Quels sont les éléments chimiques ? Éléments chimiques. Élément chimique : histoire de la découverte

Dans le livre "Le chimiste sceptique" (1661). Boyle a souligné que ni les quatre éléments d'Aristote ni les trois principes des alchimistes ne peuvent être reconnus comme des éléments. Les éléments, selon Boyle, sont des corps (substances) pratiquement indécomposables, constitués de corpuscules similaires homogènes (constitués de matière primaire), à ​​partir desquels tous les corps complexes sont composés et dans lesquels ils peuvent être décomposés. Les corpuscules peuvent varier en forme, taille et masse. Les corpuscules à partir desquels se forment les corps restent inchangés lors des transformations de ces derniers.

Cependant, Mendeleev a été contraint de procéder à plusieurs réarrangements dans la séquence d'éléments, répartis selon un poids atomique croissant, afin de maintenir la périodicité des propriétés chimiques, ainsi que d'introduire des cellules vides correspondant à des éléments non découverts. Plus tard (au cours des premières décennies du XXe siècle), il est devenu clair que la périodicité des propriétés chimiques dépend du numéro atomique (charge noyau atomique), et non sur la masse atomique de l’élément. Ce dernier est déterminé par le nombre d'isotopes stables d'un élément et leur abondance naturelle. Cependant, les isotopes stables d'un élément ont des masses atomiques qui se regroupent autour d'une certaine valeur, car les isotopes avec un excès ou un déficit de neutrons dans le noyau sont instables et, à mesure que le nombre de protons (c'est-à-dire le numéro atomique) augmente, le nombre de le nombre de neutrons qui forment ensemble un noyau stable augmente également. Par conséquent, la loi périodique peut également être formulée comme la dépendance des propriétés chimiques à la masse atomique, bien que cette dépendance soit violée dans plusieurs cas.

La compréhension moderne d'un élément chimique comme un ensemble d'atomes caractérisés par la même charge nucléaire positive, égale au numéro de l'élément dans le tableau périodique, a émergé des travaux fondateurs de Henry Moseley (1915) et James Chadwick (1920).

Éléments chimiques connus[ | ]

La synthèse d'éléments nouveaux (introuvables dans la nature) ayant un numéro atomique supérieur à celui de l'uranium (éléments transuraniens) a été réalisée dans un premier temps par capture multiple de neutrons par des noyaux d'uranium dans des conditions de flux de neutrons intense dans les réacteurs nucléaires et encore plus intense - dans des conditions nucléaires (thermonucléaires). ) explosion. La chaîne ultérieure de désintégrations bêta des noyaux riches en neutrons conduit à une augmentation du numéro atomique et à l'apparition de noyaux filles avec un numéro atomique. Z> 92. Ainsi, le neptunium a été découvert ( Z= 93), plutonium (94), américium (95), berkelium (97), einsteinium (99) et fermium (100). Le curium (96) et le californium (98) peuvent également être synthétisés (et obtenus pratiquement) de cette manière, mais ils ont été découverts à l'origine en irradiant du plutonium et du curium avec des particules alpha dans un accélérateur. Les éléments plus lourds, à commencer par le mendélévion (101), ne sont obtenus que grâce aux accélérateurs, lorsque les cibles actinides sont irradiées avec des ions légers.

Le droit de proposer un nom pour un nouvel élément chimique est accordé aux découvreurs. Cependant, ce nom doit répondre à certaines règles. Le rapport d'une nouvelle découverte est vérifié sur plusieurs années par des laboratoires indépendants et, s'il est confirmé, par l'Union internationale de chimie pure et appliquée (UICPA ; anglais. Union internationale de chimie pure et appliquée, IUPAC) approuve officiellement le nom du nouvel élément.

Les 118 éléments connus en décembre 2016 ont des noms permanents approuvés par l'IUPAC. Depuis le moment de la demande de découverte jusqu'à l'approbation du nom IUPAC, l'élément apparaît sous un nom systématique provisoire, dérivé des chiffres latins qui forment les chiffres du numéro atomique de l'élément, et est désigné par un nom provisoire de trois lettres. symbole dérivé des premières lettres de ces chiffres. Par exemple, le 118ème élément, oganesson, portait le nom temporaire ununoctium et le symbole Uuo avant l'approbation officielle du nom permanent.

