Bạn có thích bánh quy sô cô la chip không? Hầu hết chúng ta đều thích. Cũng giống như bánh quy sô cô la chip được làm từ nhiều nguyên liệu khác nhau - bột mì, đường, ca cao, bột nở và sô cô la chip, mọi thứ trên thế giới này đều được tạo thành từ nhiều nguyên liệu khác nhau. Những nguyên liệu này được gọi là nguyên tố, và chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về "nguyên tố" trong bài học này.
Mục tiêu học tập
Chúng ta hãy bắt đầu nhé.
Nguyên tố là một chất tinh khiết được tạo thành từ một loại nguyên tử duy nhất và không thể bị phân hủy thành các chất hóa học đơn giản hơn. Nguyên tố là nền tảng cho mọi vật chất còn lại trên thế giới.
Ví dụ về các nguyên tố bao gồm sắt, oxy, hydro, vàng và heli.
Có 118 nguyên tố hóa học khác nhau, mặc dù chỉ có 98 nguyên tố được tìm thấy tự nhiên trên Trái Đất. Tất cả 118 nguyên tố này được biểu diễn trên một biểu đồ chuẩn gọi là Bảng Tuần hoàn các Nguyên tố Hóa học. Nói một cách đơn giản, bảng tuần hoàn là một cách liệt kê các nguyên tố. Nó trông như thế này:
Hydro là nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ. Nó cũng là nguyên tố nhẹ nhất.
Heli là nguyên tố phổ biến thứ hai trong vũ trụ nhưng lại rất hiếm trên Trái Đất.
Những loại khí này được sử dụng trong khinh khí cầu vì chúng nhẹ hơn không khí và có thể tạo lực đẩy cho khinh khí cầu bay lên và lơ lửng trong khí quyển.
Mỗi nguyên tố được biểu thị bằng một hoặc hai chữ cái, trong đó chữ cái đầu tiên luôn được viết hoa, và nếu có chữ cái thứ hai, nó được viết thường. Ví dụ, ký hiệu của Hydro là \(H\) và ký hiệu của Carbon là \(C\) . Một số mã chữ cái bắt nguồn từ thuật ngữ Latin, chẳng hạn như ký hiệu của Natri ( \(Na\) ) bắt nguồn từ từ Latin 'natrium', có nghĩa là natri cacbonat.
Các nguyên tố hóa học được chia thành ba loại: kim loại, á kim và phi kim.
Kim loại, thường được tìm thấy ở phía bên trái của bảng tuần hoàn, là
Nhôm, sắt, đồng, vàng, thủy ngân và chì là những kim loại.
Ngược lại, các phi kim loại được tìm thấy ở phía bên phải của bảng tuần hoàn là:
Ví dụ về các nguyên tố phi kim loại bao gồm cacbon và oxy.
Á kim có một số đặc điểm của kim loại và một số đặc điểm của phi kim. Sáu á kim thường được biết đến là bo, silic, germani, asen, antimon và telua.
Các nguyên tố rất đa dạng về độ phong phú. Trong toàn bộ vũ trụ, nguyên tố phổ biến nhất là hydro (khoảng 90%), tiếp theo là heli (phần lớn 10% còn lại). Tất cả các nguyên tố khác đều có mặt với hàm lượng tương đối nhỏ hơn, theo những gì chúng ta có thể phát hiện.
Trên hành tinh Trái đất, oxy chiếm 46,1% khối lượng vỏ Trái đất, chủ yếu kết hợp với các nguyên tố khác, trong khi silic chiếm 28,5%. Hydro, nguyên tố phổ biến nhất trong vũ trụ, chỉ chiếm 0,14% vỏ Trái đất.
Sự phong phú về khối lượng của chín nguyên tố phổ biến nhất trong lớp vỏ Trái Đất là khoảng
Các nguyên tố khác chiếm tỷ lệ dưới 0,15%
Các nguyên tố được tìm thấy trên Trái Đất và Sao Hỏa hoàn toàn giống nhau.
Khoảng 96% trọng lượng cơ thể chỉ bao gồm bốn nguyên tố – oxy, carbon, hydro và nitơ.
Canxi, phốt pho, magie, natri, kali, clo và lưu huỳnh là các chất dinh dưỡng đa lượng hoặc các nguyên tố mà cơ thể cần với số lượng đáng kể. Các nguyên tố còn lại là các nguyên tố vi lượng, ví dụ như coban, liti, mangan, selen, iốt, đồng, v.v. Chúng được coi là cần thiết cho sự sống. Bất kỳ hàm lượng nào từ 0,01% trở xuống đều được coi là nguyên tố vi lượng.
Hạt nhỏ nhất của một nguyên tố là 'nguyên tử', và mỗi nguyên tử riêng lẻ được tạo thành từ các hạt nhỏ hơn - electron, proton và neutron. Số proton trong mỗi nguyên tử được gọi là số hiệu nguyên tử. Đây là một con số quan trọng trong một nguyên tố. Mỗi nguyên tố có một số hiệu nguyên tử riêng. Hydro là nguyên tố đầu tiên và có một proton, vì vậy nó có số hiệu nguyên tử là 1. Vàng có 79 proton trong mỗi nguyên tử và có số hiệu nguyên tử là 79. Các nguyên tố ở trạng thái chuẩn của chúng cũng có cùng số electron với proton.
Nếu có nhiều hơn một loại nguyên tử, một chất không phải là nguyên tố. Hợp chất và hợp kim không phải là nguyên tố.
Hợp chất hóa học là một chất hóa học được tạo thành từ nhiều phân tử giống hệt nhau, được tạo thành từ các nguyên tử của nhiều nguyên tố khác nhau, liên kết với nhau bằng liên kết hóa học. Ví dụ, nước tinh khiết là một hợp chất hóa học được tạo thành từ hai nguyên tố - hydro và oxy. Tỷ lệ hydro so với oxy trong nước luôn là 2:1.
Hợp kim là vật liệu được tạo ra bằng cách nung chảy hai hoặc nhiều nguyên tố với nhau, trong đó ít nhất một nguyên tố là kim loại. Ví dụ về các hợp kim phổ biến – Thép, hỗn hợp của sắt (kim loại) và cacbon (phi kim loại); đồng thau, hỗn hợp của đồng (kim loại) và thiếc (kim loại); và đồng thau, hỗn hợp của đồng (kim loại) và kẽm (kim loại).
Tương tự, một nhóm electron và neutron không phải là nguyên tố. Một hạt phải chứa proton mới được coi là một nguyên tố.
Các nguyên tố không phải nguyên tố bao gồm – nước, thép, electron và đồng thau.
Mặc dù tất cả các nguyên tố đều được tạo thành từ cùng một loại nguyên tử, chúng vẫn có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau. Tùy thuộc vào nhiệt độ, chúng có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí. Chúng cũng có thể có nhiều dạng khác nhau tùy thuộc vào mức độ liên kết chặt chẽ của các nguyên tử. Chúng được gọi là dạng thù hình. Một ví dụ về dạng thù hình này là cacbon. Tùy thuộc vào cách các nguyên tử cacbon liên kết với nhau, chúng có thể tạo thành kim cương, than đá hoặc than chì. Đôi khi, các nguyên tử của cùng một nguyên tố có số nơtron khác nhau, được gọi là đồng vị. Chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về đồng vị trong một bài học riêng về Đồng vị.
