Chemické prvky a jejich vlastnosti. atomy

Některé z nejoblíbenějších chemických otázek jsou: "Kolik chemických prvků je nyní známo?", "Kolik chemických prvků existuje?", "Kdo je objevil?"
Tyto otázky nemají jednoduchou a jednoznačnou odpověď.
Co znamená "známý"? Nacházejí se v přírodě? Na zemi, ve vodě, ve vesmíru? Byly získány a studovány jejich vlastnosti? Vlastnosti čeho? Jsou látky ve formě fází nebo pouze na atomově-molekulární úrovni? Dostupné moderní technologie umožňují detekovat více atomů... Ale vlastnosti látky nelze určit z jednoho atomu.
Co znamená „existovat“? Z praktického hlediska je to pochopitelné: v přírodě se vyskytují v takovém množství a tak dlouho, že ony a jejich sloučeniny mohou mít skutečný dopad na přírodní jevy. Nebo alespoň bylo možné studovat jejich vlastnosti v laboratoři.
Takových chemických prvků bylo v přírodě identifikováno asi 88. Proč tolik? Protože mezi prvky s pořadovým číslem menším než 92 (před uranem) v přírodě chybí technecium (43) a francium (87). Prakticky žádný astat (85). Žádné promethium (61).
Na druhé straně, jak neptunium (93), tak plutonium (94) (nestabilní transuranové prvky) se nacházejí v přírodě, kde se vyskytují uranové rudy.
Všechny prvky následující po plutoniu Pu v periodické tabulce D.I. Mendělejeva se v zemské kůře prakticky nevyskytují, i když některé z nich nepochybně vznikají ve vesmíru při explozích supernov. Ale nežijí dlouho...
Zajímavý je objev francia - prvku č. 87. Tento prvek „vynalezl“ D. I. Mendělejev, který na základě jím vytvořené periodické tabulky navrhl, že ve skupině alkalických kovů chybí nejtěžší prvek, který nazval ecacesium.
Nyní je známo, že v zemské kůře není přítomno více než 30 gramů francia. Je to radioaktivní prvek a jeho nejdelší izotop, francium-210, má poločas rozpadu 19,3 minuty.
Francium lze považovat za poslední prvek objevený na Zemi jako nalezený v přírodě (Margaret Pere, studentka Marie Skłodowské-Curie, v roce 1929; oficiálně uznána a pojmenována v roce 1938).
Všechny následující prvky byly získány prostřednictvím radioaktivního rozpadu chemických prvků a pomocí urychlovačů nabitých částic.
K dnešnímu dni vědci syntetizovali 26 transuranových prvků, počínaje neptuniem (N=93) a konče číslem prvku N=118 (číslo prvku odpovídá počtu protonů v atomovém jádře a počtu elektronů kolem atomového jádra) .
Transuranové chemické prvky 93 až 100 se vyrábějí v jaderných reaktorech a zbytek se získává jako výsledek jaderných reakcí v urychlovačích částic. Technologie výroby transuranových prvků na urychlovačích je v zásadě jasná: vhodná kladně nabitá jádra prvků jsou urychlována elektrickým polem na požadovanou rychlost a srážena s terčem obsahujícím další těžší prvky - procesy fúze a rozpadu atomových jader různých prvků nastat. Produkty těchto procesů jsou analyzovány a jsou vyvozovány závěry o vzniku nových prvků.
Němečtí vědci z Helmholtzova centra pro studium těžkých iontů v sérii experimentů v letech 2013-2014 plánovali získat další, 119. prvek periodické tabulky, ale neuspěli. Bombardovali jádra berkelia (N=97) jádry titanu (N=22), ale analýza experimentálních dat přítomnost nového prvku nepotvrdila.
V současnosti lze považovat za identifikovanou existenci sto osmnácti chemických prvků. Zprávy o objevu 119 - prvního prvku z období 8 - lze prozatím považovat za pravděpodobně spolehlivé.
Existují tvrzení o syntéze prvku unbiquadium (124) a nepřímé důkazy o prvcích unbinilium (120) a unbihexium (126) - ale tyto výsledky se stále potvrzují.
Nyní konečně všech 118 prvků oficiálně známých a dosud ověřených má obecně přijímané názvy schválené IUPAC. Ještě nedávno byl nejtěžším prvkem, který měl oficiálně uznaný název, 116. prvek, který jej obdržel v květnu 2012 - livermorium. Zároveň byl oficiálně schválen název 114. prvku – flerovium.
Kolik chemických prvků můžete získat? Teoreticky je předpovězena možnost syntézy prvků s čísly 121-126. Jedná se o počty protonů v jádrech prvků. Problém spodní hranice periodické tabulky zůstává jedním z nejdůležitějších v moderní teoretické chemii.
Každý chemický prvek má několik izotopů. Izotopy jsou atomy, jejichž jádra mají stejný počet protonů, ale různý počet neutronů. Svět atomových jader chemických prvků je velmi rozmanitý. Nyní je známo asi 3500 jader, která se od sebe liší buď počtem protonů, nebo počtem neutronů, nebo obojím. Většina z nich se získává uměle. Otázka je velmi zajímavá - kolik izotopů může mít daný prvek?
