เป็นองค์ประกอบทางเคมีคืออะไร? ระบบและลักษณะขององค์ประกอบทางเคมีที่

มากสิ่งที่แตกต่างกันและวัตถุเคลื่อนไหวร่างกายและชีวิตของธรรมชาติรอบตัวเรา และพวกเขาทั้งหมดมีองค์ประกอบโครงสร้างคุณสมบัติของพวกเขา ในการดำรงชีวิตมนุษย์ดำเนินการต่อปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่ซับซ้อนที่มาพร้อมกับกระบวนการของชีวิต ร่างไร้ชีวิตของการปฏิบัติหน้าที่ที่แตกต่างกันในธรรมชาติและชีวมวลที่อยู่อาศัยที่มีความซับซ้อนโครงสร้างโมเลกุลและอะตอม

แต่ทั้งหมดพร้อมวัตถุของโลกมีลักษณะทั่วไป: พวกเขาจะประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็กที่มีโครงสร้างหลายคนเรียกอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี มันมีขนาดเล็กเพื่อให้ได้ด้วยตาเปล่าไม่เห็นพวกเขา เป็นองค์ประกอบทางเคมีคืออะไร? ลักษณะสิ่งที่พวกเขามีและวิธีการที่จะเริ่มตระหนักถึงการดำรงอยู่ของพวกเขา? พยายามที่จะเข้าใจ

แนวคิดขององค์ประกอบทางเคมี

ความเข้าใจการชุมนุมขององค์ประกอบทางเคมี - มันเป็นเพียงการแสดงผลกราฟิกอะตอม อนุภาคที่ทำขึ้นทุกอย่างที่มีอยู่ในจักรวาล นั่นคือคำถามที่ว่า "สิ่งที่เป็นองค์ประกอบทางเคมี" สามารถให้คำตอบ ขนาดเล็กนี้โครงสร้างที่ซับซ้อนไอโซโทปทั้งหมดของอะตอมด้วยกันชื่อสามัญรวมมีสัญลักษณ์กราฟิก (ตัวอักษร)

วันนี้เกี่ยวกับ 118 ที่รู้จักกันในองค์ประกอบที่สามารถมองเห็นได้ทั้งในร่างกายเช่นเดียวกับการสังเคราะห์โดยการดำเนินการปฏิกิริยานิวเคลียร์ ของการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี ของนิวเคลียสอะตอมอื่น แต่ละคนมีชุดของลักษณะตำแหน่งของพวกเขาในระบบโดยรวมของการเปิดตัวของเรื่องและชื่อและยังดำเนินบทบาทในธรรมชาติและชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ การศึกษาคุณสมบัติเหล่านี้มีส่วนร่วมในด้านวิทยาศาสตร์เคมี องค์ประกอบทางเคมี - เป็นพื้นฐานสำหรับการก่อสร้างของโมเลกุลทั้งสารประกอบที่ง่ายและซับซ้อนและปฏิสัมพันธ์ทางเคมีจึงได้

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

ความเข้าใจในสิ่งที่องค์ประกอบทางเคมีก็เป็นเพียงในศตวรรษที่ XVII ผ่านการทำงานของบอยล์ เขาเป็นคนแรกที่พูดคุยเกี่ยวกับแนวคิดนี้และให้มันความหมายดังต่อไปนี้ นี้สารที่เรียบง่ายขนาดเล็กแบ่งแยกซึ่งมีทุกอย่างรวมถึงทุกคนที่ซับซ้อน

ก่อนที่จะทำงานนี้ถูกครอบงำโดยมุมมองของนักเล่นแร่แปรธาตุที่เรายอมรับทฤษฎีของธาตุทั้งสี่ - Empidokla และอริสโตเติลเช่นเดียวกับการเปิด "จุดเริ่มต้นที่ติดไฟ" (กำมะถัน) และ "จุดเริ่มต้นของโลหะ" (ปรอท)

