化学元素。原子要素。単純物質。周期表の要素。これらはすべて同じ概念の異なる用語です。大昔、「エレメント」は地、風、風、火を意味していましたが、それはもはや真実ではありません。物質の基本的な構成要素である「要素」のアイデアは、何世紀にもわたって人類の好奇心を刺激してきました。しかし、化学では、元素とは正確には何ですか?どのように定義すればよいのでしょうか?
元素の歴史
アリストテレスは、地には風、風、土、火の 4 つの要素があると宣言しました。彼の要素の概念は、フランスの化学者アントワーヌ・ラヴォアジエが一連の実験を行い、後に彼が要素と呼ぶ「単純な物質」があることに気付くまで、2000 年以上も変わっていませんでした。窒素、水素、酸素、炭素、硫黄、リンは、彼がそのように分類した初期の 6 つの元素でしたが、彼はまた、アンモニアのようないくつかの化合物を元素として誤分類しました.
87年を早送りします。ロシアの化学 ドミトリー・メンデレーエフは、知られている 52 の元素を行と列に並べて、周期表と呼んだ。 .すぐにさらに多くの元素が発見され、最後に発見された天然元素であるレニウムは 1925 年に分離されました。
要素の定義
元素は、化学的手段によって単純な物質に分解できないタイプの物質として定義できます。元素を分解したり、別の元素に変えたりする唯一の方法は、核反応によるものです。要素を粉砕したり、投げたり、燃やしたり、踏みつけたり、酸に溶かしたりすることはできますが、物質を別の要素に変換、分解、または変更することはできません.しかし、あなたは混乱するかもしれません.
要素はさまざまな形をとることができることに注意することが重要です。ナトリウムの例について話しましょう。純ナトリウムは、光沢のある反応性の高い金属です。ナトリウムは、塩素原子に結合したナトリウムイオンの形で食卓塩にも含まれています。これらのナトリウムイオンは、元素ナトリウムのように光沢がなく、反応性もありませんが、食卓塩は依然として元素ナトリウムを「含んでいます」.そして、塩を水に溶かすと、ナトリウムイオンが溶液に溶けます。溶液はナトリウム元素を「含んでいます」が、元素の形ではありません。 エレメンタルフォーム 元素のは、他の原子またはイオンと化学的に結合していない状態で存在する場合を指します。
エレメントはいくつありますか?
現在人類が知っている元素は118種類。 94個の元素は自然に発生し、24個の元素は核反応によって人工的に生成または合成されました.これらの 24 の要素は、人工要素と呼ばれることもあります .要素は、室温、摂氏 20 度で固体、液体、または気体である可能性があります。
周期表の最初の要素は水素です。 2002 年に合成された最後の元素は、元素 118、オガネソンで、ロシア系アルメニアの物理学者ユーリ オガネソンにちなんで名付けられました。
自然界に存在する 94 種類の元素のうち、フランシウムやネプツニウムなどの 6 種類は極微量しか存在しません。これら 6 つはすべて放射性であり、他のより豊富な放射性元素の崩壊生成物としてのみ存在します。
要素のプロパティ
元素には、さまざまな化学的および物理的特性があります。しかし、それらの共通点は何ですか?
まず、すべての元素には固有の数の陽子があります。核反応を介して要素の陽子の数を変更すると、別の陽子になります。純粋な元素は、1 種類の原子 (その元素の原子) のみで構成されます。
ほとんどの元素には 同位体 があります – 同じ数の陽子と電子を持つが、中性子の数が異なる元素の異なる形態.元素の同位体は一般に同じ化学的性質を持っていますが、物理的性質がわずかに異なる場合があります。
元素のもう 1 つの特性は、固有の記号、原子番号、および有名な周期表上の独自の正方形を持っていることです。原子記号として知られる記号は、通常、塩素の Cl のように、その名前の省略形です。しかし、時には原子記号がラテン語の名前を省略した.たとえば、Na は、元素ナトリウムのラテン語名である Natrium の略語です。原子番号は、1 から 118 までの範囲で、要素が持つ陽子の数を表します。周期表は、すべての要素のチャートであり、「家族」によって行と列に配置されます。周期表の読み方について読んでください。
要素の例
よく知られている元素には、ナトリウム、マグネシウム、鉄、銅、ヘリウム、炭素、水素、窒素、金などがあります。鉄、銅、金はすべて固体の金属です。ヘリウムとアルゴンは不活性ガスの例です。炭素は固体の「非金属」ですが、水銀は室温で液体の金属です。 118 の元素はすべて異なる魅力的な物理的および化学的性質を持っており、たった 1 つの元素の化合物を研究するのに生涯を費やすことができます.
関連用語
分子は、1 つの要素または複数の要素で構成されます。化合物には常に 2 つ以上の元素が含まれます。原子は単一の要素のみであり、すべての要素はその要素の原子で構成されています。イオンは、単一の元素または複数の元素で構成される荷電粒子です。
もっと知りたいですか?
私たちの友人である Eric Scerri は、「化学元素とは」という素晴らしい本を共同執筆しました。 」。この本の引用は、Eric Scerri、Elena です。 Ghibaudi (eds.) 化学元素とは 、OUP、2020 年。Scerri 博士が要素の定義をより詳細に掘り下げます。たとえば、炭素とは正確には何ですか？それは特定の同位体ですか？それはすべての同位体の「平均」ですか?特定のプロパティがありますか? もしそうなら、それらのプロパティは何ですか?そして、その同素体はどうですか？そして、一瞬で分解する超重元素は本当に「化学元素」なのだろうか？メンデレーエフは要素の正しい抽象的な概念を持っていましたか?この本は、熟考する要素について多くの優れた点をもたらします。 「消えるスプーン 」と「タングステンおじさん」も元素について学ぶのに最適な本です。
