Apa yang unsur-unsur kimia? Sistem dan ciri unsur-unsur kimia

Banyak perkara yang berbeza dan objek, bernyawa dan badan-badan yang tidak bernyawa alam sekeliling kita. Dan mereka semua mempunyai komposisi, struktur, harta mereka. Dalam kehidupan makhluk meneruskan tindak balas biokimia yang kompleks yang mengiringi proses kehidupan. badan tidak bermaya melaksanakan fungsi yang berbeza dalam alam semula jadi dan biojisim hidup adalah struktur molekul dan atom kompleks.

Tetapi semua bersama-sama objek planet mempunyai ciri-ciri yang sama: mereka adalah terdiri daripada banyak zarah struktur kecil yang dipanggil atom unsur-unsur kimia. Ia adalah begitu kecil bahawa mata kasar tidak dapat melihat mereka. Apa yang unsur-unsur kimia? Apa ciri-ciri yang mereka miliki dan bagaimana ia menjadi sedar kewujudan mereka? Cuba untuk memahami.

Konsep unsur-unsur kimia

Pemahaman konvensional unsur-unsur kimia - ia hanya satu atom paparan grafik. Zarah yang membentuk setiap benda yang wujud di alam semesta. Iaitu soalan "apakah unsur-unsur kimia" boleh memberi jawapannya. Ini kecil struktur kompleks semua isotop atom bersama-sama, nama biasa yang digabungkan mempunyai simbol grafiknya (watak).

Hari ini kira-kira 118 unsur-unsur dikenali yang dapat dilihat kedua-dua in vivo serta secara sintetik dengan melakukan tindak balas nuklear pereputan radioaktif nukleus atom lain. Masing-masing mempunyai satu set ciri-ciri, kedudukan mereka dalam keseluruhan sistem, pembukaan cerita dan nama, dan juga menjalankan peranan dalam alam semula jadi dan kehidupan makhluk hidup. Kajian ciri-ciri ini terlibat dalam ilmu kimia. unsur-unsur kimia - adalah asas bagi pembinaan molekul kedua-dua sebatian mudah dan kompleks, dan interaksi dengan itu kimia.

Sejarah penemuan

Pemahaman sangat unsur-unsur apa kimia, ia adalah hanya pada abad XVII melalui kerja-kerja Boyle. Ia adalah orang yang pertama bercakap mengenai konsep ini dan memberikannya takrif yang berikut. Ini bahan kecil yang mudah dibahagikan, di mana terdapat adalah segala-galanya, termasuk semua kompleks.

Sebelum kerja-kerja ini telah dikuasai oleh pandangan alkimia, kita menerima teori empat elemen - Empidokla dan Aristotle, serta terbuka "permulaan terbakar" (sulfur), dan "permulaan logam" (merkuri).

Hampir semua abad XVIII itu telah dilanjutkan teori sepenuhnya salah tentang phlogiston. Walau bagaimanapun, pada akhir tempoh ini, Antuan Loran Lavuaze membuktikan bahawa ia adalah tidak dapat dipertahankan. Ia mengulangi penggubalan Boyle, tetapi melengkapkan percubaan pertama systematize semua diketahui pada unsur-unsur masa, mengedarkan mereka kepada empat kumpulan: logam radikal bukan logam bumi.

Langkah besar akan datang dalam memahami unsur-unsur kimia apa, membuat Dalton. Dia dikreditkan dengan penemuan jisim atom. Atas dasar ini, ia mengedarkan sebahagian daripada unsur-unsur kimia yang dikenali untuk meningkatkan jisim atom.

pembangunan semakin pesat sains dan teknologi membolehkan anda untuk membuat beberapa penemuan unsur-unsur baru dalam komposisi tubuh asli. Jadi dengan 1869 - ciptaan besar masa D. I. Mendeleeva - sains menyedari kewujudan 63 elemen. Kerja-kerja saintis Rusia adalah klasifikasi dan kekal mantap pertama zarah ini.

Struktur unsur-unsur kimia pada masa yang belum ditubuhkan. Adalah dipercayai bahawa atom yang tidak boleh dilihat, ia adalah unit yang paling kecil. Dengan penemuan radioaktif telah terbukti bahawa ia dibahagikan kepada bahagian-bahagian terkawal. Hampir semua orang itu wujud dalam bentuk beberapa isotop semula jadi (zarah sama tetapi dengan nombor yang berbeza neutron struktur, yang berbeza daripada jisim atom). Oleh itu, pada pertengahan abad yang lalu, berjaya menentukan susunan konsep unsur kimia.

