Najbardziej niesamowite substancje. Rejestry chemiczne Jakie są dwa najlżejsze pierwiastki chemiczne?

Przedstawiamy wybór rekordów chemicznych z Księgi Rekordów Guinnessa.
Ze względu na to, że ciągle odkrywane są nowe substancje, kolekcja ta nie jest trwała.

Rejestry chemiczne dla substancji nieorganicznych

• Najobficiej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej jest tlen O. Jego zawartość wagowa wynosi 49% masy skorupy ziemskiej.
• Najrzadszym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej jest astat At. Jego zawartość w całej skorupie ziemskiej wynosi zaledwie 0,16 grama. Drugim najrzadszym jest Francium Fr.
• Najobficiej występującym pierwiastkiem we wszechświecie jest wodór H. Około 90% wszystkich atomów we wszechświecie to wodór. Drugim najpowszechniejszym we wszechświecie jest hel He.
• Najsilniejszym stabilnym utleniaczem jest kompleks difluorku kryptonu i pentafluorku antymonu. Ze względu na silne działanie utleniające (utlenia prawie wszystkie pierwiastki do najwyższych stanów utlenienia, w tym tlen w powietrzu), bardzo trudno jest zmierzyć jej potencjał elektrody. Jedynym rozpuszczalnikiem, który reaguje z nim wystarczająco wolno, jest bezwodny fluorowodór.
• Najgęstszą substancją na Ziemi jest osm. Gęstość osmu wynosi 22,587 g/cm3.
• Najlżejszym metalem jest lit Li. Gęstość litu wynosi 0,543 g/cm3.
• Najgęstszym związkiem jest węglik wolframu W 2 C. Gęstość węglika wolframu wynosi 17,3 g / cm 3.
• Obecnie aerożele grafenowe są ciałami stałymi o najmniejszej gęstości. Stanowią układ grafenu i nanorurek wypełnionych przestrzeniami powietrznymi. Najlżejszy z tych aerożeli ma gęstość 0,00016 g/cm3. Poprzednia substancja stała o najniższej gęstości to aerożel silikonowy (0,005 g/cm 3). Aerożel krzemowy służy do zbierania mikrometeorytów obecnych w warkoczach komet.
• Najlżejszym gazem i jednocześnie najlżejszym niemetalem jest wodór. Masa 1 litra wodoru to tylko 0,08988 g. Ponadto wodór jest również najbardziej niskotopliwym niemetalem pod normalnym ciśnieniem (temperatura topnienia wynosi -259,19 0 С).
• Najlżejszą cieczą jest ciekły wodór. Masa 1 litra ciekłego wodoru to tylko 70 gramów.
• Najcięższym gazem nieorganicznym w temperaturze pokojowej jest sześciofluorek wolframu WF 6 (temperatura wrzenia +17 0 C). Gęstość sześciofluorku wolframu w postaci gazu wynosi 12,9 g/l. Wśród gazów o temperaturze wrzenia poniżej 0 ° C rekord utrzymuje sześciofluorek telluru TeF 6 o gęstości gazu w 25 ° C 9,9 g / l.
• Najdroższym metalem na świecie jest kalifornijski Cf. Cena 1 grama izotopu 252 Cf sięga 500 tysięcy dolarów.
• Hel He jest substancją o najniższej temperaturze wrzenia. Jego temperatura wrzenia wynosi -269 0 C. Hel jest jedyną substancją, która nie ma temperatury topnienia przy zwykłym ciśnieniu. Nawet przy zera absolutnym pozostaje płynny i można go uzyskać tylko w postaci stałej pod ciśnieniem (3 MPa).
• Najbardziej ogniotrwałym metalem i substancją o najwyższej temperaturze wrzenia jest wolfram W. Temperatura topnienia wolframu wynosi +3420 0 С, a temperatura wrzenia + 5680 0 С.
• Najbardziej ogniotrwałym materiałem jest stop węglików hafnu i tantalu (1: 1) (temperatura topnienia +4215 0 С)
• Najbardziej niskotopliwym metalem jest rtęć. Temperatura topnienia rtęci wynosi -38,87 0 C. Rtęć jest również najcięższą cieczą, jej gęstość w 25 ° C wynosi 13,536 g / cm 3.
• Najbardziej kwasoodpornym metalem jest iryd. Do tej pory nie są znane żadne kwasy ani ich mieszaniny, w których rozpuszczałby się iryd. Można go jednak rozpuścić w alkaliach z utleniaczami.
• Najsilniejszym stabilnym kwasem jest roztwór pentafluorku antymonu w fluorowodorze.
• Najtwardszym metalem jest chrom Cr.
• Najdelikatniejszym metalem w temperaturze 25°C jest cez.
• Najtwardszym materiałem jest nadal diament, chociaż istnieje już kilkanaście substancji zbliżonych twardością (węglik i azotek boru, azotek tytanu itp.).
• Najbardziej przewodzącym metalem w temperaturze pokojowej jest srebro Ag.
• Najniższa prędkość dźwięku w ciekłym helu wynosi 2,18 K, to tylko 3,4 m/s.
• Najwyższa prędkość dźwięku w diamencie to 18600 m/s.
• Izotopem o najkrótszym okresie półtrwania jest Li-5, który rozpada się w czasie 4,4 · 10-22 sekund (rozerwanie protonu). Ze względu na tak krótki okres życia nie wszyscy naukowcy uznają fakt jego istnienia.
• Izotop o najdłuższym zmierzonym okresie półtrwania to Te-128, z okresem półtrwania 2,2 × 1024 lata (podwójny rozpad beta).
• Ksenon i cez mają najbardziej stabilne izotopy (po 36).
• Bor i jod mają najkrótsze nazwy pierwiastków chemicznych (po 3 litery).
• Najdłuższe nazwy pierwiastka chemicznego (po jedenaście liter każda) mają protaktyn Pa, rutherfordium Rf, darmsztadt Ds.

