Các nguyên tố hóa học là gì? Hệ thống và đặc trưng của các nguyên tố hóa học

Rất nhiều thứ khác nhau và các đối tượng, sinh động và các cơ quan vô tri vô giác của thiên nhiên xung quanh chúng ta. Và tất cả họ đều có thành phần, cấu trúc, tính chất của chúng. Trong cuộc sống con tiến hành các phản ứng sinh hóa phức tạp mà đi cùng với quá trình của cuộc sống. thân thể yếu ớt thực hiện chức năng khác nhau trong tự nhiên và sinh khối sống rất phức tạp cấu trúc phân tử và nguyên tử.

Nhưng tất cả cùng đối tượng của hành tinh có một đặc điểm chung: họ đều bao gồm nhiều hạt cấu trúc nhỏ xíu gọi là nguyên tử của nguyên tố hóa học. Đó là quá nhỏ mà mắt thường không nhìn thấy chúng. các nguyên tố hóa học là gì? Những đặc điểm họ có và làm thế nào nó đã trở thành ý thức về sự tồn tại của họ? Cố gắng hiểu.

Khái niệm về nguyên tố hóa học

Sự hiểu biết thông thường của các nguyên tố hóa học - nó chỉ là một nguyên tử hiển thị đồ họa. Các hạt cấu tạo nên tất cả những gì tồn tại trong vũ trụ. Đó là câu hỏi "cái gì là nguyên tố hóa học" có thể cung cấp câu trả lời. Đây nhỏ cấu trúc phức tạp tất cả các đồng vị của các nguyên tử với nhau, tên gọi chung kết hợp có biểu tượng đồ họa của nó (nhân vật).

Hôm nay khoảng 118 nguyên tố đã biết rằng có thể nhìn thấy cả in vivo cũng như tổng hợp bằng cách thực hiện các phản ứng hạt nhân phân rã phóng xạ của hạt nhân nguyên tử khác. Mỗi người có một tập hợp các đặc điểm, vị trí của họ trong hệ thống tổng thể, việc mở của câu chuyện và tên, và cũng có thể thực hiện một vai trò trong thiên nhiên và cuộc sống của chúng sanh. Nghiên cứu về các tính năng này là tham gia vào lĩnh vực hóa học. nguyên tố hóa học - là cơ sở cho việc xây dựng các phân tử cả các hợp chất đơn giản và phức tạp, và tương tác như vậy, hóa học.

Lịch sử phát hiện

Sự hiểu biết rất của các nguyên tố hoá học nào, nó chỉ là trong thế kỷ XVII thông qua công việc của Boyle. Đó là ông là người đầu tiên nói về khái niệm này và đưa nó định nghĩa sau đây. chất đơn giản tách nhỏ này, trong đó có tất cả mọi thứ, bao gồm tất cả các phức tạp.

Trước khi tác phẩm này được chi phối bởi các quan điểm của các nhà giả kim thuật, chúng tôi chấp nhận các lý thuyết về bốn yếu tố - Empidokla và Aristotle, cũng như mở các "sự khởi đầu dễ cháy" (lưu huỳnh), và "sự khởi đầu của kim loại" (thủy ngân).

Hầu như tất cả các thế kỷ XVIII đã được mở rộng lý thuyết hoàn toàn sai lầm của nhiên tố. Tuy nhiên, vào cuối giai đoạn này, Antuan Loran Lavuaze chứng minh rằng nó là không đứng vững. Nó lặp đi lặp lại việc xây dựng Boyle, nhưng hoàn thành nỗ lực đầu tiên của mình để hệ thống hóa tất cả được biết đến tại các yếu tố thời gian, phân phối chúng thành bốn nhóm: kim loại gốc phi kim trái đất.

Các bước tiến lớn tiếp theo trong việc tìm hiểu những gì nguyên tố hóa học, làm cho Dalton. Ông được coi là người phát hiện ra khối lượng nguyên tử. Trên cơ sở này, nó phân phối một phần của nguyên tố hóa học được biết đến theo thứ tự tăng khối lượng nguyên tử.

phát triển ổn định nhanh chóng của khoa học và công nghệ cho phép bạn thực hiện một số khám phá của các yếu tố mới trong các thành phần của cơ thể tự nhiên. Vì vậy, bằng năm 1869 - những sáng tạo vĩ đại của thời gian D. I. Mendeleeva - khoa học đã biết được sự tồn tại của 63 yếu tố. Công việc của các nhà khoa học Nga đã phân loại đầy đủ và mãi mãi thành lập đầu tiên của các hạt.

Cấu trúc của nguyên tố hóa học vào thời điểm đó chưa được xác định. Người ta tin rằng các nguyên tử là bất khả phân, nó là đơn vị nhỏ nhất. Với việc phát hiện phóng xạ đã được chứng minh rằng nó được chia thành các phần dễ quản lý. do đó hầu hết mọi người tồn tại dưới dạng một số đồng vị tự nhiên (hạt tương tự nhưng với một số khác nhau của các cấu trúc neutron, mà thay đổi từ khối lượng nguyên tử). Như vậy, vào giữa thế kỷ trước, đã thành công trong việc xác định thứ tự của các khái niệm về một nguyên tố hóa học.

