Хімія. Повторне видання. 7 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 10. Атоми. Хімічні елементи

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • з'ясувати склад атомів;
  • зрозуміти, що таке хімічний елемент;
  • засвоїти назви і символи хімічних елементів;
  • використовувати періодичну систему як джерело відомостей про хімічні елементи.

Атоми. Гіпотезу про те, що всі речовини складаються з невидимих і неподільних частинок — атомів, висунули ще давньогрецькі філософи. Наявність запаху деяких речовин вони пояснювали рухом атомів і дією на органи чуття, а процес розчинення — проникненням атомів однієї речовини між атомами іншої речовини.

Довести існування атомів вдалося лише в ХІХ ст. за допомогою складних фізичних експериментів. Водночас було з'ясовано, що атом не є суцільною, монолітною частинкою. Він складається з ядра і електронів. Одну з перших моделей атома — планетарну — було запропоновано в 1911 р. Згідно з нею ядро перебуває в центрі атома і займає незначну частину його об'єму, а електрони рухаються навколо ядра (с. 42, мал. 31), як планети навколо Сонця.

Цікаво знати

Якщо атом збільшити до розмірів стадіону, то ядро виглядатиме як вишнева кісточка.

Електрон значно легший за атомне ядро. Він має негативний заряд, що є найменшим серед тих, які існують у природі. Тому величину заряду електрона фізики обрали за одиницю вимірювання зарядів найдрібніших частинок (крім електронів, існують ще й інші заряджені частинки). Отже, заряд електрона дорівнює -1. Цю частинку позначають так: е-.

Ядро атома заряджене позитивно. Заряд ядра і сумарний заряд усіх електронів атома однакові за величиною, але протилежні за знаком. Тому атом є електронейтральним. Якщо заряд ядра атома становить +1, то такий атом містить один електрон, якщо +2 — два електрони і т. д.

Йони. Деякі атоми за певних умов можуть втрачати один або кілька своїх електронів. У цьому разі атом перетворюється на позитивно заряджену частинку. Інші атоми приєднують додаткові електрони й перетворюються на частинки з негативним зарядом. Такі заряджені частинки називають йонами. Якщо атом втрачає один електрон, то утворюється йон із зарядом +1, а якщо приєднує два електрони, то заряд йона становить -2. Із протилежно заряджених йонів складається значна кількість речовин, зокрема кухонна сіль.

Хімічні елементи. Атоми розрізняють за величиною заряду їхніх ядер.

Вид атомів із певним зарядом ядра називають хімічним елементом.

Атоми із зарядом ядра +1 належать одному хімічному елементу, із зарядом +2 — іншому елементу і т. д.

Поняття «хімічний елемент» використовують для класифікації атомів. Із подібною метою, наприклад, запроваджено сорти фруктів, овочів, квітів тощо. Потрібно пам'ятати: хімічний елемент — не частинка і не речовина (так само сорт яблук — це не яблуко). Він не має агрегатного стану, густини, температур плавлення і кипіння, інших фізичних властивостей.

Нині відомо 118 хімічних елементів. Заряди ядер їхніх атомів становлять від +1 до +118.

Майже 90 елементів існують у природі, а решта (переважно з найбільшими зарядами атомних ядер) — штучні елементи. Їхні атоми добувають учені на унікальному обладнанні. Ядра таких атомів є нестійкими й розпадаються.

Назви хімічних елементів. Кожний елемент має назву. Сучасні українські назви майже всіх хімічних елементів походять від латинських назв (табл. 1); їх завжди пишуть з великої літери. Назви елементів використовують і для відповідних атомів.

Цікаво знати

До 1994 р. 18 елементів мали інші українські назви. Їх можна знайти у виданих раніше підручниках з хімії.

Назви хімічних елементів мають різне походження. Одні пов'язані з властивостями (кольором, запахом) або назвами речовин, інші — з назвами планет, країн тощо. Декілька елементів названо на честь видатних учених. Серед цих елементів — Менделевій, Ейнштейній, Коперницій. Походження деяких назв невідоме, оскільки вони виникли дуже давно.

• Яка ваша думка щодо походження назв таких елементів: Скандій, Нептуній, Прометій, Нобелій?

Таблиця 1

Назви і символи деяких хімічних елементів

Заряд ядра атома

Назва елемента

Символ елемента

Вимова символу

українська

латинська

+1

Гідроген

Hydrogenium

H

Аш

+6

Карбон

Carboneum

С

Це

+7

Нітроген

Nitrogenium

N

Ен

+8

Оксиген

Oxygenium

O

О

+9

Флуор

Fluorum

F

Фтор

+15

Фосфор

Phosphorus

P

Пе

+16

Сульфур

Sulfur

S

Ес

+80

Меркурій

Hydrargyrum

Hg

Гідраргірум

Символи хімічних елементів. Крім назви, кожний хімічний елемент має ще й скорочене позначення — символ, або знак. У наш час використовують символи елементів, більшість яких запропонована майже 200 років тому відомим шведським хіміком Є.-Я. Берцеліусом. Вони складаються з однієї латинської літери (першої в латинських назвах елементів) або двох. У таблиці 1 такі літери в назвах елементів виділено курсивом.

Цікаво знати

Символи хімічних елементів у всіх країнах одні й ті самі.

Вимова символів майже всіх хімічних елементів збігається з їхніми назвами. Наприклад, символ елемента Йоду І читається «йод», а не «і», а елемента Феруму Fe — «ферум», а не «фе». Усі винятки зібрано в таблиці 1.

