Ви любите шоколадне печиво? Більшість із нас так і робить. Подібно до того, як ваше шоколадне печиво складається з різних інгредієнтів - борошна, цукру, какао, розпушувача та шоколадної стружки, все в цьому світі складається з різних інгредієнтів. Ці інгредієнти називаються елементами, і ми збираємося дослідити більше про «елементи» в цьому уроці.
Мета навчання
Давайте розпочнемо.
Елемент — це чиста речовина, яка складається з одного типу атомів і не може бути розкладена на простіші хімічні речовини. Елементи є будівельними блоками для всієї решти матерії у світі.
Приклади елементів включають залізо, кисень, водень, золото та гелій.
Існує 118 різних елементів, хоча лише 98 з них зустрічаються в природі на Землі. Усі 118 елементів представлені на стандартній таблиці елементів, яка називається Періодичною таблицею елементів. Простіше кажучи, періодична таблиця - це спосіб переліку елементів. Це виглядає так:
Водень є найпоширенішим елементом у Всесвіті. Це також найлегший елемент.
Гелій є другим за поширеністю елементом у Всесвіті, але дуже рідко зустрічається на Землі.
Ці гази використовуються на повітряних кулях, тому що вони легші за повітря і можуть надати повітряній кулі плавучість, щоб вона піднялася й попливла в атмосфері.
Кожен елемент позначається кодом з однієї або двох літер, де перша буква завжди велика, а якщо є друга літера, вона пишеться малими. Наприклад, символом водню є H, а символом вуглецю є C. Деякі літерні коди походять із латинської термінології, наприклад символ натрію (Na) походить від латинського слова «natrium», що означає карбонат натрію.
Хімічні елементи поділяються на три групи - метали, металоїди та неметали.
Метали, як правило, знаходяться в лівій частині періодичної таблиці
Алюміній, залізо, мідь, золото, ртуть, свинець — метали.
Навпаки, неметали, які знаходяться в правій частині періодичної таблиці, це:
Приклади елементарних неметалів включають вуглець і кисень.
Металоїди мають деякі характеристики металів і деякі характеристики неметалів. Шість загальновизнаних металоїдів - це бор, кремній, германій, миш'як, сурма і телур.
Елементи дуже різноманітні за кількістю. У Всесвіті в цілому найпоширенішим елементом є водень (близько 90%), за ним йде гелій (більшість із решти 10%). Усі інші елементи присутні у відносно менших кількостях, наскільки ми можемо виявити.
На планеті Земля кисень становить 46,1% маси земної кори, в основному в поєднанні з іншими елементами, тоді як кремній становить 28,5%. Водень, найпоширеніший елемент у Всесвіті, становить лише 0,14% земної кори.
Масова поширеність дев’яти найпоширеніших елементів у земній корі становить приблизно
Інші елементи містять менше 0,15%
Елементи, знайдені на Землі та Марсі, абсолютно однакові.
Приблизно 96% маси тіла складається лише з чотирьох елементів – кисню, вуглецю, водню та азоту.
Кальцій, фосфор, магній, натрій, калій, хлор і сірка є макроелементами або елементами, які потрібні організму у значній кількості. Решта елементів - це мікроелементи, наприклад, кобальт, літій, марганець, селен, йод, мідь та ін. Вони вважаються необхідними для життя. Будь-яка кількість 0,01% або менше вважається мікроелементом.
Найменшою частинкою елемента є «атом», і кожен окремий атом складається з менших частинок — електронів, протонів і нейтронів. Число протонів у кожному атомі називається атомним номером. Це важливе число в елементі. Кожен елемент має унікальний атомний номер. Водень є першим елементом і має один протон, тому він має атомний номер 1. Золото має 79 протонів у кожному атомі та має атомний номер 79. Елементи у своєму стандартному стані також мають таку ж кількість електронів, як і протони.
Якщо присутній більше одного типу атомів, речовина не є елементом. Сполуки та сплави не є елементами.
Хімічна сполука — це хімічна речовина, що складається з багатьох ідентичних молекул, що складаються з атомів більш ніж одного елемента, укріплених разом хімічними зв’язками. Наприклад, чиста вода – це хімічна сполука, що складається з двох елементів – водню та кисню. Співвідношення водню до кисню у воді завжди 2:1.
Сплав - це речовина, отримана плавленням двох або більше елементів, принаймні один з яких є металом. Приклади поширених сплавів – сталь, комбінація заліза (метал) і вуглецю (неметал); бронза, поєднання міді (метал) і олова (метал); і латунь поєднання міді (метал) і цинку (метал).
Так само група електронів і нейтронів не є елементами. Частинка повинна містити протони, щоб бути прикладом елемента.
До неелементів належать вода, сталь, електрони та латунь.
Незважаючи на те, що всі елементи складаються з атомів одного типу, вони можуть мати різні форми. Залежно від температури вони бувають твердими, рідкими або газоподібними. Вони також можуть приймати різні форми залежно від того, наскільки щільно атоми упаковані один до одного. Вони називаються алотропами. Одним із прикладів цього є вуглець. Залежно від того, як атоми вуглецю підходять один до одного, вони можуть утворювати алмаз, вугілля або графіт. Іноді атоми одного елемента мають різну кількість нейтронів, які називаються ізотопами. Детальніше про ізотопи ми дізнаємося в окремому уроці Ізотопи.
