Элемент химический (общие сведения, терминология, периодическая система, распространение)
Общие сведения
Элемент (лат. Elementum - стихия) - это самостоятельная составляющая чего, например. системы или множества. Термин «элемент» употребляли еще античные авторы Цицерон, Овидий, Гораций, причем в том же смысле, что и сейчас: как часть чего-либо. Древнее выражение «Как слова состоят из букв, так и тела - из элементов» объясняет одно из возможных происхождений слова элемент - по названию ряда согласных латинских букв L, M, N, T (el - em - en - tum). М.В. Ломоносов элементами называл атомы.
Элемент химический - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра (то есть числом протонов в ядре, равно порядковому или атомному номеру элемента в периодической системе Менделеева):
Таблица - периодическая система
- H He
- Li Be B C N O F Ne
- Na Mg Al Si P S Cl Ar
- K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
- Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
- Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
- Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
- * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
- ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
До 2008 г. были открыты 117 элементов (с порядковыми номерами 1-116 и 118). Из них 94 найдены в природе (некоторые только в следовых количествах), последние 23 полученные синтетическим путем в результате ядерных реакций.
Символы
Первые 112 элемент имеют постоянные названия, последние 5 - временные.
Символы химического элемента состоят из начальной буквы латинского названия, в случае необходимости к ней добавляется следующая или одна из следующих букв:
- Cu - меди (cuprum)
- Ag - аргентум (argentum)
- Fe - железа (ferrum)
- Au - аурум ( aurum)
- Hg - гидраргирум (hydrargirum)
Систему символов химических элементов предложил шведский химик Я. Берцелиус (1811). Временные символы последних 5 элементов состоят из 3 букв, которые являются аббревиатурой их ат. н. латинском языке. Символы элемента выражают не только качественный, но и количественный состав химических веществ, поскольку символа каждого элемента соответствует присущий ему ат. м.
Распространение
Распространение химических элементов в природе (мас.%): В - 49,4%, H - 0,9%, Mg - 1,9%, K - 2,4%, Na - 2,6%, Ti - 0, 6%, остальные - 0,8%. Из 117 химических Е. найдены 88: такие, как технеций Tc (43), прометий Pm (61), астат At (85) и Франц Fr (87), а также все трансурановые элементы (после номера 92), полученные синтетическим путем в результате ядерных реакций. Некоторые из них обнаружены в природе в следовых количествах.
Наиболее распространены в земной коре кислород и кремний. Они вместе с элементами Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H и Ti составляют более 99% массы земной оболочки, на остальные химических вещества приходится менее 1%. В морской воде, кроме кислорода и водорода как составляющих воды, высокое содержание таких субстанций, как хлор, натрий, магний, серы, калий, бром, карбон. Содержание элементов в земной коре (который называют кларком числом или Кларком н.э.) отличается от содержания их в Земле в целом, поскольку химический состав коры, мантии и ядра неодинаков. Так, ядро нашей планеты состоит в основном из железа и никеля. Содержание элементов в Солнечной системе и в целом во Вселенной также отличается от земного. Наиболее распространенный элемент Вселенной - водород, за ним следует гелий.
Исследование относительного распространения веществ и их изотопов в космосе - важный источник информации о процессах нуклеосинтеза и эволюции Солнечной системы и небесных тел. При обычных условиях агрегатное состояние 11 химических элементов представляет собой газы (H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe, Rn), 2 - жидкости (Br, Hg), остальные - твердые вещества. Ag, Au, Pb, Cu, Sn, Fe, C, Sb, Hg, Zn, S - известны с глубокой древности (VI-I вв. До н.э.). As, Bi, P открыты в XIII-XVII вв. Co, H, Ni, Pt, N, O, Mn, F, Cl, Ba, Mo, W, Tc, U, Zr, Sr, Y, Ti, Be, Cr открыты в XVIII в. В XIX в. открытые 49, в ХХ в. - 30 и в XXI в. - еще 4: унунгексий (2000), унуноктий (2002), унунтрий (2003), унунпентий (2003).
Литература
- Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. - М., 1988;
- БСЭ. 3-е изд. - М., 1978; Глинка Н.Л. Общая химия. - Л., 1986;
- Краткая химическая энциклопедия. - Т. 5. - М., 1967;
- Левитин Е.Я., Бризицкий А.М., Клюева Р. Общая и неорганическая химия. - Х., 2000.