Ti piacciono i biscotti con gocce di cioccolato? La maggior parte di noi lo fa. Proprio come il tuo biscotto con gocce di cioccolato è composto da ingredienti diversi: farina, zucchero, cacao, lievito e gocce di cioccolato, tutto in questo mondo è composto da ingredienti diversi. Questi ingredienti sono chiamati elementi e in questa lezione esploreremo di più sugli "elementi".
obiettivi formativi
Iniziamo.
Un elemento è una sostanza pura costituita da un singolo tipo di atomo e non può essere scomposta in sostanze chimiche più semplici. Gli elementi sono gli elementi costitutivi di tutto il resto della materia del mondo.
Esempi di elementi includono ferro, ossigeno, idrogeno, oro ed elio.
Esistono 118 elementi diversi, anche se solo 98 di essi si trovano naturalmente sulla Terra. Tutti i 118 elementi sono rappresentati su un grafico standard degli elementi chiamato tavola periodica degli elementi. In poche parole, la tavola periodica è un modo per elencare gli elementi. Sembra così:
L'idrogeno è l'elemento più comune trovato nell'universo. È anche l'elemento più leggero.
L'elio è il secondo elemento più comune nell'universo ma è molto raro sulla Terra.
Questi gas sono utilizzati nelle mongolfiere perché sono più leggeri dell'aria e possono dare galleggiabilità al pallone in modo che si sollevi e galleggi nell'atmosfera.
Ogni elemento è rappresentato da un codice di una o due lettere, dove la prima lettera è sempre maiuscola e, se è presente una seconda lettera, è scritta in minuscolo. Ad esempio, il simbolo dell'idrogeno è H e il simbolo del carbonio è C. Alcuni codici di lettere derivano dalla terminologia latina come il simbolo del sodio (Na) deriva dalla parola latina 'natrium' che significa carbonato di sodio.
Gli elementi chimici sono divisi in tre: metalli, metalloidi e non metalli.
I metalli, che si trovano tipicamente sul lato sinistro della tavola periodica, lo sono
Alluminio, ferro, rame, oro, mercurio e piombo sono metalli.
Al contrario, i non metalli che si trovano sul lato destro della tavola periodica sono:
Esempi di non metalli elementari includono carbonio e ossigeno.
I metalloidi hanno alcune caratteristiche dei metalli e alcune caratteristiche dei non metalli. I sei metalloidi comunemente riconosciuti sono boro, silicio, germanio, arsenico, antimonio e tellurio.
Gli elementi variano ampiamente in abbondanza. Nell'universo nel suo insieme, l'elemento più comune è l'idrogeno (circa il 90%), seguito dall'elio (la maggior parte del restante 10%). Tutti gli altri elementi sono presenti in quantità relativamente minori, per quanto possiamo rilevare.
Sul pianeta terra, l'ossigeno costituisce il 46,1% della massa della crosta terrestre, per lo più in combinazione con altri elementi, mentre il silicio costituisce il 28,5%. L'idrogeno, l'elemento più abbondante nell'universo, costituisce solo lo 0,14% della crosta terrestre.
L'abbondanza di massa dei nove elementi più abbondanti nella crosta terrestre è approssimativamente
Altri elementi si verificano a meno dello 0,15%
Gli elementi trovati sulla Terra e su Marte sono esattamente gli stessi.
Circa il 96% del peso corporeo è costituito da soli quattro elementi: ossigeno, carbonio, idrogeno e azoto.
Calcio, fosforo, magnesio, sodio, potassio, cloro e zolfo sono macronutrienti o elementi di cui il corpo ha bisogno in quantità significativa. Gli elementi rimanenti sono oligoelementi, ad esempio cobalto, litio, manganese, selenio, iodio, rame, ecc. Questi sono considerati necessari per la vita. Qualsiasi quantità pari o inferiore allo 0,01% è considerata un oligoelemento.
La particella più piccola di un elemento è "atomo" e ogni singolo atomo è costituito da particelle più piccole: elettroni, protoni e neutroni. Il numero di protoni in ogni atomo è chiamato numero atomico. È un numero importante in un elemento. Ogni elemento ha un numero atomico univoco. L'idrogeno è il primo elemento e ha un protone, quindi ha un numero atomico di 1. L'oro ha 79 protoni in ogni atomo e ha un numero atomico di 79. Anche gli elementi nel loro stato standard hanno lo stesso numero di elettroni dei protoni.
Se è presente più di un tipo di atomo, una sostanza non è un elemento. I composti e le leghe non sono elementi.
Un composto chimico è una sostanza chimica composta da molte molecole identiche composte da atomi di più di un elemento tenuti insieme da legami chimici. Ad esempio, l'acqua pura è un composto chimico costituito da due elementi: idrogeno e ossigeno. Il rapporto tra idrogeno e ossigeno nell'acqua è sempre 2:1.
Una lega è una sostanza ottenuta fondendo insieme due o più elementi, di cui almeno uno è metallo. Esempi di leghe comuni – Acciaio, una combinazione di ferro (metallo) e carbonio (non metallo); bronzo, una combinazione di rame (metallo) e stagno (metallo); e ottone una combinazione di rame (metallo) e zinco (metallo).
Allo stesso modo, un gruppo di elettroni e neutroni non sono elementi. Una particella deve contenere protoni per essere un esempio di un elemento.
I non elementi includono: acqua, acciaio, elettroni e ottone.
Anche se gli elementi sono tutti costituiti dallo stesso tipo di atomi, possono comunque presentarsi in forme diverse. A seconda della loro temperatura, possono essere solidi, liquidi o gassosi. Possono anche assumere forme diverse a seconda di quanto strettamente gli atomi sono impacchettati insieme. Questi sono chiamati allotropi. Un esempio di questo è il carbonio. A seconda di come gli atomi di carbonio si incastrano tra loro, possono formare diamante, carbone o grafite. A volte, gli atomi dello stesso elemento hanno un diverso numero di neutroni, questi sono chiamati isotopi. Impareremo di più sugli isotopi in una lezione separata Isotopi.