Les éléments non découverts ou non établis sont souvent nommés en utilisant le système utilisé par Mendeleev - par le nom de l'homologue parent dans le tableau périodique, avec l'ajout des préfixes « eka- » ou (rarement) « di- », signifiant les chiffres sanskrits " un" et "deux" (selon que l'homologue est supérieur de 1 ou 2 périodes). Par exemple, avant la découverte, le germanium (sous le silicium dans le tableau périodique et prédit par Mendeleev) était appelé eka-silicium, l'oganesson (ununoctium, 118) est également appelé eka-radon et le flerovium (ununquadium, 114) est eka- plomb.

Classification [ | ]

Symboles des éléments chimiques[ | ]

Symboles éléments chimiques sont utilisés comme abréviations pour les noms d’éléments. La lettre initiale du nom de l'élément est généralement considérée comme un symbole et, si nécessaire, la suivante ou l'un des éléments suivants est ajoutée. Ce sont généralement les premières lettres des noms latins des éléments : Cu - cuivre ( cuprum), Ag - argent ( argentum), Fe - fer ( ferrum), Au - or ( aurum), Hg - ( hydrargirum). Un tel système de symboles chimiques a été proposé en 1814 par le chimiste suédois J. Berzelius. Les symboles temporaires des éléments, utilisés avant l'approbation officielle de leurs noms et symboles permanents, sont constitués de trois lettres signifiant les noms latins de trois chiffres dans la notation décimale de leur numéro atomique (par exemple, ununoctium - le 118ème élément - avait une désignation temporaire Uuo). Le système de notation des homologues d'ordre supérieur décrit ci-dessus est également utilisé (Eka-Rn, Eka-Pb, etc.).

Les nombres plus petits à côté du symbole de l'élément indiquent : en haut à gauche - la masse atomique, en bas à gauche - le numéro atomique, en haut à droite - la charge ionique, en bas à droite - le nombre d'atomes dans une molécule :

Tous les éléments suivant le plutonium Pu (numéro d'ordre 94) dans le tableau périodique de D.I. Mendeleev sont totalement absents de la croûte terrestre, bien que certains d'entre eux puissent se former dans l'espace lors d'explosions de supernova [ ] . Les demi-vies de tous les isotopes connus de ces éléments sont courtes par rapport à la durée de vie de la Terre. De nombreuses années de recherche d’hypothétiques éléments naturels super-lourds n’ont pas encore donné de résultats.

La plupart des éléments chimiques, à l'exception de quelques-uns des plus légers, sont apparus dans l'Univers principalement lors de la nucléosynthèse stellaire (éléments jusqu'au fer - résultat de la fusion thermonucléaire, éléments plus lourds - lors de la capture séquentielle des neutrons par les noyaux atomiques et de la désintégration bêta ultérieure, ainsi que dans un certain nombre d'autres réactions nucléaires). Les éléments les plus légers (hydrogène et hélium - presque entièrement, lithium, béryllium et bore - partiellement) se sont formés dans les trois premières minutes après le Big Bang (nucléosynthèse primaire).

L'une des principales sources d'éléments particulièrement lourds dans l'Univers devrait être, selon les calculs, la fusion d'étoiles à neutrons, avec la libération de quantités importantes de ces éléments, qui participent ensuite à la formation de nouvelles étoiles et de leurs planètes.

Éléments chimiques en tant que composants de substances chimiques[ | ]

Les éléments chimiques forment environ 500 substances simples. La capacité d'un élément à exister sous la forme de diverses substances simples aux propriétés différentes est appelée allotropie. Dans la plupart des cas, les noms des substances simples coïncident avec le nom des éléments correspondants (par exemple, zinc, aluminium, chlore), cependant, en cas d'existence de plusieurs modifications allotropiques, les noms de la substance simple et de l'élément peuvent diffèrent, par exemple l'oxygène (dioxygène, O 2) et l'ozone (O 3) ; le diamant, le graphite et un certain nombre d'autres modifications allotropiques du carbone existent ainsi que des formes amorphes de carbone.

