Элементы, атомы и изотопы: типы, свойства, опасности, развитие

June 28, 2021
ВРазное

В этом случае элементы, атомы и изотопы, безусловно, имеют разные значения, но если мы посмотрим на значение трех, они связаны.

Определение элементов

Список быстрого чтенияпоказывать

1.Определение элементов

2.Типы элементов

2.1.Номенклатура элементов

3.Свойства химических элементов

3.1.Элементы группы щелочных и щелочноземельных металлов

3.2.Металлические элементы переходной группы

3.3.Элементы галогенной группы

3.4.Элементы группы благородных газов

3.5.Элементарный углерод

3.6.Элементарный азот

3.7.Элементарный кислород

3.8.Элементы третьего периода

3.9.Свойства переходных элементов четвертого периода

4.Опасности химических элементов

4.1.Углерод

4.2.Азот

4.3.Силикон

4.4.Люминофор

4.5.Сера

4.6.Радон

4.7.Алюминий

4.8.хром

4.9.Марганец

4.10.Медный металл

5.Понимание атома

6.РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ АТОМА

6.1.Атомная модель Дальтона

6.2.Атомная модель Томсона

6.3.Атомная модель Резерфорда

6.4.Атомная модель Резерфорда

6.5.Атомная модель Бора

6.6.Квантовая механика атомная модель

6.7.Определение изотопа

6.8.Поделись этим:

6.9.Похожие сообщения:

instagram viewer

В данном случае это единое вещество, которое химически не может быть расщеплено на другие более простые вещества.

Примерами являются водород и кислород, потому что эти типы газов больше не могут быть разбиты на вещества, которые Проще говоря, другое дело, если электричеством его можно разложить на два типа газов, а именно на водород и кислород.

Некоторые примеры элементов в повседневной жизни: железо, алюминий, олово, золото, медь, серебро, кислород, азот, сера и углерод.

Читайте также: Понимание химических элементов, их свойств и функций

Типы элементов

Ниже приведены типы элементов, а именно:

Металлический элемент представляет собой твердый элемент при комнатной температуре, податливый и растяжимый, блестящий при трении и может быть проводником электричества (проводником) и проводником тепла. Примеры металлических элементов:

Кальций (Кальций) = Ca
Марганец = Mn
Кобальт (Cobalt) = Co
Олово (Stannum) = Sn
Железо (Ferrum) = Fe
Магний = Mg

Серебро (Аргентум) = Ag
Хром (Хром) = Cr
Никель = Ni
Кадмий (Cadmium) = Cd
Калий = K
Золото (Aurum) = Au

Неметаллический элемент это элемент, который при комнатной температуре является твердым, жидким или газообразным, хрупким и не податливым, не блестит, даже если протереть (кроме алмаза) не может быть проводником / непроводником (кроме графит). Примеры неметаллов (неметаллов):

Аргон = Ar
Сера (Сера) = S
Фтор = F
Углерод (Углерод) = C
Кислород = O
Кремний = Si

Бром = Br
Гелий = Он
Фосфор = Фосфор
Водород = H
Неон = Ne
Азот = N

Читайте также: Периодическая таблица химических элементов

Номенклатура элементов

Названия элементов задолго до появления атомной теории вещества, хотя в то время не было известно, какие элементы являются элементами, а какие - соединениями. По мере развития атомной теории названия элементов, которые использовались в прошлом, все еще использовались. Например, элемент «cuprum» на английском языке известен как медь, а на индонезийском языке он известен какмедь. Другой пример, на немецком языке «Wasserstoff» означает «водород», а «Sauerstoff» означает «кислород».

Официальные названия химических элементов определяются организацией IUPAC. Согласно IUPAC, имена элементов не начинаются с заглавной буквы, если они не находятся в начале предложения. Во второй половине 20-го века многие лаборатории смогли создать новые элементы с достаточно высокой скоростью распада, чтобы их можно было продавать или хранить. Имена этих новых элементов также присваиваются IUPAC и обычно принимают имя, выбранное первооткрывателем элемента.