Hệ thống các nguyên tố hóa học

Các cơ sở của các nhà khoa học đưa sự khác biệt về khối lượng nguyên tử và được quản lý một cách tuyệt vời để sắp xếp tất cả các nguyên tố hóa học được biết đến theo thứ tự tăng. Tuy nhiên, độ sâu và rực rỡ của tư duy và tầm nhìn xa khoa học của ông là Mendeleyev lại không gian trống trên hệ thống của bạn, các tế bào mở cho các yếu tố chưa được biết đến, trong đó, theo các nhà khoa học, sẽ được mở ra trong tương lai.

Và tất cả mọi thứ hóa ra chính xác như anh nói. Các nguyên tố hóa học của thời kỳ đầy tất cả các ô trống. mỗi cấu trúc các nhà khoa học dự đoán đã được mở. Và bây giờ chúng tôi có thể yên tâm nói rằng hệ thống của nguyên tố hóa học được biểu diễn bởi 118 đơn vị. Tuy nhiên, ba khai mạc cuối cùng vẫn chưa được chính thức xác nhận.

Bản thân hệ thống các nguyên tố hóa học hiển thị đồ họa bảng, trong đó yếu tố được sắp xếp theo tính chất thứ bậc của họ tính lõi và đặc điểm cấu trúc của vỏ electron của nguyên tử. Vì vậy, có những dấu chấm câu (7 miếng) - hàng ngang, các nhóm (8 miếng) - dọc, tiểu nhóm (chính và phụ trong mỗi nhóm). Thông thường cách riêng biệt trong các lớp dưới của bảng nộp hai hàng gia đình - các nguyên tố nhóm Lantan và actinides.

hệ thống tuần hoàn Mendeleev chứa tất cả các thông tin cần thiết về các nguyên tố hóa học (số serial, số lượng, tên, thỉnh thoảng qua các lớp của cấu trúc điện tử).

tên phần

Quyền đưa ra tên được đặt cho những người đã phát hiện ra nguyên tố hóa học. Nhiều người đang đặt theo tên của hành tinh (uranium, plutonium, neptunium). Những người khác đã được đặt tên để vinh danh các học giả vĩ đại (mendelevi, Rutherford, copernixi và những người khác).

yếu tố thường được đặt tên theo thành phố và các nước (ruteni, germanium, Dubna, Pháp, Châu Âu và những người khác). Lời hứa của anh hùng thậm chí phục vụ như huyền thoại (prometi). Đây cũng là hiện tượng phổ biến khi một tên cụ thể được đưa ra trên các tính chất trưng bày bởi các chất đơn giản và phức tạp của một nguyên tố (hydro, oxy, carbon).

Các tên được viết bằng tiếng Latin, nhưng ở nước ta có một bản dịch tiếng Nga phát âm cố hữu của họ. Biểu tượng của mỗi yếu tố được coi là chữ cái đầu tiên của từ Latin, hoặc là người đầu tiên và bất kỳ tiếp theo. VÍ DỤ: canxi (Ca) - Canxi, bo (B) - Boron.

nguyên tử nguyên tố hóa học đặc trưng

Mỗi người đại diện của hệ thống tuần hoàn có những đặc điểm riêng của mình trong cấu trúc và trong các thuộc tính đang phát triển. nguyên tố hóa học đặc trưng bao gồm các phân tích thành phần của hạt nhân và điện tử lớp mình cũng như định nghĩa của một chất đơn giản, chúng được hình thành, và các hợp chất phức tạp.

nguyên tử thành phần hạt nhân của nguyên tố hóa học bao gồm một đa số của các hạt - nucleon:

• proton xác định điện tích dương của nó (p ^{+ 1),} và một phần của khối lượng nguyên tử;
• neutron ảnh hưởng đến số lượng khối lượng của nguyên tố này và không có phí (n ^0).

Một loại hạt - electron. Họ di chuyển xung quanh lõi và có một điện tích âm (e ^-1). định hướng của họ là không hỗn loạn, nhưng ra lệnh nghiêm ngặt. Họ đang nằm trên quỹ đạo (s, p, d và f), hình thành nên các menu phụ và cấp (điện tử lớp).

Khối lượng nguyên tử của nguyên tố này được tạo thành từ proton và neutron, các tổng thể trong đó được gọi là "số lượng". Số lượng các proton được định nghĩa rất đơn giản - đó là bằng với số thứ tự của phần tử trong hệ thống. Và như các nguyên tử nói chung - Hệ thống electroneutral, ví dụ: với không có phí, số lượng các electron tiêu cực luôn bằng số lượng của các hạt proton tích cực.