У деяких випадках використовують загальне позначення хімічного елемента — Е.

Символи і назви хімічних елементів містяться в періодичній системі.

Періодична система хімічних елементів. У 1869 р. російський хімік Д. І. Менделєєв запропонував таблицю, в якій розмістив у певній послідовності відомі на той час 63 елементи. Її було названо періодичною системою хімічних елементів. У нашому підручнику надруковано сучасні варіанти періодичної системи — короткий (форзац І) і довгий (форзац ІІ).

Дмитро Іванович Менделєєв

(1834—1907)

Видатний російський учений-хімік, член і почесний член академій наук багатьох країн. У 1869 р., у віці 35 років, відкрив періодичний закон — фундаментальний закон хімії. На його основі виклав хімію в підручнику «Основи хімії», багато разів перевиданого в Росії та інших країнах. Здійснив численні дослідження розчинів і розробив теорію їх будови (1865—1887). Вивів загальне рівняння газового стану (1874). Запропонував теорію походження нафти, розробив технологію виготовлення бездимного пороху, зробив вагомий внесок у розвиток метрології — науки про вимірювання.

В обох варіантах періодичної системи є горизонтальні фрагменти, які називають періодами, і вертикальні фрагменти — групи. Перетинаючись, вони утворюють клітинки, де міститься найважливіша інформація про хімічні елементи.

Цікаво знати

Д. І. Менделєєв був обраний почесним членом рад Київського, Харківського, Одеського університетів, очолював екзаменаційну комісію в Київському політехнічному інституті.

Період складається з одного або двох суміжних рядків, а група — з одного (в короткому варіанті періодичної системи) або двох відокремлених стовпчиків (у довгому варіанті). Номери періодів указують арабськими цифрами, номери груп — римськими цифрами.

Кожна група в періодичній системі поділяється на дві підгрупи — а і b, які в довгому варіанті відокремлені одна від одної. Підстави поділу груп хімічних елементів на підгрупи криються в будові атомів (відповідний матеріал ви вивчатимете у 8 класі).

Кожну клітинку періодичної системи пронумеровано. У ній містяться символ хімічного елемента і його назва (мал. 41).

Мал. 41. Клітинка періодичної системи

Номер клітинки є порядковим (атомним) номером розміщеного в ній елемента. Його загальне позначення — Z. Вислів «порядковий номер елемента Неону — 10» скорочено записують так: Z(Nе) = 10. Порядковий номер елемента збігається з величиною заряду ядра його атома і кількістю електронів у ньому. У періодичній системі всі хімічні елементи розміщені за зростанням заряду ядер атомів.

Отже, із періодичної системи можна отримати такі відомості про хімічний елемент:

  • символ;
  • назву;
  • порядковий номер;
  • заряд ядра атома;
  • кількість електронів в атомі;
  • номер періоду, в якому перебуває елемент;
  • номер групи, в якій він міститься.

• Знайдіть у періодичній системі елемент із порядковим номером 5 і запишіть у зошит відомості про нього.

Для надання компактності періодичній системі хімічні елементи № 58—71 і 90—103 розміщено за межами її основного поля під загальними назвами «Лантаноїди» і «Актиноїди»1.

1 Терміни означають «схожі на Лантан», «схожі на Актиній».

Періодична система хімічних елементів у великому форматі є в шкільному хімічному кабінеті. Її можна побачити в наукових лабораторіях, а також аудиторіях, де студенти слухають лекції з хімії. Періодичну систему використовують при виконанні вправ, розв'язуванні задач.

ВИСНОВКИ

Атом — електронейтральна частинка, яка складається із позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів.

Вид атомів із певним зарядом ядра називають хімічним елементом. Кожний елемент має назву і символ.

Нині відомо 118 хімічних елементів; майже 90 із них існують у природі.

Найважливіші відомості про хімічні елементи містяться в періодичній системі.

58. Охарактеризуйте склад і будову атома.

59. Що таке хімічний елемент? Чому його не можна ототожнювати з атомом або речовиною?

60. Чим різняться короткий і довгий варіанти періодичної системи? Скільки періодів і груп у кожному варіанті?

61. Знайдіть у періодичній системі і прочитайте такі символи хімічних елементів: Li, H, Al, O, C, Na, S, Cu, Ag, N, Au. Назвіть ці елементи.

62. Який символ має Ферум — F, Fr, Fe чи Fm; Силіцій — C, Cl, S, Si чи Sc; Карбон — K, C, Co, Ca, Cr чи Kr?

63. Назвіть перший і останній хімічні елементи 4-го періоду і запишіть їх символи.

64. Випишіть із періодичної системи символи всіх елементів, які починаються з літери А. Скільки існує таких елементів?

65. За матеріалами з інтернету підготуйте повідомлення про походження назв Гідрогену, Гелію чи будь-якого іншого хімічного елемента.

66. Заповніть пропуски: а) Z(...) = 8, Z(...) = 12; б) Z(C) = ... , Z(Na) = ... .

67. Заповніть таблицю:

Елемент

Розміщення в періодичній системі

Характеристика атома

символ

назва

№ періоду

№ групи

заряд ядра

кількість електронів

He

Кальцій

+30

§ 11 Пошир

ГДЗ до підручника можна знайти тут.


Підтримати сайт і наші Збройні Сили можна за посиланням на Buy Me a Coffee.