Dans des conditions normales, 11 éléments existent sous forme de substances gazeuses simples ( , , , , , , , , , , ), 2 sont des liquides ( et ), les éléments restants forment des solides.

voir également [ | ]

Éléments chimiques:

Liens [ | ]

  • Kedrov B. M. Evolution du concept d'élément en chimie. M., 1956
  • Chimie et Vie (Chimie Solter). Partie 1. Notions de chimie. M. : Maison d'édition de l'Université technique chimique russe. D.I. Mendeleeva, 1997
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Remarques [ | ]

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  6. Autour du monde - Éléments chimiques
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Littérature [ | ]

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Un élément chimique est un terme collectif qui décrit un ensemble d'atomes d'une substance simple, c'est-à-dire qui ne peut être divisé en composants plus simples (selon la structure de leurs molécules). Imaginez qu'on vous donne un morceau de fer pur et qu'on vous demande de le séparer en ses constituants hypothétiques en utilisant n'importe quel appareil ou méthode jamais inventé par les chimistes. Cependant, vous ne pouvez rien faire, le fer ne sera jamais divisé en quelque chose de plus simple. Une substance simple – le fer – correspond à l’élément chimique Fe.

Définition théorique

Le fait expérimental noté ci-dessus peut être expliqué à l’aide de la définition suivante : un élément chimique est un ensemble abstrait d’atomes (et non de molécules !) de la substance simple correspondante, c’est-à-dire des atomes du même type. S’il existait un moyen d’observer chacun des atomes individuels du morceau de fer pur mentionné ci-dessus, alors ils seraient tous des atomes de fer. En revanche, un composé chimique tel que l’oxyde de fer contient toujours au moins deux divers types atomes : atomes de fer et atomes d’oxygène.

Termes à connaître

Masse atomique: La masse de protons, de neutrons et d'électrons qui composent un atome d'un élément chimique.

Numéro atomique: Le nombre de protons dans le noyau de l'atome d'un élément.

Symbole chimique: une lettre ou une paire de lettres latines représentant la désignation d'un élément donné.

Composé chimique: une substance composée de deux ou plusieurs éléments chimiques combinés les uns avec les autres dans une certaine proportion.

Métal: Un élément qui perd des électrons lors de réactions chimiques avec d'autres éléments.

Métalloïde: Un élément qui réagit tantôt comme un métal, tantôt comme un non-métal.

Non métallique: un élément qui cherche à gagner des électrons dans réactions chimiques avec d'autres éléments.

Tableau périodique des éléments chimiques: Un système de classification des éléments chimiques selon leur numéro atomique.

Élément synthétique: Celui qui est produit artificiellement en laboratoire et que l’on ne trouve généralement pas dans la nature.

Éléments naturels et synthétiques

Quatre-vingt-douze éléments chimiques sont présents naturellement sur Terre. Le reste a été obtenu artificiellement en laboratoire. Un élément chimique synthétique est généralement le produit de réactions nucléaires dans des accélérateurs de particules (dispositifs utilisés pour augmenter la vitesse des particules subatomiques telles que les électrons et les protons) ou dans des réacteurs nucléaires (dispositifs utilisés pour contrôler l'énergie libérée par les réactions nucléaires). Le premier élément synthétique portant le numéro atomique 43 était le technétium, découvert en 1937 par les physiciens italiens C. Perrier et E. Segre. Hormis le technétium et le prométhium, tous les éléments synthétiques possèdent des noyaux plus gros que l’uranium. Le dernier élément chimique synthétique à recevoir son nom est le Livermorium (116), et avant cela il s'agissait du Flerovium (114).

Deux douzaines d'éléments communs et importants

NomSymbolePourcentage de tous les atomes *

Propriétés des éléments chimiques

(dans des conditions ambiantes normales)

Dans l'universDans la croûte terrestreDans l'eau de mer

Dans le corps humain

AluminiumAl- 6,3 - - Métal argenté léger
CalciumCalifornie- 2,1 - 0,02

Trouvé dans les minéraux naturels, les coquillages et les os

CarboneAVEC- - - 10,7 La base de tous les organismes vivants
ChloreCl- - 0,3 - Gaz toxique
CuivreCu- - - - Métal rouge uniquement
OrAu- - - - Métal jaune uniquement
HéliumIl7,1 - - - Gaz très léger
HydrogèneN92,8 2,9 66,2 60,6 Le plus léger de tous les éléments ; gaz
Iodeje- - - -

Non métalliques; utilisé comme antiseptique

FerFe- 2,1 - -

Métal magnétique; utilisé pour produire du fer et de l'acier

PlombPb- - - - Du métal doux et lourd
MagnésiumMg- 2,0 - - Métal très léger
MercureHg- - - -

Métal liquide; l'un des deux éléments liquides

NickelNi- - - -

Métal résistant à la corrosion ; utilisé dans les pièces de monnaie

AzoteN- - - 2,4 Le gaz, principal composant de l'air
OxygèneÀ PROPOS- 60,1 33,1 25,7

Le gaz, le deuxième important

composant pneumatique

PhosphoreR.- - - 0,1 Non métalliques; important pour les plantes
PotassiumÀ- 1.1 - -

Métal; important pour les plantes; généralement appelé « potasse »

* Si la valeur n'est pas spécifiée, alors l'élément est inférieur à 0,1 pour cent.