Rejestry chemiczne dla materii organicznej

• Najcięższym gazem organicznym w temperaturze pokojowej i najcięższym spośród wszystkich gazów w temperaturze pokojowej jest N-(oktafluorobut-1-ylideno)-0-trifluorometylohydroksyloamina (temperatura wrzenia +16°C). Jego gęstość jako gazu wynosi 12,9 g / l. Wśród gazów o temperaturze wrzenia poniżej 0 ° C rekord utrzymuje perfluorobutan o gęstości gazu w 0 ° C 10,6 g / l.
• Najbardziej gorzka substancja to sacharynian denatonium. Połączenie benzoesanu denatonium z sacharyną sodową dało substancję 5 razy bardziej gorzką niż poprzedni rekordzista (benzoesan denatonium).
• Najbardziej nietoksyczną materią organiczną jest metan. Wraz ze wzrostem jego stężenia odurzenie następuje z powodu braku tlenu, a nie w wyniku zatrucia.
• Najsilniejszy adsorbent wody uzyskano w 1974 r. z pochodnej skrobi, akryloamidu i kwasu akrylowego. Substancja ta jest w stanie zatrzymać wodę, której masa jest 1300 razy większa.
• Najsilniejszym adsorbentem produktów naftowych jest aerożel węglowy. 3,5 kg tej substancji może wchłonąć 1 tonę oleju.
• Najbardziej agresywnymi związkami są etyloselenol i merkaptan butylu – ich zapach przypomina połączenie zapachów gnijącej kapusty, czosnku, cebuli i ścieków jednocześnie.
• Najsłodszą substancją jest kwas N-((2,3-metylenodioksyfenylometyloamino)-(4-cyjanofenyloimino)metylo)aminooctowy (lugduname). Ta substancja jest 205 000 razy słodsza niż 2% roztwór sacharozy. Istnieje kilka analogów o podobnej słodyczy. Najsłodszą substancją przemysłową jest talina (kompleks taumatyny i soli glinu), która jest 3500 - 6000 razy słodsza od sacharozy. Ostatnio w przemyśle spożywczym pojawił się neotam o słodyczy 7000 razy wyższej niż sacharoza.
• Najwolniejszym enzymem jest nitraza, która katalizuje przyswajanie azotu atmosferycznego przez bakterie brodawkowe. Pełny cykl przemiany jednej cząsteczki azotu na 2 jony amonowe trwa półtorej sekundy.
• Substancją organiczną o najwyższej zawartości azotu jest albo bis(diazotetrazolilo)hydrazyna C2H2N12, zawierająca 86,6% azotu, albo tetraazydometan C(N3) 4, zawierający 93,3% azotu (w zależności od tego, czy ten ostatni jest uważany za organiczny czy nie)… Są to materiały wybuchowe niezwykle wrażliwe na wstrząsy, tarcie i ciepło. W przypadku substancji nieorganicznych zapis należy oczywiście do azotu gazowego, a związków do kwasu azotowodorowego HN 3.
• Najdłuższa nazwa chemiczna ma 1578 znaków w języku angielskim i jest zmodyfikowaną sekwencją nukleotydową. Ta substancja nazywa się: Adenosene. N - 2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)adenylylo- (3 '→ 5 ′)-4-deamino-4-(2,4-dimetylofenoksy)-2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3' → 5 ′ )-4-deamino-4-(2,4-dimetylofenoksy)-2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3 '→ 5 ′)-N-2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylo- (3 '→ 5 ′) - N - 2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3' → 5 ′) - N - 2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)guanylil- (3' → 5 ′) - N- -2'- O-(tetrahydrometoksypiranylo)guanylylo-(3'→5')-N-2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)adenylo-(3'→5')-N-2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytidyl-(3' → 5 ′) - 4-deamino-4-(2,4-dimetylofenoksy)-2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo-(3' → 5 ′) - 4-deamino-4-(2,4-dimetylofenoksy) -2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3'→5 5)-N-2 --O-(tetrahydrometoksypiranylo)guanylil-(3'→5 5)-4-deamino-4-(2,4-) dimetylofenoksy) -2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3 '→ 5 ′) -N-2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3' → 5 ′) - N --2'-O- ( tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo-(3'→5′)-N-2'-O-(tetrahydrometoksypiranylo)adenylo-(3'→5 5)-N-2'-O-(tetrahydro metoksypiranylo)cytydylilo- (3'→5 ′) -N - 2′-O-(tetrahydrometoksypiranylo)cytydylilo- (3'→5 ′) -N - 2 ′, 3O-O-(metoksymetyleno)-oktadekakis (2- ester chlorofenylowy). pięć'-.
• Najdłuższa nazwa chemiczna to DNA wyizolowane z ludzkich mitochondriów i składa się ze 16569 par zasad. Pełna nazwa tego związku zawiera około 207 000 znaków.
• System największej ilości cieczy niemieszalnych, ponownie rozwarstwiających się po zmieszaniu na składniki, zawiera 5 cieczy: olej mineralny, olej silikonowy, wodę, alkohol benzylowy i N-perfluoroetyloperfluoropirydynę.
• Najgęstszą cieczą organiczną w temperaturze pokojowej jest dijodometan. Jego gęstość to 3,3 g/cm3.
• Najbardziej ogniotrwałymi pojedynczymi substancjami organicznymi są niektóre związki aromatyczne. Spośród skondensowanych jest to tetrabenzeptacen (temperatura topnienia +570 C), a nieskondensowanych jest to p-septyfenyl (temperatura topnienia +545 C). Istnieją związki organiczne, dla których nie mierzy się dokładnie temperatury topnienia, np. dla heksabenzokoronenu wskazuje się, że jego temperatura topnienia jest wyższa niż 700 C. Produkt sieciowania temperaturowego poliakrylonitrylu rozkłada się w temperaturze około 1000 C.
• Substancją organiczną o najwyższej temperaturze wrzenia jest heksatriakonylocykloheksan. Wrze w + 551 ° C.
• Najdłuższym alkanem jest nonacontatricthane C390H782. Został specjalnie zsyntetyzowany do badania krystalizacji polietylenu.
• Najdłuższym białkiem jest tytyna białka mięśniowego. Jego długość zależy od rodzaju żywego organizmu i lokalizacji. Na przykład tytyna mysia ma 35 213 reszt aminokwasowych (ciężar cząsteczkowy 3 906 488 Da), tytyna ludzka ma długość do 33 423 reszt aminokwasowych (ciężar cząsteczkowy 3 713 712 Da).
• Najdłuższy genom to genom rośliny Paris japonica. Zawiera 150 000 000 000 par zasad - 50 razy więcej niż ludzie (3 200 000 000 par zasad).
• Największą cząsteczką jest DNA pierwszego chromosomu ludzkiego. Zawiera około 10 000 000 000 atomów.
• Indywidualnym materiałem wybuchowym o największej szybkości detonacji jest 4,4'-dinitroazofuroksan. Jego zmierzona prędkość detonacji wynosiła 9700 m/s. Według niezweryfikowanych danych nadchloran etylu ma jeszcze większą szybkość detonacji.
• Indywidualnym materiałem wybuchowym o najwyższym cieple wybuchu jest dwuazotan glikolu etylenowego. Jego ciepło wybuchu wynosi 6606 kJ/kg.
• Najsilniejszym kwasem organicznym jest pentacyanocyklopentadien.
• Najsilniejszą zasadą jest prawdopodobnie 2-metylocyklopropenylolit. Najsilniejszą niejonową zasadą jest fosfazen, dość złożona struktura.

