От древних мыслителей в химию перешло помимо слова «атом» слово «элемент», что означает «составная часть». Философы старой Греции считали, что все вещества построены из четырех частей, взятых в разных пропорциях. Это земля, воздух, огонь и вода. В XVII веке английский ученый Роберт Бойль опроверг учение о четырех элементах. В древности люди были знакомы с 11 химическими элементами. Начиная с XVII века количество известных элементов быстро растет. В настоящее время их известно 112. В течение 1998-2000 годов ученые добыли элементы с порядковыми номерами 114, 116, 118.
В природе существуют разные атомы или химические элементы, отличающиеся между собой зарядом ядра, атомной массой, способностью сочетаться с другими атомами и прочее. Заряд ядра определяется числом содержащихся в нем протонов. Для химической классификации атомов важен именно заряд ядра.
Интересно отметить, что вне Земли, в пределах, доступных для наблюдения, не обнаружено других элементов. Элементы, содержащиеся в метеоритах, падающих на землю одинаковы с земными.
Вспомните строение атома.
Атомы одного вида – это химические элементы.
Химический элемент – это определенный вид атомов с одинаковым зарядом ядра.
Под названием «химический элемент» следует понимать определенный вид атомов независимо от того, свободны они или соединены в молекулах. Например, название «элемент Оксиген» относится как к отдельному атому Оксигена, так и атому Оксигена, входящему в состав молекулы воды Н2О. Когда речь идет о составе любых веществ, следует помнить, что в состав этих соединений входят атомы определенного вида или химические элементы. Следовательно, о Гидрогене, который входит в состав молекулы водорода (Н2), в состав кислоты (HCl), воды (Н2О), метана (СН4) можно говорить как о химическом элементе.
Названия химических элементов
Каждый химический элемент имеет свое название и обозначение.
Общего правила, по которому давали названия разным элементам, не существует. Названия некоторых элементов связаны с физическими свойствами веществ, образуемых этими элементами, или с историей открытия. Например, название «Аргентум» происходит от санскритского «аргента», что означает «светлый», «белый». Элемент Гелий впервые обнаружили на Солнце и дали ему название от латинского «гелиос» – «солнце». Названия другим элементам даны в честь известных ученых (Менделеевий – в честь Д. И. Менделеева), стран (Рутений – в честь Руси) и другое. Происхождение названий некоторых элементов неизвестно. Общепринятым названием элементов для всех стран их латинское название.
Кроме латинского названия в каждой стране существует название элемента на своем языке. Современные украинские названия исходят из соответствующих латинских и греческих названий элементов. По правилу украинского правописания названия элементов являются именами и их пишут с заглавной буквы.
Символы химических элементов
![Й. Я. Берцеліус](http://www.chemistry.in.ua/wp-content/uploads/j-j-berzelius.jpg)
Йёнс Якоб Берцелиус
Из разнообразных комбинаций химических элементов состоит более двадцати миллионов известных веществ. Поскольку для записи состава веществ пользоваться полными названими химических элементов неудобно, начали использовать их сокращенные обозначения – знаки.
Каждый химический элемент, кроме названия, имеет свой символ. Во всех странах используются одинаковые символы элементов. Сначала элементы изображались кружками разного типа. Каждый ученый стремился придумать свои обозначения и они с трудом понимали друг друга. По предложению шведского химика Й. Я. Берцелиуса, химический символ обозначают одной или двумя буквами его латинского названия. Так для обозначения Оксигена он выбрал символ «О» – первую букву слова «Oxygenium», для Гидрогена – «Н» (от «Hydrogenium»), для Натрия – «Na» (от «Natrium») и так далее. Когда названия нескольких элементов начинаются с одинаковой буквы, то один из них начинается первой, а другие – первой и одной из следующих букв в латинском названии. Так, латинские названия элементов Сульфур (Sulfur), Силиций (Silicim), Станум (Stanum) начинаются с буквы «S». И чтоб не путать эти элементы их обозначают соответственно: S, Si, Sn. Такой символикой пользуются с 1814 года.
Произношение символов элементов не подчиняется единому правилу. Некоторые символы, такие как H, O, C, P, S, N, читаются как соответствующие буквы латинского алфавита, а другие как химические названия элементов или веществ. Например Al – «алюминий», Na – «натрий».
Познакомимся поподробнее с важнейшими химическими символами. Химические символы (знаки), их произношение, название и относительные атомные массы наиболее распространенных элементов представлены в таблице №2.
