Совет 1: История открытия понятия "химический элемент"

Термин «элемент» в значении «простейшая часть целого» употребляли еще в древности. Понятие «химический элемент» было введено Джоном Дальтоном, а окончательно определение химическому элементу было дано в 1860 году.

Открытие понятия «химический элемент»



Слово «элемент» использовали еще философы античности – такое понятие можно найти в трудах Цицерона, Горация, Овидия, оно означало часть чего-то целого. Древние ученые предполагали, что окружающий мир состоит из набора элементов, но до открытия настоящих химических законов было еще далеко. Лишь в XVII веке впервые слово «элемент» было употреблено в современном значении, хотя первые химические элементы еще не были открыты. Но ученые уже осознали тот факт, что новые материалы получаются посредством изменения набора элементов, которые их составляют. Старая идея элементов-принципов, которая состоит в утверждении, что получить новое вещество можно, добавляя или отнимая определенные качества (твердость, сухость, текучесть), стала отходить на второй план – так на смену алхимии пришла химия.

Одним из первых термин «химический элемент» в близком к современному значении употребил английский физик и химик Роберт Бойль, который назвал так неразложимые на другие части корпускулы, которые составляют все тела. Он считал, что элементы бывают разными по форме, массе и размеру.

В 1789 году химик Лавуазье в одном из своих трудов привел первый список химических элементов, хотя точное определение этому понятию еще не было дано. Он выделил самые простые, с его точки зрения, тела, которые нельзя разложить на другие части. Часть действительно соответствовала химическим элементам – сера, кислород, азот, фосфор, уголь, но в этот список входили также свет и так называемый теплород, источник тепловых явлений.

В 1803 году Джон Дальтон первым ввел понятие «химический элемент». Он распространил идею, что все атомы определенного элемента одинаковы по своим характеристикам. Простые вещества, как считал Дальтон, состоят из атомов одного вида, а сложные из нескольких видов. Он же первым указал на то, что атомный вес во многом определяет свойства элементов.

В 1860 году были даны первые точные определения атома и молекулы, что завершило становление понятия «химический элемент». Сегодня под этим термином понимают комплекс атомов с одинаковым зарядом ядра и одинаковым количеством протонов. Существуют химические элементы в виде простых или одноэлементных веществ.

Открытие первых химических элементов



Многие химические элементы были открыты задолго до того, как было описано это понятие. В глубокой древности было известно о золоте, серебре, железе, меди, олове, цинке, сере. В средние века был обнаружен фосфор, а в XVIII веке открыты платина, азот, кислород, марганец и другие элементы. Свойства водорода наблюдали Бойль, Парацельс и другие алхимики и химики, а Ломоносов первым описал получение водорода. Название было придумано химиком Лавуазье, он же включил водород в список простейших тел. В XIX веке было открыто несколько десятков элементов: магний, кальций, палладий, кремний, ванадий, бром, гелий, неон и другие. Последний на сегодня химический элемент обнаружен в 2010 году – это унунсептий.

Совет 2: Что такое химический элемент

Химический элемент - это совокупность атомов, которые имеют одинаковый заряд ядра и число протонов, совпадающее с порядковым номером в Таблице Менделеева. Понятие «элемент» было известно с глубокой древности. Но только знаменитый химик Лавуазье в 1789 году систематизировал химические элементы по типам.
Инструкция
1
Лавуазье отнес к элементам ряд простых веществ – все известные к тому времени металлы, а также фосфор, серу, водород, кислород, азот. Помимо этого, он отнес к элементам свет, теплород и. «солеобразующие землистые вещества». Разумеется, с позиции сегодняшнего дня, многие его утверждения кажутся наивными, но для того времени это был большой шаг вперед.
2
В первой половине 10-го века, усилиями Дальтона и других известных ученых, была принята атомно-молекулярная гипотеза строения элементов. Она рассматривает любой химический элемент как отдельный вид атомов, а простые и сложные вещества, как состоящие, соответственно, из атомов одного или разных видов.
3
Дальтону же принадлежит приоритет в определении атомного веса элемента, как важнейшего показателя, от которого напрямую зависят его химические свойства. Другой знаменитый химик – Берцелиус - провел большую работу по определению атомных весов элементов. Это во многом способствовало открытию Периодического закона Менделеевым. К этому моменту, было известно 63 элемента. С помощью Периодического закона, стало возможным предсказывать физико-химические свойства еще не открытых элементов.
4
Впоследствии были опубликованы фундаментальные труды Г.Мозли и Дж.Чедвика, благодаря которым появилось современное понимание химического элемента, как совокупности атомов, обладающих одинаковым положительным зарядом ядра.
5
Каждому элементу в Таблице Менделеева отведено строго определенное место. Он имеет как полное название, так и сокращенную форму записи – символ, состоящий из одной или двух латинских букв, взятых из латинского же названия элемента. Например, Fe (ferrum, железо), Сu (сuprum, медь), Н (hydrogenium, водород). Возле символа элемента располагается следующая информация о нем: порядковый номер, соответствующий количеству протонов в ядре, атомная масса, распределение электронов по энергетическим уровням, электронная конфигурация.
Видео по теме