Wszechświat kryje w swoich głębinach wiele tajemnic. Przez długi czas ludzie próbowali rozwikłać ich jak najwięcej i chociaż nie zawsze jest to możliwe, nauka posuwa się do przodu skokowo, pozwalając nam dowiedzieć się coraz więcej o naszych początkach. Na przykład wielu będzie zainteresowanych tym, co jest najczęstsze we Wszechświecie. Większość ludzi natychmiast pomyśli o wodzie i częściowo będą mieli rację, ponieważ najczęstszym pierwiastkiem jest wodór.

Najbogatszy pierwiastek we wszechświecie

Niezwykle rzadko ludzie mają do czynienia z czystym wodorem. Jednak w naturze bardzo często występuje w połączeniu z innymi elementami. Na przykład, reagując z tlenem, wodór zamienia się w wodę. I nie jest to jedyny związek zawierający ten pierwiastek, występuje on wszędzie, nie tylko na naszej planecie, ale także w kosmosie.

Jak pojawiła się Ziemia

Wiele milionów lat temu wodór bez przesady stał się budulcem całego Wszechświata. Wszak po Wielkim Wybuchu, który stał się pierwszym etapem tworzenia świata, nie istniało nic poza tym żywiołem. elementarny, ponieważ składa się tylko z jednego atomu. Z czasem najobficiej występujący we wszechświecie pierwiastek zaczął tworzyć chmury, które później stały się gwiazdami. I już w nich zachodziły reakcje, w wyniku których pojawiły się nowe, bardziej złożone pierwiastki, które dały początek planetom.