Таблица 2. Названия и символы химических элементов
Название элемента | Символ элемента | Произношение символа | Ar (округлённая) |
Алюминий | Al | Алюминий | 27 |
Аргентум | Ag | Аргентум | 107 |
Барий | Ba | Барий | 137 |
Бром | Br | Бром | 80 |
Гидроген | H | Аш | 1 |
Йод | I | Йод | 127 |
Карбон | C | Це | 12 |
Нитроген | N | Эн | 14 |
Оксиген | O | О | 16 |
Флуор | F | Флуор | 19 |
Натрий | Na | Натрий | 23 |
Магний | Mg | Магний | 24 |
Фосфор | P | Пэ | 31 |
Силиций | Si | Силиций | 28 |
Сульфур | S | Эс | 32 |
Хлор | Cl | Хлор | 35,5 |
Калий | K | Калий | 39 |
Кальций | Ca | Кальций | 40 |
Ферум | Fe | Ферум | 56 |
Купрум | Cu | Купрум | 64 |
Цинк | Zn | Цинк | 65 |
Станум | Sn | Станум | 119 |
Плюмбум | Pb | Плюмбум | 207 |
Меркурий | Hg | Меркурий | 201 |
Аурум | Au | Аурум | 197 |
Если вы увидите в учебнике символ элемента, который не внесен в эту таблицу, откройте периодическую таблицу Д. И. Менделеева, найдите элемент и прочтите его название. Символы и названия известных ныне химических элементов вместе с другой информацией о них содержатся в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева.
Что означает химический символ?
Химический символ означает элемент, один его атом, относительную атомную массу (Ar), простое вещество атомного строения.
Например:
Химический символ – Fe
Название элемента – Ферум
Чисто атомов – один атом Ферума
Относительная атомная масса – Ar(Fe) = 56
Простое вещество – железо.
Если нужно показать не один, а несколько не связанных между собой атомов, то перед химическим знаком пишут соответствующую цифру, которую называют коэффициентом.
Например: 3S – три атома Сульфура, 5Н – пять атомов Гидрогена, 7Fe – семь атомов Ферума.
С помощью символов записывают состав веществ так же, как из букв азбуки составляют слова.
Распространение химических частей в природе
В природе найдено около 90 элементов. Химические элементы на Земле и в разных объектах Вселенной распространены в неодинаковой степени. Некоторые из них редки, других – распространённые. Сравните соотношение химических элементов на Земле, во Вселенной, морской воде и в воздухе.
Как видно из рисунка, наиболее распространенным элементом на Земле является Оксиген. Он входит в состав воды, кислорода, углекислого газа и многих минералов. Силиций занимает второе место и входит в состав песка, глины и разных минералов. Третье место занимает Алюминий. Во Вселенной наиболее распространены Гидроген и Гелий, в воздухе – Нитроген и Оксиген, в морской воде – Оксиген и Гидроген.
Химические элементы входят в состав как неорганических, так и органических соединений, из которых состоят все живые организмы. Важнейшими из них являются такие элементы как Оксиген, Гидроген, Карбон, Нитроген, Хлор, Сульфур, Фосфор. В небольшом количестве входят в состав организмов также Ферум, Кальций, Купрум, Магний, Цинк, Натрий, Кальций, Калий и т.д.
Организм человека примерно на 98% состоит из таких элементов как Н, С, О. Еще 1,4% приходится на N.
Итог
- «Химический элемент» – это оперделённый вид атомов, имеющий одинаковый заряд ядра.
- «Химический символ» – сокращенное латинское название элемента.
- Химический символ используется для обозначения химических элементов в формулах и уравнениях.
- Химический символ означает химический элемент, один атом, название элемента, относительную атомную массу.
?
- Что называют «атомом»?
- Что называют «химическим элементом»?
- Что такое символ?
- Кто из учёных предложил современные символы химических элементов?
- Какие элементы наиболее распространены на Земле?
Любознательным
Символы элементов
Алхимики считали, что в природе существует семь металлов, по количеству известных в то время планет, поэтому металлы имели названия планет. Их обозначения изображены в таблице №3.