Совет 3: Платина как химический элемент

Платина является химическим элементом с номером 78 в периодической таблице Менделеева, буквенным обозначением «Pt» и атомной или молярной массой в 195,084 г/моль. Она относится к благородным металлам.
Инструкция
1
В Старом Свете платина стала известна после XVI века, но коренные американцы добывали ее очень много столетий до этого. Так, в 1557 году европеец Скалинтер в своей книге «Экзотические упражнения в 15 книгах» рассказал о металле, который добывают в Гондурасе и который очень трудно плавится. Но после открытия конкистадорами Нового Света платина не сразу стала популярной в Европе, так как долго время считалась металлом вредным. Подобную репутацию этому химическому элементу обеспечило свойство легкого сплавления с золотом, чем и пользовались фальшивомонетчики. Тогда король Испании даже запретил ввозить платину в страну, а уже имеющийся в Испании металл вывести за пределы городов и утопить в море. Алхимики стали производить эксперименты с металлом только в 1820 году.
2
В настоящее время уже известно, что самые массовые месторождения платины находятся в ЮАР, Китае, США, Зимбабве и в России. Платиновые самородки обычно добывают на приисках способом так называемого шлихового опробывания. Так металлический концентрат растворяют в царской водке, затем добавляют в нее этанол и сахарный сироп, которые удаляют избыток вещества HNO3, дальше к ним прибавляют хлорид аммония, после чего получается высушенный остаток, прокаливаемый при 800-1000оС.
3
Цвет платины – серебристо или серовато-белый. К физическим свойствам этого химического элемента также относятся следующие: температура плавления при 1768,3оС, в кипения – 3825оС. Платина также является рекордсменом среди других металлов по своей тяжести и плотности, ее очень мало в земной коре.
4
Ученые считают, что по химическим свойствам платина схожа с палладием, но все же проявляет немного большую химическую активность. Причем она вступает в реакцию лишь с горячей царской водкой. Известно, что металл может растворяться (очень медленно) только в концентрате серной кислоты и в жидком броме, другие кислоты (и минеральные, и органические) не оказывают на платину такого же воздействия. В случае нагревания платина способна реагировать с другими элементами – серой, селеном, теллуром, кремнием и углеродом. Она может растворять молекулярный водород и образовывать после взаимодействия с кислородом летучий осадок.
5
Самое частое применение платины – в качестве катализатора при сплаве с родием. Она также очень востребована в ювелирной отрасли, медицине и стоматологии. В производстве лазерной техники из нее делают специальные зеркала и электромагнитные реле.
Видео по теме