Свойства химических элементов

Свойства химических элементов делятся на физические свойства и химические свойства. Физические свойства включают форму, цвет, твердость, растворимость, электрическую и теплопроводность, плотность, магнитные свойства, атомный радиус, теплоту испарения, точку кипения и точку плавления. В то время как химические свойства включают реакционную способность элементов

Элементы группы щелочных и щелочноземельных металлов

К элементам щелочных и щелочноземельных групп относятся элементы группы IA (3Li 11Na 19K 37Rb 55Cs 87Fr) и IIA (4Be 12Mg 20Ca 38Sr 56Ba 88Ra). В следующей таблице описаны свойства металлических элементов:

Физические свойства щелочноземельных металлов

Природа	Ли	Na	K	rb	CS
атомный номер	3	11	19	37	55
Атомный радиус (пм)	155	190	235	248	267
Ионный радиус M⁺(вечера)	60	95	133	148	169
Температура плавления (⁰C)	181	97,8	63,6	38,9	28,4
Точка кипения (⁰C)	1.347	883	774	688	678
Плотность (г / см³)	0,53	0,97	0,86	1,59	1,90
Твердость (шкала Мооса)	0,6	0,4	0,5	0,3	0,3
Цвет пламени	красный	Желтый	Фиолетовый	красный	синий

Химические свойства щелочных элементов

Природа	Ли	Na	K	rb	CS
атомный номер	4	12	20	38	56
Атомный радиус (пм)	90	130	174	192	198
Ионный радиус M⁺(вечера)	3	65	99	113	135
Температура плавления (⁰C)	1.278	649	839	769	725
Точка кипения (⁰C)	2.970	1.090	1.484	1.384	1.640
Плотность (г / см³)	1,86	1,72	1,55	2,54	3,59
Твердость (шкала Мооса)	5	2,0	1,5	1,8	2
Цвет пламени	белый	белый	красный	Темно-красный	зеленый

Химические свойства щелочноземельных элементов

Природа	Ли	Na	K	rb	CS
электронная конфигурация Konfigurasi	[He] 2s¹	[Ne] 3 с¹	[Ar] 4s¹	[Cr] 5 с²	[Xe] 6s¹
Энергия первой ионизации (кДж / моль)	519	498	418	401	376
Электроотрицательность	1,0	0,9	0,8	0,8	0,7
Стандартный электродный потенциал (вольт)	-3,045	-2,714	-2,925	-2,925	-2,923

Из приведенных выше таблиц можно сделать следующие выводы:

а) Щелочная группа (ИА)

Имеет один внешний электрон (нс1)

Имеет один внешний электрон (нс1)
Низкая энергия ионизации (легко теряются электроны)
Сильный восстановитель (легко окисляется)
Очень реактивный (в природе нет бесплатных элементов).
Его реакция с водой быстрая.
Низкая температура плавления (мягкая), потому что металлические связи слабые.

Читайте также: Понимание химии - история, отрасли, концепции, промышленность, преимущества

Атомный радиус увеличивается по мере того, как вы спускаетесь:

чем ниже увеличивается реактивность.
чем ниже вы опускаетесь, тем сильнее основание.
Чем ниже вы спускаетесь, тем ниже температура плавления.

Щелочные металлы получают электролизом их конденсированных галогенидных солей.
Щелочные соединения имеют ионные связи, твердые и имеют высокие температуры плавления.
Реакция зажигается с желтым пламенем Na и пурпурным K.
Все щелочные соединения хорошо растворяются в воде.

б) Щелочноземельная группа (IIA)

Имеет два внешних электрона (нс2):

низкая энергия ионизации, но меньшая ИА.
сильный восстановитель, хотя и не такой сильный, как IA.
очень реактивен, но ИА более реактивен.
его реакция с водой медленная.
Температура плавления довольно высока (твердая), потому что металлическая связь прочнее, чем IA.

Атомный радиус увеличивается по мере того, как вы опускаетесь, чем больше вы опускаетесь, тем выше возрастает реактивность.

чем ниже вы опускаетесь, тем сильнее основание.
Чем ниже вы спускаетесь, тем ниже температура плавления.

Щелочные металлы получают электролизом их конденсированных галогенидных солей.
Щелочные соединения имеют ионные связи, твердые и имеют высокие температуры плавления.
Реакция зажигается с пламенем красного Sr и зеленого Br.
Cl. Соединение^–, S^2-, и нет³ IIA хорошо растворим в воде.

