Хемиски елемент

Хемиски елемент — хемиска супстанција чии што атоми имаат ист број на протони. Бројот на протони се нарекува атомски број на тој елемент. На пример, кислородот има атомски број 8, што значи дека секој атом на кислород има 8 протони во неговото јадро. Атомите на истиот елемент можат да имаат различен број на неутрони во нивните јадра, познати како изотопи на елементот. Два или повеќе атоми може да се комбинираат за да формираат молекули. Некои елементи се формираат од еднојадрени молекули, на пр. атомите на водород (H) формираат двоатомски молекули (H₂). Хемиските соединенија се супстанции кои се направени од атоми на различни елементи; тие можат да имаат молекуларна или немолекуларна структура. Смесите се материјали кои содржат различни хемиски супстанции; тоа значи (во случај на молекуларни супстанции) дека содржат различни видови на молекули. Атомите на еден елемент можат да се претворат во атоми на различен елемент во јадрени реакции, кои го менуваат атомскиот број на атомот.

Хемиските елементи подредени во периодниот систем

Историски гледано, терминот „хемиски елемент“ означувал супстанца која не може да се разложи на составни супстанции со хемиски реакции, и за повеќето практични цели оваа дефиниција сè уште има своја важносѕ. Во 1920-тите постоеле одредени различни мислења околу тоа дали изотопите заслужуваат да бидат препознаени како посебни елементи доколку би можеле да се разделат со хемиски средства.

Терминот „(хемиски) елемент“ се употребува во две различни, но тесно поврзани значења: може да означува хемиска супстанција која се состои од еден вид атоми (слободен елемент), или може да означува тој вид атоми како компонента на различни хемиски супстанции. На пример, молекулите на водата (H₂O) содржат атоми на водород (H) и кислород (O), така што водата може да се опише како соединение кое се состои од елементите водород (H) и кислород (O) иако не ги содржи хемиските супстанции (d)водород (H₂) и (d)кислород (O₂) и (d)кислород (O₂), бидејќи овие молекули на H₂ и O₂ се разликуваат од H₂ и O₂ молекули. За значењето „хемиска супстанција која се состои од еден вид атоми“, се предложени термините „елементарна супстанција“ и „проста супстанција“, но тие не добиле големо прифаќање во англиската хемиска литература, додека во некои други јазици нивниот еквивалент е широко користен. На пример, француската хемиска терминологија го разликува „élément chimique“ (вид на атоми) и „corps simple“ (хемиска супстанција која се состои од еден вид атоми); руската хемиска терминологија го разликува „химический элемент“ и „простое вещество“.

Речиси целата барионска материја во Вселената е составена од елементи (меѓу ретките исклучоци се неутронските ѕвезди). Кога различни елементи се подложени на хемиски реакции, атомите се преуредуваат во нови соединенија кои се држат заедно со хемиски врски. Единствено неколку елементи, како што се среброто и златото, се наоѓаат некомбинирани како релативно чисти минерали на природни елементи. Скоро сите други природни елементи се појавуваат на Земјата како соединенија или смеси. Воздухот главно претставува смеса од молекуларен азот и кислород, иако содржи соединенија вклучувајќи јаглерод диоксид и вода, како и атомски аргон, благороден гас кој е хемиски инертен и затоа не подлежи на хемиски реакции.

Историјата на откривањето и користењето на елементите започнала со раните човечки општества кои откриле природни минерали како јаглерод, сулфур, бакар и злато (иако современиот концепт на елемент сè уште не бил разбран). Обидите да се класифицираат материјалите како овие резултирале со концепти на класични елементи, алхемија и слични теории низ историјата. Голем дел од современото разбирање на елементите се развило од работата на Дмитриј Менделеев, руски хемичар кој го објавил првиот препознатлив периоден систем во 1869 година. Овој систем ги организира елементите со зголемување на атомскиот број во редови („периоди“) во кои колоните („ групите“) споделуваат повторливи („периодични“) физички и хемиски својства. Периодниот систем ги собира различните својства на елементите, дозволувајќи им на хемичарите да изведат врски меѓу нив и да прават предвидувања за елементите кои сè уште не се откриени и потенцијалните нови соединенија.

Според податоци до ноември 2016 година, Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ) препознава вкупно 118 елементи. Првите 94 се случуваат природно на Земјата, а останатите 24 се вештачки елементи произведени во јадрени реакции. Освен за нестабилни радиоактивни елементи (радиоелементи) кои брзо се распаѓаат, скоро сите елементи се достапни индустриски во различни количини. Откривањето и синтезата на понатамошни нови елементи е тековно подрачје на научно проучување.

Опис

Најлесните елементи се водородот и хелиумот, и двата создадени прекунуклеосинтезата на Големата експлозија во првите 20 минути од создавањето на Вселената во сооднос од околу 3:1 по маса (или 12:1 по бројот на атоми), заедно со ситни траги од следните два елементи, литиум и берилиум. Речиси сите други елементи пронајдени во природата се направени со различни природни методи на нуклеосинтеза. На Земјата, мали количини на нови атоми природно се произведуваат во нуклеогенски реакции или во космогени процеси, како што е распрснувањето на космичките зраци. Новите атоми, исто така, природно се произведуваат на Земјата како радиогени изотопски ќерки на тековните процеси на радиоактивно распаѓање, како што се алфа распаѓање, бета распаѓање, спонтано цепење, кластерско распаѓаер и други поретки начини на распаѓање.