Je známo 264 atomových jader, která jsou stabilní, to znamená, že v průběhu času neprobíhají žádné rychlé spontánní přeměny. Rozpadá se.
Zbývajících 3236 jader podléhá různým typům radioaktivního rozpadu: alfa rozpad (emise částic alfa - jádra atomu helia); beta rozpad (současná emise elektronu a antineutrina nebo pozitronu a neutrina, stejně jako absorpce elektronu s emisí neutrina); gama rozpad (emise fotonů – vysokoenergetické elektromagnetické vlny).
Ze známých chemických prvků Mendělejevova periodického systému, které se nacházejí na Zemi, má pouze 75 přesně a obecně uznávaných autorů, kteří je objevili – objevili a přesně identifikovali. Pouze za těchto podmínek – detekce a identifikace – je rozpoznán objev chemického prvku.
Vlastního objevu - izolování v čisté formě a studia vlastností - chemických prvků nalezených v přírodě, se účastnili vědci pouze z devíti zemí: Švédsko (22 prvků), Anglie (19 prvků), Francie (15 prvků), Německo (12 prvků) . Rakousko, Dánsko, Rusko, Švýcarsko a Maďarsko představují objev zbývajících 7 prvků.
Někdy označují Španělsko (platina) a Finsko (yttrium - v roce 1794 objevil finský chemik Johan Gadolin oxid neznámého prvku ve švédském minerálu z Ytterby). Platina jako ušlechtilý kov je ale v nativní podobě známá již od starověku – platinu v čisté podobě z rud získal anglický chemik W. Wollaston v roce 1803. Tento vědec je známější jako objevitel minerálu wollastonit.
Kov yttrium byl poprvé získán v roce 1828 německým vědcem Friedrichem Wöhlerem.
Za rekordmana mezi „lovci“ chemických prvků lze považovat švédského chemika K. Scheeleho - objevil a prokázal existenci 6 chemických prvků: fluor, chlor, mangan, molybden, baryum, wolfram.
K úspěchům v objevu chemických prvků tohoto vědce lze přidat i prvek sedmý - kyslík, oficiálně se však o tu objevnou čest dělí s anglickým vědcem J. Priestleym.
Druhé místo v objevování nových prvků patří V. Ramsay -
anglickému nebo přesněji skotskému vědci: objevili argon, helium, krypton, neon, xenon. Mimochodem, objev „helia“ je velmi originální. Jde o první nechemický objev chemického prvku. Nyní se tato metoda nazývá "Absorpční spektrofotometrie". Nyní je připisován W. Ramsaymu, ale byl vyroben jinými vědci. Stává se to často.
18. srpna 1868 francouzský vědec Pierre Jansen během úplného zatmění Slunce v indickém městě Guntur poprvé prozkoumal chromosféru Slunce. Spektroskop upravil tak, aby bylo možné pozorovat spektrum sluneční koróny nejen při zatmění, ale i v běžných dnech. Identifikoval spolu s vodíkovými čarami - modrou, zeleno-modrou a červenou - jasně žlutou čáru, kterou si zpočátku spletl s čárou sodíku. Jansen o tom napsal Francouzské akademii věd.
Následně bylo zjištěno, že tato jasně žlutá čára ve slunečním spektru se neshoduje s čárou sodíku a nepatří k žádnému z dříve známých chemických prvků.
27 let po tomto prvotním objevu bylo na Zemi objeveno helium - v roce 1895 skotský chemik William Ramsay, zkoumající vzorek plynu získaného rozkladem minerálu kleveit, objevil v jeho spektru stejnou jasně žlutou čáru, která byla dříve nalezena ve slunečním spektrum. Vzorek byl odeslán k dalšímu výzkumu slavnému anglickému spektroskopistovi Williamu Crookesovi, který potvrdil, že žlutá čára pozorovaná ve spektru vzorku se shodovala s čárou D3 helia.
23. března 1895 poslal Ramsay prostřednictvím slavného chemika Marcelina Berthelota zprávu o svém objevu helia na Zemi Královské společnosti v Londýně a také Francouzské akademii. Tak vznikl název tohoto chemického prvku. Ze starořeckého názvu slunečního božstva - Helios. První objev učiněný spektrální metodou. Absorpční spektroskopie.
Ve všech případech měl Ramsay spoluautory: W. Crooks (Anglie) - helium; W. Rayleigh (Anglie) - argon; M. Travers (Anglie) - krypton, neon, xenon.
Byly nalezeny 4 prvky:
I. Berzelius (Švédsko) - cer, selen, křemík, thorium;
G. Dewi (Anglie) - draslík, vápník, sodík, hořčík;
P. Lecoq de Boisbaudran (Francie) - gallium, samarium, gadolinium, dysprosium.
Rusko je zodpovědné za objev pouze jednoho z přírodních prvků: ruthenia (44). Název tohoto prvku pochází z pozdně latinského názvu pro Rusko – Ruthenia. Tento prvek objevil profesor Kazaňské univerzity Karl Klaus v roce 1844.
