Химический элемент

Химические элементы упорядочены в таблице Менделеева

– Химический элемент химическое вещество , которое не может быть расщеплено на другие вещества в результате химических реакций . Основной частицей, составляющей химический элемент, является атом . Элементы идентифицируются по количеству протонов в их ядре, элемента известный как атомный номер . Например, атомный номер кислорода равен 8, что означает, что каждый атом кислорода имеет в ядре 8 протонов. Атомы одного и того же элемента могут иметь разное количество нейтронов в ядрах, известных как изотопы элемента. Два или более атома могут объединяться, образуя молекулы . Химические соединения — это молекулы, состоящие из атомов разных элементов, а смеси содержат атомы разных элементов, не обязательно объединенных в молекулы. Атомы могут превращаться в различные элементы в ядерных реакциях , которые изменяют атомный номер атома.

Почти вся барионная материя во Вселенной состоит из элементов (редким исключением являются нейтронные звезды ). Когда различные элементы подвергаются химическим реакциям, атомы перестраиваются в новые соединения, удерживаемые вместе химическими связями . Лишь немногие элементы, такие как серебро и золото , встречаются в несвязанном виде в виде относительно чистых самородных минералов . Почти все другие встречающиеся в природе элементы встречаются на Земле в виде соединений или смесей. Воздух в основном представляет собой смесь молекулярного азота и кислорода , хотя он содержит соединения, включая углекислый газ и воду , а также атомарный аргон , благородный газ , который химически инертен и поэтому не вступает в химические реакции.

История открытия и использования элементов началась с ранних человеческих обществ , которые обнаружили природные минералы, такие как углерод , сера , медь и золото (хотя современная концепция элемента еще не была понята). Попытки классифицировать подобные материалы привели к появлению концепций классических элементов , алхимии и подобных теорий на протяжении всей истории. Большая часть современного понимания элементов сложилась на основе работ Дмитрия Менделеева , русского химика, который опубликовал первую узнаваемую таблицу Менделеева в 1869 году. Эта таблица организует элементы путем увеличения атомного номера в строки (« периоды »), в которых столбцы («периоды») группы ») имеют повторяющиеся («периодические») физические и химические свойства . Таблица Менделеева суммирует различные свойства элементов, позволяя химикам устанавливать взаимосвязи между ними и делать прогнозы относительно еще не открытых элементов и потенциальных новых соединений.

К ноябрю 2016 года Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) признал в общей сложности 118 элементов. Первые 94 элемента встречаются на Земле в природе , а остальные 24 представляют собой синтетические элементы, образующиеся в результате ядерных реакций. За исключением нестабильных радиоактивных элементов (радиоэлементов), которые быстро распадаются , почти все элементы доступны в промышленности в различных количествах. Открытие и синтез новых элементов является постоянной областью научных исследований.

Описание

Самые легкие элементы — водород и гелий , оба созданы в результате нуклеосинтеза Большого взрыва в первые 20 минут существования Вселенной. в соотношении примерно 3:1 по массе (или 12:1 по количеству атомов), наряду с крошечными следами следующих двух элементов, лития и бериллия . Почти все остальные элементы, встречающиеся в природе, были получены различными естественными методами нуклеосинтеза . На Земле небольшие количества новых атомов естественным образом производятся в результате нуклеогенных реакций или космогенных процессов, таких как расщепление космических лучей . Новые атомы также естественным образом производятся на Земле в виде радиогенных дочерних изотопов продолжающихся процессов радиоактивного распада, таких как альфа-распад , бета-распад , спонтанное деление , кластерный распад и другие более редкие виды распада.

Из 94 встречающихся в природе элементов каждый с атомными номерами от 1 до 82 имеет хотя бы один стабильный изотоп (за исключением технеция , элемента 43, и прометия , элемента 61, которые не имеют стабильных изотопов). Стабильными считаются те изотопы, радиоактивный распад которых еще не наблюдался. Элементы с атомными номерами от 83 до 94 нестабильны до такой степени, что можно обнаружить радиоактивный распад всех изотопов. Некоторые из этих элементов, особенно висмут (атомный номер 83), торий (атомный номер 90) и уран (атомный номер 92), имеют один или несколько изотопов с периодом полураспада, достаточно длинным, чтобы выжить в качестве остатков взрывного звездного нуклеосинтеза , который произвел тяжелые металлы до образования нашей Солнечной системы . При более чем 1,9 × 10 ¹⁹ лет, что более чем в миллиард раз превышает предполагаемый возраст Вселенной, висмут-209 имеет самый длинный известный период полураспада альфа-распада среди всех изотопов и почти всегда считается равным 80 стабильным элементам. Самые тяжелые элементы (кроме плутония, элемент 94) подвергаются радиоактивному распаду с периодом полураспада настолько коротким, что они не встречаются в природе и должны быть синтезированы .

Сейчас известно 118 элементов. В этом контексте «известный» означает наблюдаемый достаточно хорошо, даже по нескольким продуктам распада, чтобы его можно было отличить от других элементов. Совсем недавно о синтезе элемента 118 (с тех пор названного оганессоном ) сообщалось в октябре 2006 года, а о синтезе элемента 117 ( теннессина ) — в апреле 2010 года. Из этих 118 элементов 94 встречаются на Земле в природе. Шесть из них встречаются в экстремальных следовых количествах: технеций , атомный номер 43; прометий , номер 61; астат , номер 85; франций , номер 87; нептуний , номер 93; и плутоний , номер 94. Эти 94 элемента были обнаружены во Вселенной в целом, в спектрах звезд, а также в сверхновых, где вновь образуются короткоживущие радиоактивные элементы. Первые 94 элемента были обнаружены непосредственно на Земле как первичные нуклиды, образовавшиеся в результате формирования Солнечной системы , или как естественные продукты деления или трансмутации урана и тория.

Остальные 24 более тяжелых элемента, не обнаруженных сегодня ни на Земле, ни в астрономических спектрах, созданы искусственно: все они радиоактивны, с коротким периодом полураспада; если какие-либо из этих элементов присутствовали при формировании Земли, они наверняка полностью распались, а если и присутствуют в новых, то в количествах, слишком малых, чтобы их можно было заметить. Технеций был первым предположительно неприродным элементом, синтезированным в 1937 году, хотя с тех пор следовые количества технеция были обнаружены в природе (а также этот элемент, возможно, был открыт естественным путем в 1925 году). Эта модель искусственного производства и последующего естественного открытия была повторена с некоторыми другими радиоактивными редкими элементами естественного происхождения.

Список элементов доступен по названию, атомному номеру, плотности, температуре плавления, температуре кипения и химическому символу , а также энергии ионизации . Нуклиды стабильных и радиоактивных элементов также доступны в виде списка нуклидов , отсортированных по продолжительности периода полураспада для нестабильных элементов. Одним из наиболее удобных и, конечно, наиболее традиционных представлений элементов является таблица Менделеева, в которой группируются элементы со схожими химическими свойствами (и обычно также со схожей электронной структурой).

Атомный номер

Основная статья: Атомный номер

Атомный номер элемента равен числу протонов в каждом атоме и определяет элемент. Например, все атомы углерода содержат в своем атомном ядре 6 протонов ; следовательно, атомный номер углерода равен 6. Атомы углерода могут иметь разное количество нейтронов; Атомы одного и того же элемента, имеющие разное количество нейтронов, известны как изотопы элемента.

Число протонов в ядре определяет и его электрический заряд , который, в свою очередь, определяет количество электронов атома в его неионизированном состоянии. Электроны помещаются на атомные орбитали атома , которые определяют химические свойства . Количество нейтронов в ядре обычно очень мало влияет на химические свойства элемента; за исключением водорода (для которого кинетический изотопный эффект значителен). Таким образом, все изотопы углерода имеют почти одинаковые химические свойства, поскольку все они имеют шесть электронов, хотя у них может быть от 6 до 8 нейтронов. Вот почему атомный номер, а не массовое число или атомный вес , считается идентифицирующей характеристикой элемента.

Символ атомного номера Z. —

изотопы

Основные статьи: Изотоп , Соотношение стабильных изотопов и Список нуклидов.

Изотопы — это атомы одного и того же элемента (то есть с одинаковым числом протонов в ядре), но имеющие разное количество нейтронов . Так, например, существует три основных изотопа углерода. Все атомы углерода имеют 6 протонов, но могут иметь 6, 7 или 8 нейтронов. Поскольку массовые числа этих изотопов равны 12, 13 и 14 соответственно, эти три изотопа известны как углерод-12 , углерод-13 и углерод-14 ( ¹² С, ¹³ С и ¹⁴ С). Природный углерод представляет смесь собой ¹² С (около 98,9%), ¹³ C (около 1,1%) и около 1 атома на триллион ¹⁴ С.

Большинство (66 из 94) встречающихся в природе элементов имеют более одного стабильного изотопа. За исключением изотопов водорода (которые сильно отличаются друг от друга по относительной массе, достаточной для того, чтобы вызывать химические эффекты), изотопы данного элемента химически почти неотличимы.

Все элементы имеют радиоактивные изотопы (радиоизотопы); большинство этих радиоизотопов не встречаются в природе. Радиоизотопы обычно распадаются на другие элементы посредством альфа-распада , бета-распада или обратного бета-распада ; некоторые изотопы наиболее тяжелых элементов также подвергаются спонтанному делению . Изотопы, которые не являются радиоактивными, называются «стабильными» изотопами. Все известные стабильные изотопы встречаются в природе (см. Первичный нуклид ). Многие радиоизотопы, не встречающиеся в природе, были охарактеризованы после искусственного получения. Некоторые элементы не имеют стабильных изотопов и состоят только из радиоизотопов: в частности, элементами без каких-либо стабильных изотопов являются технеций (атомный номер 43), прометий (атомный номер 61) и все наблюдаемые элементы с атомным номером больше 82.

Из 80 элементов, имеющих хотя бы один стабильный изотоп, 26 имеют только один стабильный изотоп. Среднее количество стабильных изотопов для 80 стабильных элементов составляет 3,1 стабильного изотопа на элемент. Наибольшее количество стабильных изотопов для одного элемента — 10 (для олова — элемент 50).

Изотопная масса и атомная масса

Основные статьи: атомная масса и относительная атомная масса

Массовое число элемента A — это количество нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Различные изотопы данного элемента различаются по массовому числу, которое записывается в виде верхнего индекса слева от химического символа (например, ²³⁸ У). Массовое число всегда является целым числом и имеет единицы «нуклоны». Таким образом, магний-24 (24 — массовое число) представляет собой атом с 24 нуклонами (12 протонов и 12 нейтронов).

