Атом, його склад. Хімічні елементи, їхні назви та символи

Тема 1 Початкові хімічні поняття

& 6. Атом, його склад. Хімічні елементи, їхні назви та символи

Опанувавши цю тему, ви зможете:

– розрізняти поняття “атом”, “молекула”, “хімічний елемент”;

– знати й називати символи не менш як 20 хімічних елементів;

– наводити приклади й записувати символи елементів;

– знати склад атома;

– ідентифікувати назви елементів за їхніми символами й записувати символи за назвами;

– оцінювати значення відкриття атома та його складу для подальшого розвитку

хімії.

Атом, його склад. Внутрішня будова речовин цікавила вчених за всіх часів. Ще філософи Стародавньої Греції Левкіпп, Демокріт і Арістотель висловлювали припущення щодо існування атомів – найдрібніших частинок речовини – та різних їх комбінацій. Пошуки, спрямовані на розкриття будови речовини, провадилися з V ст. до н. е.

“У темряві повинні перебувати фізики і, особливо, хіміки, не знаючи внутрішньої будови частинок”, – писав у XVIII ст. російський учений М. Ломоносов.

Арістотель (384-322 до н. е.) – давньогрецький філософ, учений-енциклопедист. У науці його вважають “батьком”

науки про чотири стихії (елементи). Усе, що оточує людину, побудовано з матерії, а відмінність між речами полягає в різній кількості тепла, холоду, сухості й вологості. Він висловив припущення про перетворення одних тіл на інші, що й започаткувало виникнення алхімічного періоду в розвитку хімічної науки.

Демокріт Абдерський (460-370 до н. е.) – давньогрецький філософ, учений, один із засновників атомістичного вчення. Він уважав, що виникають і зникають лише певні сполуки атомів (речі й світи), але не їхня першооснова – атоми.

Сучасні уявлення про будову атомів і хімічні елементи сформувалися на основі відкриттів у галузі фізики, що були зроблені в першій половині XX ст.

Термін “атом” у перекладі з грецької мови означає “неподільний”.

– Подумайте й поясніть, чи відповідає така назва сучасним уявленням про цю структурну частинку речовини.

Нині наукою доведено, що атом – теж складне утворення. До його складу входять ще дрібніші частинки: протони, нейтрони та електрони. Протопи й нейтрони утворюють ядро атома.

Протони мають позитивний заряд +1 і масу 1,673 ∙ г. Для зручності оперування такими числами вчені використовують так звані відносні маси. Зокрема відносна маса протона

Дорівнює 1. На письмі протони позначають так:11р, де верхній індекс показує відносну масу, а нижній – заряд.

Нейтрони – незаряджені частинки (електронейтральні) з майже такою самою масою (1,675 ∙ 10-24 г), як і протони, їх позначають 10n”.

Навколо ядра атома рухаються електрони, що характеризуються найменшим негативним зарядом -1 і дуже малою масою (майже у 2 000 разів менша, ніж маси протона й нейтрона).

Протони, що містяться в ядрі атома, надають йому позитивного заряду, тому й заряд ядра визначають за загальним числом протонів.

Кількість електронів, що рухаються навколо ядра атома, завжди така сама, як і кількість протонів. Завдяки цьому атом є електронейтральною (незарядженою) частинкою.

Атом – найдрібніша електронейтральна частинка речовини, яка складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що рухаються навколо нього.

У ядрі атома зосереджується вся його маса, що чисельно дорівнює сумі протонів і нейтронів. Приклад будови атома Нітрогену показано на рисунку 35.

Існує обмежена кількість атомів, відкритих і вивчених хімічною наукою. Вони утворюють 118 хімічних елементів, об’єднаних у таблицю, – Періодичну систему хімічних елементів Д. Менделєєва. Більшість із них (92 елементи) виявлені в природі, інші – штучно добуті під час ядерних реакцій.

Рис. 35. Модель будови атома Нітрогенів

Хімічні елементи. Поняття “елемент” означає “складова частинка речовини”. На початку XIX ст. існування атомів підтвердив учений Дж. Дальтон. Йому ж належить термін “хімічний елемент”.

Дальтон Джон (1766-1844) – англійський фізик і хімік. Виявив, що всі елементи складаються з атомів, а атоми утворюють молекули. На основі цього він пояснив закон сталості складу речовин. У 1803 р. запропонував першу таблицю відносних атомних мас елементів.

Займався визначенням складу повітря на різних висотах від землі, досить близько підійшов до пояснення явища дифузії.