Од 94 природни елементи, оние со атомски броеви од 1 до 82 имаат барем по еден стабилен изотоп (освен технициум, елемент 43 и прометиум, елемент 61, кои немаат стабилни изотопи). Изотопи кои се сметаат како стабилни се оние за кои сè уште не е забележано нивното радиоактивно распаѓање. Елементите со атомски броеви од 83 до 94 се нестабилни до тој степен што може да се открие радиоактивно распаѓање на сите изотопи. Некои од овие елементи, особено бизмутот (атомски број 83), ториумот (атомски број 90) и ураниумот (атомски број 92), имаат еден или повеќе изотопи со полураспад доволно долго за да преживеат како остатоци од експлозивната ѕвездена нуклеосинтеза што ги произведува тешките метали пред формирањето на нашиот Сончев Систем. Со повеќе од 1,9 ×10¹⁹ години, преку милијарда пати подолго од проценетата старост на Вселената, бизмут-209 го има најдолгиот познат полураспад на алфа-распаѓање од кој било изотоп и речиси секогаш се смета на исто ниво со 80-те стабилни елементи. Најтешките елементи (оние надвор од плутониумот, елемент 94) се подложени на радиоактивно распаѓање со толку краток полураспад што не се наоѓаат во природата и мора да се синтетизираат.

Денес постојат 118 познати елементи. Во овој контекст, „познати“ означува доволно добро забележано, дури и од само неколку распадни производи, за да се разликува од другите елементи. Неодамна, синтезата на елементот 118 (од име оганесон) била пријавена во октомври 2006 година, а синтезата на елементот 117 (тенесин) била пријавена во април 2010 година. Од овие 118 елементи, 94 се наоѓаат природно на Земјата. Шест од нив се појавуваат во екстремни количини во трагови: технициум, атомски број 43; прометиум, број 61; астатин, број 85; франциум, број 87; нептуниум, број 93; и плутониум, број 94. Овие 94 елементи биле откриени во вселената во целина, во спектрите на ѕвездите и суперновите, каде што ново се создаваат краткотрајни радиоактивни елементи. Првите 94 елементи биле откриени директно на Земјата како првобитни нуклиди присутни од формирањето на Сончевиот Систем, или како природно настанати производи на цепење или преобразба на ураниум и ториум.

Останатите 24 потешки елементи, кои денес не се наоѓаат ниту на Земјата ниту во астрономските спектри, биле произведени вештачки: сите се радиоактивни, со краток полураспад; доколку некој од овие елементи бил присутен при формирањето на Земјата, сигурно е дека тие целосно се распаднал, а доколку се присутни во нови, во количини се премногу мали за да бидат забележани. Технециумот бил првиот наводно неприродно синтетизиран вештачки елемент, во 1937 година, иако оттогаш во природата биле пронајдени количини на технициум (а исто така елементот можеби бил откриен природно во 1925 година). Овој модел на вештачко производство и подоцна природно откритие се повторил со неколку други радиоактивни природни ретки елементи.

Списокот на елементи е достапен по име, атомски број, густина, точка на топење, точка на вриење и хемиски симбол, како и енергија на јонизација. Нуклидите од стабилни и радиоактивни елементи се исто така достапни како список на нуклиди, подредени по должина на полураспад за оние кои се нестабилни. Едно од најзгодните, и секако најтрадиционалното претставување на елементите, е во форма на периодниот систем, кој ги групира елементите со слични хемиски својства (и обично и слични електронски структури).

Атомски број

Атомскиот број на елементот е еднаков на бројот на протони во секој атом и го претставува елементот. На пример, сите јаглеродни атоми содржат 6 протони во нивното атомско јадро; така што атомскиот број на јаглеродот е 6. Јаглеродните атоми може да имаат различен број на неутрони; атомите на истиот елемент со различен број на неутрони се познати како изотопи на елементот.

Бројот на протони во јадрото на елементот го одредува и неговиот електричен набој, кој пак го одредува бројот на електрони на атомот во неговата нејонизирана состојба. Електроните кое се наоѓаат во атомски орбитали ги одредуваат самите хемиските својства на атомот. Бројот на неутрони во јадрото обично има многу мало влијание врз хемиските својства на елементот; освен водородот (за кој ефектот на кинетичкиот изотоп е значаен). Така, сите јаглеродни изотопи поседуваат речиси исти хемиски својства бидејќи сите тие имаат шест електрони, иако можеби имаат 6 до 8 неутрони. Затоа атомскиот број, наместо масен број или атомска тежина, се смета за идентификациона карактеристика на елементот.

Симболот за атомски број е Z.