Wodór

Ten pierwiastek stanowi około 92% atomów we wszechświecie. Ale znajduje się nie tylko w składzie gwiazd, gazie międzygwiazdowym, ale także w elementach pospolitych na naszej planecie. Najczęściej występuje w formie związanej, a najczęstszym związkiem jest oczywiście woda.

Ponadto wodór jest częścią szeregu związków węgla, które tworzą ropę naftową i gaz ziemny.

Wynik

Pomimo tego, że jest to najczęstszy pierwiastek na całym świecie, o dziwo może być niebezpieczny dla ludzi, ponieważ czasami zapala się, gdy reaguje z powietrzem. Aby zrozumieć, jak ważny był wodór w tworzeniu Wszechświata, wystarczy zdać sobie sprawę, że bez niego nic żyjącego na Ziemi by się nie pojawiło.

Pierwiastek chemiczny to zbiorowy termin opisujący zbiór atomów substancji prostej, czyli takiej, której nie można podzielić na prostsze (pod względem struktury ich cząsteczek) składniki. Wyobraź sobie, że otrzymujesz kawałek czystego żelaza i prosisz cię o rozbicie go na hipotetyczne składniki za pomocą dowolnego urządzenia lub metody, jaką kiedykolwiek wynaleźli chemicy. Jednak nic nie możesz zrobić, żelazko nigdy nie rozpadnie się na coś prostszego. Prosta substancja - żelazo - odpowiada pierwiastkowi chemicznemu Fe.

Definicja teoretyczna

Wspomniany powyżej fakt doświadczalny można wyjaśnić za pomocą takiej definicji: pierwiastek chemiczny jest abstrakcyjnym zestawem atomów (nie cząsteczek!) Odpowiedniej prostej substancji, czyli atomów tego samego typu. Gdyby istniał sposób, aby spojrzeć na każdy z pojedynczych atomów we wspomnianym wyżej kawałku czystego żelaza, to wszystkie byłyby takie same – atomy żelaza. Natomiast związek chemiczny, taki jak tlenek żelaza, zawsze zawiera co najmniej dwa różne rodzaje atomów: atomy żelaza i atomy tlenu.

Warunki, które powinieneś znać

Masa atomowa: masa protonów, neutronów i elektronów, które tworzą atom pierwiastka chemicznego.

Liczba atomowa: liczba protonów w jądrze atomu pierwiastka.

Symbol chemiczny: litera lub para liter łacińskich reprezentująca oznaczenie tego elementu.

Związek chemiczny: substancja składająca się z dwóch lub więcej pierwiastków chemicznych połączonych ze sobą w określonej proporcji.

Metal: pierwiastek, który traci elektrony w reakcjach chemicznych z innymi pierwiastkami.

Półmetal: pierwiastek, który czasami reaguje jako metal, a czasem jako niemetal.

Niemetalowe: pierwiastek, który stara się uzyskać elektrony w reakcjach chemicznych z innymi pierwiastkami.

Układ okresowy pierwiastków chemicznych: system klasyfikacji pierwiastków chemicznych według ich liczby atomowej.

Syntetyczny pierwiastek: taki, który jest otrzymywany sztucznie w laboratorium i z reguły nie występuje w naturze.

Pierwiastki naturalne i syntetyczne

Dziewięćdziesiąt dwa pierwiastki chemiczne występują naturalnie na Ziemi. Resztę uzyskano sztucznie w laboratoriach. Syntetyczny pierwiastek chemiczny jest zazwyczaj produktem reakcji jądrowych w akceleratorach cząstek (urządzeniach używanych do zwiększania prędkości cząstek subatomowych, takich jak elektrony i protony) lub reaktorach jądrowych (urządzeniach używanych do kontrolowania energii uwalnianej w reakcjach jądrowych). Pierwszym syntetycznym pierwiastkiem otrzymanym o liczbie atomowej 43 był technet, odkryty w 1937 roku przez włoskich fizyków C. Perriera i E. Segre'a. Oprócz technetu i prometu wszystkie pierwiastki syntetyczne mają jądra większe niż uran. Ostatnim syntetycznym pierwiastkiem chemicznym, który otrzymał swoją nazwę, jest livermorium (116), a wcześniej flerow (114).

Dwa tuziny wspólnych i ważnych elementów

* Jeśli nie określono wartości, element jest mniejszy niż 0,1 procent.

Wielki Wybuch jako podstawowa przyczyna powstawania materii

Jaki był pierwszy pierwiastek chemiczny we wszechświecie? Naukowcy uważają, że odpowiedź na to pytanie tkwi w gwiazdach i procesach, w których powstają gwiazdy. Uważa się, że wszechświat powstał w pewnym momencie między 12 a 15 miliardami lat temu. Do tego momentu nie myśli się o niczym, co istnieje, z wyjątkiem energii. Ale stało się coś, co zmieniło tę energię w ogromną eksplozję (zwaną Wielkim Wybuchem). W kilka sekund po Wielkim Wybuchu zaczęła się formować materia.

Pierwszymi najprostszymi formami materii, jakie się pojawiły, były protony i elektrony. Niektóre z nich łączą się, tworząc atomy wodoru. Ten ostatni składa się z jednego protonu i jednego elektronu; jest to najprostszy atom, jaki może istnieć.