Таблица 3. Алхимические символы элементов
Название металла | Алхимический символ | Планета |
Золото | ☼ | Солнце |
Серебро | ☽ | Луна |
Железо | ♂ | Марс |
Ртуть | ☿ | Меркурий |
Олово | ♃ | Юпитер |
Медь | ♀ | Венера |
Свинец | ♄ | Сатурн |
Это было условное изображение, не характеризовавшее химический элемент, который образовывал каждое из этих простых веществ. Позже французские ученые ввели обозначение химических элементов в виде дуг, чёрточек и кружков, в которые помещали первые буквы французского названия элемента: «∕» – «N», «⊃» – H, «–» – «O», «∪«– «S», «©» – «Cu».
Названия элементов
Некоторые химические элементы получили свое название от названий:
- частей света (Европий, Америций);
- стран и регионов (Скандий (Скандинавия), Тулий (латинское название Скандинавии – Туле), Галлий (Галлия – латинское название Франции), Германий (Германия), Рутений (Рутения – латинское название Руси), Полоний (латинское название Польши), Франций ( Франция), Калифорний (штат в США);
- городов (Магний (г. Магнизия в древней Греции), Гольмий (Гольмия – древнее название Стокгольма), Лютеций (Лютеция – латинское название Парижа), Гафний (Гафния – древнее название Копенгагена), Берклий (научный центр Беркли в Калифорне).
Названия элементов, связанные с:
- характерными линиями в спектрах их атомов (Рубидий – темно-красный, Цезий – голубой, Индий – темно-синий, Талий – нежно-зеленый);
- цветом, твердостью, запахом и другими свойствами простых веществ и химических соединений (Сульфур – от латинского – «светло-желтый», Хлор – от греческого «хлорос» – «желто-зеленый», Бром – от греческого «бромос» – «вонь» ). Название «Станум» происходит от санскритского «стан», что означает «твердое», или происходит от названий образуемых ими веществ («Гидроген» – от греческих слов «гидро» – «вода» и «генос» – «род, рождение», то есть «рождающий воду», «Оксиген» – от греческих «оксис» – «кислый» и «генос», то есть «рождающий кислоту»).
- астрономией и мифологией (Селен – от греческого «Селене» – «Луна», Уран – от названия планеты Уран (в древнегреческой мифологии Уран – бог неба).
Открытия элементов
К XIII веку было известно только 13 химических элементов. В XVIII веке их было известно уже 30. Через 50 лет добавилось еще 28. Теперь известно 112 химических элементов.
Максимум химических элементов открыли ученые Швеции – 23. В этой стране в XVIII веке была хорошо развита металлургическая промышленность, что требовало поисков новых залежей руд. Одновременно (а часто независимо) обнаруживали новые минералы, в которых открывали неизвестные ранее элементы. Кроме того, химико-аналитический метод исследования был в Швеции на высоком уровне.
Второе место занимает Англия – 20 элементов, третье – Франция – 15 элементов, четвертое место – Германия – 10 элементов. Три элемента открыли в Австрии, два – в Дании, один элемент (Рутений) был открыт в Российской империи в 1844 году.
![Глен Сиборг (Glen Theodore Seaborg)](http://www.chemistry.in.ua/wp-content/uploads/seaborg.jpg)
Глен Сиборг (Glen Theodore Seaborg)
Наибольшее количество элементов (9) открыл выдающийся американский ученый Г. Сиборг вместе со своими коллегами.
Сначала люди ознакомились с самородным золотом и серебром и серой в минералах. Железо впервые увидели в метеоритах и только значительно позже научились извлекать его из руд, что дало начало эре железа. Алхимики открыли пять элементов – Арсен, Бисмут, Фосфор, Цинк, Стибий.
Современные украинские названия элементов исходят из соответствующих греческих и латинских названий, которые, в свою очередь, могли быть заимствованы у других народов.
Воздействие элементов на организм
Для нормального функционирования человеческого организма нужно большая часть химических элементов. При их нехватке, как и при избытке, нарушаются процессы жизнедеятельности, могут возникать разные заболевания. Ученые считают, что при недостатке Кальция в организме возникает около 140 различных заболеваний. При недостаточном количестве Купрума или Магния может возникнуть ранняя седина, Станума – облысение, Цинка – ослабление ощущения вкуса и запаха, Селена – онкологические болезни, Силиция – вирусные заболевания, Сульфура – преждевременное старение организма.
Почему мы говорим: «определенный вид атомов»? Могут ли атомы одного и того же элемента отличаться друг от друга? Оказывается, что они могут. К примеру, есть атомы Хлора, отличающиеся между собой по массе, так как в ядре атомов этих элементов находится разное число нейтронов, но они имеют одинаковый заряд ядра, с одинаковым числом протонов.