Соединение C032- IIA не растворяется. Растворимость соединения 504 2- из IIA становится все меньше и ниже (тем труднее его растворить). Растворимость основания (ОН-) из IIA снижается (тем больше растворимости)

Металлические элементы переходной группы

Элементы перехода могут быть определены как элементы, которые имеют частично заполненную подоболочку d или f подоболочку. Переходные элементы состоят из Sc (скандий), Ti (титан), V (ванадий), Cr (хром), Mn (марганец), Fe (железо), Co (кобальт), Ni (никель), Cu (медь) и Zn (цинк). Все переходные элементы имеют металлические свойства, это происходит потому, что в переходных элементах больше неспаренных электронов. Ниже приведены общие свойства элементов из переходных металлов.

Степень окисления должна быть положительной,
Как правило, степень окисления больше 1, за исключением Sc (+3) и Zn (+2).
В целом ионы окрашены, за исключением Sc2 +, Zn2 + и Ti4 +,
Может образовывать сложные ионы как центральный атом.
Имеет очень прочную металлическую связь
Катализатор (ускоряет реакцию).
Температуры кипения и плавления переходных элементов увеличиваются с 1541 ° C (скандий) до 1890 ° C (ванадий), затем снижаются до 1083 ° C (медь) и 420 ° C (цинк).
Переходные элементы имеют более одной степени окисления. Наличие более чем одной степени окисления обусловлено легкостью высвобождения валентных электронов. Таким образом, первая, вторая и другие энергии ионизации имеют относительно меньшие значения, чем элементы основной группы.
Большинство элементов и соединений переходных металлов являются парамагнитными (притягиваются магнитными полями), а не диамагнитными (не притягиваются магнитными полями).
Большинство ионов переходных металлов окрашены.

Элементы галогенной группы

Галогены - это группа химических элементов, которые находятся в группе VIIA периодической таблицы. В эту группу входят: фтор (F), хлор (Cl), бром (Br), йод (I), астат (At) и неоткрытый элемент ununseptium (Uus). Галогены обозначают элементы, которые образуют соли при взаимодействии с металлами. Термин происходит от французского научного термина 18 века, адаптированного из греческого языка. Свойства элементов этой группы можно увидеть в таблице ниже:

Природа	Мука	Хлор	Бром	Йод	Астатин
Атомная масса	19	35,5	80	127	210
Атомный радиус (A)	72	99	115	133	155
Температура плавления (⁰C)	-220	-101	-7	-113	302
Точка кипения (⁰C)	-188	-35	59	183	337
Электроотрицательность	4,1	2,8	2,8	2,5	2,2
форма	газ	газ	жидкость	твердый	Твердый
Цвет	Светло-желтого	Желтовато-зеленый	красно-коричневый	фиолетовый

Из приведенной выше таблицы видно, что свойства элементов в группе гологенов следующие:

Очень реактивный (сильный окислитель), токсичный.

Окисляющий агент: F2> Cl2> Br2> I2
Восстановитель: I-> Br-> Cl-> F-

Атомный радиус уменьшается снизу вверх.
Электроотрицательность увеличивается слева направо.
Энергия ионизации слева направо увеличивается.
Сродство к электрону снизу вверх становится меньше

Элементы группы благородных газов

Благородные газы являются элементами группы VIIIA (18) в периодической таблице. Называется благородным, потому что эти элементы очень устойчивы (очень трудно реагировать). Благородные газы также назывались нулевой группой. Благородные газы состоят из элементов гелия (He), неона (Ne), аргона (Ar), криптона (Kr), ксенона (Xe) и радона (Rn). Общие характеристики этой группы можно увидеть в таблице ниже.

