История открытий и изучения химических элементов, а зачастую и их наименования, полна удивительных случаев. Элемент фтор был известен десятки лет, но получить его в виде простого вещества не удавалось целых 70 лет. Анри Муассан, будучи очень целеустремлённым учёным, получил элементарный фтор впервые в 1886 году после множества экспериментов и даже отравлений. Он же пытался синтезировать искусственные алмазы с целью получения прибыли, но получил не их, а карбид углерода, который сейчас широко используется в электронике и применяется в изготовлении автомобильных тормозов. За свои многочисленные достижения Муассан был удостоен нобелевской премии в 1906 году.
Число протонов определяет природу элемента
Число протонов в атоме определяет природу химического элемента (или просто элемента). Вещество, атомные ядра которых содержат один протон, называется водородом. Ядра атомов, содержащие два протона, определяют элемент гелий.
Химический элемент – это вид атомов с определённым количеством протонов.
На сегодняшний день имена получили 118 химических элементов. Примерно 80 элементов – стабильные, их ядра самопроизвольно не распадаются. В природе наберётся больше десятка нестабильных элементов, ядра которых со временем распадаются. Кроме того, трудами физиков и химиков было получено еще 16 элементов с периодом распада меньше одного дня.
Дополнительный материал
Интересные факты
Сварщики надевают маску, защищая лицо и глаза. Для изготовления защитного стекла маски используется смесь празеодима (59Pr) и неодима (60Nd). Защитный светофильтр не пропускает инфракрасное излучение и защищает глаза и лицо.
Помимо мышьяка и ртути одним из самых токсичных элементов является сурьма (51Sb). До того, как выяснилось, насколько токсичен этот элемент, сурьма использовалась в косметике и медицине. Например, за 3000 лет до Р. Х. египтяне использовали высокотоксичное вещество измельчённый антимонит, или сульфид сурьмы, для макияжа. А в период правления Виктории, королевы Англии, использовались таблетки, содержащие сурьму, в качестве слабительного средства.
Благородные (инертные) газы неон (10Ne), ксенон (54Xe), криптон (36Kr) используется для световой рекламы в рекламных вывесках. Их также называют неоновой рекламой. Под воздействием электрического тока неон излучает красный, ксенон – синий, а криптон – фиолетовый цвета.
Европий (63Eu) используется при печати денежных банкнот. При просвечивании такой банкноты под ультрафиолетовым светом, или UV-излучением, можно обнаружить подделки. Под воздействием UV-излучения европий светится красно-оранжевым светом.
Химический элемент и простое вещество
Атомы многих элементов способны взаимодействовать друг с другом и образовывать различные вещества. Если вещество состоит из атомов только одного элемента, то его называют простым веществом. Обычно у элемента и его простого вещества одинаковые названия, и поэтому нужно чётко понимать, о чём идёт речь. Например, словом «кислород» обозначается и химический элемент, и его простое вещество О2, необходимое для дыхания. Это вещество состоит из двух атомов кислорода.
- вещество, состоящее из атомов различных элементов.
- вещество, состоящее только из одного атома.
- вещество, состоящее из атомов одного химического элемента.
Химические символы
В атомах каждого химического элемента определённое число протонов, и каждый элемент имеет своё обозначение или символ элемента. Символом химического элемента обычно бывает первая буква его латинского названия, часто с ещё одной буквой для различия. Например, все атомы, в ядрах которых есть только один протон, называются атомами водорода и обозначаются символом Н. Атомы с восемью протонами в ядре называются атомами кислорода и обозначаются символом О. Атомы элемента осмия содержат по 76 протонов в ядре и обозначаются символом Os.
Однобуквенные символы читаются в один звук, например, в случае кислорода (О) его символ можно прочитать как «о». Большинство элементов имеет двухбуквенный символ, и по договорённости эти символы читаются как полное название элемента. В случае элемента гелия его химический символ (Не) читается как «гелий».
Название элемента | Название элемента | Символ | Читается как |
Водород | Hydrogenium | H | «аш» |
Кислород | Oxygenium | O | «о» |
Гелий | Helium | He | гелий |
Осмий | Osmium | Os | осмий |
Подумай!
- С помощью Интернета выясни, как получили свои названия химические элементы фосфор, сера и прометий. Как следует читать их химические символы?
Изотопы
Несмотря на то, что у нейтронов нет заряда, они имеют важное значение в строении атомного ядра. Нейтроны в ядре располагаются между положительно заряженными протонами, иначе протоны слишком сильно бы отталкивались друг от друга и ядро было бы нестабильным. В отличие от протонов число нейтронов в ядрах одного элемента чётко не определено и необязательно равно числу протонов. К примеру, в ядрах атомов широко распространённого в природе водорода обычно нет нейтронов, но существуют и атомы водорода с одним нейтроном и даже с двумя. Чем больше в атомном ядре нейтронов, тем больше в ядре частиц и тем больше атомная масса.
Изотопами называются атомы одного элемента, в ядрах которых содержится одинаковое число протонов, но различное число нейтронов.
Свойства изотопов могут быть различны. Например, у элемента урана есть 6 природных изотопов. Из них в качестве ядерного топлива используется уран, в атомных ядрах которого находится по 235 ядерных частиц (92 протона и 143 нейтрона), так как эти атомы могут сравнительно легко распадаться, вызывая цепную реакцию, в результате которой выделяется большое количество энергии.
Особенностью урана-235 является то, что если деление таких ядер уже началось, то этот процесс будет идти уже вне зависимости от того, имеется ли внешний источник нейтронов: в процессе распада выделяются дополнительные нейтроны и они вызывают дальнейший распад.
Подумай!
- Как вычислить число нейтронов в ядре изотопа? Сколько нейтронов в ядре атома урана с 238 ядерными частицами?
Я знаю, что ...
- Химический элемент – это вид атомов с определённым числом протонов в ядре.
- Простое вещество – вещество, состоящее из атомов только одного элемента.
- Изотопы – атомы одного элемента, в ядрах которых имеется одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. У изотопов различная атомная масса.