В то время как массовое число просто подсчитывает общее количество нейтронов и протонов и, таким образом, является целым числом, атомная масса конкретного изотопа (или «нуклида») элемента представляет собой массу одного атома этого изотопа и обычно выражается в дальтонах (обозначение: Да) или универсальных атомных единицах массы (обозначение: у). Его относительная атомная масса представляет собой безразмерное число, равное атомной массе, разделенной на константу атомной массы , равную 1 Да. Вообще массовое число данного нуклида незначительно отличается по значению от его относительной атомной массы, поскольку масса каждого протона и нейтрона не составляет точно 1 Да; поскольку электроны вносят меньшую долю в атомную массу, поскольку число нейтронов превышает число протонов; и из-за энергии связи ядра и энергии связи электронов. Например, атомная масса хлора-35 до пяти значащих цифр составляет 34,969 Да, а хлора-37 — 36,966 Да. Однако относительная атомная масса каждого изотопа довольно близка к его массовому числу (всегда в пределах 1%). Единственный изотоп, атомная масса которого равна точно натуральное число это ¹² С, имеющий массу 12 Да; потому что дальтон определяется как 1/12 массы свободного нейтрального атома углерода-12 в основном состоянии.

Стандартный атомный вес (обычно называемый «атомным весом») элемента представляет собой среднее значение атомных масс всех изотопов химического элемента, обнаруженных в определенной среде, взвешенных по изотопному содержанию относительно единицы атомной массы. Это число может быть дробью, не близкой к целому числу. Например, относительная атомная масса хлора составляет 35,453 ед., что сильно отличается от целого числа, так как в среднем содержит около 76% хлора-35 и 24% хлора-37. Всякий раз, когда значение относительной атомной массы отличается более чем на ~ 1% от целого числа, это происходит из-за эффекта усреднения, поскольку в образце этого элемента естественным образом присутствуют значительные количества более чем одного изотопа.

Химически чистый и изотопно чистый

Химики и ученые-ядерщики имеют разные определения чистого элемента . В химии чистый элемент означает вещество, все атомы которого (или на практике почти все) имеют одинаковый атомный номер или количество протонов . Однако ученые-ядерщики определяют чистый элемент как элемент, состоящий только из одного изотопа.

Например, медная проволока имеет химическую чистоту 99,99%, если 99,99% ее атомов состоят из меди и содержат по 29 протонов в каждом. Однако она не является изотопно чистой, поскольку обычная медь состоит из двух стабильных изотопов, 69%. ⁶³ С и 31% ⁶⁵ Cu с разным числом нейтронов. Однако чистое золото будет как химически, так и изотопно чистым, поскольку обычное золото состоит только из одного изотопа: ¹⁹⁷ В.

Аллотропы

Основная статья: Аллотропия

Атомы химически чистых элементов могут химически связываться друг с другом более чем одним способом, что позволяет чистому элементу существовать в нескольких химических структурах ( пространственном расположении атомов ), известных как аллотропы , которые различаются по своим свойствам. Например, углерод можно найти в виде алмаза , который имеет тетраэдрическую структуру вокруг каждого атома углерода; графит , имеющий слои атомов углерода гексагональной структуры, наложенные друг на друга; графен , представляющий собой один очень прочный слой графита; фуллерены , имеющие почти сферическую форму; и углеродные нанотрубки , представляющие собой трубки с гексагональной структурой (даже они могут отличаться друг от друга электрическими свойствами). Способность элемента существовать в одной из многих структурных форм известна как «аллотропия».

Эталонное состояние элемента определяется по соглашению, обычно как термодинамически наиболее стабильный аллотроп и физическое состояние при давлении 1 бар и заданной температуре (обычно при 298,15 К). Однако для фосфора эталонным состоянием является белый фосфор, хотя он не является самым стабильным аллотропом, а эталонным состоянием для углерода является графит, поскольку структура графита более стабильна, чем у других аллотропов. В термохимии элемент определяется как имеющий энтальпию образования нулевую в исходном состоянии.

Характеристики

К элементам можно широко применять несколько видов описательных классификаций, включая рассмотрение их общих физических и химических свойств, их состояний вещества в знакомых условиях, их температур плавления и кипения, их плотности, их кристаллических структур как твердых тел и их происхождения.

Общие свойства

Для характеристики общих физических и химических свойств химических элементов обычно используются несколько терминов. Первое различие проводится между металлами , которые легко проводят электричество , неметаллами , которые этого не делают, и небольшой группой ( металлоидами ), имеющими промежуточные свойства и часто ведущими себя как полупроводники .

Более уточненная классификация часто представлена ​​в цветных представлениях таблицы Менделеева. Эта система ограничивает термины «металл» и «неметалл» только некоторыми из более широко определяемых металлов и неметаллов, добавляя дополнительные термины для определенных наборов более широко рассматриваемых металлов и неметаллов. Версия этой классификации, используемая в представленных здесь таблицах Менделеева, включает: актиниды , щелочные металлы , щелочноземельные металлы , галогены , лантаноиды , переходные металлы , постпереходные металлы , металлоиды , химически активные неметаллы и благородные газы . В этой системе щелочные, щелочноземельные и переходные металлы, а также лантаноиды и актиниды представляют собой особые группы металлов, рассматриваемые в более широком смысле. Точно так же химически активные неметаллы и благородные газы являются неметаллами в более широком смысле. В некоторых представлениях галогены не выделяются: астат идентифицируется как металлоид, а другие идентифицируются как неметаллы.

Состояния материи

Еще одним широко используемым основным различием между элементами является их состояние вещества (фаза), будь то твердое , жидкое или газообразное , при стандартной температуре и давлении (STP). Большинство элементов при СТП представляют собой твердые вещества, а некоторые — газы. Только бром и ртуть являются жидкими при температуре 0 градусов Цельсия (32 градуса по Фаренгейту) и давлении в 1 атмосферу; цезий и галлий при этой температуре являются твердыми, но плавятся при 28,4°C (83,2°F) и 29,8°C (85,6°F) соответственно.

Точки плавления и кипения

плавления и Точки кипения , обычно выражаемые в градусах Цельсия при давлении в одну атмосферу, обычно используются для характеристики различных элементов. Хотя для большинства элементов они известны, одно или оба этих измерения все еще не определены для некоторых радиоактивных элементов, доступных лишь в небольших количествах. Поскольку гелий остается жидкостью даже при абсолютном нуле атмосферного давления, в общепринятых представлениях он имеет только температуру кипения, а не плавления.

Плотность

Основная статья: Плотности элементов (страница данных)

Плотность ( при выбранной стандартной температуре и давлении STP) часто используется для характеристики элементов. Плотность часто выражают в граммах на кубический сантиметр (г/см). ³ ). Поскольку некоторые элементы представляют собой газы при обычно встречающихся температурах, их плотности обычно указывают для их газообразных форм; в сжиженном или затвердевшем состоянии газообразные элементы имеют плотность, аналогичную плотности других элементов.

Если элемент имеет аллотропы с разной плотностью, в сводных презентациях обычно выбирается один репрезентативный аллотроп, тогда как плотности для каждого аллотропа могут быть указаны там, где предоставляется более подробная информация. Например, три знакомых аллотропа углерода ( аморфный углерод , графит и алмаз ) имеют плотности 1,8–2,1, 2,267 и 3,515 г/см. ³ , соответственно.

Кристаллические структуры

Основная статья: Кристаллическая структура

Изученные к настоящему времени элементы в виде твердых образцов имеют восемь видов кристаллических структур : кубическую , объемноцентрированную кубическую , гранецентрированную кубическую, гексагональную , моноклинную , орторомбическую , ромбоэдрическую и тетрагональную . Для некоторых синтетически полученных трансурановых элементов доступные образцы были слишком малы для определения кристаллической структуры.

Возникновение и происхождение на Земле

Основная статья: Распространенность элементов в земной коре

Химические элементы также можно классифицировать по их происхождению на Земле: первые 94 считаются встречающимися в природе, тогда как элементы с атомными номерами выше 94 были произведены только искусственно с помощью ядерных реакций, созданных человеком.

Из 94 встречающихся в природе элементов 83 считаются первичными и либо стабильными , либо слаборадиоактивными. Самые долгоживущие изотопы остальных 11 элементов имеют период полураспада, слишком короткий для того, чтобы они могли присутствовать в начале Солнечной системы, и поэтому считаются переходными элементами. Из этих 11 переходных элементов пять ( полоний , радон , радий , актиний и протактиний являются относительно распространенными продуктами распада тория ) и урана . Остальные шесть переходных элементов (технеций, прометий, астат, франций , нептуний и плутоний ) встречаются лишь изредка, как продукты редких режимов распада или процессов ядерных реакций с участием урана или других тяжелых элементов.

Элементы с атомными номерами от 1 до 82, за исключением 43 (технеций) и 61 (прометий), имеют по крайней мере один изотоп, для которого не наблюдалось радиоактивного распада. Однако согласно прогнозам, стабильные по наблюдениям изотопы некоторых элементов (таких как вольфрам и свинец ) будут слегка радиоактивными с очень длительным периодом полураспада: например, период полураспада, предсказанный для наблюдательно стабильных изотопов свинца, колеблется от 10 ³⁵ до 10 ¹⁸⁹ годы. Элементы с атомными номерами 43, 61 и 83–94 достаточно нестабильны, чтобы можно было обнаружить их радиоактивный распад. Три из этих элементов, висмут (элемент 83), торий (90) и уран (92), имеют один или несколько изотопов с периодом полураспада, достаточно длительным, чтобы выжить в качестве остатков взрывного звездного нуклеосинтеза , в результате которого были произведены тяжелые элементы до образования Солнечная система. Например, при более чем 1,9 × 10 ¹⁹ лет, что более чем в миллиард раз превышает предполагаемый возраст Вселенной, висмут-209 имеет самый длинный из известных альфа-распада . изотопов период полураспада Последние 24 элемента (кроме плутония, элемент 94) подвергаются радиоактивному распаду с коротким периодом полураспада и не могут производиться как дочерние элементы более долгоживущих элементов, и поэтому, как известно, вообще не встречаются в природе.