Изотопи

Изотопите претставуваат атоми на ист елемент (односно, со ист број на протони во нивното јадро), но имаат различен број на неутрони. Така, на пример, постојат три главни изотопи на јаглеродот. Сите јаглеродни атоми имаат 6 протони, но тие можат да имаат или 6, 7 или 8 неутрони. Бидејќи масените броеви на нив се 12, 13 и 14 соодветно, наведените три изотопи се познати како јаглерод-12, јаглерод-13 и јаглерод-14 ( ¹²C, ¹³C и ¹⁴C). Природниот јаглерод е смеса од ¹²C (околу 98,9%), ¹³C (околу 1,1%) и околу 1 атом на трилион од ¹⁴C.

Поголемиот број на природни елементи (54 од 94) имаат повеќе од еден стабилен изотоп. Освен за изотопите на водородот (кои многу се разликуваат едни од други по релативна маса - доволно за да предизвикаат хемиски ефекти), изотопите на даден елемент хемиски речиси не се разликуваат.

Сите елементи поседуваат радиоактивни изотопи (радиоизотопи); поголемиот дел од овие радиоизотопи не се јавуваат природно. Радиоизотопите обично се распаѓаат во други елементи преку алфа-распад, бета-распад или обратен бета-распад; некои изотопи на најтешките елементи исто така се подложени на спонтано цепење односно разделување. Изотопите кои не се радиоактивни се нарекуваат „стабилни“ изотопи. Сите познати стабилни изотопи се јавуваат природно (видипрвобитен нуклид). Големиот број на радиоизотопи кои не се наоѓаат во природата се карактеризираат откако биле вештачки произведени. Одредени елементи немаат стабилни изотопи и се составени единствено од радиоизотопи: конкретно елементите без никакви стабилни изотопи се технициум (атомски број 43), прометиум (атомски број 61) и сите набљудувани елементи со атомски број поголем од 82.

Од 80 елементи со најмалку еден стабилен изотоп, 26 поседуваат единствено по само еден стабилен изотоп. Просечниот број на стабилни изотопи за 80-те стабилни елементи е 3,1 стабилни изотопи по елемент. Најголем број стабилни изотопи за еден елемент е 10 (за калај, елемент 50).

Изотопска маса и атомска маса

Масниот број на елементот, A, е бројот на нуклеони (протони и неутрони) во атомското јадро. Различни изотопи на даден елемент се разликуваат по нивниот масен број, кој е напишан како надреден знак на левата страна на хемискиот симбол (на пример, ²³⁸U). Масниот број е секогаш цел број и има единици „нуклеони“. Така, магнезиум-24 (24 е масен број) е атом со 24 нуклеони (12 протони и 12 неутрони).

Додека масниот број едноставно го брои вкупниот број на неутрони и протони и затоа е цел број, атомската маса на одреден изотоп (или „нуклид“) на елементот е масата на еден атом од тој изотоп и обично се изразува во далтони (симбол: Da) или универзални единици за атомска маса (симбол: u). Неговата релативна атомска маса е бездимензионален број еднаков на атомската маса поделена со константата на атомската маса, што е еднакво на 1 Da. Општо земено, масниот број на даден нуклид по вредност се разликува малку од неговата релативна атомска маса, бидејќи масата на секој протон и неутрон не е точно 1Da; бидејќи електроните придонесуваат со помал удел во атомската маса бидејќи неутронскиот број го надминува протонскиот број; а поради јадрената енергија на сврзување и енергијата на врзување на електроните. На пример, атомската маса на хлор-35 до пет значајни бројки е 34,969 Da и онаа на хлор-37 е 36.966 Da. Сепак, релативната атомска маса на секој изотоп е доста блиску до неговиот масен број (секогаш во рамките на 1%). Единствениот изотоп чија атомска маса е точно природен број е ¹²C, кој има маса од 12Da; бидејќи далтонот е дефиниран како 1/12 од масата на слободен неутрален атом на јаглерод-12 во основната состојба.

Стандардната атомска тежина (најчесто наречена „атомска тежина“) на елементот е просекот на атомските маси на сите изотопи на хемискиот елемент пронајдени во одредена средина, пондерирана според изотопското изобилство, во однос на единицата за атомска маса. Овој број може да биде дропка што не е блиску до цел број. На пример, релативната атомска маса на хлорот е 35,453 u, што во голема мера се разликува од цел број бидејќи е во просек од околу 76% хлор-35 и 24% хлор-37. Секогаш кога вредноста на релативната атомска маса се разликува за повеќе од ~ 1% од цел број, тоа се должи на овој просечен ефект, бидејќи значителни количини од повеќе од еден изотоп природно се присутни во примерокот од тој елемент.

Хемиско и изотопско чисти елементи

Хемичарите и јадрените научници имаат различни дефиниции за поимот чист елемент . Во хемијата, чист елемент означува супстанца чии атоми (или во пракса речиси сите) имаат ист атомски број или број на протони. Меѓутоа, јадрените научници дефинираат чист елемент како елемент кој се состои од само еден изотоп.

На пример, бакарна жица е 99,99% хемиски чиста доколку 99,99% од нејзините атоми се бакар, со по 29 протони. Сепак, таа не е изотопски чиста бидејќи обичниот бакар се состои од два стабилни изотопи, 69% ⁶³Cu и 31% ⁶⁵Cu, со различен број на неутрони. Сепак, чистото злато би било и хемиски и изотопски чисто, бидејќи обичното злато се состои единствено од еден изотоп, ¹⁹⁷Au.