Powoli, przez długi czas, atomy wodoru zaczęły zbijać się w określone obszary przestrzeni, tworząc gęste chmury. Wodór w tych chmurach został wciągnięty w zwarte formacje przez siły grawitacyjne. W końcu te obłoki wodoru stały się wystarczająco gęste, aby utworzyć gwiazdy.

Gwiazdy jako reaktory chemiczne nowych pierwiastków

Gwiazda to po prostu masa materii, która generuje energię reakcji jądrowych. Najczęstszą z tych reakcji jest połączenie czterech atomów wodoru w jeden atom helu. Gdy gwiazdy zaczęły się formować, hel stał się drugim pierwiastkiem, który pojawił się we wszechświecie.

Gdy gwiazdy się starzeją, przechodzą od reakcji jądrowych wodorowo-helowych do innych typów reakcji jądrowych. W nich atomy helu tworzą atomy węgla. Później atomy węgla tworzą tlen, neon, sód i magnez. Jeszcze później neon i tlen łączą się ze sobą, tworząc magnez. W miarę trwania tych reakcji powstaje coraz więcej pierwiastków chemicznych.

Pierwsze systemy pierwiastków chemicznych chemical

Ponad 200 lat temu chemicy zaczęli szukać sposobów ich klasyfikacji. W połowie XIX wieku znanych było około 50 pierwiastków chemicznych. Jedno z pytań, które chemicy starali się rozwiązać. sprowadza się do tego, że pierwiastek chemiczny to substancja zupełnie inna niż jakikolwiek inny pierwiastek? A może niektóre elementy są w jakiś sposób powiązane z innymi? Czy łączy ich wspólne prawo?

Chemicy zaproponowali różne układy pierwiastków chemicznych. Na przykład angielski chemik William Prout w 1815 r. zasugerował, że masy atomowe wszystkich pierwiastków są wielokrotnościami masy atomu wodoru, jeśli przyjmiemy, że jest to jedność, to znaczy muszą być liczbami całkowitymi. W tym czasie masy atomowe wielu pierwiastków obliczył już J. Dalton w stosunku do masy wodoru. Jeśli jednak w przypadku węgla, azotu, tlenu tak jest w przybliżeniu, to chlor o masie 35,5 nie pasował do tego schematu.

Niemiecki chemik Johann Wolfgang Dobereiner (1780 - 1849) wykazał w 1829 roku, że trzy pierwiastki z tzw. grupy halogenów (chlor, brom i jod) można sklasyfikować według ich względnych mas atomowych. Masa atomowa bromu (79,9) okazała się prawie dokładnie średnią mas atomowych chloru (35,5) i jodu (127), czyli 35,5 + 127 ÷ 2 = 81,25 (blisko 79,9). Było to pierwsze podejście do budowy jednej z grup pierwiastków chemicznych. Dobereiner odkrył jeszcze dwie takie triady pierwiastków, ale nie udało mu się sformułować ogólnego prawa okresowego.

Jak pojawił się układ okresowy pierwiastków chemicznych

Większość wczesnych schematów klasyfikacji nie była zbyt udana. Następnie, około 1869 roku, niemal w tym samym czasie dwóch chemików dokonało prawie jednego odkrycia. Rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew (1834-1907) i niemiecki chemik Julius Lothar Meyer (1830-1895) zaproponowali zorganizowanie pierwiastków o podobnych właściwościach fizycznych i chemicznych w uporządkowany system grup, wierszy i okresów. Jednocześnie Mendelejew i Meyer wskazali, że właściwości pierwiastków chemicznych powtarzają się okresowo w zależności od ich mas atomowych.

Dziś Mendelejew jest powszechnie uważany za odkrywcę prawa okresowego, ponieważ zrobił krok, którego nie zrobił Meyer. Kiedy wszystkie pierwiastki znalazły się w układzie okresowym, pojawiły się w nim pewne luki. Mendelejew przewidział, że są to miejsca na pierwiastki, które nie zostały jeszcze odkryte.

Poszedł jednak jeszcze dalej. Mendelejew przewidział właściwości tych nieodkrytych jeszcze elementów. Wiedział, gdzie się znajdują w układzie okresowym, więc mógł przewidzieć ich właściwości. Warto zauważyć, że każdy przewidziany przez Mendelejewa pierwiastek chemiczny, przyszły gal, skand i german, odkryto w niespełna dziesięć lat po opublikowaniu przez niego prawa okresowego.

Krótka forma układu okresowego pierwiastków

Próbowano obliczyć, ile wersji graficznego przedstawienia układu okresowego pierwiastków zostało zaproponowanych przez różnych naukowców. Okazało się, że ponad 500. Co więcej, 80% całkowitej liczby opcji to tabele, a reszta to kształty geometryczne, krzywe matematyczne itp. W rezultacie praktyczne zastosowanie znalazły cztery typy tabel: krótkie, półdługie , długa i schodowa (piramidowa). Ten ostatni zaproponował wielki fizyk N. Bohr.