Karl-Ernst Karlovich Klaus byl ruský chemik, autor řady prací o chemii kovů platinové skupiny a objevitel chemického prvku ruthenium. Narodil se 11. (22. ledna) 1796 - 12. března (24. března 1864) v Dorpatu, starém ruském městě Jurjev (nyní Tartu), v rodině umělce. V roce 1837 obhájil magisterskou práci a byl jmenován asistentem na katedře chemie na Kazaňské univerzitě. Od roku 1839 se stal profesorem chemie na Kazaňské univerzitě a od roku 1852 profesorem farmacie na univerzitě v Dorpatu. V roce 1861 se stal členem korespondentem Petrohradské akademie věd.
Fakt, že většinu chemických prvků známých v přírodě objevili vědci ze Švédska, Anglie, Francie a Německa, je celkem pochopitelný – v 18.–19. století, kdy byly tyto prvky objeveny, bylo právě v těchto zemích nejvyšší úroveň rozvoje chemie a chemické technologie .
Další zajímavá otázka: objevily vědkyně chemické prvky?
Ano. Ale trochu. Jde o Marii Skladowskou-Curie, která v roce 1898 spolu se svým manželem P. Curie objevila polonium (název je uveden na počest její vlasti Polska) a radium, Lise Meitner, která se podílela na objevu protaktinia (1917) , Ida Noddack (Tacke), která v roce 1925 objevila spolu se svým budoucím manželem V. Noddakem, Renius a Margarita Perey, která byla v roce 1938 oficiálně uznána za objev prvku Francie a stala se první ženou zvolenou do Francouzů Akademie věd (!!!).
V moderní periodické tabulce existuje několik prvků, kromě ruthenia, jehož jména jsou spojena s Ruskem: samarium (63) - z názvu minerálu samarskit, objeveného ruským důlním inženýrem V. M. Samarským v pohoří Ilmen, mendeleevium ( 101); dubnium (105). Zajímavá je historie názvu tohoto prvku. Tento prvek byl poprvé získán na urychlovači v Dubně v roce 1970 skupinou G. N. Flerova bombardováním jader 243Am ionty 22Ne a nezávisle v Berkeley (USA) při jaderné reakci 249Cf + 15N = 260Db + 4n.
Sovětští vědci navrhli nazvat nový prvek nilsborium (Ns), na počest velkého dánského vědce Nielse Bohra, a Američané - ganium (Ha), na počest Otto Hahna, jednoho z autorů objevu spontánního štěpení uranu.
Pracovní skupina IUPAC v roce 1993 dospěla k závěru, že zásluhy za objev prvku 105 by měly být sdíleny mezi skupinami Dubna a Berkeley. Komise IUPAC v roce 1994 navrhla název joliotium (Jl), na počest Joliot-Curie. Předtím se prvek oficiálně nazýval latinskou číslicí - unnilpentium (Unp), tedy jednoduše 105. prvek. Symboly Ns, Na, Jl lze stále vidět v tabulkách prvků publikovaných v předchozích letech. Například na Jednotné státní zkoušce z chemie 2013. Podle konečného rozhodnutí IUPAC v roce 1997 byl tento prvek pojmenován „dubnium“ - na počest ruského centra pro výzkum v oblasti jaderné fyziky, vědeckého města Dubna.
Supertěžké chemické prvky s pořadovými čísly 113–118 byly poprvé syntetizovány ve Spojeném ústavu jaderných výzkumů v Dubně v různých časech. Prvek číslo 114 byl pojmenován „flerovium“ - na počest Laboratoře jaderných reakcí pojmenované po. G. N. Flerov ze Spojeného ústavu jaderného výzkumu, kde byl tento prvek syntetizován.
Za posledních 50 let se Periodická tabulka D.I. Mendělejev byl doplněn o 17 nových prvků (102–118), z nichž 9 bylo syntetizováno v JINR. Včetně 5 nejtěžších (supertěžkých) prvků za posledních 10 let, které uzavírají periodickou tabulku...
Poprvé má 114. prvek „magický“ počet protonů (magická čísla jsou řada přirozených sudých čísel odpovídajících počtu nukleonů v atomovém jádře, při kterém se kterýkoli z jeho obalů zcela zaplní: 2, 8, 20, 28, 50, 82 , 126 (poslední číslo je pouze pro neutrony) - bylo získáno skupinou fyziků vedenou Yu. Ts. Oganesyanem ve Spojeném ústavu pro jaderný výzkum (Dubna, Rusko) za účasti vědců z Livermore National Laboratory (Livermore, USA; spolupráce Dubna-Livermore) v prosinci 1998 syntézou izotopů tohoto prvku prostřednictvím fúzní reakce jader vápníku s jádry plutonia Název 114. prvku byl schválen 30. května 2012: „ Flerovium“ a symbolické označení Fl. Zároveň byl 116. prvek pojmenován „livermorium“ (Livermorium) – Lv (mimochodem, životnost tohoto prvku je 50 milisekund).
V současné době se syntéza transuraniových prvků provádí především ve čtyřech zemích: USA, Rusku, Německu a Japonsku. V Rusku se nové prvky získávají ve Společném institutu pro jaderný výzkum (JINR) v Dubně v USA - v Národní laboratoři Oak Ridge v Tennessee a Národní laboratoři Lawrence Livermore v Německu - v Helmholtzově centru pro studium Těžké ionty (také známý jako Institut pro těžké ionty). ionty) v Darmstadtu v Japonsku - v Institutu fyzikálního a chemického výzkumu (RIKEN).
O autorství vytvoření 113. prvku se dlouho vedl boj mezi Japonskem a rusko-americkou skupinou vědců. Japonští vědci vedení Kosuke Morita syntetizovali prvek 113 v září 2004 urychlením a srážkou zinku-30 a bismutu-83. Podařilo se jim detekovat tři rozpadové řetězce odpovídající řetězcům zrození 113. prvku v letech 2004, 2005 a 2012.