Природа	Благородный газ
Он	Ne	Ar	Cr	Xe	Rn
атомный номер	2	10	18	36	54	86
Атомная масса	4	20	40	84	131	222
Атомный радиус (A)	0,93	1,12	1,54	1,69	1,90	2,20
Энергия ионизации (кДжмоль^-1)	2.640	2.080	1.420	1.350	1.170	1.040
Точка кипения (⁰C)	-269	-246	-180	-152	-107	-62
Температура плавления (⁰C)	-272	-249	-189	-157	-112	-71

Общие свойства благородных газов следующие:

Бесцветный, без запаха, без вкуса, мало растворим в воде.
Имея 8 валентных электронов, и особенно для валентных электронов гелия 2, благородные газы сохраняются и получают нулевую валентность.
Молекулы состоят из одного атома (одноатомного)
Энергия ионизации очень высока, в результате элементы благородных газов трудно реагировать с другими элементами.
Из таблицы видно, что точки плавления и кипения очень низкие, но обе точки плавления а также температура кипения, чем ниже, тем выше, соответственно, чем больше атомная масса газа благородный.

Элементарный углерод

Углерод - это элемент, который находится во 2-й группе IVA периодической системы. Элементарный углерод при комнатной температуре (298 ° К, 1 атм) представляет собой твердое вещество в виде кристаллов, состоящих из множества ковалентно связанных атомов углерода. Физические свойства углерода можно наблюдать в следующей таблице:

Природа	Информация
Точка плавления (C)	3500
Точка кипения (C)	3930
Ковалентный радиус	0,77
Ионный радиус	0,15
Цвет (уголь)	Чернить

В целом химические свойства углерода следующие.

Очень инертный, при реакции атомы углерода не имеют тенденции терять свои внешние электроны с образованием ионов C4 +. Некоторые из реакций элемента углерода включают следующее.
Часть углерода образует органические соединения, а часть - неорганические соединения. Органические соединения включают углеводороды, спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры и карбоновые кислоты, неорганические углеродные соединения, включая оксиды, карбиды, карбонаты, сульфиды и галогениды.
Атомы углерода имеют несколько аллотропов, а именно разные структурные формы одного и того же атома, включая графит, алмаз, фуллерен, громоздкий шар и древесный уголь.
Углерод в виде соединений H2CO3 может быть ионизирован (растворен) в воде.
Он имеет энергию ионизации 11,3 кДж / моль.
Имеет значение электроотрицательности 2,5.

Элементарный азот

Находится в периоде 3 группы VA, газообразный при стандартной комнатной температуре. Физические свойства азота

Природа	Информация
температура плавления (^оC)	-210
точка кипения (^оC)	-196
ковалентный радиус (A)	0,75
ионный радиус (Н³⁺) (А)	1,71
ионный радиус (Н⁵⁺) (А)	0,11
цвет при комнатной температуре	бесцветный газ

Читайте также: Цикл азота: циклы, процессы, формы и примеры

Химические свойства элементарного азота:

Менее реакционноспособный, это видно из многих процессов в природе, в которых участвует не азот, а кислород, даже несмотря на то, что самый большой состав воздуха - азот (78%). Вот некоторые азотные реакции.
Может действовать как окислитель (окислитель) и восстановитель (восстановитель). Азот как окислитель имеет степень окисления -1, -2 и -3, а как восстановитель он имеет степень окисления +1, +2, +3, +4 и +5. Наиболее распространенные степени окисления азота -3, +3 и +5.
Он имеет энергию ионизации 14,5 кДж / моль.
Он имеет значение электроотрицательности 3,0.

Элементарный кислород

Находится в периоде 3 группы ВИА. Газообразное состояние при комнатной температуре: 298 К, 1 атм. Физические свойства элемента кислород.

Природа	Информация
температура плавления (^оC)	-218,8
точка кипения (^оC)	-183,0
ковалентный радиус (A)	0,73
ионный радиус (O^2-) (А)	1,4
цвет при комнатной температуре	бесцветный газ

Химические свойства элементарного кислорода:

Имеет внешний электрон из 6 электронов со степенью окисления -2.
Он имеет 2 аллотропа, а именно газообразный кислород (O2) и озон (O3).
Реакции окисления с большинством элементов с образованием оксидов (например, Na2O), пероксидов (например, Na2O2), супероксидов (например, NaO2) и соединений углерода.
Он имеет энергию ионизации 14,5 кДж / моль.
Он имеет значение электроотрицательности 3,0.