Poniższy rysunek przedstawia skróconą formę.

W nim pierwiastki chemiczne są ułożone w porządku rosnącym ich liczb atomowych od lewej do prawej i od góry do dołu. Tak więc pierwszy pierwiastek chemiczny układu okresowego, wodór, ma liczbę atomową 1, ponieważ jądro atomów wodoru zawiera jeden i tylko jeden proton. Podobnie tlen ma liczbę atomową równą 8, ponieważ jądra wszystkich atomów tlenu zawierają 8 protonów (patrz rysunek poniżej).

Głównymi fragmentami strukturalnymi układu okresowego są okresy i grupy pierwiastków. W sześciu okresach wszystkie komórki są wypełnione, siódmy nie jest jeszcze ukończony (chociaż elementy 113, 115, 117 i 118 zostały zsyntetyzowane w laboratoriach, nie zostały jeszcze oficjalnie zarejestrowane i nie mają nazw).

Grupy są podzielone na podgrupy główne (A) i drugorzędne (B). Elementy pierwszych trzech okresów, z których każdy zawiera jeden wiersz-wiersz, zalicza się wyłącznie do podgrup A. Pozostałe cztery okresy obejmują dwa wiersze.

Pierwiastki chemiczne z tej samej grupy mają zwykle podobne właściwości chemiczne. Tak więc pierwsza grupa składa się z metali alkalicznych, druga - metali ziem alkalicznych. Pierwiastki znajdujące się w tym samym okresie mają właściwości powoli zmieniające się z metalu alkalicznego w gaz szlachetny. Poniższy rysunek pokazuje, jak zmienia się jedna z właściwości - promień atomowy - dla poszczególnych elementów w tabeli.

Długookresowa postać układu okresowego

Jest on pokazany na poniższym rysunku i jest podzielony na dwa kierunki, wiersz i kolumnę. Jest siedem wierszy z kropkami, tak jak w skróconej formie, oraz 18 kolumn zwanych grupami lub rodzinami. W rzeczywistości zwiększenie liczby grup z 8 w krótkiej formie do 18 w długiej uzyskuje się umieszczając wszystkie elementy w okresach rozpoczynających się od 4, nie w dwóch, ale w jednej linii.

W przypadku grup stosowane są dwa różne systemy numeracji, jak pokazano na górze tabeli. System liczb rzymskich (IA, IIA, IIB, IVB itd.) jest tradycyjnie popularny w Stanach Zjednoczonych. Inny system (1, 2, 3, 4 itd.) jest tradycyjnie używany w Europie i kilka lat temu był zalecany do użytku w USA.

Wygląd tablic okresowych na powyższych rysunkach jest nieco mylący, jak w każdej takiej opublikowanej tablicy. Powodem tego jest to, że dwie grupy pozycji pokazane na dole tabel powinny w rzeczywistości znajdować się w nich. Na przykład lantanowce należą do okresu 6 między barem (56) a hafnem (72). Ponadto aktynowce należą do okresu 7 pomiędzy radem (88) a rutherfordem (104). Gdyby zostały włożone do stołu, stałby się zbyt szeroki, aby zmieścić się na kartce papieru lub tablicy ściennej. Dlatego zwyczajowo umieszcza się te elementy na dole stołu.

Najpopularniejszy

Litosfera. Tlen (O), 46,60% wag. Odkryta w 1771 przez Karla Scheele (Szwecja).
Atmosfera. Azot (N), 78,09% obj., 75,52% wag. Odkryta w 1772 roku przez Rutherforda (Wielka Brytania).
Wszechświat. Wodór (H), 90% całej substancji. Odkryta w 1776 przez Henry'ego Cavendisha (Wielka Brytania).

Najrzadszy (spośród 94)

Litosfera.
Astat (At): 0,16 g w skorupie ziemskiej. Odkryta w 1940 roku przez Corsona (USA) wraz ze współpracownikami. Naturalnie występujący izotop astatyny 215 (215At) (odkryty w 1943 roku przez B. Karlik i T. Bernert, Austria) występuje w ilości zaledwie 4,5 nanogramów.
Atmosfera.
Radon (Rn): tylko 2,4 kg (6 · 10–20 objętości jednej części na 1 milion). Otwarte w 1900 przez Dornom (Niemcy). Uważa się, że stężenie tego radioaktywnego gazu na obszarach złóż granitu jest przyczyną wielu nowotworów. Całkowita masa radonu w skorupie ziemskiej, z której uzupełniane są rezerwy gazu atmosferycznego, wynosi 160 ton.

Najłatwiejszym

Gaz:
Wodór (H) ma gęstość 0,00008989 g/cm3 w temperaturze 0°C i ciśnieniu 1 atm. Odkryty w 1776 przez Cavendisha (Wielka Brytania).
Metal.
Lit (Li) o gęstości 0,5334 g/cm3 jest najlżejszym ze wszystkich ciał stałych. Odkryty w 1817 roku przez Arfvedsona (Szwecja).