Ruští a američtí vědci oznámili vytvoření prvku 113 během syntézy prvku 115 v Dubně v únoru 2004 a navrhli jej nazvat becquerelium. Pojmenováno po vynikajícím fyzikovi Antoine Henri Becquerelovi (francouzsky Antoine Henri Becquerel; 15. prosince 1852 – 25. srpna 1908) – francouzském fyzikovi, nositeli Nobelovy ceny za fyziku a jednom z objevitelů radioaktivity.
Konečně na začátku roku 2016 byly do periodické tabulky oficiálně přidány názvy čtyř nových chemických prvků. Prvky s atomovými čísly 113, 115, 117 a 118 jsou ověřeny Mezinárodní unií čisté a aplikované chemie (IUPAC).
Poctu objevit prvky 115, 117 a 118 získal tým ruských a amerických vědců ze Spojeného institutu pro jaderný výzkum v Dubně, Livermore National Laboratory v Kalifornii a Oak Ridge National Laboratory v Tennessee.
Tyto prvky (113, 115, 117 a 118) donedávna nesly nepříliš zvučná jména ununtria (Uut), ununpentium (Uup), ununseptium (Uus) a ununoctium (Uuo), ale během příštích pěti měsíců se objevili objevitelé tzv. prvky jim budou moci dát nová, konečná jména.
Vědci z Japonského institutu přírodních věd (RIKEN) jsou oficiálně uznáváni jako objevitelé 113. prvku. Na počest toho bylo doporučeno pojmenovat prvek „Japonsko“. Právo vymýšlet jména pro zbývající nové prvky dostali objevitelé, na což dostali pět měsíců, poté by je oficiálně schválila rada IUPAC.
Na počest moskevské oblasti se navrhuje pojmenovat 115. prvek „Moskovium“!
Je to hotové! Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie oznámila 8. června 2016 doporučené názvy pro 113., 115., 117. a 118. prvek periodické tabulky. Informuje o tom web svazu.
Jeden z nových supertěžkých prvků periodické tabulky, číslo 113, oficiálně dostal název „nihonium“ a symbol Nh. Odpovídající oznámení učinil Japonský institut přírodních věd „Riken“, jehož specialisté tento prvek již dříve objevili.
Slovo "nihon" je odvozeno od místního názvu země - "Nihon".
Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie schválila názvy nových prvků s čísly 113, 115, 117 a 118 – nihonium (Nh), moscovium (Mc), tennessin (Ts) a oganesson (Og).
113. prvek je pojmenován na počest Japonska, 115. - na počest moskevské oblasti, 117. - na počest amerického státu Tennessee, 118. - na počest ruského vědce, akademika Ruské akademie věd Jurije Oganesyan.
V roce 2019 Rusko a celý svět slaví 150. výročí objevení periodické tabulky a zákona, který sloužil jako základ moderní chemie Dmitrijem Ivanovičem Mendělejevem.
Na počest výročí se Valné shromáždění OSN jednomyslně rozhodlo uspořádat Mezinárodní rok Mendělejevovy periodické tabulky prvků.
"Co bude dál?" - ptá se Jurij Oganesjan, vědecký ředitel laboratoře jaderných reakcí Spojeného ústavu pro jaderný výzkum v Dubně, kde bylo objeveno posledních pět prvků periodické tabulky, včetně prvku-118, oganessonu.
"Je jasné, že tady periodická tabulka nekončí a musíme se pokusit získat 119. a 120. prvek. K tomu ale budeme muset udělat stejnou technologickou revoluci, která nám pomohla stát se vůdci v 90. letech, zvýšit intenzitu částicový paprsek o několik řádů a detektory jsou mnohem citlivější,“ zdůrazňuje fyzik.
Například vědci nyní produkují jeden atom flerovia za týden vystřelováním bilionů částic za sekundu na cíl. Těžší prvky (řekněme oganesson) lze syntetizovat pouze jednou za měsíc. Práce na současných instalacích si tedy vyžádají astronomicky dlouhou dobu.
Ruští vědci očekávají, že tyto potíže překonají s pomocí cyklotronu DC-280, který byl vypuštěn v prosinci loňského roku. Hustota svazku částic, který produkuje, je 10-20krát vyšší než u jeho předchůdců, což, jak doufají domácí fyzikové, umožní vytvořit jeden ze dvou prvků blíže ke konci roku.
Element 120 bude s největší pravděpodobností syntetizován jako první, protože kalifornský cíl potřebný k tomu byl již připraven v americké národní laboratoři v Oak Ridge. Testovací starty DC-280, zaměřené na vyřešení tohoto problému, proběhnou v březnu tohoto roku.
Vědci věří, že konstrukce nového cyklotronu a detektorů pomohou přiblížit se odpovědi na další zásadní otázku: kde přestává platit periodický zákon?
"Existuje rozdíl mezi syntetickým a přírodním prvkem? Když je otevřeme a zaneseme do tabulky, neuvádí, odkud pocházejí. Hlavní věc je, že dodržují periodický zákon. Ale teď se zdá, pro mě už o tom můžeme mluvit v minulosti,“ poznamenává Oganesyan.

