icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
—ветлана Ўибунска€
ќкружающий мир

„то такое химический элемент?

  • 8917
  • 12

„то такое химический элемент?

ѕ
ѕомните знаменитую фразу Ўерлока ’олмса: ЂЁлементарно, ¬атсон!ї, котора€ должна была означать нечто простое и в тоже врем€ очень пон€тное. ≈щЄ в античности пон€тие элемент - от латинского elementum - означало нечто простейшее и ничтожно малое, однако, обладающее признаками однозначности и первоначальности. Ђ ак слова состо€т из букв Ц так и тела из элементовї - говорили древние. ќни уже тогда предполагали, что все тела состо€т из мельчайших частиц.

¬ древнегреческой философии мы находим такие пон€ти€ как атом, однако уровень знаний того времени незаслуженно оттеснил такое направление научной мысли как атомизм в угоду более простого и потому привычного пон€ти€ - элемент. јристотель полагал, что все живые и неживые тела состо€т из п€ти элементов Ц воздуха, воды, земли, огн€ и эфира.   такому же пон€тию первоматерии и первоэлементов как основополагающих единиц всего существующего, обращались и алхимики.

”же после, в 17 веке, –обертом Ѕойлем было дано определение элемента как неделимого составл€ющего всех известных однородных веществ, на которые могут быть разложены тела. ѕростые вещества, такие как сера, углерод, а также многие металлы, такие как золото, серебро или свинец, были известны ещЄ с древности. ћногие простые вещества были получены эмпирическим путЄм в средневековых лаборатори€х.

¬ конце 18 века јнтуан Ћавуазье составил таблицу Ђпростых телї, в которую впервые включил газы, такие как кислород, азот и водород, а также и другие известные к тому времени химические элементы. ќднако в состав таблицы вошли и трудно разлагаемые оксиды, такие как кремнезЄм, окись магни€ или бари€, которые он называл Ђземлистыми элементамиї. ѕросто возможности науки того времени не позвол€ли получить химически чистые вещества из их соединений. », конечно, данью времени было включение в состав таблицы таких элементов как Ђсветї и Ђтеплородї.

¬ начале 19 века ƒж. ƒальтон возродил и научно обосновал атомистическую теорию Ћевкиппа и ƒемокрита. Ѕлагодар€ работам ƒжона ƒальтона и …енса Ѕерцелиуса были определены атомные веса большинства химических элементов, и было дано определение элемента как частицы, состо€щей из определЄнного вида атомов и обладающей атомным весом, который определ€ет химические свойства этого элемента. » хот€ данные атомных весов, определЄнных ƒальтоном в большинстве своЄм были неточными, а в случае некоторых элементов и совсем неверными, тот вклад, который он внЄс в атомно-молекул€рное учение, был основополагающим.

ѕонадобилось ещЄ как минимум полвека, и кропотливого труда многих учЄных, чтобы по€вилась перва€ систематика химических элементов по их атомным весам и свойствам Ц периодическа€ система элементов, созданна€ нашим соотечественником ƒ.». ћенделеевым в 1869 году.  о времени еЄ создани€ были известны всего 63 химических элемента. –асполага€ известные химические элементы по возрастанию атомных весов, и систематизиру€ все, имеющиес€ на тот момент данные, он заметил принцип повтор€емости, периодичности, химических свойств некоторых элементов. Ёто дало основание дл€ создани€ таблицы, разделЄнной на периоды, объедин€ющие элементы, подобные друг другу, и группы, определ€ющие основные физико-химические свойства.

ѕервоначально в таблице было много белых п€тен, однако, принцип периодичности, основанный на химическом сходстве, дал возможность исправлени€ атомных весов, определЄнных ошибочно, и даже прогнозировать по€вление ещЄ не открытых элементов. » не верьте в существующий миф, что ћенделеев придумал еЄ во сне, по€влению таблицы предшествовали многие годы кропотливого научного труда.

