Τι είναι τα χημικά στοιχεία;
Χημικά στοιχεία
Στη φύση, υπάρχουν πολλά είδη ουσιών με διαφορετικές ιδιότητες. Ωστόσο, τα βασικά συστατικά αυτών των ουσιών——Χημικά στοιχεία Όμως ο αριθμός είναι περιορισμένος. Από το 2007, συνολικά 118 χημικά στοιχεία έχουν ανακαλυφθεί και συντεθεί στον κόσμο, 94 από τα οποία υπάρχουν στη γη.
Από την αρχαιότητα, οι επιστήμονες και οι φιλόσοφοι εξερευνούν τη σύνθεση της ύλης, αναζητώντας τι είναι χημικά στοιχεία . Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι πίστευαν ότι ο αέρας, το νερό, η φωτιά και η γη είναι τα τέσσερα στοιχεία που αποτελούν τα πάντα στον κόσμο. Στα τέλη του Μεσαίωνα, όταν οι αλχημιστές πραγματοποίησαν επιδέξια κάποια χημικά πειράματα, πρότειναν τη θεωρία των τριών στοιχείων του θείου, του υδραργύρου και του αλατιού.
Το 1661, ο Βρετανός χημικός Boyle πρότεινε για πρώτη φορά τον επιστημονικό ορισμό των χημικών στοιχείων:αυτά που δεν αποτελούνται από άλλες ουσίες και δεν μπορούν να αποσυντεθούν σε απλούστερες ουσίες με γενικές χημικές μεθόδους. Το 1798, ο Γάλλος χημικός Lavoisier απαρίθμησε τον πρώτο πίνακα χημικών στοιχείων, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων ενώσεων και μιγμάτων. Μέχρι το 1803, ο Βρετανός χημικός Dalton πρότεινε την ατομική θεωρία, επισημαίνοντας τις ατομικές ιδιότητες των χημικών στοιχείων και αποκαλώντας το ίδιο είδος ατόμων με τα στοιχεία.
Στις αρχές του 20ου αιώνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο πυρήνας αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, ανακάλυψαν επίσης ισότοπα και συνειδητοποίησαν ότι τα χημικά στοιχεία είναι ο γενικός όρος για τον ίδιο τύπο ατόμων με ίδιο πυρηνικό φορτίο (αριθμός πρωτονίου) .
Το 1969, ένα μόνο άτομο στοιχείων ουρανίου και θορίου παρατηρήθηκε με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Ο πυρήνας είναι πολύ μικρός. Αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια είναι θετικά φορτισμένα και τα νετρόνια δεν είναι φορτισμένα Ο αριθμός των πρωτονίων είναι ο αριθμός του πυρήνα των φορτίων. Η διάμετρος του ατόμου είναι 10 εκατοστά και ο πυρήνας είναι το ένα δέκατο χιλιοστό της· η μάζα του ατόμου είναι συγκεντρωμένη στον πυρήνα και το ηλεκτρόνιο είναι μόνο το ένα δύο χιλιοστό του πυρήνα.
Οι χημικές ιδιότητες ενός στοιχείου σχετίζονται κυρίως με τον αριθμό και τη διάταξη των ηλεκτρονίων έξω από τον πυρήνα, ειδικά τον αριθμό και την ενέργεια των εξώτατων ηλεκτρονίων, τα οποία βασικά καθορίζουν τις χημικές ιδιότητες του στοιχείου.
Όταν διάφορα χημικά στοιχεία είναι διατεταγμένα με τη σειρά αύξησης του πυρηνικού φορτίου, θα υπάρχει ένας νόμος περιοδικών αλλαγών στις φυσικές και χημικές ιδιότητες, ο οποίος είναι ο Περιοδικός νόμος των στοιχείων . Ο πίνακας που παρατίθεται με αυτήν τη σειρά και κανονικότητα είναι ο περιοδικός πίνακας των στοιχείων. Τα χημικά στοιχεία μπορούν να χωριστούν σε μεταλλικά και μη μεταλλικά στοιχεία ανάλογα με τις φυσικές και χημικές τους ιδιότητες, μεταξύ των οποίων τα φυσικά στοιχεία με ατομικό αριθμό μεγαλύτερο από 83 είναι ραδιενεργά. Αυτά τα στοιχεία σχηματίζουν εκατομμύρια ενώσεις που αποτελούν ολόκληρο τον κόσμο.