Периодическая таблица

Основная статья: Таблица Менделеева

Периодическая таблица

Группа	1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	Водород и щелочные металлы	Щелочноземельные металлы												Испытания	Тетрелы	Pnicto­gens	Chal­co­gens	Halo­gens	Благородный газы
Период 1	Hydro­gen 1 H 1.0080																		He­lium 2 He 4.0026
2	Lith­ium 3 Li 6.94	Beryl­lium 4 Be 9.0122												Бор 5 Б 10.81	Углерод 6 С 12.011	Nitro­gen 7 N 14.007	Oxy­gen 8 O 15.999	Fluor­ine 9 F 18.998	Неон 10 Нет 20 180
3	So­dium 11 Na 22.990	Magne­sium 12 Mg 24.305												Alumin­ium 13 Al 26.982	Sili­con 14 Si 28.085	Phos­phorus 15 P 30.974	Сера 16 С 32.06	Chlor­ine 17 Cl 35.45	Аргон 18 Ар 39,95
4	Potas­sium 19 K 39.098	Cal­cium 20 Ca 40.078		Scan­dium 21 Sc 44.956	Tita­nium 22 Ti 47.867	Vana­dium 23 V 50.942	Chrom­ium 24 Cr 51.996	Manga­nese 25 Mn 54.938	Железо 26 Fe 55,845	Кобальт 27 Ко 58,933	Никель 28 Ni 58,693	Медь 29 Cu 63,546	Цинк 30 Zn 65,38	Галлий 31 Ga 69,723	Germa­nium 32 Ge 72.630	Мышьяк 33 Ас 74,922	Sele­nium 34 Se 78.971	Бром 35 руб. 79.904	Kryp­ton 36 Kr 83.798
5	Rubid­ium 37 Rb 85.468	Stront­ium 38 Sr 87.62		Иттрий 39 Y 88.906	Zirco­nium 40 Zr 91.224	Nio­bium 41 Nb 92.906	Molyb­denum 42 Mo 95.95	Tech­netium 43 Tc [97]	Ruthe­nium 44 Ru 101.07	Rho­dium 45 Rh 102.91	Pallad­ium 46 Pd 106.42	Серебро 47 Ag 107,87	Cad­mium 48 Cd 112.41	Индий 49 В 114,82	Олово 50 Сн 118,71	Anti­mony 51 Sb 121.76	Tellur­ium 52 Te 127.60	Йод 53 I 126,90	Ксенон 54 Хе 131,29
6	Cae­sium 55 Cs 132.91	Ba­rium 56 Ba 137.33		Lute­tium 71 Lu 174.97	Haf­nium 72 Hf 178.49	Tanta­lum 73 Ta 180.95	Tung­sten 74 W 183.84	Rhe­nium 75 Re 186.21	Os­mium 76 Os 190.23	Иридий 77 ИК 192,22	Plat­inum 78 Pt 195.08	Золото 79 Au 196,97	Mer­cury 80 Hg 200.59	Таллий 81 Тл 204,38	Свинец 82 Пб 207,2	Bis­muth 83 Bi 208.98	Polo­nium 84 Po [209]	Asta­tine 85 At [210]	Радон 86 Рн [222]
7	Fran­cium 87 Fr [223]	Ra­dium 88 Ra [226]		Lawren­cium 103 Lr [266]	Ruther­fordium 104 Rf [267]	Dub­nium 105 Db [268]	Sea­borgium 106 Sg [269]	Bohr­ium 107 Bh [270]	Has­sium 108 Hs [269]	Meit­nerium 109 Mt [278]	Darm­stadtium 110 Ds [281]	Roent­genium 111 Rg [282]	Coper­nicium 112 Cn [285]	Nihon­ium 113 Nh [286]	Flerov­ium 114 Fl [289]	Moscov­ium 115 Mc [290]	Liver­morium 116 Lv [293]	Tenness­ine 117 Ts [294]	Oga­nesson 118 Og [294]
				Lan­thanum 57 La 138.91	Церий 58 Ce 140,12	Praseo­dymium 59 Pr 140.91	Neo­dymium 60 Nd 144.24	Prome­thium 61 Pm [145]	Sama­rium 62 Sm 150.36	Europ­ium 63 Eu 151.96	Gadolin­ium 64 Gd 157.25	Ter­bium 65 Tb 158.93	Dyspro­sium 66 Dy 162.50	Hol­mium 67 Ho 164.93	Эрбий 68 Эр 167,26	Тулий 69 Тм 168,93	Ytter­bium 70 Yb 173.05
				Actin­ium 89 Ac [227]	Thor­ium 90 Th 232.04	Protac­tinium 91 Pa 231.04	Ura­nium 92 U 238.03	Neptu­nium 93 Np [237]	Pluto­nium 94 Pu [244]	Ameri­cium 95 Am [243]	Кюрий 96 см [247]	Berkel­ium 97 Bk [247]	Califor­nium 98 Cf [251]	Einstei­nium 99 Es [252]	Fer­mium 100 Fm [257]	Mende­levium 101 Md [258]	Nobel­ium 102 No [259]

Первозданный   от распада.   Синтетическая   граница показывает естественное появление элемента.

Стандартный атомный вес A _{r, std} (E)

• Ca: 40,078 — Сокращенное значение (неопределенность здесь опущена)
• Po: [209] — массовое число наиболее стабильного изотопа.

S-блок

f-блок

d-блок

p-блок

Свойства элементов часто обобщаются с помощью таблицы Менделеева, которая мощно и элегантно организует элементы путем увеличения атомного номера в строки ( «периоды» ), в которых столбцы ( «группы» ) имеют повторяющиеся («периодические») физические и химические свойства. характеристики. В таблице содержится 118 подтвержденных элементов по состоянию на 2021 год.

Хотя существуют более ранние предшественники этой презентации, ее изобретение обычно приписывают русскому химику Дмитрию Менделееву в 1869 году, который намеревался использовать таблицу для иллюстрации повторяющихся тенденций в свойствах элементов. Структура таблицы со временем уточнялась и расширялась по мере открытия новых элементов и разработки новых теоретических моделей для объяснения химического поведения.

Таблица Менделеева сейчас повсеместно используется в химии, предоставляя чрезвычайно полезную основу для классификации, систематизации и сравнения множества различных форм химического поведения. Таблица также нашла широкое применение в физике , геологии , биологии , материаловедении , технике , сельском хозяйстве , медицине , питании , гигиене окружающей среды и астрономии . Его принципы особенно важны в химической технологии .

Номенклатура и символы

Различные химические элементы формально идентифицируются по своим уникальным атомным номерам, принятым названиям и химическим символам .

Атомные номера

Известные элементы имеют атомные номера от 1 до 118, условно представленные арабскими цифрами . Поскольку элементы могут быть однозначно упорядочены по атомному номеру, обычно от наименьшего к наибольшему (как в периодической таблице), наборы элементов иногда обозначаются такими обозначениями, как «сквозь», «за пределами» или «от… до». , как «через железо», «за пределами урана» или «от лантана через лютеций». Термины «легкий» и «тяжелый» иногда также неофициально используются для обозначения относительных атомных номеров (не плотностей), например, «легче углерода» или «тяжелее свинца», хотя атомные массы элементов (их атомные веса или атомные массы) не всегда монотонно увеличиваются с ростом их атомных номеров.

Имена элементов

Основная статья: Наименование химических элементов

Названия различных веществ, ныне известных как элементы, предшествуют атомной теории материи, поскольку названия давались на местном уровне различными культурами различным минералам, металлам, соединениям, сплавам, смесям и другим материалам, хотя в то время не было известно, какие химические вещества какие это были элементы и какие соединения. Поскольку они были идентифицированы как элементы, существующие названия для ранее известных элементов (например, золото, ртуть, железо) сохранились в большинстве стран. Национальные различия возникли из-за названий элементов либо из-за удобства, лингвистических тонкостей, либо из-за национализма. Например, носители немецкого языка используют «Wasserstoff» (вещество воды) для «водорода», «Sauerstoff» (кислотное вещество) для «кислорода» и «Stickstoff» (удушающее вещество) для «азота»; В английском и некоторых других языках слово «натрий» используется вместо «натрий», а слово «калий» вместо «калий»; а французы, итальянцы, греки, португальцы и поляки предпочитают «азот/азот/азото» (от корней, означающих «нет жизни») вместо «азота».

В целях международного общения и торговли официальные названия химических элементов, как древних, так и недавно признанных, определяются Международным союзом теоретической и прикладной химии (IUPAC), который принял решение использовать своего рода международный английский язык, опираясь на традиционный Английские названия, даже если химический символ элемента основан на латинском или другом традиционном слове, например, в качестве названия 79-го элемента (Au) используется слово «золото», а не «аурум». ИЮПАК предпочитает британские варианты написания « алюминий » и «цезий» американским вариантам написания «алюминий» и «цезий», а американское «сера» — британскому «сульфур». Однако элементы, которые практично продавать оптом во многих странах, часто по-прежнему имеют местные национальные названия, а страны, в национальном языке которых не используется латинский алфавит , скорее всего, будут использовать названия элементов ИЮПАК.

Согласно ИЮПАК, имена элементов не являются именами собственными; поэтому полное имя элемента в английском языке не пишется с заглавной буквы, даже если оно образовано от имени собственного , как в словах «калифорний» и «эйнштейниум» . Названия изотопов также пишутся без заглавной буквы, например, углерод-12 или уран-235 . химических элементов Символы (например, Cf для калифорния и Es для эйнштейния) всегда пишутся с заглавной буквы (см. ниже).

Во второй половине 20-го века физические лаборатории смогли производить элементы с периодом полураспада, слишком коротким для того, чтобы их значительное количество могло существовать в любое время. Им также присвоены имена ИЮПАК, который обычно принимает имя, выбранное первооткрывателем. Эта практика может привести к спорному вопросу о том, какая исследовательская группа на самом деле открыла элемент, вопросу, который на значительное время задержал присвоение названий элементам с атомным номером 104 и выше. (См. споры об именах элементов ).

Предвестниками таких разногласий были националистические названия элементов в конце 19 века. Например, лютеций был назван в честь Парижа, Франция. Немцы не хотели уступать права на наименование французам, часто называя его кассиопеем . Точно так же британский первооткрыватель ниобия первоначально назвал его колумбием , имея в виду Новый Свет . Он широко использовался в американских публикациях до международной стандартизации (в 1950 году).

Химические символы

Списки текущих химических символов, символов, которые в настоящее время не используются, а также других символов, которые могут выглядеть как химические символы, см. в разделе « Химический символ» .

Конкретные элементы

До того, как химия стала наукой , алхимики разработали загадочные символы как для металлов, так и для обычных соединений. Однако они использовались как сокращения в диаграммах или процедурах; не существовало концепции объединения атомов в молекулы . Благодаря своим достижениям в атомной теории материи Джон Дальтон разработал свои собственные более простые символы, основанные на кругах, для изображения молекул.