ћенделеев также разделил пон€ти€ простого вещества и химического элемента, чем показал возможность существовани€ одних и тех же химических элементов в виде разных простых веществ, как, например, кислород и озон, красный и белый фосфор. »ли, к примеру, графит, сажа и алмаз, €вл€ющиес€ модификаци€ми одного и того же элемента - углерода.

— углеродом, а именно с алмазами, был известен интересный факт, когда в 1694 году два флорентийских учЄных ƒж. јверани и  .-ј. “арджони, пыта€сь сплавить несколько мелких алмазов в один крупный, были озадачены воспламенением и исчезновением оных, а на их месте обнаружили лишь немного золы. »з довольно затратных опытов по сжиганию алмазов и древесного угл€ на открытом воздухе и без доступа воздуха ј. Ћавуазье в 1774 году сделал вывод о тождестве химической природы этих веществ. » только в 1814 году английские учЄные √. ƒэви и ћ. ‘арадей окончательно доказали наличие у атомов углерода аллотропии, то есть существовани€ одного и того же химического элемента в разных кристаллических формах.

Ёти опыты в своЄ врем€ наделали много шума, потому, что показывали возможность получени€ алмазов из других форм углерода, в частности, из графита. Ёто и было впервые сделано в 1893 французским химиком ‘. ћуассаном. —реди маленьких темных и мутных камушков, полученных им, был один прозрачный, который эксперты признали алмазом. ќднако повторить его работы и получить камни не удалось никому. “олько в 1955 году, когда были созданы технические возможности, а именно так называема€ камера Ѕриджмена, позвол€юща€ получать давление в 100 000 атмосфер, наконец, были получены первые искусственные алмазы.

ѕериодичность физико-химических свойств элементов получила объ€снение лишь после создани€ английским физиком Ё. –езерфордом атомной модели в 1911 году. Ѕлагодар€ этим исследовани€м мы имеем современное пон€тие химического элемента как совокупности атомов с одинаковым зар€дом атомного €дра, соответствующим его пор€дковому номеру в периодической системе, и одинаковым количеством электронов. ѕоскольку способность к химическим реакци€м определ€етс€ наличием в атоме элемента свободных электронов, а результатом реакции служит перераспределение электронов между взаимодействующими элементами, то в сложном веществе, полученном в результате реакции, сам химический элемент сохран€ет свою индивидуальность.

Ќаличие в атомном €дре кроме протонов, определ€ющих зар€д €дра, частиц с приблизительно такой же массой, но не несущих зар€да Ц нейтронов, определ€ет наличие у химического элемента разновидностей - изотопов, различающихс€ между собой атомными массами, но обладающими одинаковыми химическими свойствами. —оотношение количества протонов и нейтронов определ€ет стабильность или нестабильность химического элемента, а также такие его физические характеристики как масса, спин, магнитный момент и тип распада €дра. ¬ природе известно 276 стабильных изотопов и около 1500 радиоактивных.

Ќесмотр€ на большое количество зарегистрированных элементов только 88 наход€тс€ в природе, остальные же получены искусственно, путЄм различных €дерных реакций. ѕростых веществ намного больше, свыше 500. Ќа сегодн€шний день посто€нную прописку в периодической системе получили 112 элементов, последние три из них лишь недавно. Ќа этапе присвоени€ названий ещЄ три элемента, 114, 116, 118 , а вот 113, 115 и 117 пока ждут своего часа. ”же есть планы создани€ 119 и 120 элементов.

deb
ћарина ”денцова

Ёнциклопедическа€ стать€. ќтлично! —только занимательных примеров!+

deb
—ветлана Ўибунска€

—пасибо Ћеонид! ѕоэтому мне и не даютс€ статьи про человеческие отношени€, не могу писать образно. Ќо учусь!

¬ам необходимо или зарегистрироватьс€, чтобы оставл€ть комментарии
выбор читател€

¬ыбор читател€

16+