Maksymalna gęstość

Osm (Os), o gęstości 22,59 g/cm3, jest najcięższym ze wszystkich ciał stałych. Otwarty w 1804 roku przez Tennant (Wielka Brytania).

Najcięższy gaz

Jest to radon (Rn), którego gęstość wynosi 0,01005 g/cm3 w temperaturze 0 ° C. Otwarte w 1900 przez Dornom (Niemcy).

Ostatnio otrzymany

Element 108 lub unniloktia (Uno). Ta tymczasowa nazwa została nadana przez Międzynarodową Unię Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC). Otrzymany w kwietniu 1984 r. przez G. Münzenberga i współpracowników (Niemcy Zachodnie), który zaobserwował tylko 3 atomy tego pierwiastka w laboratorium Towarzystwa Badań Ciężkich Jonów w Darmstadt. W czerwcu tego samego roku poinformowano, że ten element również został odebrany przez Yu.Ts. Oganesyan z kolegami ze Wspólnego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej, ZSRR.

Pojedynczy atom unifikacji (Une) został wyprodukowany przez bombardowanie bizmutu jonami żelaza w laboratorium Towarzystwa Badań Ciężkich Jonów, Darmstadt, Niemcy Zachodnie, 29 sierpnia 1982. Ma największą liczbę porządkową (pierwiastek 109) i największą masę atomową (266) ... Według najbardziej wstępnych danych sowieccy naukowcy zaobserwowali powstawanie izotopu pierwiastka 110 o masie atomowej 272 (wstępnie nazywanej ununnilium (Uun)).

Najczystszy

Hel-4 (4He), uzyskany w kwietniu 1978 przez P.V. McLintock z Lancaster University, USA, zawiera mniej niż 2 części na 1015 części objętości zanieczyszczeń.

Najtrudniejszy

Węgiel (C). W formie alotropowej diament ma twardość według metody Knoopa – 8400. Znany jest od czasów prehistorycznych.

Najdroższy

Kalifornia (Cf) sprzedawała w 1970 roku po 10 dolarów za mikrogram. Otwarte w 1950 roku przez Seaborg (USA) z pracownikami.

Najbardziej elastyczny

Złoto (Au). Od 1 g można wyciągnąć drut o długości 2,4 km. Znany od 3000 roku p.n.e.

Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie

Bor (V) - 5,7 GPa. Otwarte w 1808 r. przez Gay-Lussaca i Thénarda (Francja) oraz H. Davy (Wielka Brytania).

Temperatura topnienia / temperatura wrzenia

Najniższy.
Wśród niemetali hel-4 (4He) ma najniższą temperaturę topnienia –272,375 ° С pod ciśnieniem 24,985 atm i najniższą temperaturę wrzenia –268,928 ° С. Hel został odkryty w 1868 roku przez Lockyera (Wielka Brytania) i Jansen (Francja). Wodór jednoatomowy (H) musi być nieskroplonym gazem nadciekłym. Wśród metali odpowiednie parametry dla rtęci (Hg) to –38,836 ° С (temperatura topnienia) i 356,661 ° С (temperatura wrzenia).
Najwyższy.
Wśród niemetali najwyższą temperaturą topnienia i wrzenia jest znany od czasów prehistorycznych węgiel (C): 530°C i 3870°C. Wydaje się jednak kontrowersyjne, że grafit jest stabilny w wysokich temperaturach. Przechodząc w temperaturze 3720 °C ze stanu stałego do stanu pary, grafit można otrzymać w postaci cieczy pod ciśnieniem 100 atm i temperaturze 4730 °C. Wśród metali odpowiednie parametry dla wolframu (W) to 3420 ° C (temperatura topnienia) i 5860 ° C (temperatura wrzenia). Odkryta w 1783 roku przez H.H. i F. d ​​„Eluyaram (Hiszpania).

Izotopy

Większość izotopów(po 36) dla ksenonu (Xe), odkrytego w 1898 r. przez Ramsaya i Traversa (Wielka Brytania) oraz dla cezu (Cs), odkrytego w 1860 r. przez Bunsena i Kirchhoffa (Niemcy). Najmniejszą ilość (3: prot, deuter i tryt) w wodorze (H) odkrył w 1776 r. Cavendish (Wielka Brytania).

Najbardziej stabilny

Tellurium-128 (128Te), zgodnie z danymi dotyczącymi podwójnego rozpadu beta, ma okres półtrwania 1,5 × 1024 lata. Tellur (Te) został odkryty w 1782 roku przez Müllera von Reichenstein (Austria). Izotop 128Те został po raz pierwszy odkryty w stanie naturalnym w 1924 roku przez F. Astona (Wielka Brytania). Dane dotyczące jego superstabilności zostały ponownie potwierdzone w 1968 r. przez badania E. Alexandra Jr., B. Srinivasana i O. Manuela (USA). Rekord rozpadu alfa należy do samaru-148 (148Sm) - 8 1015 lat. Rekord rozpadu beta należy do izotopu kadmu 113 (113Cd) - 9 × 1015 lat. Oba izotopy zostały odkryte w stanie naturalnym przez F. Astona odpowiednio w 1933 i 1924 roku. Radioaktywność 148Sm odkryli T. Wilkins i A. Dempster (USA) w 1938 r., a 113Cd odkryli w 1961 r. D. Watt i R. Glover (Wielka Brytania).