Элементы третьего периода

Элементы, которые занимают третий период, включают Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl и Ar. Общие свойства элементов в порядке от Na до Ar следующие:

Радиус становится меньше по мере увеличения числа эквивалентностей.
Свойства металла снижаются
уменьшаются щелочные свойства, повышаются кислотные свойства
Снижение восстановительных свойств, увеличение окислителей.
Энергия ионизации увеличивается
Электроотрицательность увеличивается
Металлы: Na, Mg, Al (металл), Si (полуметалл), P, S, Cl, Ar (неметалл).
Более окислительный
Проводники: Na, Mg, Al. Изолятор: Si, P, S, Cl, Ar
Основная сила: более кислая

Свойства переходных элементов четвертого периода

Элементы перехода четвертого периода обладают уникальными свойствами. Характеристики элементов четвертого периода включают:

Он металлический, поэтому его часто называют переходным металлом.
Это металл, поэтому он имеет положительную степень окисления, которая обычно больше единицы.
Многие из них могут образовывать сложные соединения.
В целом соединения окрашены
Некоторые из них можно использовать в качестве катализаторов.

Опасности химических элементов

Ниже перечислены опасности химических элементов, а именно:

Углерод

В виде СО2 вызывает парниковый эффект.
В виде ХФУ, вызывающих разрушение озонового слоя.
В форме CCL4 вызывает поражение печени и почек.
В форме CS2 токсичен
В форме CO кровь лишена кислорода.

Азот

Смесь NO и NO2 вызывает кислотный дождь и туман, вызывающий раздражение глаз и засыхание растений. Кроме того, кислотные дожди могут повредить pH, воду и здания.

Силикон

Силиконы, используемые для красоты лица, могут вызвать деформацию лица и парализовать некоторые лицевые мышцы.

Люминофор

Если фосфорную руду перерабатывать в фосфат, и ее растворение в воде приведет к образованию радиоактивных отходов.

Сера

Сера в форме H2S очень токсична и может вызвать смерть, а в форме H2SO4 она может повредить кожу и вызвать коррозию.

Радон

При вдыхании радона он остается в легких и может вызвать рак легких.

Алюминий

Алюминий может повредить кожу, в виде порошка он взрывается на воздухе при нагревании, а в форме AL2O3 при взаимодействии с углеродом вызывает глобальное потепление.

хром

Хром очень токсичен и может вызвать рак.

Марганец

При сварке стали с марганцем образуется дым, который токсичен и может повлиять на центральную нервную систему.

Медный металл

При добыче меди есть остаточный песок, который все еще содержит металлический CO. Если этот остаточный песок сбрасывается в воду, он будет вреден для водных организмов.

Понимание атома

В этом случае это самая маленькая часть элемента, которая все еще имеет свойства этого элемента.

Каждый атом элемента обладает определенными свойствами, которые отличаются от свойств атомов других элементов. Это различие включает химические свойства и физические свойства.
Различия между атомами возникают из-за разницы в количестве протонов, электронов и нейтронов, составляющих атом.

Читайте также: Понимание и атомная теория

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ АТОМА

Термин «атом» появился во времена Левкипоса и Демокрита, которые сказали, что самый маленький объект - это атом. «Атом» происходит от греческого слова «атомос», что означает «не», а «томос» - «разделенный». Атомная модель развивалась вместе с развитием науки и основана на экспериментальных фактах. Хотя атомная модель претерпела модификации, основные идеи атомной модели все еще принимаются сегодня. Развитие атомной модели от модели атома Дальтона к квантово-механической модели атома выглядит следующим образом:

Атомная модель Дальтона

В 1803 году Джон Далтон выдвинул свою теорию следующим образом:

Каждый элемент состоит из крошечных неделимых частиц, называемых атомами.
Атомы одного и того же элемента будут иметь одинаковые свойства, но атомы разных элементов будут иметь разные свойства.
В химической реакции никакие атомы не теряются, происходит только изменение расположения атомов в элементе.
когда атомы образуют молекулы, они соединяются в простых округленных соотношениях, таких как 1: 1, 2: 1, 2: 3.

Атомная модель Далтона имеет несколько недостатков. Некоторые из слабых мест включают

Невозможно объяснить электрические свойства материи
Невозможно объяснить объединение сил элементов. Например, почему при образовании воды (H₂О) один атом кислорода связывает два атома водорода.