Do đó, đặc điểm của các nguyên tố hóa học có thể được đưa ra bởi vị trí của nó trong hệ thống tuần hoàn. Sau khi tế bào được mô tả gần như tất cả mọi thứ: số serial, có nghĩa là các electron và proton, trọng lượng nguyên tử (giá trị trung bình của tất cả các đồng vị tồn tại của nguyên tố này). Nó có thể được nhìn thấy trong đó được thể hiện cấu trúc (do đó, các electron sẽ được đặt tại nhiều lớp). Nó cũng có thể dự đoán số lượng hạt tiêu cực đến mức năng lượng thứ hai cho nhóm chính yếu tố - đó là bằng số nhóm trong đó mục sở.

số lượng neutron có thể được tính bằng cách trừ từ khối lượng của proton, tức là số serial. Do đó, chúng tôi có thể nhận được và làm cho toàn bộ công thức nhiễu xạ electron cho mỗi yếu tố để được chính xác phản ánh cấu trúc của nó và hiển thị có thể mức độ oxy hóa và có những đặc tính.

yếu tố phân phối trong tự nhiên

Nghiên cứu về vấn đề này đã là một khoa học - hóa học không gian. Các dữ liệu cho thấy sự phân bố của các yếu tố trên hành tinh này sau cùng một khuôn mẫu trong vũ trụ. Các nguồn chính của hạt nhân ánh sáng, các nguyên tử nặng và trung bình là phản ứng hạt nhân đang diễn ra tại sao - hợp hạt nhân. Do các quá trình này, vũ trụ và vũ trụ đã cung cấp cho hành tinh chúng ta với tất cả các nguyên tố hóa học có sẵn.

Tổng cộng có 118 đại diện nổi tiếng của các nguồn tự nhiên, con người đã được tìm thấy 89. Nó là nền tảng, các nguyên tử phổ biến nhất. nguyên tố hóa học cũng đã được tổng hợp nhân tạo bởi neutron bắn phá hạt nhân (hợp hạt nhân trong điều kiện phòng thí nghiệm).

Nhiều nhất được coi là chất đơn giản của các yếu tố như nitơ, oxy, hydro. Carbon được bao gồm trong tất cả các chất hữu cơ, và do đó cũng nắm giữ một vị trí hàng đầu.

Phân loại cấu trúc điện tử của nguyên tử

Một trong những cách phân loại phổ biến nhất của tất cả các nguyên tố hóa học - sự phân bố của chúng trên cơ sở của cấu trúc điện tử. Bằng cách mức năng lượng nhiều trong vỏ của nguyên tử và trong đó có người cuối cùng trong số họ các electron hóa trị, có bốn nhóm yếu tố.

S-yếu tố

Đó là những người trong đó sau này được điền s-quỹ đạo. Gia đình này bao gồm các yếu tố của nhóm đầu tiên của nhóm chính (hoặc kim loại kiềm). Chỉ có một electron ở mức độ bên ngoài định nghĩa các đặc tính tương tự của người đại diện của cả hai tác nhân khử mạnh.

P-yếu tố

Tổng cộng có 30 miếng. Valence electron nằm trên p-lớp con. Đây là những yếu tố cấu thành các phân nhóm chính của ba nhóm thứ tám liên quan đến 3,4,5,6 giai đoạn. Trong số đó có cả kim loại và các yếu tố kim loại điển hình trên các thuộc tính.

d-f-yếu tố và các yếu tố

Sự chuyển đổi này kim loại 4-7 thời gian dài. 32 mặt hàng trong tổng số. chất đơn giản có thể biểu lộ tính cả axit và cơ bản (quá trình oxy hóa và giảm). Ngoài ra, lưỡng tính, tức là nhị nguyên.

K f-gia đình bao gồm các nguyên tố nhóm Lantan và actinides, trong đó các electron đang ở trên e-quỹ đạo cuối cùng.

Chất hình thành bởi các yếu tố: đơn giản

Ngoài ra, tất cả các lớp học của các nguyên tố hóa học có khả năng tồn tại trong hình thức của các hợp chất đơn giản hay phức tạp. Như vậy, đơn giản coi là những người được hình thành từ các cấu trúc tương tự với số lượng khác nhau. Ví dụ, O ₂ - hoặc oxy dioxy và O ₃ - ozone. Hiện tượng này được gọi là dạng thù hình.

nguyên tố hóa học đơn giản hình thành cùng tên hợp chất đặc trưng cho mỗi người đại diện của hệ thống tuần hoàn. Nhưng họ không phải tất cả bình đẳng trong các thuộc tính triển lãm. Như vậy, có kim loại chất đơn giản và phi kim. Các phân nhóm lớn đầu tiên tạo thành một nhóm 1-3 và tất cả các phân nhóm trong bảng phụ. Phi kim loại cũng tạo thành một nhóm lớn của 4-7 đội. Tám yếu tố cơ bản là đặc biệt - khí trơ hoặc trơ.

Trong số tất cả mở trên các yếu tố đơn giản biết đến ngày nay trong điều kiện bình thường của 11 loại khí, chất lỏng 2 (brom và thủy ngân), và tất cả các khác - rắn.

các hợp chất phức tạp

Đối với những nhận vào tất cả, trong đó bao gồm hai hay nhiều nguyên tố hóa học. Ví dụ về khối lượng, vì các hóa chất có hơn 2 triệu! Đây muối, oxit, axit và bazơ, các hợp chất phức tạp phức tạp, tất cả các chất hữu cơ.