Le Big Bang, à l’origine de la formation de la matière

Quel élément chimique a été le tout premier présent dans l’Univers ? Les scientifiques pensent que la réponse à cette question réside dans les étoiles et les processus par lesquels les étoiles se forment. On pense que l’univers est apparu il y a entre 12 et 15 milliards d’années. Jusqu’à présent, on ne pense à rien d’existant sauf à l’énergie. Mais quelque chose s’est produit qui a transformé cette énergie en une énorme explosion (ce qu’on appelle le Big Bang). Dans les secondes qui ont suivi le Big Bang, la matière a commencé à se former.

Les premières formes de matière les plus simples à apparaître étaient les protons et les électrons. Certains d’entre eux se combinent pour former des atomes d’hydrogène. Ce dernier est constitué d’un proton et d’un électron ; c'est l'atome le plus simple qui puisse exister.

Lentement, sur de longues périodes, les atomes d’hydrogène ont commencé à se regrouper dans certaines zones de l’espace, formant des nuages ​​denses. L’hydrogène contenu dans ces nuages ​​a été entraîné en formations compactes par les forces gravitationnelles. Finalement, ces nuages ​​d’hydrogène sont devenus suffisamment denses pour former des étoiles.

Les étoiles comme réacteurs chimiques de nouveaux éléments

Une étoile est simplement une masse de matière qui génère de l'énergie à partir de réactions nucléaires. La plus courante de ces réactions implique la combinaison de quatre atomes d’hydrogène formant un atome d’hélium. Une fois que les étoiles ont commencé à se former, l’hélium est devenu le deuxième élément à apparaître dans l’Univers.

À mesure que les étoiles vieillissent, elles passent des réactions nucléaires hydrogène-hélium à d’autres types. En eux, les atomes d'hélium forment des atomes de carbone. Plus tard, les atomes de carbone forment l'oxygène, le néon, le sodium et le magnésium. Plus tard encore, le néon et l’oxygène se combinent pour former du magnésium. Au fur et à mesure que ces réactions se poursuivent, de plus en plus d’éléments chimiques se forment.

Les premiers systèmes d'éléments chimiques

Il y a plus de 200 ans, les chimistes ont commencé à chercher des moyens de les classer. Au milieu du XIXe siècle, on connaissait environ 50 éléments chimiques. Une des questions que les chimistes cherchaient à résoudre. se résume à ceci : un élément chimique est-il une substance complètement différente de tout autre élément ? Ou certains éléments liés à d’autres d’une manière ou d’une autre ? Existe-t-il une loi générale qui les unit ?

Les chimistes ont proposé divers systèmes d'éléments chimiques. Par exemple, le chimiste anglais William Prout a suggéré en 1815 que les masses atomiques de tous les éléments sont des multiples de la masse de l'atome d'hydrogène, si l'on prend égal à un, c'est-à-dire qu'ils doivent être des entiers. A cette époque, les masses atomiques de nombreux éléments avaient déjà été calculées par J. Dalton par rapport à la masse de l'hydrogène. Cependant, si c'est approximativement le cas pour le carbone, l'azote et l'oxygène, alors le chlore d'une masse de 35,5 ne rentre pas dans ce schéma.

Le chimiste allemand Johann Wolfgang Dobereiner (1780 – 1849) montra en 1829 que trois éléments du groupe dit halogène (chlore, brome et iode) pouvaient être classés selon leurs masses atomiques relatives. Le poids atomique du brome (79,9) s'est avéré être presque exactement la moyenne des poids atomiques du chlore (35,5) et de l'iode (127), soit 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (proche de 79,9). Ce fut la première approche pour construire l'un des groupes d'éléments chimiques. Dobereiner a découvert deux autres triades d'éléments de ce type, mais il n'a pas pu formuler une loi périodique générale.

Comment est apparu le tableau périodique des éléments chimiques ?