เกือบทั้งหมดศตวรรษที่สิบแปดได้รับการขยายทฤษฎีที่ผิดพลาดอย่างสมบูรณ์ของ phlogiston อย่างไรก็ตาม ณ วันสิ้นงวดนี้, แอนตวนลอแรน Lavuaze พิสูจน์ให้เห็นว่ามันเป็นสิ่งที่ไม่สามารถป้องกันได้ มันซ้ำ Boyle สูตร แต่เสร็จสิ้นความพยายามครั้งแรกที่จะจัดระบบทุกคนที่รู้จักองค์ประกอบเวลาที่พวกเขากระจายออกเป็นสี่กลุ่มโลหะอโลหะอนุมูลแผ่นดิน

ขั้นตอนใหญ่ต่อไปในการทำความเข้าใจสิ่งองค์ประกอบทางเคมีที่ทำให้ดัลตัน เขาให้เครดิตกับการค้นพบของมวลอะตอม บนพื้นฐานนี้จะกระจายเป็นที่รู้จักกันเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบทางเคมีในการสั่งซื้อที่เพิ่มขึ้นของมวลอะตอม

การพัฒนาอย่างรวดเร็วอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีช่วยให้คุณสามารถทำให้จำนวนของการค้นพบขององค์ประกอบใหม่ในองค์ประกอบของร่างกายตามธรรมชาติ ดังนั้นโดย 1869 - การสร้างสรรค์ที่ดีของเวลาดี I. Mendeleeva - วิทยาศาสตร์เริ่มตระหนักถึงการดำรงอยู่ของ 63 องค์ประกอบ การทำงานของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียเป็นครั้งแรกที่จัดหมวดหมู่ที่สมบูรณ์และตลอดไปขึ้นของอนุภาคเหล่านี้

โครงสร้างขององค์ประกอบทางเคมีในเวลานั้นยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น ก็เชื่อว่าอะตอมจะแบ่งแยกมันเป็นหน่วยที่เล็กที่สุด กับการค้นพบกัมมันตภาพรังสีได้รับการพิสูจน์ว่ามันแบ่งออกเป็นส่วนที่สามารถจัดการได้ เกือบทุกคนจึงอยู่ในรูปแบบของไอโซโทปธรรมชาติหลาย (อนุภาคที่คล้ายกัน แต่มีจำนวนที่แตกต่างกันของโครงสร้างนิวตรอนซึ่งแตกต่างไปจากมวลอะตอม) ดังนั้นโดยช่วงกลางของศตวรรษที่ผ่านมาประสบความสำเร็จในการพิจารณาคำสั่งของแนวคิดขององค์ประกอบทางเคมีที่

ระบบการทำงานขององค์ประกอบทางเคมี

พื้นฐานของนักวิทยาศาสตร์ที่นำความแตกต่างในมวลอะตอมและการจัดการวิธีที่ยอดเยี่ยมที่จะจัดให้ทุกคนที่รู้จักกันในองค์ประกอบทางเคมีในการสั่งซื้อที่เพิ่มขึ้นของ แต่ความลึกและความหมายของการคิดทางวิทยาศาสตร์ของเขาและมองการณ์ไกลก็คือว่า Mendeleyev ซ้ายช่องว่างในระบบของคุณเซลล์เปิดให้บริการสำหรับองค์ประกอบยังไม่ทราบซึ่งเป็นไปตามที่นักวิทยาศาสตร์จะเปิดในอนาคต

และทุกอย่างเปิดออกตรงตามที่เขากล่าวว่า องค์ประกอบทางเคมีของเวลาเป็นระยะ ๆ ที่เต็มไปด้วยทุกเซลล์ว่างเปล่า โครงสร้างแต่ละนักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ได้ถูกเปิด และตอนนี้เราสามารถพูดได้ว่าระบบขององค์ประกอบทางเคมีที่เป็นตัวแทนจาก 118 หน่วย อย่างไรก็ตามที่ผ่านมาสามเปิดยังไม่ได้รับการยืนยันอย่างเป็นทางการ

