介绍
任何物质不能由普通化学过程分解成更简单的物质被定义为一种化学元素。自然界中只有94个这样的物质存在(和他们两个发生在只有微量)。他们发现化学免费,如空气中的氧气,或结合其他元素,如氢和氧在水中。24个附加元素产生通过核物理技术在实验室。(另请参阅原子;化学。)
一些物质现在公认elements-copper、铁、银、锡、金、汞、铅是已知的在古代,因为他们是相对纯粹的形式出现在地球。但他们没有公认的元素。早期希腊哲学家相信在基本物质的所有物质,但他们了解这些物质的变化从一个元素的现代定义。哲学家泰勒斯认为必要的物质是水,而赫拉克利特认为这是火。后来希腊思想家,包括恩培多克勒和亚里士多德,认为有四个元素:土、空气、火和水。
第一个人来定义元素在现代意义上是英国化学家罗伯特•博伊尔在1661年,。他指出,地球、空气、火和水不能从其他物质或组合形式。1789年,法国化学家Antoine-Laurent拉瓦锡做了第一次尝试基于现代定义的列表元素。
命名的元素
每个元素都有一个世界各地的化学家所使用的符号作为一种速记。可以有一个或两个字母的符号元素。只要有可能,象征是常见的名字第一个字母或元素的拉丁名字。例如,氢是H的象征;碳,C;铀、钾是K的象征,钾该元素的拉丁名字。
因为没有足够的单一字母,和几个元素可能以相同字母开头,其他字母有时必须补充道。在这种情况下,元素的符号是第一个字母的名字后面跟着另一个字母的名称。例如,氦是他和氯是Cl。铅的拉丁名字铅,其符号Pb。只有第一个字母需要大写符号的一个元素。公司是钴的象征,不同于公司,一氧化碳的分子式,化合物由碳和氧。
原子的属性
化学元素进行分类或识别根据自己的属性原子。每个元素都有自己的类型的原子氢由氢原子,只和氦由氦原子。所有的原子是由三个基本组成粒子质子,中子和电子。这些定义元素中扮演了重要的角色。
原子序数
每个原子的原子核,包含一个或多个质子,每个有一个正电荷。质子的数量,因此正电荷的数量不同的氢,最轻的元素,在铀92,自然而然会出现大量的最重的元素。这个数字被称为原子序数。原子序数是在1913年由英国科学家亨利·莫斯利。他安排他们生产元素根据模式时被x射线。后来,他安排了配合积极charges-protons-in细胞核的数量。
同位素
所有普通氢的核除包含不仅带正电的质子中子,这是电中性的。原子的中子数不同相同的元素,但这种变化不影响电子的数量,原子序数或原子总负责。他们也略有影响化学性质和影响质量的原子的原子核,因此。同种元素的原子质量不同,因为不同的中子数被称为同位素。质子和中子的总数称为原子的质量数或同位素。这个数字非常接近原子质量。
原子质量(或原子重量)
一个原子质量非常小。一个氧原子的质量只有0.000000000000000000000027克。(公制测量是一个普遍用于科学。)因为这样的数量是不好用,化学家,而不是使用一个基于原子单位的参考标准,编写质量的碳同位素12碳12。这是碳的同位素,在其原子核6中子除了6个质子,所有的碳原子。十二分之一的碳12的质量被定义为原子质量单位(12)。在整数,原子质量(也称为原子量)的氢是1;碳,12;和氧气,16岁。精确的原子质量元素在自然界发现的这些数字稍有不同。 Carbon’s atomic mass, for example, is 12.011 because small amounts of carbon-13 and carbon-14 (which are isotopes with additional neutrons) are present in addition to carbon-12.
原子质量也可以用克表示。由此产生的数量被称为gram-atomic质量(或gram-atomic重量)。它代表了质量在6.02×10克23元素的原子。例如,1克氢包含6.02×1023氢原子和12克的碳包含6.02×1023碳原子。6.02×10数23被称为阿伏伽德罗常数。
电子壳层和化学活动
原子的原子核周围是带负电荷的电子。层的电子排列称为壳。原子可以有多达七个贝壳,每一个都只有一定数量的电子。壳,按顺序从离原子核最近最远的,最多2,8,18岁,32岁,50岁,72年和98年电子。最轻的元素,氢,有一个电子的壳。最重的元素在正常州只有前四壳与电子和完全占领未来三壳部分占领。
如果这是一个电中性原子,电子质子数量是相等的。通常,然而,一个原子有更多的电子或电子少于质子,因此负面或带正电,分别。
电子可以通过显示点周围放置一个元素的化学符号。例如:
原子与不完整的外层寻求填补或空的壳通过获得或失去电子或通过共享电子与其他原子。这是一个原子的化学活动的基础。原子有相同数量的电子外壳的化学性质相似,因为他们的方法实现完整的外层或消除不完整的是相似的。
元素形式组织和时间
通过观察原子质量(当时称为原子质量)的元素及其化学性质,化学家们发现元素遵循一个模式,让他们被组织在一个非常有用的方法。第一人称来描述这种模式成功是俄国化学家门捷列夫在1869年,。
门捷列夫逐渐注意到不改变属性的元素,原子质量符合循序渐进的增加。相反,属性变化逐渐通过一定数量的元素,称为“。”的属性及其模式发生变化,或重复,通过下一个时期。表达这种复发,门捷列夫说周期律:周期函数的属性元素的原子的重量。德国化学家,朱利叶斯洛萨Meyer独立得出类似的结论。
当依法元素排列,结果是元素周期表的元素。化学家现在知道周期律更好表达比原子的原子序数的重量,和门捷列夫的原始表已重新安排,以反映这一想法。今天可以安排在较轻的元素表根据它们的属性如下:
分类中的元素周期表
元素周期表提供了一种简单的方法来识别相关的元素。这些元素周期表的左边是base-forming,而右边是酸性的看到酸和碱)。可以是之间的。它们形成所谓的两性氧化物和氢氧化物,可以像酸或基地。定期安排也将元素划分为金属和非金属类。纯金属和非金属矿物之间的区别通常是由物理和化学性质。上表所示的元素,(李),锂铍(是),钠(Na),镁(毫克),铝(Al),钾(K)和钙(Ca)是金属。其他的都是非金属。
元素周期表组元素化学的家庭。例如,在上面的表组0包含氦(他),氖(Ne),和氩(Ar)。这些都是包含在元素称为家族惰性气体。(在某些表,这一组标签是八世而不是0。)集团IA的氢(H),锂,钠,钾。除了氢,这些都是柔软的,活跃的化学作用的物质在许多方面像金属。它们与水反应形成基本的、或碱性,解决方案。因为这些属性称为碱金属。在小组活动花絮的家庭被称为元素碱土金属。在集团VIIA卤素。他们与氢化合物,例如氟化氢(HF)和氯化氢(HCl),溶于水形成酸。氢是有时包含在卤素因为某些特征的股票。
许多元素原子序数大于20显示复杂的结构,因为它们有内壳层电子接受多达18或32电子。元素原子的这种类型出现在元素周期表过渡,或插入,组间组活动花絮和iii a。其中一些元素的电子结构,如铬、铁、镍,赋予他们的化合物与明亮的颜色。过渡元素包括稀土元素和锕系元素系列。