La plupart des premiers systèmes de classification n’ont pas eu beaucoup de succès. Puis, vers 1869, presque la même découverte fut faite par deux chimistes presque en même temps. Le chimiste russe Dmitri Mendeleev (1834-1907) et le chimiste allemand Julius Lothar Meyer (1830-1895) ont proposé d'organiser des éléments ayant des propriétés physiques et physiques similaires. Propriétés chimiques, dans un système ordonné de groupes, de séries et de périodes. Dans le même temps, Mendeleev et Meyer ont souligné que les propriétés des éléments chimiques se répètent périodiquement en fonction de leur poids atomique.

Aujourd'hui, Mendeleïev est généralement considéré comme le découvreur de la loi périodique parce qu'il a fait un pas que Meyer n'a pas fait. Lorsque tous les éléments ont été disposés dans le tableau périodique, des lacunes sont apparues. Mendeleïev a prédit qu'il s'agissait de lieux abritant des éléments qui n'avaient pas encore été découverts.

Mais il est allé encore plus loin. Mendeleïev a prédit les propriétés de ces éléments non encore découverts. Il savait où ils se trouvaient dans le tableau périodique, ce qui lui permettait de prédire leurs propriétés. Remarquablement, tous les éléments chimiques prédits par Mendeleïev, le gallium, le scandium et le germanium, ont été découverts moins de dix ans après la publication de sa loi périodique.

Forme abrégée du tableau périodique

Il y a eu des tentatives pour compter combien d'options pour la représentation graphique du tableau périodique ont été proposées par différents scientifiques. Il s'est avéré qu'il y en avait plus de 500. De plus, 80 % nombre total les options sont des tableaux, et le reste est figures géométriques, courbes mathématiques, etc. En conséquence utilisation pratique trouvé quatre types de tables : courtes, mi-longues, longues et échelles (pyramidales). Ce dernier a été proposé par le grand physicien N. Bohr.

L'image ci-dessous montre le formulaire court.

Dans celui-ci, les éléments chimiques sont classés par ordre croissant de leur numéro atomique de gauche à droite et de haut en bas. Ainsi, le premier élément chimique du tableau périodique, l’hydrogène, porte le numéro atomique 1 car les noyaux des atomes d’hydrogène contiennent un et un seul proton. De même, l’oxygène a le numéro atomique 8 puisque les noyaux de tous les atomes d’oxygène contiennent 8 protons (voir figure ci-dessous).

Les principaux fragments structurels du système périodique sont les périodes et les groupes d'éléments. En six périodes, toutes les cellules sont remplies, la septième n'est pas encore terminée (les éléments 113, 115, 117 et 118, bien que synthétisés en laboratoire, n'ont pas encore été officiellement enregistrés et n'ont pas de noms).

Les groupes sont divisés en sous-groupes principaux (A) et secondaires (B). Les éléments des trois premières périodes, contenant chacune une ligne, sont inclus exclusivement dans les sous-groupes A. Les quatre périodes restantes comprennent deux lignes.

Les éléments chimiques d’un même groupe ont tendance à avoir des propriétés chimiques similaires. Ainsi, le premier groupe est constitué de métaux alcalins, le second de métaux alcalino-terreux. Les éléments de la même période ont des propriétés qui passent lentement d’un métal alcalin à un gaz rare. La figure ci-dessous montre comment l'une des propriétés, le rayon atomique, change pour les éléments individuels du tableau.

Forme longue période du tableau périodique

Il est représenté dans la figure ci-dessous et est divisé en deux directions, lignes et colonnes. Il y a sept lignes de points, comme dans la forme courte, et 18 colonnes, appelées groupes ou familles. En effet, l'augmentation du nombre de groupes de 8 dans la forme courte à 18 dans la forme longue s'obtient en plaçant tous les éléments par points, à partir du 4ème, non pas en deux, mais sur une seule ligne.

Deux systèmes de numérotation différents sont utilisés pour les groupes, comme indiqué en haut du tableau. Le système de chiffres romains (IA, IIA, IIB, IVB, etc.) est traditionnellement populaire aux États-Unis. Un autre système (1, 2, 3, 4, etc.) est traditionnellement utilisé en Europe et a été recommandé aux États-Unis il y a plusieurs années.

L'apparence des tableaux périodiques dans les figures ci-dessus est un peu trompeuse, comme pour tout tableau publié de ce type. La raison en est que les deux groupes d'éléments affichés au bas des tableaux devraient en réalité se trouver à l'intérieur de ceux-ci. Les lanthanides appartiennent par exemple à la période 6 entre le baryum (56) et l'hafnium (72). De plus, les actinides appartiennent à la période 7 entre le radium (88) et le rutherfordium (104). S’ils étaient insérés dans un tableau, celui-ci deviendrait trop large pour tenir sur une feuille de papier ou un tableau mural. Il est donc d’usage de placer ces éléments en bas du tableau.