Совет 4: Что такое сталь как химический элемент

Сталь – это не один химический элемент, а два: железо и углерод. При выплавке железной руды в доменной печи получают сплав железа с углеродом, который на данном этапе производства сталью еще не является.
Инструкция
1
Для получения стали необходимо выжигание лишнего углерода, так как после доменной плавки получают чугун, в котором углерода от 2,14 до 6,67%. Сталь содержит от 0,2 до 2,14% углерода. Достигается такой уровень углерода в мартеновской печи или в конвертере, где протекают химические реакции, свойственные получению сплава железа с углеродом.
2
Углеродистые стали бывают низкоуглеродные, они используются в производстве сеток, тонколистового проката. Высокоуглеродистая сталь идет на изготовление инструмента, клинков, так она более прочная по сравнению с низкоуглеродистой. Чем выше содержание углерода в сплаве, тем выше твердость, но ниже ударная вязкость и пластичность. И высокоуглеродистый сплав отлично выдерживает динамические нагрузки, практически не подвержен окислению, износостойкий и легкий. Из него изготавливают детали машин, котлов, турбин, трубы, то есть все те комплектующие, что подвергаются высоким нагрузкам в процессе эксплуатации.
3
Легированные стали не подвержены коррозии, это так называемые нержавеющие стали. В процессе выплавки к сплаву железо-углерод добавляются легирующие элементы, такие как хром, марганец, вольфрам, молибден, алюминий, и многие другие. Каждый элемент сообщает стали какое-либо новое качество, ей до этого не свойственное. Легирующие элементы ответственны за кристаллическую решетку сплава, поддерживают ее структуру, сообщая сплаву повышенную твердость, прочность, тугоплавкость. С добавлением ванадия, вольфрама и хрома получают быстрорежущую сталь, у которой очень высокая температурная устойчивость. Она идет для изготовления режущего инструмента, такого как сверла, перки, метчики, отрезные резцы, и т.д.
4
Кроме легирования, для улучшения качеств стали применяются химические покрытия, такие как хромирование, цинкование. В отличие от легирования, когда дополнительные вещества используются в процессе выплавки стали, покрытия наносятся поверх готовой детали. Так делаются оцинкованные трубы, никелированные, хромированные. Покрытия на детали наносятся в специальных гальванических ваннах, электрохимическим или химическим способом. Детали для обработки погружаются при этом в специальный раствор.
Обратите внимание
Необходимо помнить, что легированная сталь более прочная, коррозии она не подвержена вовсе, в отличие от стали с покрытием. При нарушении верхнего слоя внутри детали появляется ржавчина.
Совет полезен?
Далеко не все примеси в стали являются легирующими добавками, некоторые качество сплава ухудшают, и в процессе выплавки от них стараются избавиться.

Совет 5: Бериллий как химический элемент

Химический элемент бериллий относится к II группе периодической системы Менделеева, он представляет собой легкий хрупкий металл светло-серого цвета с характерным блеском. Механические свойства бериллия зависят от степени его чистоты и метода термической обработки.
Инструкция
1
Бериллий — редкий элемент, он встречается в щелочных, субщелочных и кислых магмах. Известно около 40 его минералов, наибольшее практическое значения имеют: берилл, хризоберилл, гельвин, фенакит и бертрандит. Этот химический элемент присутствует в тканях многих животных и растений, участвуя в обмене магния и фосфора в костной ткани.
2
У бериллия гексагональная плотноупакованная кристаллическая решетка, он обладает высокой теплоемкостью, а его плотность меньше, чем у алюминия. У него низкое электросопротивление, причем это свойство зависит от качества металла и заметно меняется с температурой.
3
Механические свойства бериллия зависят от текстуры и величины зерна, которая определяется методом его обработки. Под воздействием давления появляется анизотропия, этот металл переходит из хрупкого состояния в пластическое при температуре 200-400оС.
4
Бериллий двухвалентен в соединениях, он обладает высокой химической активностью. На воздухе данный металл устойчив благодаря прочной тонкой пленке его окиси, но при нагревании свыше 800оС быстро окисляется. С водой он практически не взаимодействует, если температура ниже 100оС, но легко растворяется в соляной, плавиковой и разбавленной серной кислотах.
5
С фтором бериллий взаимодействует при комнатной температуре, с азотом — при 650оС, образуя нитрид, с углеводом — при 1200оС, в результате этой реакции получают карбид. С водородом бериллий практически не реагирует во всем диапазоне температур.
6
В промышленности металлический бериллий получают путем переработки берилла в гидроокись или сульфат. Берилл спекают с мелом или известью, обрабатывают серной кислотой, образующийся сульфат выщелачивают водой и осаждают аммиаком.
7
Заготовки для изделий из бериллия готовят методами порошковой металлургии — его измельчают, а затем подвергают горячему прессованию в вакууме при температуре 1140-1180оС. Трубы и профили получают методом горячего (при 800-1050оС) или теплого (при 400-500оС) выдавливания.
8
Бериллий входит в состав многих сплавов на основе магния, меди, алюминия и других цветных металлов, его применяют для поверхностной бериллизации стали. Данный химический элемент интенсивно излучает нейтроны при бомбардировке альфа-частицами, что позволяет его успешно использовать в нейтронных источниках на основе полония, плутония, радия и актиния.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500