ISBN 5-691-00492-1.

Siehe auch: Liste der chemischen Elemente nach Ordnungszahl und Alphabetische Liste chemische Elemente Inhalt 1 Verwendete Symbole in dieser Moment... Wikipedia

Siehe auch: Liste chemischer Elemente nach Symbol und Alphabetische Liste chemischer Elemente. Dies ist eine Liste chemischer Elemente, die in der Reihenfolge aufsteigender Ordnungszahl geordnet sind. Die Tabelle zeigt den Namen des Elements, Symbols, der Gruppe und des Zeitraums in... ... Wikipedia

- (ISO 4217) Codes für die Darstellung von Währungen und Geldern (Englisch) Codes pour la représentation des monnaies ettypes de fonds (Französisch) ... Wikipedia

Die einfachste Form von Materie, die mit chemischen Methoden identifiziert werden kann. Dies sind die Komponenten von einfach und komplexe Substanzen, was eine Ansammlung von Atomen mit derselben Kernladung darstellt. Die Ladung des Atomkerns wird durch die Anzahl der Protonen in... bestimmt. Colliers Enzyklopädie

Inhalt 1 Paläolithikum 2 10. Jahrtausend v. Chr. e. 3 9. Jahrtausend v. Chr äh... Wikipedia

Inhalt 1 Paläolithikum 2 10. Jahrtausend v. Chr. e. 3 9. Jahrtausend v. Chr äh... Wikipedia

Dieser Begriff hat andere Bedeutungen, siehe Russisch (Bedeutungen). Russen... Wikipedia

Terminologie 1: : dw Nummer des Wochentags. „1“ entspricht Montag Definitionen des Begriffs aus verschiedenen Dokumenten: dw DUT Die Differenz zwischen Moskauer und UTC-Zeit, ausgedrückt als ganze Zahl von Stunden Definitionen des Begriffs aus ... ... Wörterbuch-Nachschlagewerk mit Begriffen der normativen und technischen Dokumentation