Gillar du chokladkakor? De flesta av oss gör det. Precis som din chokladkaka består av olika ingredienser – mjöl, socker, kakao, bakpulver och chokladbitar, består allting i den här världen av olika ingredienser. Dessa ingredienser kallas grundämnen, och vi ska utforska mer om "grundämnen" i den här lektionen.
Lärandemål
Låt oss börja.
Ett grundämne är ett rent ämne som är uppbyggt av en enda typ av atom och inte kan brytas ner till enklare kemiska ämnen. Grundämnen är byggstenarna för all annan materia i världen.
Exempel på element inkluderar järn, syre, väte, guld och helium.
Det finns 118 olika grundämnen, även om endast 98 av dem finns naturligt på jorden. Alla 118 grundämnen representeras i ett standardiserat schema över grundämnen som kallas det periodiska systemet. Enkelt uttryckt är det periodiska systemet ett sätt att lista grundämnen. Det ser ut så här:
Väte är det vanligaste grundämnet i universum. Det är också det lättaste grundämnet.
Helium är det näst vanligaste grundämnet i universum men är mycket sällsynt på jorden.
Dessa gaser används i varmluftsballonger eftersom de är lättare än luft och kan ge ballongen flytkraft så att den stiger och svävar i atmosfären.
Varje grundämne representeras av en kod med en eller två bokstäver, där den första bokstaven alltid är stor, och om en andra bokstav finns skrivs den med gemener. Till exempel är symbolen för väte \(H\) och symbolen för kol är \(C\) . Vissa bokstavskoder härstammar från latinsk terminologi, såsom symbolen för natrium ( \(Na\) ) som härstammar från det latinska ordet 'natrium' som betyder natriumkarbonat.
De kemiska grundämnena delas in i tre - metaller, metalloider och icke-metaller.
Metaller, som vanligtvis finns på vänster sida av det periodiska systemet, är
Aluminium, järn, koppar, guld, kvicksilver och bly är metaller.
I motsats till detta finns icke-metaller på höger sida av det periodiska systemet:
Exempel på elementära icke-metaller inkluderar kol och syre.
Metalloider har vissa egenskaper hos metaller och vissa egenskaper hos icke-metaller. De sex allmänt kända metalloiderna är bor, kisel, germanium, arsenik, antimon och tellur.
Elementen varierar kraftigt i förekomst. I universum som helhet är det vanligaste elementet väte (cirka 90 %), följt av helium (merparten av de återstående 10 %). Alla andra element förekommer i relativt mindre mängder, såvitt vi kan upptäcka.
På planeten jorden utgör syre 46,1 % av jordskorpans massa, mestadels i kombination med andra element, medan kisel utgör 28,5 %. Väte, det vanligaste elementet i universum, utgör endast 0,14 % av jordskorpan.
Massförekomsten av de nio vanligaste grundämnena i jordskorpan är ungefär
Andra element förekommer i koncentrationer under 0,15 %.
Grundämnen som finns på jorden och Mars är exakt desamma.
Ungefär 96 % av kroppsvikten består av endast fyra element – syre, kol, väte och kväve.
Kalcium, fosfor, magnesium, natrium, kalium, klor och svavel är makronäringsämnen eller grundämnen som kroppen behöver i betydande mängder. De återstående grundämnena är spårämnen, till exempel kobolt, litium, mangan, selen, jod, koppar etc. Dessa anses vara nödvändiga för livet. Varje mängd på 0,01 % eller mindre betraktas som ett spårämne.
Den minsta partikeln i ett grundämne är 'atom' och varje enskild atom består av mindre partiklar - elektroner, protoner och neutroner. Antalet protoner i varje atom kallas atomnummer. Det är ett viktigt tal i ett grundämne. Varje grundämne har ett unikt atomnummer. Väte är det första grundämnet och har en proton, så det har atomnumret 1. Guld har 79 protoner i varje atom och har atomnumret 79. Grundämnen i sitt standardtillstånd har också samma antal elektroner som protoner.
Om mer än en typ av atom är närvarande är ett ämne inte ett grundämne. Föreningar och legeringar är inte grundämnen.
En kemisk förening är ett kemiskt ämne som består av många identiska molekyler som består av atomer från mer än ett grundämne som hålls samman av kemiska bindningar. Till exempel är rent vatten en kemisk förening som är uppbyggd av två grundämnen – väte och syre. Förhållandet mellan väte och syre i vatten är alltid 2:1.
En legering är ett ämne som framställs genom att smälta två eller flera element tillsammans, varav minst ett är metall. Exempel på vanliga legeringar – Stål, en kombination av järn (metall) och kol (icke-metall); brons, en kombination av koppar (metall) och tenn (metall); och mässing, en kombination av koppar (metall) och zink (metall).
På liknande sätt är en grupp elektroner och neutroner inte grundämnen. En partikel måste innehålla protoner för att vara ett exempel på ett grundämne.
Icke-element inkluderar – vatten, stål, elektroner och mässing.
Även om alla grundämnen är uppbyggda av samma typ av atomer, kan de fortfarande förekomma i olika former. Beroende på deras temperatur kan de vara fasta, flytande eller gasformiga. De kan också anta olika former beroende på hur tätt atomerna är packade tillsammans. Dessa kallas allotroper. Ett exempel på detta är kol. Beroende på hur kolatomerna passar ihop kan de bilda diamant, kol eller grafit. Ibland har atomer av samma grundämne ett annat antal neutroner, dessa kallas isotoper. Vi kommer att lära oss mer om isotoper i en separat lektion, Isotoper.