Sistem unsur-unsur kimia

Asas saintis meletakkan perbezaan dalam jisim atom dan diuruskan dengan cara yang bijak untuk menguruskan semua unsur-unsur kimia yang dikenali untuk meningkatkan. Walau bagaimanapun, kedalaman dan kecemerlangan pemikiran saintifik dan pandangan jauh adalah bahawa Mendeleyev meninggalkan ruang kosong pada sistem anda, sel-sel terbuka untuk unsur-unsur yang tidak dikenali, yang, menurut saintis, akan dibuka pada masa akan datang.

Dan segala-galanya ternyata betul-betul seperti katanya. Unsur-unsur kimia pada masa berkala diisi semua sel-sel kosong. setiap struktur saintis meramalkan telah dibuka. Dan sekarang kita boleh menyatakan bahawa sistem unsur-unsur kimia diwakili oleh 118 unit. Bagaimanapun, tiga pembukaan lepas masih belum disahkan secara rasmi.

Dengan sendirinya, sistem unsur-unsur kimia dipaparkan secara grafik meja di mana unsur-unsur disusun mengikut sifat-sifat hierarki mereka mengenakan teras dan ciri-ciri struktur petala elektron daripada atom. Jadi, ada tempoh (7 keping) - baris mendatar, kumpulan (8 keping) - menegak, sub-kumpulan (yang utama dan sampingan dalam setiap kumpulan). Selalunya berasingan di lapisan bawah meja dikemukakan dua deretan keluarga - lantanida dan aktinida.

sistem berkala Mendeleev mengandungi semua maklumat yang perlu mengenai unsur-unsur kimia (nombor siri, nombor jisim, nama, kadang-kadang masa lalu lapisan struktur elektronik).

nama-nama bahagian

Hak untuk memberikan nama yang diberikan kepada orang yang membuat penemuan unsur kimia. Ramai yang dinamakan selepas planet (uranium, plutonium, neptunium). Lain-lain telah diberi nama sebagai penghormatan kepada ulama besar (mendelevium, Rutherford, Kopernisium dan lain-lain).

unsur-unsur yang sering dinamakan selepas bandar dan negara (ruthenium, germanium, Dubna, Perancis, Eropah dan lain-lain). Janji walaupun berkhidmat sebagai wira mitos (prometium). Ia juga merupakan fenomena biasa apabila nama tertentu diberikan kepada sifat-sifat yang ditunjukkan oleh bahan-bahan yang mudah dan kompleks unsur tertentu (hidrogen, oksigen, karbon).

Nama-nama yang ditulis dalam bahasa Latin, tetapi di negara kita terdapat terjemahan Rusia sebutan yang sudah berakar umbi mereka. Simbol bagi setiap elemen adalah dianggap sebagai huruf pertama perkataan Latin, atau yang pertama dan mana-mana yang berikut. CONTOH: kalsium (Ca) - Kalsium, boron (B) - Boron.

Ciri atom unsur kimia

Setiap wakil sistem berkala mempunyai ciri-ciri sendiri dalam struktur dan dalam sifat-sifat membangun. unsur kimia ciri terdiri daripada analisis komposisi nukleus dan elektronik lapisan serta takrif bahan yang mudah, mereka terbentuk, dan sebatian kompleks.

atom komposisi nukleus unsur-unsur kimia termasuk kejamakan zarah - nukleon:

• proton menentukan caj positif (p ^{+ 1),} dan sebahagian daripada jisim atom;
• neutron menjejaskan nombor jisim unsur dan tidak mempunyai caj (n ^0).

Satu lagi jenis zarah - elektron. Mereka bergerak teras dan mempunyai cas negatif (e ^-1). orientasi mereka tidak huru-hara, tetapi memerintahkan dengan tegas. Mereka terletak di orbital (s, p, d dan f), yang membentuk subperingkat dan peringkat (elektronik lapisan).

Jisim atom unsur terdiri daripada proton dan neutron, iaitu keseluruhan yang dipanggil "nombor jisim". Bilangan proton ditakrifkan sangat mudah - ia adalah sama dengan bilangan ordinal unsur dalam sistem. Dan sebagai atom secara umum - sistem electroneutral, iaitu dengan tiada pertuduhan itu, bilangan elektron negatif adalah sentiasa sama dengan bilangan zarah positif proton.