Viz také: Seznam chemických prvků podle atomového čísla a Abecední seznam chemických prvků Obsah 1 Aktuálně používané symboly ... Wikipedia

Viz také: Seznam chemických prvků podle symbolu a Abecední seznam chemických prvků Toto je seznam chemických prvků uspořádaných podle rostoucího atomového čísla. Tabulka zobrazuje název prvku, symbol, skupinu a období v... ... Wikipedii

- (ISO 4217) Kódy pro reprezentaci měn a fondů (anglicky) Codes pour la représentation des monnaies et types de fonds (francouzsky) ... Wikipedia

Nejjednodušší forma hmoty, kterou lze identifikovat chemickými metodami. Jedná se o složky jednoduchých a složitých látek, které představují soubor atomů se stejným jaderným nábojem. Náboj jádra atomu je určen počtem protonů v... Collierova encyklopedie

Obsah 1. paleolit 2 10. tisíciletí př. Kr. E. 3 9. tisíciletí př. Kr ehm... Wikipedie

Tento výraz má jiné významy, viz ruština (významy). Rusové... Wikipedie

Terminologie 1: : dw Číslo dne v týdnu. “1” odpovídá pondělí Definice termínu z různých dokumentů: dw DUT Rozdíl mezi moskevským a UTC časem, vyjádřený jako celé číslo hodin Definice termínu z ... ... Slovník-příručka termínů normativní a technické dokumentace

Celá rozmanitost přírody kolem nás se skládá z kombinací relativně malého počtu chemických prvků. Jaké jsou tedy vlastnosti chemického prvku a jak se liší od jednoduché látky?

Chemický prvek: historie objevu

V různých historických obdobích měl pojem „prvek“ různé významy. Staří řečtí filozofové považovali za takové „prvky“ 4 „prvky“ – teplo, chlad, sucho a vlhkost. Spojením ve dvojicích vytvořili čtyři „principy“ všeho na světě – oheň, vzduch, voda a země.

R. Boyle v 17. století poukázal na to, že všechny prvky jsou hmotné povahy a jejich počet může být poměrně velký.

V roce 1787 vytvořil francouzský chemik A. Lavoisier „Tabulku jednoduchých těles“. Zahrnoval všechny v té době známé prvky. Ty druhé byly chápány jako jednoduchá tělesa, která nelze rozložit chemickými metodami na ještě jednodušší. Následně se ukázalo, že tabulka obsahuje i některé složité látky.