โดยตัวมันเองระบบขององค์ประกอบทางเคมีที่แสดงตารางกราฟิกซึ่งองค์ประกอบจะถูกจัดเรียงตามลำดับชั้นคุณสมบัติของพวกเขามีค่าใช้จ่ายแกนและลักษณะโครงสร้างของเปลือกหอยอิเล็กตรอนของอะตอม จึงมีระยะเวลา (7 ชิ้น) - แถวแนวนอนกลุ่ม (8 ชิ้น) - แนวตั้งกลุ่มย่อย (หลักและงานอดิเรกในแต่ละกลุ่ม) ส่วนใหญ่มักจะแยกกันในชั้นล่างของตารางที่ส่งสองแถวของครอบครัว - lanthanides และแอกทิไนด์

ระบบระยะ Mendeleev ประกอบด้วยข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี (หมายเลขจำนวนมวลชื่อบางครั้งที่ผ่านมาชั้นของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์)

ชื่อส่วน

สิทธิที่จะให้ชื่อให้กับคนที่ได้ค้นพบขององค์ประกอบทางเคมี หลายคนถูกตั้งชื่อตามดาวเคราะห์ (ยูเรเนียมพลูโตเนียมเนปทูเนียม) อื่น ๆ ที่ได้รับชื่อในเกียรติของนักวิชาการที่ดี (เมนเดลีเวียม, รัทเธอร์โคเปอร์นิเซียมและอื่น ๆ )

องค์ประกอบที่มักจะถูกตั้งชื่อตามชื่อเมืองและประเทศ (รูทีเนียมเจอร์เมเนียม Dubna, ฝรั่งเศส, ยุโรปและอื่น ๆ ) สัญญาของแม้กระทั่งทำหน้าที่เป็นวีรบุรุษในตำนาน (โพรมีเทียม) นอกจากนี้ยังเป็นปรากฏการณ์ที่พบบ่อยเมื่อมีชื่อโดยเฉพาะอย่างยิ่งจะได้รับในคุณสมบัติแสดงจากสารที่ง่ายและซับซ้อนขององค์ประกอบที่กำหนด (ไฮโดรเจนออกซิเจนคาร์บอน)

ชื่อจะถูกเขียนในภาษาละติน แต่ในประเทศของเรามีการแปลภาษารัสเซียการออกเสียงที่ยึดที่มั่นของพวกเขา สัญลักษณ์ของแต่ละองค์ประกอบจะถือเป็นอักษรตัวแรกของคำภาษาละตินหรือครั้งแรกและต่อมาใด ๆ ตัวอย่าง: แคลเซียม (Ca) - แคลเซียมโบรอน (B) - โบรอน

ลักษณะอะตอมธาตุเคมี

ตัวแทนของระบบเป็นระยะ ๆ แต่ละคนมีลักษณะของตัวเองในโครงสร้างและในคุณสมบัติของการพัฒนา องค์ประกอบทางเคมีลักษณะประกอบด้วยการวิเคราะห์องค์ประกอบของนิวเคลียสและอิเล็กทรอนิกส์ชั้นเช่นเดียวกับความหมายของการเป็นสารที่เรียบง่ายที่พวกเขาจะเกิดขึ้นและสารประกอบที่ซับซ้อน

อะตอมองค์ประกอบนิวเคลียส ขององค์ประกอบทางเคมีรวมถึงส่วนใหญ่ของอนุภาค - นิวคลีออ:

• โปรตอนการกำหนดค่าใช้จ่ายบวก (P ^{+ 1) และเป็นส่วนหนึ่งของมวลอะตอม;}
• นิวตรอนที่มีผลต่อจำนวนมวลขององค์ประกอบและมีไม่มีค่าใช้จ่าย (n ⁰⁾

อีกประเภทหนึ่งของอนุภาค - อิเล็กตรอน พวกเขาย้ายไปรอบ ๆ หลักและมีประจุลบ (จ ^-1) การวางแนวทางของพวกเขาไม่วุ่นวาย แต่ได้รับคำสั่งอย่างเคร่งครัด พวกเขาจะอยู่ในวงโคจร (s, P, D และ F) ซึ่งรูปแบบ sublevels และ ระดับ (อิเล็กทรอนิกส์ ชั้น)