Toute la diversité de la nature qui nous entoure est constituée de combinaisons d'un nombre relativement restreint d'éléments chimiques. Alors, quelles sont les caractéristiques d’un élément chimique et en quoi diffère-t-il d’une substance simple ?

Élément chimique : histoire de la découverte

À différentes époques historiques, le concept d'« élément » avait des significations différentes. Les philosophes grecs anciens considéraient 4 « éléments » comme de tels « éléments » : la chaleur, le froid, la sécheresse et l'humidité. En se combinant par paires, ils ont formé les quatre « principes » de tout ce qui existe dans le monde : le feu, l'air, l'eau et la terre.

Au XVIIe siècle, R. Boyle soulignait que tous les éléments sont de nature matérielle et que leur nombre peut être assez important.

En 1787, le chimiste français A. Lavoisier crée la « Table des corps simples ». Il comprenait tous les éléments connus à cette époque. Ces derniers étaient compris comme des corps simples qui ne pouvaient être décomposés. méthodes chimiquesà des choses encore plus simples. Par la suite, il s'est avéré que le tableau comprenait également certaines substances complexes.

Au moment où D.I. Mendeleïev découvrit la loi périodique, seuls 63 éléments chimiques étaient connus. La découverte du scientifique a non seulement conduit à une classification ordonnée des éléments chimiques, mais a également permis de prédire l’existence de nouveaux éléments non encore découverts.

Riz. 1. A. Lavoisier.

Qu'est-ce qu'un élément chimique ?

Un élément chimique est un type spécifique d’atome. Actuellement, 118 éléments chimiques sont connus. Chaque élément est désigné par un symbole qui représente une ou deux lettres de son nom latin. Par exemple, l'élément hydrogène est désigné par la lettre latine H et la formule H 2 - la première lettre du nom latin de l'élément Hydrogenium. Tous les éléments assez bien étudiés ont des symboles et des noms que l'on retrouve dans les sous-groupes principaux et mineurs du tableau périodique, où ils sont tous disposés dans un certain ordre.

💡

Il existe de nombreux types de systèmes, mais le plus généralement accepté est le tableau périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleev, qui est une expression graphique de la loi périodique de D. I. Mendeleïev. Habituellement, les formes courte et longue du tableau périodique sont utilisées.

Riz. 2. Tableau périodique des éléments par D. I. Mendeleev.

Quelle est la principale caractéristique par laquelle un atome est classé comme élément spécifique ? D.I. Mendeleïev et d'autres chimistes du XIXe siècle considéraient que la masse était la principale caractéristique d'un atome, c'est pourquoi les éléments du tableau périodique sont classés par ordre croissant de masse atomique (à quelques exceptions près).

Par idées modernes, la principale propriété d'un atome qui le relie à un élément spécifique est la charge du noyau. Ainsi, un élément chimique est un type d'atomes caractérisé par une certaine valeur (taille) d'une partie d'un élément chimique - charge positive graines.

Parmi les 118 éléments chimiques existants, la plupart (environ 90) se trouvent dans la nature. Le reste est obtenu artificiellement grâce à des réactions nucléaires. Les éléments 104 à 107 ont été synthétisés par des physiciens de l'Institut commun de recherche nucléaire de la ville de Doubna. Actuellement, les travaux se poursuivent sur la production artificielle d’éléments chimiques ayant des numéros atomiques plus élevés.

Tous les éléments sont divisés en métaux et non-métaux. Plus de 80 éléments sont classés comme métaux. Toutefois, cette division est conditionnelle. Dans certaines conditions, certains métaux peuvent présenter des propriétés non métalliques et certains non-métaux peuvent présenter des propriétés métalliques.

Contenu divers éléments dans les objets naturels varie considérablement. 8 éléments chimiques (oxygène, silicium, aluminium, fer, calcium, sodium, potassium, magnésium) composent 99 % la croûte terrestre en poids, tous les autres - moins de 1 %. La plupart des éléments chimiques sont d'origine naturelle (95), même si certains ont été produits artificiellement à l'origine (par exemple le prométhium).