Современная система химических обозначений была изобретена Йонсом Якобом Берцелиусом в 1814 году. В этой системе химические символы не являются простыми аббревиатурами, хотя каждый из них состоит из букв латинского алфавита . Они задуманы как универсальные символы для людей всех языков и алфавитов.

Поскольку латынь была общим языком науки во времена Берцелиуса, его символы представляли собой аббревиатуры, основанные на латинских названиях элементов (это могут быть классические латинские названия элементов, известные с античности, или неолатинские чеканки для более поздних элементов). За символами не следует точка (точка), как в случае сокращений. В большинстве случаев латинские названия элементов, используемые Берцелиусом, имеют те же корни, что и современное английское название. Например, водород имеет символ «H» от неолатинского Hydrogenium , который имеет те же греческие корни, что и английский Hydrogen . Однако в одиннадцати случаях латинские (в употреблении Берцелиуса) и английские названия элементов имеют разные корни. Восемь из них — это семь металлов древности и металлоид, также известный с древности: «Fe» (лат. Ferrum ) — железо , «Hg» (лат. Hydrargyrum ) — ртуть , «Sn» (лат. stannum ) — олово , «Au» (лат. aurum ) для золота, «Ag» (лат. argentum ) для серебра , «Pb» (лат. Plumbum ) для свинца , «Cu» (лат. cuprum ) для меди и «Sb» (лат. сурьма ) для сурьма . Три других несоответствия между неолатинскими (как использовал Берцелиус) и английскими названиями — это «Na» (неолатинский natrium ) для натрия , «K» (неолатинский калий ) для калия и «W» (неолатинский kalium) для калия вольфрамий ) для вольфрама . Эти несоответствия возникли из-за различных предложений наименования элементов в эпоху Нового времени . Первоначально Берцелиус предложил «So» и «Po» для обозначения натрия и калия, но позже в том же году он изменил символы на «Na» и «K».

Элементам, открытым после 1814 года, также были присвоены уникальные химические символы, основанные на названии элемента. Использование латыни как универсального языка науки сошло на нет, но химические названия вновь открытых элементов стали заимствоваться из языка в язык с небольшими изменениями или вообще без них. Символы элементов, обнаруженных после 1814 года, соответствуют их названиям на английском, французском (игнорируя острый ударение на ⟨é⟩ ) и немецком языке (хотя в немецком языке часто допускается альтернативное написание с ⟨k⟩ или ⟨z⟩ вместо ⟨c⟩ : например, На немецком языке название кальция может писаться как «Кальций» или «Кальций» , но его символом всегда является «Са»). Другие языки иногда изменяют написание названий элементов: испанский iterbio (иттербий), итальянский afnio (гафний), шведский московий (московий); но эти модификации не затрагивают химические символы: Yb, Hf, Mc.

Химические символы понимаются на международном уровне, когда названия элементов могут потребовать перевода. В прошлом были некоторые различия. Например, немцы в прошлом использовали «J» (от имени Йод ) для обозначения йода, но теперь используют «I» и «Йод» .

Первая буква химического символа всегда пишется заглавной буквой, как и в предыдущих примерах, а последующие буквы, если таковые имеются, всегда пишутся строчными буквами. Таким образом, символы калифорния и эйнштейния — Cf и Es.

Общие химические символы

В химических уравнениях также встречаются символы групп элементов, например в сравнительных формулах. Часто это одна заглавная буква, буквы зарезервированы и не используются для названий конкретных элементов. Например, « X » указывает на переменную группу (обычно галоген) в классе соединений, а « R » — это радикал , означающий структуру соединения, такую ​​как углеводородная цепь. Буква « Q » зарезервирована для обозначения «тепла» в химической реакции. « Y » также часто используется как общий химический символ, хотя это также символ иттрия . « Z » также часто используется как общая группа переменных. « Е » используется в органической химии для обозначения электроноакцепторной группы или электрофила ; аналогично « Ню » обозначает нуклеофил . « L » используется для обозначения общего лиганда в неорганической и металлоорганической химии . « М » также часто используется вместо обычного металла.

По крайней мере два других двухбуквенных общих химических символа также неофициально используются: « Ln » для любого лантаноида и « An » для любого актинида . « Rg » раньше использовался для обозначения любого редкого газового элемента, но теперь группа редких газов была переименована в благородные газы , а « Rg » теперь относится к рентгению .

Символы изотопов

Изотопы элемента различаются по массовому числу (общее количество протонов и нейтронов), причем это число сочетается с символом элемента. ИЮПАК предпочитает, чтобы символы изотопов записывались в надстрочных индексах, когда это практически возможно, например ¹² С и ²³⁵ U. Однако используются и другие обозначения, такие как углерод-12 и уран-235 или C-12 и U-235.

В частном случае три встречающихся в природе изотопа водорода часто обозначаются H. как ¹ H ( протий ), D для ² H ( дейтерий ) и T для ³ H ( тритий ). Это соглашение легче использовать в химических уравнениях, поскольку оно заменяет необходимость каждый раз записывать массовое число. Таким образом, формулу тяжелой воды можно записать D ₂ O вместо ² Н ₂ О.

Происхождение элементов

Предполагаемое распределение темной материи и темной энергии во Вселенной. Только часть массы и энергии, помеченная как «атомы», состоит из элементов.

Основная статья: Нуклеосинтез

Лишь около 4% общей массы Вселенной состоит из атомов или ионов и, следовательно, представлено элементами. Эта фракция составляет около 15% от всей материи, а остальная часть материи (85%) представляет собой темную материю . Природа темной материи неизвестна, но она не состоит из атомов элементов, поскольку не содержит протонов, нейтронов и электронов. (Остальная нематериальная часть массы Вселенной состоит из еще менее изученной темной энергии ).

94 встречающихся в природе элемента были произведены как минимум четырьмя классами астрофизических процессов. Большая часть водорода, гелия и очень небольшое количество лития образовались в первые несколько минут Большого взрыва . Нуклеосинтез Большого Взрыва произошел только один раз; остальные процессы продолжаются. Ядерный синтез внутри звезд производит элементы посредством звездного нуклеосинтеза, включая все элементы от углерода до железа по атомному номеру. Элементы с более высоким атомным номером, чем железо, включая тяжелые элементы, такие как уран и плутоний, производятся различными формами взрывного нуклеосинтеза в сверхновых и слияниях нейтронных звезд . Легкие элементы литий , бериллий и бор производятся в основном в результате расщепления космическими лучами (фрагментация, вызванная космическими лучами ) углерода, азота и кислорода.

На ранних стадиях Большого взрыва нуклеосинтез водорода привел к образованию водорода-1 (протия, ¹ Н) и гелий-4 ( ⁴ He), а также меньшее количество дейтерия ( ² H) и незначительные количества (порядка 10 ⁻¹⁰ ) лития и бериллия. Еще меньшие количества бора могли быть произведены в результате Большого взрыва, поскольку он наблюдался в некоторых очень старых звездах, а углерода — нет. В результате Большого взрыва не было произведено ни одного элемента тяжелее бора. В результате изначальное содержание атомов (или ионов) составляло ~75% ¹ Н, 25% ⁴ Он и 0,01% дейтерия, с лишь крошечными следами лития, бериллия и, возможно, бора. Последующее обогащение галактических гало произошло за счет звездного нуклеосинтеза и нуклеосинтеза сверхновых . Однако содержание элементов в межгалактическом пространстве все еще может очень напоминать первобытные условия, если только оно не было обогащено каким-либо образом.

Таблица Менделеева, показывающая космогенное происхождение каждого элемента Большого взрыва, а также больших или малых звезд. Маленькие звезды могут производить определенные элементы, вплоть до серы, посредством альфа-процесса . Сверхновые необходимы для быстрого производства «тяжелых» элементов (помимо железа и никеля) путем накопления нейтронов в r-процессе . Некоторые крупные звезды медленно производят другие элементы, тяжелее железа, в s-процессе ; затем они могут быть унесены в космос с выделением газа из планетарных туманностей.

На Земле (и в других местах) следовые количества различных элементов продолжают производиться из других элементов в виде продуктов процессов ядерной трансмутации . К ним относятся некоторые, образующиеся в результате космических лучей или других ядерных реакций (см. Космогенные и нуклеогенные нуклиды), а другие - продукты распада долгоживущих первичных нуклидов. Например, следовые (но обнаруживаемые) количества углерода-14 ( ¹⁴ В) постоянно производятся в воздухе космическими лучами, воздействующими на атомы азота, и аргона-40 ( ⁴⁰ Ar) постоянно образуется в результате распада изначально встречающегося, но нестабильного калия-40 ( ⁴⁰ К). Кроме того, три изначально встречающихся, но радиоактивных актинида, торий, уран и плутоний, распадаются через ряд периодически образующихся, но нестабильных элементов, таких как радий и радон , которые временно присутствуют в любом образце, содержащем эти металлы. Три других радиоактивных элемента — технеций, прометий и нептуний — встречаются в природных материалах лишь случайно, образуясь в виде отдельных атомов в результате ядерного деления ядер различных тяжелых элементов или в других редких ядерных процессах.

Помимо 94 встречающихся в природе элементов, несколько искусственных элементов было получено с помощью технологий ядерной физики . К 2016 году в результате этих экспериментов были получены все элементы до атомного номера 118.

Избыток

Основная статья: Распространенность химических элементов

Следующий график (примечание логарифмического масштаба) показывает содержание элементов в нашей Солнечной системе. В таблице показаны 12 наиболее распространенных элементов в нашей галактике (по оценкам спектроскопически), измеряемые в частях на миллион по массе . Близлежащие галактики, которые развивались по схожему пути, имеют соответствующее обогащение элементами тяжелее водорода и гелия. Более отдаленные галактики рассматриваются такими, какими они были в прошлом, поэтому содержание в них элементов кажется более близким к первичной смеси. Однако, поскольку физические законы и процессы кажутся общими во всей видимой Вселенной , ученые ожидают, что в этих галактиках эволюционировали элементы в одинаковом количестве.

Обилие элементов в Солнечной системе соответствует их происхождению в результате нуклеосинтеза в результате Большого взрыва и ряда звезд-прародителей сверхновых. Очень распространенные водород и гелий являются продуктами Большого взрыва, но следующие три элемента редки, поскольку у них было мало времени для формирования в ходе Большого взрыва, и они не образуются в звездах (однако они производятся в небольших количествах при распаде более тяжелые элементы в межзвездной пыли в результате воздействия космических лучей). Начиная с углерода, элементы производятся в звездах путем накопления альфа-частиц (ядер гелия), что приводит к поочередному увеличению содержания элементов с четными атомными номерами (они также более стабильны). Вообще такие элементы вплоть до железа производятся в крупных звездах в процессе становления сверхновых . Железо-56 особенно распространено, поскольку это наиболее стабильный нуклид, который можно легко получить из альфа-частиц (являясь продуктом распада радиоактивного никеля-56, в конечном итоге состоящего из 14 ядер гелия). Элементы тяжелее железа образуются в результате энергопоглощающих процессов в крупных звездах, и их содержание во Вселенной (и на Земле) обычно уменьшается вместе с их атомным номером.