V době, kdy D. I. Mendělejev objevil periodický zákon, bylo známo pouze 63 chemických prvků. Vědcův objev vedl nejen k řádné klasifikaci chemických prvků, ale také pomohl předpovědět existenci nových, dosud neobjevených prvků.

Rýže. 1. A. Lavoisier.

Co je chemický prvek?

Chemický prvek je specifický typ atomu. V současné době je známo 118 chemických prvků. Každý prvek je označen symbolem, který představuje jedno nebo dvě písmena z jeho latinského názvu. Například prvek vodík se označuje latinským písmenem H a vzorcem H 2 - prvním písmenem latinského názvu prvku Hydrogenium. Všechny poměrně dobře prostudované prvky mají symboly a názvy, které lze nalézt v hlavní a vedlejší podskupině periodické tabulky, kde jsou všechny uspořádány v určitém pořadí.

Existuje mnoho typů systémů, ale obecně uznávaný je Periodická tabulka chemických prvků D. I. Mendělejeva, která je grafickým vyjádřením periodického zákona D. I. Mendělejeva. Obvykle se používají krátké a dlouhé formy periodické tabulky.

Rýže. 2. Periodická tabulka prvků od D. I. Mendělejeva.

Jaký je hlavní znak, podle kterého je atom klasifikován jako specifický prvek? D.I. Mendělejev a další chemici 19. století považovali za hlavní vlastnost atomu hmotnost jako jeho nejstabilnější charakteristiku, proto jsou prvky v periodické tabulce uspořádány podle rostoucí atomové hmotnosti (až na malé výjimky).

Podle moderních koncepcí je hlavní vlastností atomu, která jej vztahuje ke konkrétnímu prvku, náboj jádra. Chemický prvek je tedy druh atomů vyznačující se určitou hodnotou (velikost) části chemického prvku - kladným nábojem jádra.

Ze všech 118 existujících chemických prvků lze většinu (asi 90) nalézt v přírodě. Zbytek se získává uměle pomocí jaderných reakcí. Prvky 104-107 byly syntetizovány fyziky ve Spojeném ústavu jaderného výzkumu ve městě Dubna. V současné době pokračují práce na umělé výrobě chemických prvků s vyššími atomovými čísly.

Všechny prvky se dělí na kovy a nekovy. Více než 80 prvků je klasifikováno jako kovy. Toto rozdělení je však podmíněné. Za určitých podmínek mohou některé kovy vykazovat nekovové vlastnosti a některé nekovy mohou vykazovat kovové vlastnosti.

Obsah různých prvků v přírodních objektech se značně liší. 8 chemických prvků (kyslík, křemík, hliník, železo, vápník, sodík, draslík, hořčík) tvoří 99% hmotnosti zemské kůry, všechny ostatní - méně než 1%. Většina chemických prvků se vyskytuje přirozeně (95), ačkoli některé byly původně vyrobeny uměle (např. promethium).

Je nutné rozlišovat mezi pojmy „jednoduchá látka“ a „chemický prvek“. Jednoduchá látka se vyznačuje určitými chemickými a fyzikálními vlastnostmi. V procesu chemické přeměny ztrácí jednoduchá látka některé ze svých vlastností a vstupuje do nové látky ve formě prvku. Například dusík a vodík, které jsou součástí amoniaku, jsou v něm obsaženy nikoli ve formě jednoduchých látek, ale ve formě prvků.

Některé prvky jsou sloučeny do skupin, např. organogeny (uhlík, kyslík, vodík, dusík), alkalické kovy (lithium, sodík, draslík atd.), lanthanoidy (lanthan, cer atd.), halogeny (fluor, chlor, brom atd.), inertní prvky (helium, neon, argon)

V roce 1869 ruský vědec D.I. Mendělejev vyvinul periodickou tabulku chemických prvků, která se pak začala používat jako univerzální a jediný systém svého druhu na celém světě. Dnes už málokdo ví, že tato klasifikace, která graficky odráží vlastnosti prvků a jejich atomovou hmotnost, je vlastně klíčem k objevu mnoha úžasných skutečností. Je čas seznámit se se světem chemie z nové stránky a dozvědět se o tom, co se na školách a univerzitách téměř nikdy neučí!