Алотропи

Атомите на хемиски чистите елементи можат хемиски да се поврзат едни со други на повеќе од еден начин, дозволувајќи му на чистиот елемент да постои во повеќе хемиски структури (просторни распореди на атоми), познати како алотропи, кои се разликуваат по нивните својства. На пример, јаглеродот може да се пронајде како дијамант, кој има тетраедрална структура околу секој јаглероден атом; графит, кој има слоеви на јаглеродни атоми со хексагонална структура наредени еден врз друг; графен, кој има еден слој од графит кој е многу цврст; фулерени, кои имаат речиси сферични форми; и јаглеродни наноцевки, кои се цевки со хексагонална структура (дури и тие може да се разликуваат едни од други во електричните својства). Способноста на елементот да постои во една од многуте структурни форми е позната како „алотропија“.

Наводната состојба на елементот се дефинира со конвенција, обично како топлинскодинамички најстабилна алотроп и физичка состојба при притисок од 1 бар и дадена температура (обично на 298,15 К). Меѓутоа, за фосфорот, наводната состојба е бел фосфор иако тој не е најстабилен алотроп, а наводната состојба за јаглерод е графитот, бидејќи структурата на графитот е постабилна од онаа на другите алотропи. Во термохемијата, елементот е дефиниран да има енталпија на формирање или топлински ефект на нула во неговата наводна состојба.

Својства

Неколку видови описни категоризации може да се применат нашироко на елементите, вклучувајќи ги разгледувањето на нивните општи физички и хемиски својства, нивната состојба на материјата во познати услови, нивните точки на топење и вриење, нивните густини, нивните кристални структури како цврсти материи и нивното потекло.

Општи својства

Вообичаено се употребуваат неколку поими за да се карактеризираат општите физички и хемиски својства на хемиските елементи. Првата разлика е помеѓу металите, кои лесно спроведуваат електрицитет, неметалите, кои не спроведуваат, и мала група (металоидите ), кои имаат средни својства и често се однесуваат како полупроводници.

Порафинирана класификација често се прикажува во обоените презентации на периодниот систем на елементите. Овој систем ги ограничува поимите „метал“ и „неметал“ единствено на одредени од пошироко дефинираните метали и неметали, додавајќи дополнителни термини за одредени групи на пошироко гледани метали и неметали. Верзијата на оваа класификација која се употребува во периодните системи претставени овде вклучува: актиноиди, алкални метали, земноалкални метали, халогени, лантаноиди, преодни метали, постпреодни метали, металоиди, реактивни неметали и благородни гасови. Во овој систем, алкалните метали, земноалкалните метали и преодните метали, како и лантаниодите и актиноидите, се посебни групи на метали гледани во поширока смисла. Слично на тоа, реактивните неметали и благородните гасови се неметали гледани во поширока смисла. Во некои презентации, халогените не се разликуваат, а астатинот е идентификуван како металоид, а другите како неметали.

Состојби на материјата

Друга најчесто употребувана основна разлика помеѓу елементите е нивната состојба на материјата (фаза), без разлика дали е цврста, течна или гасновита, при стандардна температура и притисок (СТП). Поголемиот број на елементи се цврсти во СТП, додека неколку се гасови. Единствено бромот и живата се течни на 0 степени целзиусови (32 степени целзиусови) и 1 атмосферски притисок; цезиумот и галиумот се цврсти на таа температура, но се топат на 28,4°C (83,2°F) и 29,8°C (85,6°F), соодветно.

Точки на топење и вриење

Точките на топење и вриење, обично изразени во целзиусови степени при притисок од една атмосфера, најчесто се употребуваат за карактеризирање на различни елементи. Иако е познато за повеќето елементи, едното или двете мерења сè уште се неодредени за некои од радиоактивните елементи достапни само во мали количини. Бидејќи хелиумот останува течност дури и при апсолутна нула при атмосферски притисок, тој има само точка на вриење, но не и точка на топење, во конвенционалните презентации.

Густини

Густината на избраната стандардна температура и притисок (СТП) често се употребува за карактеризирање на елементите. Густината често се изразува во грамови на кубен сантиметар (g/cm³). Бидејќи неколку елементи се гасови на вообичаени температури, нивната густина обично се наведува за нивните гасовити форми; кога се течни или цврсти, гасовитите елементи имаат густина слични на оние на другите елементи.

Кога елементот има алотропи со различни густини, еден репрезентативен алотроп обично се избира во збирните презентации, додека густините за секој алотроп може да се наведат каде што се дадени повеќе детали. На пример, трите познати алотропи на јаглеродот (аморфен јаглерод, графит и дијамант) имаат густина од 1,8-2,1, 2,267 и 3,515 g/cm³, соодветно.

Кристални структури

Елементите кои досега биле проучувани како цврсти примероци имаат осум видови накристални структури: коцкести, коцкести со средината на телото, коцкести во средината на лицето, хексагонални, моноклинични, орторомпски, ромбоедрални и четириаголни. За некои од вештачки произведените задурански елементи, достапните примероци биле премногу мали за да се утврдат кристалните структури.