Распространенность химических элементов на Земле варьируется от воздуха до земной коры и океана, а также в различных формах жизни. Содержание элементов в земной коре отличается от такового в Солнечной системе (как это видно на Солнце и массивных планетах, таких как Юпитер), главным образом, избирательной потерей самых легких элементов (водорода и гелия), а также летучих неона и углерода (в виде углеводородов). , азот и сера в результате солнечного нагрева на ранних этапах формирования Солнечной системы. Кислород, самый распространенный по массе элемент Земли, удерживается на Земле за счет соединения с кремнием. Алюминий с концентрацией 8% по массе чаще встречается в земной коре, чем во Вселенной и Солнечной системе, но состав гораздо более объемистой мантии, в которой вместо алюминия (который встречается там только в 2% массы) ) более точно отражает элементный состав Солнечной системы, за исключением отмеченной потери летучих элементов в космос и потери железа, которое мигрировало в ядро ​​Земли.

Состав человеческого тела , напротив, более точно соответствует составу морской воды , за исключением того, что человеческое тело имеет дополнительные запасы углерода и азота, необходимые для образования белков и нуклеиновых кислот , а также фосфора в нуклеиновых кислотах и ​​молекул, передающих энергию. аденозинтрифосфат (АТФ), который встречается в клетках всех живых организмов. Определенным видам организмов требуются определенные дополнительные элементы, например, магний в хлорофилле зеленых растений, кальций в раковинах моллюсков или железо в гемоглобине в позвоночных тельцах красных кровяных .

Распространенность химических элементов в Солнечной системе. Наиболее распространены водород и гелий, образовавшиеся в результате Большого взрыва. Следующие три элемента (Li, Be, B) редки, поскольку плохо синтезируются при Большом взрыве, а также в звездах. Двумя общими тенденциями в отношении остальных элементов, произведенных звездами, являются: (1) изменение содержания элементов, поскольку они имеют четные или нечетные атомные номера ( правило Оддо-Харкинса ), и (2) общее снижение содержания по мере того, как элементы становятся тяжелее. Железо особенно распространено, поскольку оно представляет собой нуклид с минимальной энергией, который может быть получен путем синтеза гелия в сверхновых.

Элементы нашей галактики	Части на миллион по массе
Водород	739,000
Гелий	240,000
Кислород	10,400
Углерод	4,600
Неон	1,340
Железо	1,090
Азот	960
Кремний	650
Магний	580
сера	440
Калий	210
Никель	100

Основные элементы
ЧАС																		Он
Что	Быть												Б	С	Н	ТО	Ф	Ne
Уже	мг												Ал	И	П	С	кл.	С
К	Что		наук	Из	V	Кр	Мин.	Фе	Ко	В	С	Зн	Здесь	Ге	Как	Се	Бр	НОК
руб.	старший		И	Зр	Нб	Мо	Тс	Ру	резус	ПД	В	компакт-диск	В	Сн	Сб		я	Машина
Cs	Нет	*	Лу	хф	Облицовка	В	Ре	Ты	И	Пт	В	ртуть	Тл	Pb	С	Po	В	Рн
Пт	Солнце	**	лр	РФ	ДБ	Сг	Бх	Хс	гора	Дс	Рг	Сп	Нх	В	Мак	Лев	Ц	И
		*	La	Этот	Пр	Нд	вечера	см	Евросоюз	Б-г	Тб	Те	К	Является	Тм	Ыб
		**	И	че	Хорошо	В	Например	Мог	Являюсь	См	Бк	См.	Является	Фм	Мэриленд	Нет

Легенда:   Четыре основных органических элемента   Количественные элементы   Основные микроэлементы   Существенность или функция у млекопитающих обсуждаются.   Нет доказательств биологического действия на млекопитающих, но он необходим для некоторых организмов. (В случае с лантанидами определение незаменимого питательного вещества как незаменимого и незаменимого не вполне применимо из-за их чрезвычайного сходства. Известно, что стабильные ранние лантаноиды La-Nd стимулируют рост различных организмов, использующих лантаноиды, и Sm–Gd оказывает меньшее воздействие на некоторые такие организмы. Более поздние элементы ряда лантаноидов, по-видимому, не оказывают такого воздействия.)

История

Развивающиеся определения

Концепция «элемента» как неделимой субстанции развивалась на протяжении трех основных исторических этапов: классические определения (например, определения древних греков), химические определения и атомные определения.

Классические определения

Основная статья: Классический элемент § Эллинистическая философия

Древняя философия постулировала набор классических элементов для объяснения наблюдаемых закономерностей в природе . Первоначально эти элементы относились к земле , воде , воздуху и огню , а не к химическим элементам современной науки.

Термин «элементы» ( stoicheia ) впервые был использован греческим философом Платоном около 360 г. до н.э. в его диалоге «Тимей» , который включает обсуждение состава неорганических и органических тел и представляет собой умозрительный трактат по химии. Платон считал, что элементы, введенные веком ранее Эмпедоклом, состоят из небольших многогранных форм : тетраэдра (огонь), октаэдра (воздух), икосаэдра (вода) и куба (земля).

Аристотель , ок. 350 г. до н. э. , также использовал термин стоихия и добавил пятый элемент, эфир , который образовал небеса. Аристотель определял элемент как:

Стихия – одно из тех тел, на которые могут разлагаться другие тела, и которое само не способно разделиться на другие.

Химические определения

Роберт Бойл

Роберт Бойл, ок. 1740 г.

Титульный лист книги «Химик-скептик», опубликованной в 1661 году.

В 1661 году в книге «Скептический химик » Роберт Бойль предложил свою теорию корпускуляризма, которая отдавала предпочтение анализу материи как состоящей из неприводимых единиц материи (атомов); и, не приняв сторону ни взгляда Аристотеля на четыре элемента, ни взгляда Парацельса на три фундаментальных элемента, оставил открытым вопрос о количестве элементов. Бойль выступал против заранее определенного числа элементов — прямо против трех принципов Парацельса (сера, ртуть и соль), косвенно против «аристотелевских» элементов (земля, вода, воздух и огонь), поскольку Бойль считал, что аргументы против первых были, по крайней мере, столь же справедливы и против вторых.

Многое из того, что я собираюсь изложить... может быть безразлично применено к четырем перипатетическим элементам и трем химическим принципам... химическая гипотеза, по-видимому, гораздо более подтверждена опытом, чем другая, это будет целесообразно настаивать главным образом на опровержении этого; тем более, что большинство аргументов, выдвигаемых против нее, можно, с небольшими вариациями, выдвинуть… по крайней мере столь же решительно против менее правдоподобной, аристотелевской доктрины.

Затем Бойль изложил свою точку зрения в четырех положениях. В первом и втором он предполагает, что материя состоит из частиц, но эти частицы бывает трудно разделить. Бойль использовал понятие «корпускулы» или «атомы». как он их называл, чтобы объяснить, как ограниченное число элементов может объединяться в огромное количество соединений.

Предл. I. ... При первом Создании смешанных Тел Универсальная Материя, из которой они... состояли, фактически была разделена на маленькие Частицы. ... Порождение... и растрата Тел... и... Химические Разложения смешанных Тел, и... Действия... Огней над ними... проявляют их состоящую из очень мелких частей.. Эпикур ... как вы хорошо знаете, предполагает... все ... Тела... должны быть созданы... Атомами, перемещающимися взад и вперед... в... Бесконечном Вакууме . ... Предлагаю. II. ... Эти мельчайшие Частицы... были... объединены в мельчайшие... Сгустки... которые нелегко разделить на такие Частицы, из которых они состоят. ... Если мы присвоим корпускулам, из которых состоит каждый элемент, особый размер и форму... такие... корпускулы могут быть смешаны в таких различных пропорциях и... соединены столь многими... способами, что почти невероятное количество... Из них могут состоять бетоны.

Бойль объяснил, что золото реагирует с царской водкой , а ртуть — с азотной кислотой, серной кислотой и серой, образуя различные «соединения», и что их можно извлечь из этих соединений, как и следовало ожидать от элементов. Однако Бойль не рассматривал золото. Меркурий, или вести стихии, а скорее — вместе с вином — «идеально смешанные тела».

Ртуть... с Аква фортис превратится в... белый Порошок... с Серой составит кроваво-красный... Цинабер. И все же из всех этих экзотических соединений мы можем выделить тот самый работающий Меркурий. ... Предлагаю. III. ... Из большинства таких смешанных Тел... с помощью Огня можно фактически получить определенное количество (Три, Четыре или Пять, или меньше или больше) Субстанций... Химики обычно называют ингредиенты смешанных тел принципами , а аристотелианцы называют их элементами . ... Принципы ... как не состоящие из каких-либо первичных Тел и Элементов , поскольку все смешанные Тела состоят из них.

Хотя Бойля многие считают первым современным химиком, «Химик-скептик» все еще содержит старые представления об элементах, чуждые современной точке зрения. Сера, например, – это не только всем знакомый желтый неметалл, но и легковоспламеняющийся «дух».

Исаак Уоттс

Портрет Исаака Уоттса работы Джона Шури, ок. 1830 г.

В 1724 году в своей книге «Логика» английский министр и логик Исаак Уоттс перечислил элементы, признанные тогда химиками. Парацельса Список элементов Уоттса включал два принципа (сера и соль) и два классических элемента (земля и вода), а также «дух». Однако Уоттс отметил отсутствие консенсуса среди химиков.

Элементы — это такие субстанции, которые нельзя разделить или уменьшить на две или более субстанций разных видов. ... Последователи Аристотеля считали Огонь, Воздух, Землю и Воду четырьмя Элементами, из которых составлены все земные Вещи; и они полагают, что Небеса являются Квинтэссенцией, или пятым видом Тела, отличным от всех этих тел. Химики делают Дух, Соль, Серу, Воду и Землю своими пятью Элементами, потому что они могут свести все земные Вещи к этим пяти, хотя не все они согласны.

Антуан Лавуазье, Йенс Якоб Берцелиус и Дмитрий Менделеев

Таблица Менделеева 1869 года: эксперимент над системой элементов. На основании их атомного веса и химического сходства.