Gallium: jak věda pomáhá vtipálkům

Tento chemický prvek, umístěný na atomovém čísle 13 a symbolizovaný Ga (z latinského Gallium), je měkký, šedý kov. Křehkou látku objevil v roce 1875 francouzský chemik Paul Emile Lecoq de Boisbaudran. Právě díky svému objeviteli a své domovině získal prvek své moderní jméno, protože v překladu z latiny „Gaul“ znamená „Francie“. Existuje i verze, že vědec chtěl tajně zvěčnit své jméno ve jménu gallia. V latině se slovo „Gallium“ ukazuje jako podobné zvuku jako „gallusom“ - „kohout“. Ve francouzštině se „kohout“ vyslovuje „le coq“. Nezbývá než toto slovo porovnat se jménem Paul Emile – a nyní se teorie nezdá tak nepravděpodobná, i když nebyla nikde oficiálně doložena. Mimochodem, tento stejný pták je také symbolem státu!

Úžasné vlastnosti tohoto chemického prvku se nejzřetelněji projevují při přechodu z jednoho stavu do druhého. I přesto, že je kov většinou v pevném stavu, již při zahřátí na teplotu 30°C se začíná pomalu tavit. Co to znamená?

Teoreticky z takového materiálu můžete vyrobit například lžičku a tu pak předat svému kolegovi. Zmatený výraz ve tváři vašeho přítele je zaručen, protože příbory se při kontaktu s horkou tekutinou jednoduše začnou rozpouštět! Vynalézaví laboratorní chemici se mohou uchýlit k takovému žertu. Nápoj se prostě musíte vzdát – i když je gallium pro lidský organismus prakticky neškodné, přesto je lepší možná rizika úplně eliminovat.

Proč bylo kadmium použito k boji s Godzillou?

A opět kov, ale tentokrát s atomovým číslem 48, měkký, viskózní a ozvláštněný stříbrno-šedou barvou. Může měnit stav a být zpracován deformací (kováním). Právě z této látky byly vyrobeny speciální hroty raket, s jejichž pomocí armáda bojovala s úžasnou Godzillou v jednom z filmů o obřím mutantním monstru. Proč se ale tvůrci rozhodli dát při psaní scénáře přednost právě tomuto chemickému prvku?

Celá podstata spočívá v tom, že ve skutečnosti je tato látka smrtelně vazná a extrémně toxická - když pronikne do živého organismu, zcela zničí jakýkoli příznivý účinek bílkovin, metalothioneinu, aminokyselin a enzymů a také vyvolá výskyt zhoubných nádorů. Nejprve dojde ke snížení aktivity všech enzymatických systémů, pak se jeden po druhém začnou zjišťovat následující:

celkové zhoršení zdraví;
zvracení a křeče;
poškození centrálního nervového systému, jater a ledvin;
narušení metabolismu fosforu a vápníku;
anémie a destrukce kosterních kostí.

Právě tyto vlastnosti kadmia se projevily v reálném životě tím, že nebezpečnost živlu podceňovaly jak úřady, tak důlní průmyslníci. Případ, který začal v Japonsku již v roce 1817, se protáhl až do příchodu 20. století. V té době se o kadmiu vědělo jen málo – těžilo se a považovalo se za nečistotu zinku, který se po vyčištění likvidoval vysypáním do řek. Karcinogenní odpad samozřejmě udělal své a jednoho dne lékař, který přijel vyšetřit obyvatele vesnice, která se nacházela u jedné z těchto peřejí, byl zděšen... Dívce zlomil zápěstí ve snaze nahmatat její tep. ! Ukázalo se, že kadmium obiloviny otrávilo, protože k jejich zavlažování se používala říční voda. Všechny potřebné minerály v tělech lidí se jednoduše srazily, v důsledku čehož se jejich kosti staly katastrofálně křehkými.

Těžební organizace strašlivou chybu přiznala až v roce 1972 a vyplatila odškodné obětem a jejich příbuzným – celkem 178 obyvatelům.

Jak církev přispěla k objevu „druhu“ vzduchu

Úžasná fakta o posledním prvku, kyslíku, který se spojuje s uhlíkem a vytváří oxid uhličitý, budou nerozlučně spjata se jménem Josepha Priestleyho. Tento skromný anglický kněz skutečně učinil mnoho objevů v chemii plynů. Budoucí duchovní měl již jako dítě živé a mimořádné myšlení, které ho jednou přimělo položit si otázku: „Co zůstane ve sklenici, když v ní zemře pavouk? Priestley pochopil, že tvor nemá dostatek vzduchu (koncept „kyslíku“ ještě neexistoval). Proč to ale stačí například na květiny, které mohou v hermeticky uzavřených nádobách existovat mnohem déle než zvířata nebo hmyz?...