Il faut distinguer les notions de « substance simple » et d'« élément chimique ». Une substance simple est caractérisée par certains produits chimiques et propriétés physiques. Au cours du processus de transformation chimique, une substance simple perd certaines de ses propriétés et entre dans une nouvelle substance sous la forme d'un élément. Par exemple, l'azote et l'hydrogène, qui font partie de l'ammoniac, n'y sont pas contenus sous forme de substances simples, mais sous forme d'éléments.

Certains éléments sont regroupés en groupes, comme les organogènes (carbone, oxygène, hydrogène, azote), les métaux alcalins (lithium, sodium, potassium, etc.), les lanthanides (lanthane, cérium, etc.), les halogènes (fluor, chlore, brome). , etc.), des éléments inertes (hélium, néon, argon)

Riz. 3. Tableau des halogènes.

Qu'avons-nous appris ?

Lorsque vous introduisez un cours de chimie en 8e année, vous devez d’abord étudier le concept d’« élément chimique ». Actuellement, 118 éléments chimiques sont connus, classés dans le tableau de D.I. Mendeleïev selon leur masse atomique croissante et ayant des propriétés basiques-acides.

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Les réactions chimiques impliquent la transformation d'une substance en une autre. Pour comprendre comment cela se produit, vous devez vous rappeler du cours de l'histoire naturelle et de la physique que les substances sont constituées d'atomes. Il existe un nombre limité de types d'atomes. Les atomes peuvent se connecter les uns aux autres de différentes manières. Comment se forment des centaines de milliers de lettres lors de l'addition des lettres de l'alphabet des mots différents, ainsi des molécules ou des cristaux de substances différentes sont formés à partir des mêmes atomes.

Les atomes peuvent former des molécules- les plus petites particules d'une substance qui conservent ses propriétés. Par exemple, on connaît plusieurs substances formées de seulement deux types d'atomes : les atomes d'oxygène et les atomes d'hydrogène, mais différents types molécules. Ces substances comprennent l'eau, l'hydrogène et l'oxygène. Une molécule d'eau est constituée de trois particules liées les unes aux autres. Ce sont des atomes.

Un atome d'oxygène (les atomes d'oxygène sont désignés en chimie par la lettre O) est attaché à deux atomes d'hydrogène (ils sont désignés par la lettre H).

La molécule d'oxygène est constituée de deux atomes d'oxygène ; Une molécule d'hydrogène est composée de deux atomes d'hydrogène. Des molécules peuvent se former lors de transformations chimiques ou se désintégrer. Ainsi, chaque molécule d’eau se décompose en deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène. Deux molécules d'eau forment deux fois plus d'atomes d'hydrogène et d'oxygène.

Des atomes identiques se lient par paires pour former des molécules de nouvelles substances– l’hydrogène et l’oxygène. Les molécules sont ainsi détruites, mais les atomes sont préservés. C'est de là que vient le mot « atome », qui signifie en traduction du grec ancien "indivisible".

Les atomes sont les plus petites particules de matière chimiquement indivisibles.

Dans les transformations chimiques, d’autres substances sont formées à partir des mêmes atomes qui constituaient les substances d’origine. Tout comme les microbes sont devenus accessibles à l'observation avec l'invention du microscope, les atomes et les molécules sont devenus accessibles à l'observation avec l'invention d'instruments offrant un grossissement encore plus grand et permettant même de photographier des atomes et des molécules. Sur ces photographies, les atomes apparaissent comme des points flous et les molécules apparaissent comme une combinaison de ces points. Cependant, il existe également des phénomènes dans lesquels les atomes se divisent, les atomes d'un type se transforment en atomes d'un autre type. Dans le même temps, des atomes introuvables dans la nature sont également obtenus artificiellement. Mais ces phénomènes ne sont pas étudiés par la chimie, mais par une autre science : la physique nucléaire. Comme déjà mentionné, il existe d'autres substances contenant des atomes d'hydrogène et d'oxygène. Mais, que ces atomes fassent partie de molécules d’eau ou d’autres substances, ce sont des atomes du même élément chimique.

Un élément chimique est un type spécifique d'atome Combien de types d’atomes existe-t-il ? Aujourd’hui, les gens connaissent de manière fiable l’existence de 118 types d’atomes, soit 118 éléments chimiques. Parmi ceux-ci, 90 types d'atomes se trouvent dans la nature, le reste est obtenu artificiellement en laboratoire.