Первый современный список элементов был дан в книге Антуана Лавуазье « 1789 года Элементы химии» , которая содержала 33 элемента, включая легкие и тепловые . К 1818 году Йенс Якоб Берцелиус определил атомные массы 45 из 49 тогда принятых элементов. Менделеева В таблице 1869 года было 63 элемента.

Дмитрий Менделеев, 1897 г.

Начиная с Бойля и до начала 20 века, элемент определялся как чистое вещество, которое нельзя разложить на какое-либо более простое вещество. То есть элемент не может быть преобразован в другие элементы химическими процессами. Элементы в то время обычно различались по атомному весу, свойству, которое можно было с достаточной точностью измерить с помощью доступных аналитических методов.

Атомные определения

Генри Мозли

Открытие 1913 года английского физика Генри Мозли о том, что заряд ядра является физической основой атомного номера, уточненное, когда стала понятна природа протонов и нейтронов , в конечном итоге привело к нынешнему определению элемента, основанному на атомном номере (числе протонов). ). Использование атомных номеров, а не атомных весов, для различения элементов имеет большую прогностическую ценность (поскольку эти числа являются целыми числами), а также устраняет некоторые двусмысленности с точки зрения химии из-за различных свойств изотопов и аллотропов внутри одного и того же элемента. В настоящее время ИЮПАК определяет элемент как существующий, если у него есть изотопы с временем жизни, превышающим 10 ⁻¹⁴ секунды требуется ядру, чтобы сформировать электронное облако.

К 1914 году было известно восемьдесят семь элементов, встречающихся в природе (см. Открытие химических элементов ). Остальные встречающиеся в природе элементы были открыты или выделены в последующие десятилетия, а различные дополнительные элементы также были получены синтетическим путем, причем большая часть этих работ была инициирована Гленном Т. Сиборгом . В 1955 году был открыт 101-й элемент, названный менделевием в честь Д. И. Менделеева, первым упорядочившего элементы в периодическом порядке.

Открытие и распознавание различных элементов

Хронологическое руководство см. в разделе «Открытие химических элементов» .

Сейчас известно, что десять материалов, знакомых различным доисторическим культурам, являются элементами: углерод, медь, золото , железо, свинец, ртуть, серебро, сера, олово и цинк . Три дополнительных материала, которые теперь считаются элементами: мышьяк , сурьма и висмут , были признаны отдельными веществами до 1500 года нашей эры. Фосфор , кобальт и платина были выделены до 1750 года.

Большинство оставшихся природных элементов были идентифицированы и охарактеризованы к 1900 году, в том числе:

• Такие теперь знакомые промышленные материалы, как алюминий , кремний , никель , хром , магний и вольфрам.
• Реактивные металлы, такие как литий , натрий , калий и кальций.
• Галогены . фтор , хлор , бром и йод
• Газы, такие как водород, кислород, азот, гелий, аргон и неон.
• Большинство редкоземельных элементов , включая церий , лантан , гадолиний и неодим.
• Наиболее распространенные радиоактивные элементы, включая уран, торий и радий.

К элементам, выделенным или произведенным с 1900 года, относятся:

• Три оставшихся неоткрытых стабильных элемента: гафний , лютеций и рений.
• Плутоний , который был впервые получен синтетически в 1940 году Гленном Т. Сиборгом , но в настоящее время также известен из нескольких долго сохраняющихся природных явлений.
• Три случайно встречающихся природных элемента ( нептуний , прометий и технеций), которые сначала были получены синтетически, но позже обнаружены в следовых количествах в некоторых геологических образцах.
• Четыре редких продукта распада урана или тория (астат, франций, актиний и протактиний ) и
• Все синтетические трансурановые элементы, начиная с америция и кюрия.

Недавно обнаруженные элементы

Первым трансурановым элементом (элементом с атомным номером больше 92), открытым в 1940 году, был нептуний . С 1999 года заявления об открытии новых элементов рассматриваются Объединенной рабочей группой IUPAC/IUPAP . По состоянию на январь 2016 года открытие всех 118 элементов было подтверждено ИЮПАК. Открытие 112-го элемента было признано в 2009 году, для него было предложено название коперниций и химический символ Cn . Название и символ были официально одобрены ИЮПАК 19 февраля 2010 года. Самым тяжелым элементом, который, как полагают, был синтезирован на сегодняшний день, является элемент 118, оганессон , 9 октября 2006 года в имени Флерова Лаборатории ядерных реакций в Дубне , Россия. Теннессин , элемент 117, был последним элементом, обнаруженным в 2009 году. 28 ноября 2016 года ученые ИЮПАК официально признали названия четырех новейших элементов с атомными номерами 113, 115, 117 и 118.

Список 118 известных химических элементов

Основная статья: Список химических элементов

В следующей сортируемой таблице показаны 118 известных элементов.

• Атомный номер , Элемент и Символ независимо служат уникальными идентификаторами.
• Имена элементов приняты IUPAC .
• Блок таблицы Менделеева указывает блок для каждого элемента: красный = s-блок, желтый = p-блок, синий = d-блок, зеленый = f-блок.
• Группа и период относятся к положению элемента в периодической таблице. Номера групп здесь показывают принятую в настоящее время нумерацию; старые нумерации см. в разделе « Группа (таблица Менделеева)» .