Poté Priestley provedl praktický experiment, který je dnes považován za počáteční milník ve studiu fotosyntézy a je součástí všech přírodovědných učebnic. Pod skleněný kryt umístil myš, svíčku a zelenou rostlinu a konstrukci vystavil přirozenému slunečnímu záření. Vědec tak dokázal prokázat, že zvířata nejenže neumírají, ale i nadále bezpečně existují a dýchají v atmosféře plynu produkovaného květinou. Priestley porovnal výsledky prvního experimentu s výsledky druhého, během kterého umístil myš pod kapotu pouze s hořící svíčkou, a zjistil, že se zde myš prostě udusila. Joseph rozhodl, že rostliny čistí a „osvěžují“ vzduch, zatímco později vědci vědecky dokázali, že samy produkují kyslík jako výsledek fotosyntézy. A přesto k prvnímu praktickému, i když ne zcela přesnému rozlišení mezi chemickým prvkem kyslík a sloučeninou zvanou „oxid uhličitý“ došlo právě tehdy – již v roce 1774.

Kyslík, uvedený v periodické tabulce pod atomovým číslem 8, je plyn a vyznačuje se nepřítomností chuti, barvy a zápachu. Tento nekov je pravidelně doplňován suchozemskou vegetací, která tvoří až 30 % jeho produkce, a mořskými řasami (až 70 %). Tvoří asi 45 % hmotnosti celé zemské kůry a 89 % hmotnosti vody a je také vždy pozorován tam, kde se vyskytují živé organismy. Pokud se v budoucnu lidstvu podaří objevit planetu bohatou na kyslík, bude možné s téměř absolutní jistotou říci, že byli nalezeni sousedé ve Vesmíru!

Všichni víme, že vodík zaplňuje náš vesmír ze 75 %. Víte ale, jaké další chemické prvky jsou pro naši existenci neméně důležité a hrají významnou roli pro život lidí, zvířat, rostlin i celé naší Země? Prvky z tohoto hodnocení tvoří celý náš vesmír!

10. Síra (množství vzhledem ke křemíku – 0,38)

Tento chemický prvek je v periodické tabulce uveden pod symbolem S a je charakterizován atomovým číslem 16. Síra je v přírodě velmi rozšířená.

9. Železo (množství vzhledem ke křemíku – 0,6)

Označuje se symbolem Fe, atomové číslo - 26. Železo je v přírodě velmi rozšířené, hraje zvláště důležitou roli při tvorbě vnitřního a vnějšího obalu zemského jádra.

8. Hořčík (množství vzhledem ke křemíku – 0,91)

V periodické tabulce se hořčík nachází pod symbolem Mg a jeho atomové číslo je 12. Na tomto chemickém prvku je nejúžasnější, že se nejčastěji uvolňuje při výbuchu hvězd při procesu jejich přeměny v supernovy.

7. Křemík (množství vzhledem ke křemíku – 1)

Označuje se jako Si. Atomové číslo křemíku je 14. Tento modrošedý metaloid se v zemské kůře v čisté formě vyskytuje velmi zřídka, ale v jiných látkách je zcela běžný. Najdeme ho například i v rostlinách.

6. Uhlík (množství vzhledem k křemíku – 3,5)

Uhlík je v periodické tabulce chemických prvků uveden pod symbolem C, jeho atomové číslo je 6. Nejznámější alotropní modifikací uhlíku je jeden z nejžádanějších drahých kamenů na světě – diamanty. Uhlík se také aktivně používá v jiných průmyslových účelech pro každodennější účely.

5. Dusík (množství vzhledem ke křemíku – 6,6)

Symbol N, atomové číslo 7. Jako první objevil skotský lékař Daniel Rutherford, dusík se nejčastěji vyskytuje ve formě kyseliny dusičné a dusičnanů.

4. Neon (množství vzhledem ke křemíku – 8,6)

Je označen symbolem Ne, atomové číslo je 10. Není žádným tajemstvím, že tento konkrétní chemický prvek je spojen s krásnou září.

3. Kyslík (množství vzhledem ke křemíku – 22)

Chemický prvek se symbolem O a atomovým číslem 8, kyslík, je nezbytný pro naši existenci! To ale neznamená, že je přítomen pouze na Zemi a slouží pouze pro lidské plíce. Vesmír je plný překvapení.

2. Helium (množství vzhledem ke křemíku – 3 100)

Symbol pro helium je He, atomové číslo je 2. Je bezbarvé, bez zápachu, chuti, netoxické a jeho bod varu je nejnižší ze všech chemických prvků. A díky němu se koule vznášejí k nebi!

1. Vodík (množství vzhledem ke křemíku – 40 000)

Skutečné číslo jedna na našem seznamu, vodík, se nachází v periodické tabulce pod symbolem H a má atomové číslo 1. Je to nejlehčí chemický prvek v periodické tabulce a nejrozšířenější prvek v celém známém vesmíru.