Појава и потекло на Земјата

Хемиските елементи може да се категоризираат и според нивното потекло на Земјата, при што првите 94 се сметаат за природни, додека оние со атомски броеви над 94 се произведени само вештачки преку јадрени реакции направени од човекот.

Од 94 природни елементи, 83 се сметаат за првобитни и или стабилни или слабо радиоактивни. Најдолговечните изотопи на преостанатите 11 елементи имаат полураспад премногу краток за да бидат присутни на почетокот од создавањето на Сончевиот Систем и затоа се сметаат за минливи елементи. Од овие 11 минливи елементи, пет (полониум, радон, радиум, актиниум и протактиниум) се релативно вообичаени распадни производи на ториумот и ураниумот. Останатите шест минливи елементи (технициум, прометиум, астатин, франциум, нептуниум и плутониум) се појавуваат само ретко, како производи на ретки начини на распаѓање или процеси на јадрена реакција кои вклучуваат ураниум или други тешки елементи.

Елементите со атомски броеви од 1 до 82, освен 43 (технециум) и 61 (прометиум), секој има најмалку еден изотоп за кој не е забележано радиоактивно распаѓање. Набљудувачки стабилните изотопи на некои елементи (како што се волфрам и олово), сепак, се предвидува да бидат малку радиоактивни со многу долги полураспади: на пример, полураспадот предвиден за набљудувачки стабилните изотопи на олово се движи од 10³⁵ до 10¹⁸⁹ години. Елементите со атомски броеви од 43, 61 и 83 до 94 се доволно нестабилни за да може да се открие нивното радиоактивно распаѓање. Три од овие елементи, бизмут (елемент 83), ториум (90) и ураниум (92) имаат еден или повеќе изотопи со полураспад доволно долго за да преживеат како остатоци од експлозивната ѕвездена нуклеосинтеза што ги создала тешките елементи пред формирањето на Сончевиот Систем. На пример, со над 1,9×10¹⁹ години, преку милијарда пати подолго од проценетата старост на Вселената, бизмут-209 го има најдолгиот познат полураспад на алфа-распад од кој било изотоп. Последните 24 елементи (оние надвор од плутониум, елемент 94) подлежат на радиоактивно распаѓање со краток полураспад и не можат да се произведат како ќерки на подолговечни елементи, па затоа воопшто не е познато дека се појавуваат во природата.

Периоден систем

Периоден систем на елементите
Група	1	2		3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
	Алкални метали	Земно­алкални метали														Пникто­гени	Хал­ко­гени	Хало­гени	Благо­родни гасови
Периода I	водо­род 1 H																		хе­лиум 2 He
II	ли­тиум 3 Li	бери­лиум 4 Be												бор 5 B	јагле­род 6 C	азот 7 N	кисло­род 8 O	флуор 9 F	неон 10 Ne
III	нат­риум 11 Na	магне­зиум 12 Mg												алуми­ниум 13 Al	сили­циум 14 Si	фосфор 15 P	сулфур 16 S	хлор 17 Cl	аргон 18 Ar
IV	ка­лиум 19 K	кал­циум 20 Ca		скан­диум 21 Sc	титан 22 Ti	вана­диум 23 V	хром 24 Cr	манган 25 Mn	железо 26 Fe	кобалт 27 Co	никел 28 Ni	бакар 29 Cu	цинк 30 Zn	галиум 31 Ga	герма­ниум 32 Ge	арсен 33 As	селен 34 Se	бром 35 Br	крип­тон 36 Kr
V	руби­диум 37 Rb	строн­циум 38 Sr		итриум 39 Y	цирко­ниум 40 Zr	нио­биум 41 Nb	моли­бден 42 Mo	техне­циум 43 Tc	руте­ниум 44 Ru	ро­диум 45 Rh	пала­диум 46 Pd	сребро 47 Ag	кад­миум 48 Cd	индиум 49 In	калај 50 Sn	анти­мон 51 Sb	телур 52 Te	јод 53  I	ксенон 54 Xe
VI	це­зиум 55 Cs	ба­риум 56 Ba		луте­циум 71 Lu	хаф­ниум 72 Hf	тантал 73 Ta	вол­фрам 74 W	ре­ниум 75 Re	ос­миум 76 Os	иридиум 77 Ir	пла­тина 78 Pt	злато 79 Au	жива 80 Hg	талиум 81 Tl	олово 82 Pb	биз­мут 83 Bi	поло­ниум 84 Po	астат 85 At	радон 86 Rn
VII	фран­циум 87 Fr	ра­диум 88 Ra		лорен­циум 103 Lr	радер­фордиум 104 Rf	дуб­ниум 105 Db	сибор­гиум 106 Sg	бо­риум 107 Bh	ха­сиум 108 Hs	мајт­нериум 109 Mt	фарм­штатиум 110 Ds	ренд­гениум 111 Rg	копер­нициум 112 Cn	нихо­ниум 113 Nh	флеро­виум 114 Fl	моско­виум 115 Mc	ливер­мориум 116 Lv	тене­син 117 Ts	ога­несон 118 Og
			лантан 57 La	цериум 58 Ce	празе­одиум 59 Pr	нео­диум 60 Nd	проме­тиум 61 Pm	сама­риум 62 Sm	евро­пиум 63 Eu	гадоли­ниум 64 Gd	тер­биум 65 Tb	диспро­зиум 66 Dy	хол­миум 67 Ho	ербиум 68 Er	талиум 69 Tm	итер­биум 70 Yb
			акти­ниум 89 Ac	то­риум 90 Th	протак­тиниум 91 Pa	ура­ниум 92 U	непту­ниум 93 Np	плуто­ниум 94 Pu	амери­циум 95 Am	кириум 96 Cm	берк­лиум 97 Bk	калифор­ниум 98 Cf	ајнштај­ниум 99 Es	фер­миум 100 Fm	менде­левиум 101 Md	нобел­лиум 102 No
црно = цврста зелено = течна црвено = гасна grey=непозната Боја на атомскиот број ја прикажува агрегатната состојба (при 0 °C и 1 атм) Првичен Од распад Вештачки Границата го прикажува природното наоѓање на елементот Позадинска боја прикажува поткатегорија во трендот метал-металоид-неметал: Метал Металоид Неметал непознати хемиски својства Алкален метал Земноалкален метал Ланта­ноид Актиноид Преоден метал Слаб метал Пов-атом. неметал Двоатом. неметал Благороден гас