скрывать Список химических элементов
Элемент			Происхождение имени	Группа	Период	Блокировать	Стандартный атомный масса А р °(Е)	Плотность	Температура плавления	Точка кипения	Специфический нагревать емкость	Electro­negativity	Избыток в земном корка	Источник	Фаза при комнатной температуре
Атомный номер С	Символ	Имя					( Да )	( ⁠ г / см 3 ⁠ )	( К )	(К)	( ⁠ Дж / г · К ⁠ )		( ⁠ mg / kg ⁠ )
1	ЧАС	Водород	Греческие корни Hydro- + -gen , « водообразующий ».	1	1	S-блок	1.0080	0.000 089 88	14.01	20.28	14.304	2.20	1 400	первобытный	газ
2	Он	Гелий	Греческое hḗlios ' солнце '	18	1	S-блок	4.0026	0.000 1785	–	4.22	5.193	–	0.008	первобытный	газ
3	Что	Литий	Греческий литос « камень ».	1	2	S-блок	6.94	0.534	453.69	1560	3.582	0.98	20	первобытный	твердый
4	Быть	Бериллий	Берилл , минерал (в конечном итоге после Белура, Карнатака , Индия?)	2	2	S-блок	9.0122	1.85	1560	2742	1.825	1.57	2.8	первобытный	твердый
5	Б	Бор	Бура , минерал (от арабского bawraq , среднеперсидского * bōrag )	13	2	p-блок	10.81	2.34	2349	4200	1.026	2.04	10	первобытный	твердый
6	С	Углерод	Латинское carbo ' уголь '	14	2	p-блок	12.011	2.267	>4000	4300	0.709	2.55	200	первобытный	твердый
7	Н	Азот	Греческий нитрон + -gen , « селитру образующий ».	15	2	p-блок	14.007	0.001 2506	63.15	77.36	1.04	3.04	19	первобытный	газ
8	ТО	Кислород	Греческое oxy- + -gen , « кислотообразующий ».	16	2	p-блок	15.999	0.001 429	54.36	90.20	0.918	3.44	461 000	первобытный	газ
9	Ф	Фтор	Латинское fluo «течь».	17	2	p-блок	18.998	0.001 696	53.53	85.03	0.824	3.98	585	первобытный	газ
10	Ne	Неон	Греческий неон «новый»	18	2	p-блок	20.180	0.000 9002	24.56	27.07	1.03	–	0.005	первобытный	газ
11	Уже	Натрий	Придумано Хамфри Дэви , который первым выделил его, от английского soda (в частности, каустической соды ), через итальянское от арабского ṣudāʕ «головная боль».  · Символ Na, от неолатинского natrium , образованного от немецкого Natron « натрон ».	1	3	S-блок	22.990	0.968	370.87	1156	1.228	0.93	23 600	первобытный	твердый
12	мг	Магний	Регион Магнезия , восточная Фессалия , Греция.	2	3	S-блок	24.305	1.738	923	1363	1.023	1.31	23 300	первобытный	твердый
13	Ал	Алюминий	Alumina , от латинского alumen (род. aluminis ) «горькая соль, квасцы ».	13	3	p-блок	26.982	2.70	933.47	2792	0.897	1.61	82 300	первобытный	твердый
14	И	Кремний	Латинское silex « кремень » (первоначально кремний )	14	3	p-блок	28.085	2.3290	1687	3538	0.705	1.9	282 000	первобытный	твердый
15	П	Фосфор	Греческий фосфор «светоносный».	15	3	p-блок	30.974	1.823	317.30	550	0.769	2.19	1 050	первобытный	твердый
16	С	сера	латинский	16	3	p-блок	32.06	2.07	388.36	717.87	0.71	2.58	350	первобытный	твердый
17	кл.	хлор	Греческий chlōros 'зеленовато-желтый'.	17	3	p-блок	35.45	0.0032	171.6	239.11	0.479	3.16	145	первобытный	газ
18	С	Аргон	Греческое argós 'бездействующий' ( инертный )	18	3	p-блок	39.95	0.001 784	83.80	87.30	0.52	–	3.5	первобытный	газ
19	К	Калий	Неолатинское потасса « поташ », от горшка + золы.  · Символ К, от неолатинского kalium , от немецкого	1	4	S-блок	39.098	0.89	336.53	1032	0.757	0.82	20 900	первобытный	твердый
20	Что	Кальций	Латинское Calx ' лайм '	2	4	S-блок	40.078	1.55	1115	1757	0.647	1.00	41 500	первобытный	твердый
21	наук	Скандий	Латинская Скания « Скандинавия »	3	4	d-блок	44.956	2.985	1814	3109	0.568	1.36	22	первобытный	твердый
22	Из	Титан	Титаны , дети Геи и Урана.	4	4	d-блок	47.867	4.506	1941	3560	0.523	1.54	5 650	первобытный	твердый
23	V	Ванадий	Ванадис — имя скандинавской богини Фрейи.	5	4	d-блок	50.942	6.11	2183	3680	0.489	1.63	120	первобытный	твердый
24	Кр	Хром	Греческое слово chroma « цвет ».	6	4	d-блок	51.996	7.15	2180	2944	0.449	1.66	102	первобытный	твердый
25	Мин.	Марганец	Испорчен из магнезии черной ; магний см.	7	4	d-блок	54.938	7.21	1519	2334	0.479	1.55	950	первобытный	твердый
26	Фе	Железо	Английский, от протокельтского *īsarnom «железо», от корня, означающего «кровь».  · Символ Fe, от латинского Ferrum	8	4	d-блок	55.845	7.874	1811	3134	0.449	1.83	56 300	первобытный	твердый
27	Ко	Кобальт	Немецкий кобольд , гоблин .	9	4	d-блок	58.933	8.90	1768	3200	0.421	1.88	25	первобытный	твердый
28	В	Никель	Никель, озорной дух в мифологии немецких шахтеров.	10	4	d-блок	58.693	8.908	1728	3186	0.444	1.91	84	первобытный	твердый
29	С	Медь	Английский, от латинского cuprum , по Кипру.	11	4	d-блок	63.546	8.96	1 357 .77	2835	0.385	1.90	60	первобытный	твердый
30	Зн	Цинк	Скорее всего, по-немецки Zinke , «зубец, зуб», но некоторые предполагают, что персидское пело «камень».	12	4	d-блок	65.38	7.14	692.88	1180	0.388	1.65	70	первобытный	твердый
31	Здесь	Галлий	Латинская Галлия ' Франция '	13	4	p-блок	69.723	5.91	302.9146	2673	0.371	1.81	19	первобытный	твердый
32	Ге	германий	Латинская Германия « Германия »	14	4	p-блок	72.630	5.323	1 211 .40	3106	0.32	2.01	1.5	первобытный	твердый
33	Как	Мышьяк	Среднеанглийский, от среднефранцузского мышьяк , от греческого arsenikón «желтый мышьяк» (под влиянием arsenikós «мужской, мужественный»), от западноазиатского странного слова , в конечном итоге от древнеиранского * zarniya-ka «золотой».	15	4	p-блок	74.922	5.727	1090	887	0.329	2.18	1.8	первобытный	твердый
34	Се	Селен	Греческое селне ' луна '	16	4	p-блок	78.971	4.81	453	958	0.321	2.55	0.05	первобытный	твердый
35	Бр	Бром	по-гречески Бромос «зловоние».	17	4	p-блок	79.904	3.1028	265.8	332.0	0.474	2.96	2.4	первобытный	жидкость
36	НОК	Криптон	Греческая криптография «скрыта»	18	4	p-блок	83.798	0.003 749	115.79	119.93	0.248	3.00	1 × 10 −4	первобытный	газ
37	руб.	Рубидий	Латинский рубидус «темно-красный».	1	5	S-блок	85.468	1.532	312.46	961	0.363	0.82	90	первобытный	твердый
38	старший	Стронций	Стронтиан , деревня в Шотландии , где был найден	2	5	S-блок	87.62	2.64	1050	1655	0.301	0.95	370	первобытный	твердый
39	И	Иттрий	Иттерби , Швеция , где он был найден; см. тербий , эрбий , иттербий.	3	5	d-блок	88.906	4.472	1799	3609	0.298	1.22	33	первобытный	твердый
40	Зр	Цирконий	Циркон , минерал, от персидского заргуна «золотой».	4	5	d-блок	91.224	6.52	2128	4682	0.278	1.33	165	первобытный	твердый
41	Нб	Ниобий	Ниоба , дочь царя Тантала в греческом мифе; см . тантал	5	5	d-блок	92.906	8.57	2750	5017	0.265	1.6	20	первобытный	твердый
42	Мо	Молибден	Греческое molýbdaina «кусок свинца », от mólybdos «свинец», из-за путаницы со свинцовой рудой, галенитом (PbS).	6	5	d-блок	95.95	10.28	2896	4912	0.251	2.16	1.2	первобытный	твердый
43	Тс	Технеций	Греческое technētós «искусственный».	7	5	d-блок	[97]	11	2430	4538	–	1.9	~ 3 × 10 −9	от распада	твердый
44	Ру	Рутений	Неолатинская Малороссия « Россия »	8	5	d-блок	101.07	12.45	2607	4423	0.238	2.2	0.001	первобытный	твердый
45	резус	Родий	Греческое rhodóeis « розовый », от rhódon « роза ».	9	5	d-блок	102.91	12.41	2237	3968	0.243	2.28	0.001	первобытный	твердый
46	ПД	Палладий	Паллада , астероид, тогда считавшийся планетой	10	5	d-блок	106.42	12.023	1 828 .05	3236	0.244	2.20	0.015	первобытный	твердый
47	В	Серебро	Английский, от протогерманского  · Символ Ag, от латинского argentum	11	5	d-блок	107.87	10.49	1 234 .93	2435	0.235	1.93	0.075	первобытный	твердый
48	компакт-диск	Кадмий	Неолатинская кадмия « каламин » от царя Кадма , мифического основателя Фив.	12	5	d-блок	112.41	8.65	594.22	1040	0.232	1.69	0.159	первобытный	твердый
49	В	Индий	Латинский indicum « индиго », синий цвет, встречающийся в его спектре.	13	5	p-блок	114.82	7.31	429.75	2345	0.233	1.78	0.25	первобытный	твердый
50	Сн	Полагать	Английский, от протогерманского  · Символ Sn, от латинского Stannum	14	5	p-блок	118.71	7.265	505.08	2875	0.228	1.96	2.3	первобытный	твердый
51	Сб	Сурьма	Латинский antimonium , неясного происхождения : народные этимологии предполагают греческое antí «против» + mónos «один» или древнефранцузское anti- moine «проклятие монаха», но может быть от арабского «iṯmid » «сурьма» или родственным ему.  · Символ Sb, от латинского stibium « стибнит ».	15	5	p-блок	121.76	6.697	903.78	1860	0.207	2.05	0.2	первобытный	твердый
52		Теллур	Латинское Tellus 'земля, земля'	16	5	p-блок	127.60	6.24	722.66	1261	0.202	2.1	0.001	первобытный	твердый
53	я	Йод	Французский йод , от греческого ioeidḗs «фиалка».	17	5	p-блок	126.90	4.933	386.85	457.4	0.214	2.66	0.45	первобытный	твердый
54	Машина	Ксенон	Греческий xénon , среднее от xénos 'странный, чужой'	18	5	p-блок	131.29	0.005 894	161.4	165.03	0.158	2.60	3 × 10 −5	первобытный	газ
55	Cs	Цезий	Латинский цезий 'небесно-голубой'	1	6	S-блок	132.91	1.93	301.59	944	0.242	0.79	3	первобытный	твердый
56	Нет	Барий	Греческий barýs 'тяжелый'	2	6	S-блок	137.33	3.51	1000	2170	0.204	0.89	425	первобытный	твердый
57		Лантан	Греческий lanthánein «прятаться»	группы f-блоков	6	f-блок	138.91	6.162	1193	3737	0.195	1.1	39	первобытный	твердый
58	Этот	Церий	Церера (карликовая планета) , тогда считавшаяся планетой	группы f-блоков	6	f-блок	140.12	6.770	1068	3716	0.192	1.12	66.5	первобытный	твердый
59	Пр	Празеодим	Греческий prásios didymos «зеленый близнец».	группы f-блоков	6	f-блок	140.91	6.77	1208	3793	0.193	1.13	9.2	первобытный	твердый
60	Нд	Неодим	Греческое néos didymos 'новый близнец'	группы f-блоков	6	f-блок	144.24	7.01	1297	3347	0.19	1.14	41.5	первобытный	твердый
61	вечера	Прометий	Прометей , Титан	группы f-блоков	6	f-блок	[145]	7.26	1315	3273	–	1.13	2 × 10 −19	от распада	твердый
62	см	Самарий	Samarskite , a mineral named after V. Samarsky-Bykhovets , Russian mine official	группы f-блоков	6	f-блок	150.36	7.52	1345	2067	0.197	1.17	7.05	первобытный	твердый
63	Евросоюз	европий	Европа	группы f-блоков	6	f-блок	151.96	5.244	1099	1802	0.182	1.2	2	первобытный	твердый
64	Б-г	Гадолиний	Гадолинит , минерал, названный в честь Йохана Гадолина , финского химика, физика и минералога.	группы f-блоков	6	f-блок	157.25	7.90	1585	3546	0.236	1.2	6.2	первобытный	твердый
65	Тб	Тербий	Иттерби , Швеция, где он был найден; см. иттрий , эрбий , иттербий	группы f-блоков	6	f-блок	158.93	8.23	1629	3503	0.182	1.2	1.2	первобытный	твердый
66	Те	Диспрозий	Греческий диспроситос «трудно достать»	группы f-блоков	6	f-блок	162.50	8.540	1680	2840	0.17	1.22	5.2	первобытный	твердый
67	К	Гольмий	Неолатинская голмия « Стокгольм »	группы f-блоков	6	f-блок	164.93	8.79	1734	2993	0.165	1.23	1.3	первобытный	твердый
68	Является	Эрбий	Иттерби , где он был найден; см. иттрий , тербий , иттербий	группы f-блоков	6	f-блок	167.26	9.066	1802	3141	0.168	1.24	3.5	первобытный	твердый
69	Тм	Тулий	Туле , древнее название неясной северной местности.	группы f-блоков	6	f-блок	168.93	9.32	1818	2223	0.16	1.25	0.52	первобытный	твердый
70	Ыб	Иттербий	Иттерби , где он был найден; см. иттрий , тербий , эрбий.	группы f-блоков	6	f-блок	173.05	6.90	1097	1469	0.155	1.1	3.2	первобытный	твердый
71	Лу	Париж	Латинская Лютеция ' Париж '	3	6	d-блок	174.97	9.841	1925	3675	0.154	1.27	0.8	первобытный	твердый
72	хф	Гафний	Неолатинская Hafnia ' Копенгаген ' (от датского havn , гавань)	4	6	d-блок	178.49	13.31	2506	4876	0.144	1.3	3	первобытный	твердый
73	Облицовка	Тантал	Царь Тантал , отец Ниобеи в греческом мифе; см . ниобий	5	6	d-блок	180.95	16.69	3290	5731	0.14	1.5	2	первобытный	твердый
74	В	вольфрам	Шведский вольфрам » «тяжелый камень  · Символ W, от Wolfram , от средневерхненемецкого wolf-rahm «волчья пена», описывающий минерал вольфрамит.	6	6	d-блок	183.84	19.25	3695	5828	0.132	2.36	1.3	первобытный	твердый
75	Ре	Рений	Латинский Ренус ' Рейн '	7	6	d-блок	186.21	21.02	3459	5869	0.137	1.9	7 × 10 −4	первобытный	твердый
76	Ты	Осмий	Греческое osmḗ ' запах '	8	6	d-блок	190.23	22.59	3306	5285	0.13	2.2	0.002	первобытный	твердый
77	И	Иридий	Ирис , греческая богиня радуги	9	6	d-блок	192.22	22.56	2719	4701	0.131	2.20	0.001	первобытный	твердый
78	Пт	Платина	Испанская платина «маленькое серебро», от plata «серебро».	10	6	d-блок	195.08	21.45	2 041 .4	4098	0.133	2.28	0.005	первобытный	твердый
79	В	Золото	Английский, от того же протоиндоевропейского корня, что и слово «желтый».  · Символ Au, от латинского aurum	11	6	d-блок	196.97	19.3	1 337 .33	3129	0.129	2.54	0.004	первобытный	твердый
80	ртуть	Меркурий	Меркурий , римский бог торговли, общения и удачи, известный своей скоростью и мобильностью.  · Символ Hg, от латинского Hydrargyrum , от греческого HYDRARGYROS «вода-серебро».	12	6	d-блок	200.59	13.534	234.43	629.88	0.14	2.00	0.085	первобытный	жидкость
81	Тл	Таллий	Греческое thallos 'зеленый побег/веточка'.	13	6	p-блок	204.38	11.85	577	1746	0.129	1.62	0.85	первобытный	твердый
82	Pb	Вести	Английский, от протокельтского *ɸloudom, от корня, означающего «поток».  · Символ Pb, от латинского Plumbum	14	6	p-блок	207.2	11.34	600.61	2022	0.129	1.87 ( 2+ ) 2.33 (4+)	14	первобытный	твердый
83	С	Висмут	Немецкий Wismut , через латынь и арабский язык от греческого psimúthion «свинцовый белый».	15	6	p-блок	208.98	9.78	544.7	1837	0.122	2.02	0.009	первобытный	твердый
84	Po	Полоний	Латинская Полония « Польша », родина первооткрывательницы Марии Кюри.	16	6	p-блок	[209]	9.196	527	1235	–	2.0	2 × 10 −10	от распада	твердый
85	В	Астат	Греческое ástatos «нестабильный»; у него нет стабильных изотопов	17	6	p-блок	[210]	(8.91–8.95)	575	610	–	2.2	3 × 10 −20	от распада	неизвестная фаза
86	Рн	Радон	Эманация радия , первоначальное название 222 Рн	18	6	p-блок	[222]	0.009 73	202	211.3	0.094	2.2	4 × 10 −13	от распада	газ
87	Пт	Франций	Франция , родина первооткрывательницы Маргариты Перей.	1	7	S-блок	[223]	(2.48)	281	890	–	>0,79	~ 1 × 10 −18	от распада	неизвестная фаза
88	Солнце	Радий	Придумано на французском языке первооткрывателем Марией Кюри , от латинского радиуса « луч ».	2	7	S-блок	[226]	5.5	973	2010	0.094	0.9	9 × 10 −7	от распада	твердый
89	И	Актиний	Греческий aktis 'луч'	группы f-блоков	7	f-блок	[227]	10	1323	3471	0.12	1.1	5.5 × 10 −10	от распада	твердый
90	че	Торий	Тор , скандинавский бог грома	группы f-блоков	7	f-блок	232.04	11.7	2115	5061	0.113	1.3	9.6	первобытный	твердый
91	Хорошо	Протактиний	Английский префикс прото- (от греческого protos «первый, прежде») + актиний ; протактиний распадается на актиний.	группы f-блоков	7	f-блок	231.04	15.37	1841	4300	–	1.5	1.4 × 10 −6	от распада	твердый
92	В	Уран	Уран , седьмая планета	группы f-блоков	7	f-блок	238.03	19.1	1 405 .3	4404	0.116	1.38	2.7	первобытный	твердый
93	Например	Нептун	Нептун , восьмая планета	группы f-блоков	7	f-блок	[237]	20.45	917	4273	–	1.36	≤ 3 × 10 −12	от распада	твердый
94	Мог	Плутоний	Плутон , карликовая планета, тогда считался планетой	группы f-блоков	7	f-блок	[244]	19.85	912.5	3501	–	1.28	≤ 3 × 10 −11	от распада	твердый
95	Являюсь	Америций	Америка , где элемент был впервые синтезирован по аналогии с его гомологом европием.	группы f-блоков	7	f-блок	[243]	12	1449	2880	–	1.13	–	синтетический	твердый
96	См	Курий	Пьер и Мария Кюри , физики и химики	группы f-блоков	7	f-блок	[247]	13.51	1613	3383	–	1.28	–	синтетический	твердый
97	Бк	Берклиум	Беркли, Калифорния , где он был впервые синтезирован.	группы f-блоков	7	f-блок	[247]	14.78	1259	2900	–	1.3	–	синтетический	твердый
98	См.	Калифорния	Калифорния , где он был впервые синтезирован в LBNL.	группы f-блоков	7	f-блок	[251]	15.1	1173	(1743)	–	1.3	–	синтетический	твердый
99	Является	Эйнштейний	Альберт Эйнштейн , немецкий физик	группы f-блоков	7	f-блок	[252]	8.84	1133	(1269)	–	1.3	–	синтетический	твердый
100	Фм	Фермий	Энрико Ферми , итальянский физик	группы f-блоков	7	f-блок	[257]	(9.7)	(1125) (1800)	–	–	1.3	–	синтетический	неизвестная фаза
101	Мэриленд	Менделеев	Дмитрий Менделеев , русский химик, предложивший таблицу Менделеева.	группы f-блоков	7	f-блок	[258]	(10.3)	(1100)	–	–	1.3	–	синтетический	неизвестная фаза
102	Нет	Благородный	Альфред Нобель , шведский химик и инженер.	группы f-блоков	7	f-блок	[259]	(9.9)	(1100)	–	–	1.3	–	синтетический	неизвестная фаза
103	лр	Лоуренсий	Эрнест Лоуренс , американский физик	3	7	d-блок	[266]	(14.4)	(1900)	–	–	1.3	–	синтетический	неизвестная фаза
104	РФ	Резерфордий	Эрнест Резерфорд , химик и физик из Новой Зеландии.	4	7	d-блок	[267]	(17)	(2400)	(5800)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
105	ДБ	Дубниум	Дубна , Россия, где он был обнаружен в ОИЯИ.	5	7	d-блок	[268]	(21.6)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
106	Сг	Сиборгий	Гленн Сиборг , американский химик	6	7	d-блок	[267]	(23–24)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
107	Бх	борий	Нильс Бор , датский физик	7	7	d-блок	[270]	(26–27)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
108	Хс	Хассий	Неолатинская Хасия « Гессен » — земля в Германии.	8	7	d-блок	[271]	(27–29)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
109	гора	Мейтнерий	Лизе Мейтнер , австрийский физик	9	7	d-блок	[278]	(27–28)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
110	Дс	Дармштадтий	Дармштадт , Германия, где он был впервые синтезирован в GSI лабораториях .	10	7	d-блок	[281]	(26–27)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
111	Рг	Рентгений	Вильгельм Рентген , немецкий физик	11	7	d-блок	[282]	(22–24)	–	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
112	Сп	Коперник	Николай Коперник , польский астроном.	12	7	d-блок	[285]	(14.0)	(283 ± 11)	(340 ± 10)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
113	Нх	нихоний	Японский Нихон « Япония », где он был впервые синтезирован в Рикене.	13	7	p-блок	[286]	(16)	(700)	(1400)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
114	В	Флеровий	Лаборатория ядерных реакций им. Флерова ОИЯИ , где он был синтезирован; назван в честь Георгия Флёрова , русского физика.	14	7	p-блок	[289]	(11.4 ± 0.3)	(284 ± 50)	–	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
115	Мак	Московий	Москва , Россия, где он был впервые синтезирован в ОИЯИ.	15	7	p-блок	[290]	(13.5)	(700)	(1400)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
116	Лев	Ливерморий	Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса в Ливерморе, Калифорния	16	7	p-блок	[293]	(12.9)	(700)	(1100)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
117	Ц	Теннессин	Теннесси , США, дом клуба ORNL.	17	7	p-блок	[294]	(7.1–7.3)	(700)	(883)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза
118	И	Оганессон	Юрий Оганесян , российский физик	18	7	p-блок	[294]	(7)	(325 ± 15)	(450 ± 10)	–	–	–	синтетический	неизвестная фаза