Symboles des éléments chimiques

En chimie, les symboles chimiques sont utilisés pour désigner des éléments chimiques. C'est le langage de la chimie. Pour comprendre la parole dans n’importe quelle langue, il faut connaître les lettres, et c’est la même chose en chimie. Pour comprendre et décrire les propriétés des substances et les changements qui s'y produisent, vous devez tout d'abord connaître les symboles des éléments chimiques. À l’ère de l’alchimie, on connaissait beaucoup moins d’éléments chimiques qu’aujourd’hui. Les alchimistes les identifiaient à des planètes, à divers animaux et à d'anciennes divinités. Actuellement, le système de notation introduit par le chimiste suédois Jöns Jakob Berzelius est utilisé partout dans le monde. Dans son système, les éléments chimiques sont désignés par l'initiale ou l'une des lettres suivantes du nom latin d'un élément donné. Par exemple, l’élément argent est représenté par le symbole – Ag (lat. Argentum). Vous trouverez ci-dessous les symboles, les prononciations des symboles et les noms des éléments chimiques les plus courants. Il faut les mémoriser !

Le chimiste russe Dmitri Ivanovitch Mendeleïev fut le premier à organiser la diversité des éléments chimiques et, sur la base de la loi périodique qu'il a découverte, il a compilé le système périodique des éléments chimiques. Comment ça fonctionne Tableau périodiqueéléments chimiques? La figure 58 montre une version à périodes courtes du tableau périodique. Le tableau périodique se compose de colonnes verticales et de lignes horizontales. Les lignes horizontales sont appelées points. A ce jour, tous les éléments connus sont répartis en sept périodes.

Les points sont désignés par des chiffres arabes de 1 à 7. Les périodes 1 à 3 sont constituées d'une rangée d'éléments - elles sont appelées petites.

Les périodes 4 à 7 sont constituées de deux rangées d'éléments ; elles sont appelées majeures. Les colonnes verticales du tableau périodique sont appelées groupes d'éléments.

Il existe huit groupes au total et des chiffres romains de I à VIII sont utilisés pour les désigner.

Il existe des sous-groupes principaux et secondaires. Tableau périodiqueouvrage de référence universel chimiste, avec son aide, vous pouvez obtenir des informations sur les éléments chimiques. Il existe un autre type de système périodique - longue période. Dans la forme longue période du tableau périodique, les éléments sont regroupés différemment et divisés en 18 groupes.

PériodiqueSystèmes les éléments sont regroupés en « familles », c'est-à-dire qu'au sein de chaque groupe d'éléments se trouvent des éléments ayant des propriétés similaires et similaires. Dans cette version Système périodique, les numéros de groupe, ainsi que les points, sont indiqués en chiffres arabes. Système périodique d'éléments chimiques D.I. Mendeleïev

Prévalence des éléments chimiques dans la nature

Les atomes des éléments présents dans la nature sont répartis de manière très inégale. Dans l'espace, l'élément le plus courant est l'hydrogène, le premier élément du tableau périodique. Il représente environ 93 % de tous les atomes de l’Univers. Environ 6,9 % sont des atomes d’hélium, le deuxième élément du tableau périodique.

Les 0,1 % restants proviennent de tous les autres éléments.

L'abondance des éléments chimiques dans la croûte terrestre diffère considérablement de leur abondance dans l'Univers. La croûte terrestre contient la plupart des atomes d'oxygène et de silicium. Avec l'aluminium et le fer, ils forment les principaux composés de la croûte terrestre. Et le fer et le nickel- les principaux éléments qui constituent le noyau de notre planète.

Les organismes vivants sont également composés d’atomes de divers éléments chimiques. Le corps humain contient le plus grand nombre d’atomes de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote.

Résumé de l'article sur les éléments chimiques.

  • Élément chimique– un certain type d'atome
  • Aujourd’hui, les gens connaissent de manière fiable l’existence de 118 types d’atomes, soit 118 éléments chimiques. Parmi ceux-ci, 90 types d'atomes se trouvent dans la nature, le reste est obtenu artificiellement en laboratoire
  • Il existe deux versions du tableau périodique des éléments chimiques D.I. Mendeleïev - période courte et longue période
  • Les symboles chimiques modernes sont dérivés des noms latins des éléments chimiques
  • Périodes– les lignes horizontales du tableau périodique. Les périodes sont divisées en petites et grandes
  • Groupes– les lignes verticales du tableau périodique. Les groupes sont divisés en principaux et secondaires

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