Хімічні елементи мають назви, що склалися історично, залежно від їх походження та властивостей. Сучасні назви хімічних елементів походять від їх латинських назв і є власними, а тому пишуться з великої літери. Наприклад: Гідроген, Оксиген, Карбон, Купрум, Ферум. Для зручності користування ними на письмі відомий учений Є. Берцеліус запропонував символи хімічних елементів, що складаються з пертих літер їх латинських назв (однієї або двох). Наприклад: Оксиген – О, Ферум – Fe.

Берцеліус Єнс Якоб (1779-1848) – шведський хімік, який розробив символи хімічних елементів і складання формул. Цей спосіб став міжнародною мовою хіміків. Учений написав декілька праць з теоретичних питань будови матерії та пояснення перебігу хімічних реакцій. Відкрив три елементи – Селен, Церій, Цирконій. Уперше висунув теорію взаємодії між атомами в хімічних сполуках, увів поняття “каталіз”. Запропонував користуватися фільтрувальним папером і гумовими трубками піл час експерименту.

Назви найпоширеніших хімічних елементів, символи та їх вимову наведено в таблиці 1.

Таблиця 1

Назви та символи хімічних елементів

Назва хімічного елемента	Хімічний символ	Вимова символу	Відносна атомна маса
1. Алюміній	Al	Алюміній	27
2. Аргентум	Ag	Аргентум	108
3. Аурум	Au	Аурум	128
4. Барій	Ва	Барій	137
5. Бор	В	Бор	11
6. Бром	Br	Бром	80
7. Гідроген	H	Аіп	1
8. Йод	І	Йод	127
9. Калій	К	Калій	39
10. Кальцій	Са	Кальцій	40
11. Карбон	С	Це	12
12. Купрум	Сu	Купрум	64
13. Магній	Mg	Магній	24
14. Манган	Mn	Манган	54
15. Меркурій	Hg	Гідраргірум	201
16. Натрій	Na	Натрій	23
17. Нітроген	N	Ен	14
18. Оксиген	О	Щ	16
19. Плюмбум	Pb	Плюмбум	207
20. Силіцій	Si	Силіцій	14
21. Сульфур	S	Cc	32
22. Станум	Sn	Станум	118
23. Форум	Fе	Ферум	56
24. Флуор	F	Флуор	19
25. Фосфор	P	Пе	31
26. Хлор	Cl	Хлор	35,5
27. Цинк	Zn	Цинк	65

– Як бачимо, не всі елементи мають однакову назву й вимову символу. Тому для читання назв хімічних елементів необхідно вивчити й знати вимову хімічного символу.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

– Складовими частинками речовини є атоми, молекули.

– АТОМ – електронейтральна частинка речовини, яка складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів, що рухаються навколо нього.

– Ядро атома складається з протонів, які характеризуються масою й зарядом, і нейтронів, що мають масу, але є електронейтральними.

– Кількість електронів, що рухаються навколо ядра атома, дорівнює кількості протонів, що містяться в ядрі.

– Хімічний елемент – вид атомів з певним зарядом ядра. Кожний хімічний елемент позначається відповідним йому символом. Користування символікою дає змогу творити мову науки.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗНАНЬ

1. Назвіть структурні частинки речовини.

2. Поясніть, як ви розумієте поняття “атом”, “хімічний елемент”. Сформулюйте визначення.

3. Охарактеризуйте частинки, які входять до складу ядра атома, і поясніть, чому атом є електронейтральним.

4. Продиктуйте один одному назви хімічних елементів і запишіть їх символи. Прочитайте їх. Вивчіть назви найпоширеніших хімічних елементів, їхні символи та вимову напам’ять.

5. Поміркуйте, яку цінність для вас особисто мають знання про хімічні елементи й уміння користуватися їхніми символами.

ЦІКАВО ЗНАТИ

Вернадський Володимир Іванович

(1863-1945) – український учений. Вивчав хімічний склад земної кори, атмосфери, гідросфери, міграції хімічних елементів у земній корі. Ця теорія з’ясувала причини окремих місцевих захворювань людини й тварин. Хвороби були зумовлені недостатнім умістом у воді та рослинах життєво необхідних елементів: Кальцію, Магнію, Йоду, Купруму, Бору тощо. Зокрема нестача мікроелемента Йоду в організмі людини спричинює важкі хвороби щитоподібної залози людини, об’єднані загальною назвою “йододифіцитні захворювання”.

Основоположник учення про біо – й ноосферу. Здійснив наукові дослідження радіоактивних елементів. Засновник і перший президент Академії наук УРСР, член Наукового товариства імені Шевченка у Львові, почесний академік декількох зарубіжних академій. Творець науки біогеохімії, засновник вітчизняної школи геохіміків, історик, філософ, натураліст.