См. также

• Биологическая роль элементов
• Химическая база данных
• Открытие химических элементов
• Сбор элементов
• Вымышленный элемент
• Классификация Гольдшмидта
• Остров стабильности
• Список нуклидов
• Список плотностей элементов
• Минерал (питательное вещество)
• Периодические системы малых молекул
• Цены на химические элементы
• Название систематического элемента
• Таблица нуклидов
• Роль химических элементов

Библиография

• Бойль, Р. (1661). Химик-скептик: или Химико-физические сомнения и парадоксы, касающиеся принципов спагириста, обычно называемых ипостасическими; Поскольку их обычно предлагает и защищает большинство алхимиков. При этом премиса является частью другого рассуждения, относящегося к тому же предмету . Напечатано Дж. Кэдвеллом для Дж. Крука.

Дальнейшее чтение

• Болл, П. (2004). Элементы: очень краткое введение . Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-284099-8 .

• Эмсли, Дж. (2003). Строительные блоки природы: Путеводитель по элементам от А до Я. Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-850340-8 .
• Грей, Т. (2009). Элементы: визуальное исследование каждого известного атома во Вселенной . Black Dog & Leventhal Publishers Inc. ISBN  978-1-57912-814-2 .
• Шерри, ER (2007). Таблица Менделеева, ее история и значение . Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-530573-9 .
• Стратерн, П. (2000). Сон Менделеева: В поисках элементов . Хэмиш Гамильтон Лтд . ISBN  978-0-241-14065-9 .
• Кин, Сэм (2011). Исчезающая ложка: и другие правдивые истории о безумии, любви и мировой истории из периодической таблицы элементов . Книги Бэк Бэй.
• А.Д. Макнот; А. Уилкинсон, ред. (1997). Сборник химической терминологии (2-е изд.). Оксфорд: Научные публикации Блэквелла. дои : 10.1351/goldbook . ISBN  978-0-9678550-9-7 . Онлайн-исправленная версия XML: создана М. Ником, Дж. Джиратом, Б. Косата; обновления составлены А. Дженкинсом

Внешние ссылки

• Видео по каждому элементу от Ноттингемского университета
• «Химические элементы» , «В наше время », дискуссия на BBC Radio 4 с Полом Стратерном, Мэри Арчер и Джоном Мюрреллом (25 мая 2000 г.)