Својствата на елементите често се собираат со помош на периодниот систем, кој силно и елегантно ги организира елементите со зголемување на атомскиот број во редови ( „периоди“) во кои колоните („групите“) споделуваат повторливи („периодични“) физички и хемиски својства. Табелата содржи 118 потврдени елементи заклучно со 2021 година.

Иако постојат претходни претходници на оваа презентација, неговиот изум генерално му се припишува на рускиот хемичар Дмитриј Менделеев во 1869 година, кој имал намера системот од табелата да ги илустрира повторливите трендови во својствата на елементите. Распоредот на табелата е прочистен и проширен со текот на времето, бидејќи се откриваат нови елементи и се развиваат нови теоретски модели за да се објасни хемиското однесување.

Употребата на периодниот систем денес е сеприсутна во хемијата, обезбедувајќи исклучително корисна рамка за класификација, систематизирање и споредување на сите многу различни форми на хемиско однесување. Табелата исто така нашла широка примена во физиката, геологијата, биологијата, науката за материјали, инженерството, земјоделството, медицината, исхраната, здравјето на животната средина и астрономијата. Нејзините принципи се особено важни во хемискиот инженеринг.

Номенклатура и симболи

Различните хемиски елементи се формално идентификувани со нивните единствени атомски броеви, нивните прифатени имиња и нивните хемиски симболи.

Атомски броеви

Познатите елементи имаат атомски броеви од 1 до 118, конвенционално претставени со арапски броеви. Бидејќи елементите можат уникатно да се подредуваат по атомски број, конвенционално од најнизок до највисок (како во периодниот систем), множествата на елементи понекогаш се специфицирани со ознака како „преку“, „надвор“ или „од ... преку“, како „преку железо“, „надвор од ураниум“ или „од лантан преку лутетиум“. Термините „лесни“ и „тешки“ понекогаш се употребуваат и неформално за да означат релативни атомски броеви (не густини), како во „полесни од јаглерод“ или „потешки од олово“, иако атомските маси на елементите (нивните атомски тежини или атомски маси) не секогаш се зголемуваат монотоно со нивните атомски броеви.

Имиња на елементи

Именувањето на различни супстанции денес познати како елементи ѝ претходи на атомската теорија на материјата, бидејќи различни култури локално ги давале имињата на различни минерали, метали, соединенија, легури, смеси и други материјали, иако во тоа време не било познато кои хемикалии се елементи, а кои соединенија. Бидејќи тие биле идентификувани како елементи, постојните имиња за античките познати елементи (на пр. злато, жива, железо) биле задржани во повеќето земји. Се појавиле национални разлики околу имињата на елементите или поради погодност, лингвистички убавини или национализам. На пример, германските говорници користат „Wasserstoff“ (водена супстанција) за „водород“, „Sauerstoff“ (кисела супстанција) за „кислород“ и „Stickstoff“ (задушувачка супстанција) за „азот“; Англискиот и некои други јазици користат „sodium“ за „натриум“, а „potassium“ за „калиум“; а Французите, Италијанците, Грците, Португалците и Полјаците претпочитаат „azote/azot/azoto“ (од корените што значи „безживотен“) за „азот“.

За целите на меѓународната комуникација и трговија, официјалните имиња на хемиските елементи и антички и неодамна признати се одлучени од Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ), кој одлучил за еден вид меѓународен англиски јазик, повикувајќи се на традиционални англиски имиња дури и кога хемискиот симбол на елементот се заснова на латински или друг традиционален збор, на пример, усвојувајќи „злато“ како 9-ти елемент (A) како „Au“). Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија (МСЧПХ), ги претпочита британските правописи на елементи како „алуминиум“ и „цезиум“ пред американските изрази односно разлики во пишувањето или изразувањето на елементите„Сепак, елементите што се практични да се продаваат на големо во многу земји често сè уште имаат локално употребувани национални имиња, а земјите чиј национален јазик не ја користи латинската азбука веројатно ќе ги користат имињата на елементите на МСЧПХ.