มวลอะตอมขององค์ประกอบถูกสร้างขึ้นจากโปรตอนและนิวตรอนจำนวนทั้งสิ้นซึ่งเรียกว่า "เลขมวล" จำนวนโปรตอนถูกกำหนดไว้มากเพียง - มันเป็นเท่ากับเลขลำดับขององค์ประกอบในระบบ และเป็นอะตอมในทั่วไป - electroneutral ระบบกล่าวคือด้วยไม่มีค่าใช้จ่ายจำนวนอิเล็กตรอนเชิงลบอยู่เสมอเท่ากับจำนวนของอนุภาคโปรตอนในเชิงบวก

ดังนั้นลักษณะของธาตุเคมีที่สามารถได้รับจากตำแหน่งในระบบเป็นระยะ ๆ หลังจากที่เซลล์มีการอธิบายไว้เกือบทุกอย่าง: หมายเลขซึ่งหมายความว่าอิเล็กตรอนและโปรตอนน้ำหนักอะตอม (ค่าเฉลี่ยของไอโซโทปที่มีอยู่ทั้งหมดขององค์ประกอบ) มันสามารถเห็นได้ในการที่จะแสดงโครงสร้าง (เพราะฉะนั้นอิเล็กตรอนจะตั้งอยู่ในชั้นเป็นส่วนมาก) นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะคาดการณ์จำนวนของอนุภาคเชิงลบหลังระดับพลังงานสำหรับกลุ่มหลักองค์ประกอบ - มันจะเท่ากับจำนวนกลุ่มในรายการที่ตั้งอยู่

จำนวนนิวตรอนสามารถคำนวณได้โดยการหักจากมวลของโปรตอนเช่นหมายเลขซีเรียล ดังนั้นเราจึงสามารถได้รับและทำให้สูตรอิเล็กตรอนเลนส์ทั้งสำหรับแต่ละองค์ประกอบจะตรงสะท้อนให้เห็นถึงโครงสร้างของมันและแสดงความเป็นไปได้ ในขอบเขตของการเกิดออกซิเดชัน และการจัดแสดงนิทรรศการคุณสมบัติ

องค์ประกอบการจัดจำหน่ายในธรรมชาติ

การศึกษาปัญหานี้ได้รับการวิทยาศาสตร์ - เคมีพื้นที่ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการกระจายขององค์ประกอบบนดาวเคราะห์ดังต่อไปนี้รูปแบบเดียวกันในจักรวาล แหล่งที่มาหลักของนิวเคลียสแสงอะตอมหนักกลางและขนาดย่อมมีปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นในดาว - nucleosynthesis เนื่องจากกระบวนการเหล่านี้จักรวาลและพื้นที่รอบนอกได้ให้โลกของเรามีองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ทั้งหมด

รวม 118 ตัวแทนที่รู้จักกันดีของแหล่งน้ำธรรมชาติคนถูกพบ 89 มันเป็นพื้นฐานอะตอมที่พบมากที่สุด องค์ประกอบทางเคมีที่ยังถูกสังเคราะห์เทียมโดยการทิ้งระเบิดนิวตรอนนิวเคลียส (nucleosynthesis ภายใต้เงื่อนไขที่ห้องปฏิบัติการ)

ส่วนใหญ่จำนวนมากได้รับการพิจารณาสารที่เรียบง่ายขององค์ประกอบต่างๆเช่นไนโตรเจนออกซิเจนไฮโดรเจน คาร์บอนจะรวมอยู่ในสารอินทรีย์ทั้งหมดและดังนั้นจึงยังถือเป็นผู้นำ

การจำแนกประเภทของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม

หนึ่งในการจำแนกประเภทที่พบมากที่สุดของทุกองค์ประกอบทางเคมี - การกระจายตัวของพวกเขาบนพื้นฐานของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ โดยวิธีการที่ระดับพลังงานมากรวมอยู่ในเปลือกของอะตอมและที่มีคนสุดท้ายของพวกเขาเลนซ์อิเล็กตรอนที่มีสี่กลุ่มขององค์ประกอบ

S-องค์ประกอบ

มันเป็นผู้ที่อยู่ในที่หลังเต็มไป S-โคจร ครอบครัวนี้มีองค์ประกอบของกลุ่มแรกของกลุ่มหลัก (หรือ โลหะอัลคาไล) เพียงหนึ่งอิเล็กตรอนในระดับนอกกำหนดคุณสมบัติใกล้เคียงกันของผู้แทนของทั้งสองตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง

P-องค์ประกอบ

รวม 30 ชิ้น อิเล็กตรอนที่ตั้งอยู่บน P-เลเยอร์ย่อย เหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่ฟอร์มกลุ่มย่อยหลักของคนที่สามไปยังกลุ่มที่แปดที่เกี่ยวข้องกับ 3,4,5,6 งวด ในหมู่พวกเขามีทั้งโลหะและธาตุโลหะทั่วไปเกี่ยวกับคุณสมบัติ

d-F-องค์ประกอบและองค์ประกอบ

การเปลี่ยนแปลงนี้โลหะ 4-7 ระยะเวลานาน 32 รายการในทั้งหมด สารที่เรียบง่ายสามารถแสดงทั้งคุณสมบัติเป็นกรดและพื้นฐาน (การเกิดออกซิเดชันและการลดลง) นอกจากนี้ amphoteric คือคู่

K F ครอบครัวรวมถึง lanthanides และ actinides ซึ่งในอิเล็กตรอนที่อยู่บนสุดท้าย F-orbitals

สารที่เกิดขึ้นจากองค์ประกอบ: เรียบง่าย

นอกจากนี้ทุกชั้นขององค์ประกอบทางเคมีความสามารถในการที่มีอยู่ในรูปแบบของสารประกอบง่ายหรือซับซ้อน ดังนั้นจึงง่ายถือว่าเป็นผู้ที่จะเกิดขึ้นจากโครงสร้างเดียวกันในปริมาณที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น O ₂ - หรือออกซิเจน dioxygen และ O ₃ - โอโซน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า allotropes

องค์ประกอบทางเคมีที่ง่ายขึ้นรูปที่มีชื่อเดียวกันสารประกอบลักษณะตัวแทนของระบบเป็นระยะแต่ละ แต่พวกเขาไม่ได้ทั้งหมดเท่ากับในคุณสมบัติของการจัดแสดง ดังนั้นจึงมีสารโลหะที่เรียบง่ายและอโลหะ กลุ่มย่อยครั้งใหญ่ครั้งแรกในรูปแบบกลุ่ม 1-3 และกลุ่มย่อยทั้งหมดในตารางด้านข้าง อโลหะยังเป็นกลุ่มย่อยที่สำคัญของทีม 4-7 องค์ประกอบพื้นฐานแปดเป็นพิเศษ - ก๊าซเฉื่อยหรือเฉื่อย

ในบรรดาทั้งหมดที่เปิดในองค์ประกอบที่เรียบง่ายเป็นที่รู้จักกันในวันนี้ภายใต้สภาวะปกติ 11 ก๊าซสารของเหลว 2 (โบรมีนและสารปรอท) และอื่น ๆ ทั้งหมด - ของแข็ง

สารประกอบที่ซับซ้อน

ให้กับผู้ที่ได้รับการยอมรับของทุกซึ่งประกอบด้วยสองคนหรือมากกว่าองค์ประกอบทางเคมี ตัวอย่างของมวลเพราะสารเคมีที่มีมากกว่า 2 ล้าน! เกลือนี้ออกไซด์, กรดและเบส, สารประกอบที่ซับซ้อนที่ซับซ้อนสารอินทรีย์ทั้งหมด