Oleh itu, ciri-ciri unsur kimia yang boleh diberikan oleh kedudukannya dalam sistem berkala. Selepas sel digambarkan hampir semua: nombor siri, yang bermaksud bahawa elektron dan proton, berat atom (nilai purata semua isotop sedia ada unsur). Ia boleh dilihat di mana ditunjukkan struktur (dengan itu, elektron akan terletak di seberapa banyak lapisan). Ia juga adalah mungkin untuk meramalkan bilangan zarah negatif kepada tahap tenaga yang terakhir untuk kumpulan elemen-elemen utama - ia adalah sama dengan bilangan kumpulan barang yang terletak di mana.

bilangan neutron boleh dikira dengan menolak dari jisim proton, iaitu nombor siri. Oleh itu, kita boleh mendapatkan dan membuat seluruh formula elektron pembelauan untuk setiap elemen yang menjadi betul-betul menggambarkan struktur dan menunjukkan mungkin takat pengoksidaan dan mempamerkan sifat-sifat.

unsur-unsur pengedaran dalam alam semula jadi

Kajian mengenai isu ini telah menjadi sains - kimia ruang. Data menunjukkan bahawa pengagihan unsur-unsur di planet ini mengikut pola yang sama di alam semesta. Sumber utama nukleus cahaya, atom berat dan sederhana adalah tindak balas nuklear yang berlaku dalam bintang - sintesis nuklear. Oleh kerana proses ini, alam semesta dan angkasa lepas telah menyediakan planet kita, dengan semua unsur-unsur kimia yang ada.

Seramai 118 wakil terkenal sumber semula jadi, orang ditemui 89. Adalah asas, atom paling biasa. unsur-unsur kimia juga disintesis secara buatan oleh neutron pengeboman nukleus (sintesis nuklear di bawah keadaan makmal).

Yang paling banyak adalah dianggap bahan mudah dengan unsur-unsur seperti nitrogen, oksigen, hidrogen. Karbon termasuk dalam semua bahan-bahan organik, dan dengan itu juga memegang kedudukan yang terkemuka.

Klasifikasi struktur elektronik atom

Salah satu klasifikasi yang paling biasa semua unsur-unsur kimia - pengagihan mereka atas dasar struktur elektronik. Oleh bagaimana tahap tenaga banyak termasuk dalam shell daripada atom dan yang mengandungi yang terakhir daripada mereka elektron valens, terdapat empat kumpulan unsur-unsur.

S-elemen

Ia adalah mereka di mana kedua dipenuhi s-orbit. keluarga ini termasuk unsur-unsur kumpulan pertama daripada kumpulan utama (atau logam alkali). Hanya satu elektron di peringkat luar mentakrifkan hartanah yang serupa daripada wakil-wakil kedua-dua agen penurunan yang kuat.

P-elemen

Sebanyak 30 keping. elektron valens terletak di p-sub-lapisan. Ini adalah unsur-unsur yang membentuk subkumpulan utama ketiga untuk kumpulan kelapan yang berkaitan dengan 3,4,5,6 tempoh. Di antara mereka ada kedua-dua logam dan unsur-unsur logam biasa kepada sifat-sifat.

d-f-elemen dan unsur-unsur

Peralihan ini logam 4-7 tempoh yang panjang. 32 item dalam jumlah. bahan-bahan yang mudah boleh mempamerkan sifat-sifat kedua-dua berasid dan asas (pengoksidaan dan pengurangan). Juga, amfoterik, iaitu dualiti.

K f-keluarga termasuk lantanida dan aktinida, di mana elektron berada di f-orbital lepas.

Bahan-bahan yang dibentuk oleh unsur-unsur: mudah

Juga, semua kelas unsur-unsur kimia mampu sedia ada dalam bentuk sebatian mudah atau kompleks. Oleh itu, mudah dianggap sebagai orang-orang yang terbentuk daripada struktur yang sama dalam kuantiti yang berbeza. Sebagai contoh, O ₂ - atau oksigen dioxygen dan O ₃ - ozon. Fenomena ini dipanggil alotrop.

unsur-unsur kimia yang mudah membentuk nama yang sama sebatian ciri bagi setiap wakil sistem berkala. Tapi mereka tidak semua sama dalam hartanah pameran. Oleh itu, terdapat logam bahan mudah dan bukan logam. Subkumpulan utama pertama membentuk satu kumpulan 1-3 dan semua kumpulan kecil di meja sisi. Bukan logam juga membentuk subkumpulan utama 4-7 pasukan. Lapan elemen asas yang istimewa - gas mulia atau lengai.

Di antara semua terbuka kepada unsur-unsur mudah dikenali hari ini dalam keadaan normal 11 gas, cecair bahan 2 (bromin dan merkuri), dan semua yang lain - yang kukuh.

sebatian kompleks

Dengan yang diterima oleh semua, yang terdiri daripada dua atau lebih unsur-unsur kimia. Contoh-besaran, kerana bahan kimia lebih daripada 2 juta! Ini garam, oksida, asid dan bes, sebatian kompleks kompleks, semua bahan-bahan organik.