Според МСЧПХ, имињата на елементите не се соодветни именки; затоа, целото име на елементот не се пишува со голема буква на англиски, дури и доколку е изведено од соодветна именка, како во калифорниум и ајнштајнум. Имињата на изотопи се исто така без букви доколку се напишани, на пр., јаглерод-12 или ураниум-235 Симболите на хемиските елементи (како што се Cf за калифорниум и Es за ајнштајниум), секогаш се пишуваат со големи букви (види подолу).

Во втората половина на 20 век, физичките лаборатории станале способни да произведат елементи со прекраток полураспад за да постои значителна количина од нив во секое време. Овие се исто така именувани од МСЧПХ, кој генерално го прифаќа името избрано од откривачот. Оваа практика може да доведе до контроверзното прашање за тоа која истражувачка група всушност открила елемент, прашање што го одложило именувањето на елементите со атомски број од 104 и повисок за значително време.

Претходниците на таквите контроверзии ги вклучиле националистичките именувања на елементите кон крајот на 19 век. На пример, лутециум бил именуван во однос на Париз, Франција. Германците не сакале да се откажат од правата за именување на Французите, често нарекувајќи го касиопеиум . Слично на тоа, британскиот откривач на ниобиум првично го нарекол колумбиум, во врска со Новиот Свет. Како таков бил широко користен од американските публикации пред меѓународната стандардизација (во 1950 година).

Хемиски симболи

Специфични елементи

Пред хемијата да стане наука, алхемичарите дизајнирале таинствени симболи и за металите и за вообичаените соединенија. Сепак, тие биле користени како кратенки во дијаграми или процедури; не постоел концепт на атоми кои се комбинираат за да формираат молекули. Со својот напредок во атомската теорија на материјата, Џон Далтон измислил свои поедноставни симболи, базирани на кругови, за да ги прикаже молекулите.

Денешниот систем на хемиски записи бил измислен од Јенс Јакоб Берцелиус во 1814 година. Во овој систем, хемиските симболи не се само кратенки - иако секој се состои од букви од латинската азбука. Тие се наменети како универзални симболи за луѓето од сите јазици и азбуки.

Бидејќи латинскиот бил заедничкиот јазик на науката во времето на Берцелиус, неговите симболи биле кратенки засновани на латинските имиња на елементите (можеби се класични латински имиња на елементи познати уште од антиката или новолатински монети за подоцнежните елементи). Симболите не се проследени со точка (точка) како кај кратенките. Во повеќето случаи, латинските имиња на елементите што ги користи Берзелиус ги имаат истите корени како и современото англиско име. На пример, водородот го има симболот „H“ од новолатинскиот hydrogenium, кој има исти грчки корени како англискиот водород . Меѓутоа, во единаесет случаи латинските (како што ги користи Берзелиус) и англиските имиња на елементи имаат различни корени. Осум од нив се седумте метали од антиката и металоид исто така познат уште од антиката: „Fe“ (латински ferrum ) за железо, "Hg" (латински hydrargyrum ) за жива, „Sn“ (латински stannum ) за калај, „Au“ (латински aurum ) за злато, „Аг“ (латински argentum ) за сребро, „Pb“ (латински plumbum ) за олово, „Cu“ (латински cuprum ) за бакар и „Sb“ (латински stibium ) за антимон . Трите други несовпаѓања помеѓу новолатинскиот (како што го користи Берзелиус) и англиските имиња се „Na“ (нео-латински natrium ) за натриум, „К“ (неолатински kalium ) за калиум и „W“ (неолатински wolframium ) за волфрам . Овие несовпаѓања дојдоа од различни предлози за именување на елементите во модерната ера . Првично Берзелиус предложил „So“ и „Po“ за натриум и калиум, но тој ги променил симболите во „Na“ и „K“ подоцна во истата година.

На елементите кои биле откриени по 1814 година им биле доделени и уникатни хемиски симболи, врз основа на името на елементот. Користењето на латинскиот како универзален јазик на науката започнал да избледува, но хемиските имиња на новооткриените елементи почнале да се позајмуваат од јазик на јазик со мали или никакви модификации. Симболите на елементите откриени по 1814 година се совпаѓаат со нивните имиња на англиски, француски (игнорирајќи го остриот акцент на ⟨é⟩ ) и германски (иако германскиот често дозволува алтернативен правопис со ⟨k⟩ или ⟨z⟩ наместо ⟨c⟩: на пр., името Calcium да биде spell calcium или Kalzium на германски, но неговиот симбол е секогаш „Ca“). Другите јазици понекогаш го менуваат правописот на имињата на елементите: шпански iterbio (итербиум), италијански afnio (хафниум), шведски moskovium (московиум); но тие модификации не влијаат на хемиските симболи: Yb, Hf, Mc.

Хемиските симболи се разбираат на меѓународно ниво кога имињата на елементите може да бараат превод. Постоеле некои разлики во минатото. На пример, Германците во минатото користеле „Ј“ (за името Јод) за јод, но денес користат „I“ и Јод (Iod.

Првата буква од хемискиот симбол е секогаш со голема буква, како во претходните примери, а следните букви, доколку ги има, секогаш се со мали букви. Така, симболите за калифорниум и ајнштајниум се Cf и Es.