Атомная модель Томсона

После того, как J.J. Томсон обнаружил, что в атоме есть электроны, поэтому Томсон построил следующую модель атома:

Атом представляет собой твердый шарообразный материал с положительным зарядом и рассеянными в нем электронами (модель хлеба из изюма).
Атомы нейтральны, количество положительных зарядов равно количеству отрицательных зарядов.
Атомная модель Томсона просуществовала недолго. Это потому, что атомная модель Томсона не объясняет существование атомного ядра.

Читайте также: Атомные частицы - понимание, история, электроны, протоны, нейтроны, атомные ядра, эксперты

Атомная модель Резерфорда

После того, как Резерфорд нашел положительно заряженное атомное ядро и его атомная масса была сосредоточена на ядре, Резерфорд построил следующую атомную модель:

атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, окружающих атомное ядро;
атомы нейтральны;
радиус атомного ядра и атомный радиус уже могут быть определены.

Атомная модель Резерфорда

С развитием естествознания оказывается, что модель Резерфорда также имеет недостатки. Основная слабость атомной модели Резерфорда состоит в том, что она не может объяснить, почему электроны, циркулирующие вокруг ядра, не попадают в ядро из-за силы притяжения между ядром и электронами. И согласно физикам-классикам, рассматривающим эту массу (теория Максвелла), электроны, движущиеся вокруг атомного ядра, будут выделять энергию в виде излучения.

Атомная модель Бора

Основываясь на своих наблюдениях за атомным спектром водорода, Нилс Бор улучшил атомную модель Резерфорда, составив атомную модель следующим образом:

Атомы состоят из атомного ядра, содержащего положительно заряженные протоны и отрицательно заряженные электроны, окружающие атомное ядро; Пустое пространство Электроны окружают ядро Ядро атома (положительно заряженное).
Квантовая механика атомная модель

Квантово-механическая модель атома основана на:

электроны - это волны и частицы, Луи де Бройль (1923);
волновое уравнение электронов в атомах Эрвина Шредингера; (1926)
принцип неопределенности Вернера Гейзенберга (1927).

Квантовая механика атомная модель

Согласно атомной теории квантовой механики, электроны не движутся определенным путем. Исходя из этого, квантово-механическая модель атома выглядит следующим образом:

Атомы состоят из атомного ядра, содержащего протоны и нейтроны, а электроны окружают ядро. атомы находятся на определенных орбиталях, составляющих атомные оболочки, это называется концепцией орбитали.
Объединив принцип неопределенности Вернера Гейзенберга и волновую механику Луи де Бройля, Эрвин Шредингер сформулировал концепцию орбитали как пространства, в котором вероятность электрона может быть нашел.
Положение электрона на его орбиталях выражается квантовым числом.

Читайте также: 4 Понимание атомной структуры и ее модели в экспертной теории

Определение изотопа

Изотопы - это нуклиды, которые имеют одинаковый атомный номер (количество протонов), но разные массовые числа (количество нейтронов). Таким образом, каждый элемент может состоять из нескольких нуклидов одного типа. Изотопы со стабильным ядром называются стабильными изотопами. Нестабильные изотопы имеют нестабильные ядра, которые являются радиоактивными нуклидами и будут распадаться. Известные нуклиды содержат более 3 000 нуклидов, около 280 из которых являются стабильными нуклидами, а другие - радиоактивными нуклидами. Некоторые примеры стабильных и нестабильных изотопов:

Элементы Стабильные изотопы Нестабильные изотопы

H H¹, H²ЧАС³

К К³⁹, К⁴¹K³⁸, К⁴⁰, К⁴², К⁴⁴

Co Co⁵⁹Co⁵⁷Co⁵⁸, Co⁶⁰, Co⁶¹

Pb Pb²⁰⁶, Pb²⁰⁸Pb²⁰⁵, Pb²⁰⁷, Pb²⁰⁹

Библиография:

Фридлендер Г,. Кеннеди Дж. У., Масиас Э. С., Миллер Дж. М. 1981 г. Ядерная и Радиохимия. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья
Винарни. 2007. Химия для SMA и MA класс XII IPA. Джакарта: Сатубуку.
Рахарджо, Сэнтот Буди. 2008. ХИМИЯ 3 На основе экспериментов. Соло: Платина.