Najbardziej niestabilny

Żywotność litu-5 (5Li) jest ograniczona do 4,4 · 10–22 s. Izotop został po raz pierwszy odkryty przez E. Tittertona (Australia) i T. Brinkleya (Wielka Brytania) w 1950 roku.

Najbardziej trujący

Wśród substancji niepromieniotwórczych najbardziej rygorystyczne ograniczenia obowiązują dla berylu (Be) - maksymalne dopuszczalne stężenie (MPC) tego pierwiastka w powietrzu wynosi tylko 2 μg / m3. Spośród izotopów promieniotwórczych występujących w przyrodzie lub wytwarzanych przez obiekty jądrowe najostrzejsze ograniczenia dotyczące zawartości w powietrzu ustalono dla toru-228 (228Th), który po raz pierwszy odkrył Otto Hahn (Niemcy) w 1905 r. (2,4 · 10-16). g/m3), a pod względem zawartości w wodzie – dla radu-228 (228Ra), odkryty przez O. Gahna w 1907 roku (1,1 · 10-13 g/l). Ekologicznie mają znaczny okres półtrwania (tj. ponad 6 miesięcy).

Wszyscy wiemy, że wodór wypełnia nasz Wszechświat w 75%. Ale czy wiesz, jakie są jeszcze pierwiastki chemiczne, które są nie mniej ważne dla naszego istnienia i odgrywają znaczącą rolę w życiu ludzi, zwierząt, roślin i całej naszej Ziemi? Elementy z tego rankingu kształtują cały nasz wszechświat!

10. Siarka (przewaga w stosunku do krzemu - 0,38)

Ten pierwiastek chemiczny jest wymieniony pod symbolem S w układzie okresowym pierwiastków i charakteryzuje się liczbą atomową 16. Siarka jest bardzo naturalna.

9. Żelazo (przewaga w stosunku do krzemu - 0,6)

Jest oznaczony symbolem Fe, liczba atomowa - 26. Żelazo bardzo często występuje w przyrodzie, odgrywa szczególnie ważną rolę w tworzeniu wewnętrznej i zewnętrznej powłoki jądra Ziemi.

8. Magnez (przewaga w stosunku do krzemu – 0,91)

W układzie okresowym magnez występuje pod symbolem Mg, a jego liczba atomowa wynosi 12. Najbardziej zaskakujące w tym pierwiastku chemicznym jest to, że jest on najczęściej uwalniany podczas eksplozji gwiazd w procesie ich przemiany w ciała supernowe .

7. Krzem (przewaga w stosunku do krzemu - 1)

Oznaczony jako Si. Liczba atomowa krzemu wynosi 14. Ten szaroniebieski metaloid jest bardzo rzadko spotykany w skorupie ziemskiej w czystej postaci, ale jest dość powszechny w innych substancjach. Na przykład można go znaleźć nawet w roślinach.

6. Węgiel (przewaga w stosunku do krzemu - 3,5)

Węgiel w tablicy pierwiastków chemicznych Mendelejewa jest wymieniony pod symbolem C, jego liczba atomowa wynosi 6. Najbardziej znaną alotropową modyfikacją węgla jest jeden z najbardziej pożądanych kamieni szlachetnych na świecie - diamenty. Węgiel jest aktywnie wykorzystywany w innych celach przemysłowych do bardziej codziennych celów.

5. Azot (zawartość w stosunku do krzemu - 6,6)

Symbol N, liczba atomowa 7. Po raz pierwszy odkryty przez szkockiego lekarza Daniela Rutherforda azot występuje najczęściej w postaci kwasu azotowego i azotanów.

4. Neon (obfitość w stosunku do krzemu - 8,6)

Jest oznaczony symbolem Ne, liczba atomowa - 10. Nie jest tajemnicą, że ten konkretny pierwiastek chemiczny kojarzy się z pięknym blaskiem.

3. Tlen (przewaga w stosunku do krzemu - 22)

Pierwiastek chemiczny o symbolu O i liczbie atomowej 8, tlen jest niezbędny do naszego istnienia! Ale to nie znaczy, że występuje tylko na Ziemi i służy tylko ludzkim płucom. Wszechświat jest pełen niespodzianek.

2. Hel (zawartość w stosunku do krzemu - 3.100)

Symbolem helu jest He, liczba atomowa to 2. Jest bezbarwny, bezwonny i bez smaku, nietoksyczny, a jego temperatura wrzenia jest najniższa spośród wszystkich pierwiastków chemicznych. A dzięki niemu kulki szybują w górę!

1. Wodór (zawartość w stosunku do krzemu - 40 000)

Prawdziwy numer jeden na naszej liście, wodór znajduje się w układzie okresowym pod symbolem H i ma liczbę atomową 1. Jest najlżejszym pierwiastkiem chemicznym w układzie okresowym i pierwiastkiem najobficiej występującym w całym badanym wszechświecie.