Општи хемиски симболи

Во хемиските равенки има и симболи за групи елементи, на пример во компаративни формули. Овие често се една голема буква, а буквите се резервирани и не се употребуваат за имиња на одредени елементи. На пример, „X“ означува променлива група (обично халоген) во класа на соединенија, додека „R“ е радикал, што значи структура на соединение како што е јаглеводороден ланец. Буквата „Q“ е резервирана за „топлина“ при хемиска реакција. „Y“ често се употребува и како општ хемиски симбол, иако е симбол и на итриум. „Z“ исто така често се употребува како општа променлива група. „Е“ се употребува во органската хемија за означување на група што повлекува електрони или електрофил; слично „Nu“ означува нуклеофил. „L“ се употребува за претставување на општ лиганд во неорганската и органометалната хемија. „М“ исто така често се употребува наместо општ метал.

Најмалку два други генерички хемиски симболи со две букви се исто така во неформална употреба, „Ln“ за кој било лантанид и „An“ за кој било актинид. „Rg“ порано се употребувал за кој било елемент на редок гас, но групата на ретки гасови денес е преименувана во благородни гасови и „Rg“ денес се однесува на рендгениум.

Симболи на изотоп

Изотопите на елементот се разликуваат по масен број (вкупни протони и неутрони), при што овој број е комбиниран со симболот на елементот. МСЧПХ претпочита симболите на изотоп да бидат напишани со ознака на надредениот знак кога е практично, на пример ¹²C и ²³⁵U. Сепак, се употребуваат и други ознаки, како што се јаглерод-12 и ураниум-235, или C-12 и U-235.

Како посебен случај, трите природни изотопи на водород често се специфицирани како H за ¹H (протиум), D за ²H (деутериум) и T за ³H ( тритиум). Оваа конвенција е полесна за употреба во хемиски равенки, заменувајќи ја потребата да се запише масовниот број секој пат. Така, формулата за тешка вода може да биде напишана D₂O наместо ²H₂O.

Потекло на елементите

Проценета распространетост на темната материја и темната енергија во Вселената. Само делот од масата и енергијата означен како „атоми“ е составен од елементи.

Само околу 4% од вкупната маса на Вселената е направена од атоми или јони, и на тој начин претставена со елементи. Оваа фракција е околу 15% од вкупната материја, а остатокот од материјата (85%) е темна материја. Природата на темната материја е непозната, но таа не е составена од атоми на елементи бидејќи не содржи протони, неутрони или електрони. (Преостанатиот нематеријален дел од масата на Вселената е составен од уште помалку добро разбраната темна енергија).

94-те природни елементи се произведени од најмалку четири класи на астрофизички процеси. Поголемиот дел од водородот, хелиумот и многу мала количина на литиум биле произведени во првите неколку минути од Големата експлозија. Оваа нуклеосинтеза на Големата Експлозија се случила само еднаш; останатите процеси се во тек. Јадреното соединување во внатрешноста на ѕвездите создава елементи преку ѕвездена нуклеосинтеза, вклучувајќи ги сите елементи од јаглерод до железо во атомски број. Елементите со поголем атомски број од железото, вклучително и тешките елементи како ураниум и плутониум, се произведуваат со различни форми на експлозивна нуклеосинтеза во спојувањата на супернови и неутронски ѕвезди. Лесните елементи литиум, берилиум и бор се произведуваат главно преку распрскување на космичките зраци (фрагментација предизвикана од космичките зраци) на јаглерод, азот и кислород.

Во раните фази на Големата експлозија, нуклеосинтезата на водород резултирала со производство на водород-1 (протиум, ¹H) и хелиум-4 (⁴He), како и помала количина на деутериум (²H) и мали количини (од редот од 10 ⁻¹⁰ ) литиум и берилиум. Дури и помали количества на бор можеби се произведени во Големата експлозија, бидејќи е забележан кај некои многу стари ѕвезди, додека јаглеродот не. Во Големата експлозија не се произведени елементи потешки од бор. Како резултат на тоа, примордијалната застапеност на атоми (или јони) се состоела од ~ 75% ¹H, 25% ⁴He и 0,01% деутериум, со само мали траги од литиум, берилиум и можеби бор. Последователно збогатување на галактичките ореоли се случило поради ѕвездената нуклеосинтеза и нуклеосинтезата на супернова. Сепак, застапеноста на елементот во меѓугалактичкиот простор сè уште може многу да личи на првобитните услови, освен доколку не е збогатено со некои средства.

Периодниот систем што го покажува космогенското потекло на секој елемент во Големата експлозија или во големите или малите ѕвезди. Малите ѕвезди можат да произведат одредени елементи до сулфур, со алфа-процес. Суперновите се потребни за да се произведат „тешки“ елементи (оние надвор од железото и никелот) брзо со акумулација на неутрони, во r-процесот. Одредени големи ѕвезди полека произведуваат други елементи потешки од железото во s-процесот; тие потоа може да бидат разнесени во вселената при испуштање гасови на планетарните маглини

На Земјата (и на други места), трагите на различни елементи продолжуваат да се произведуваат од други елементи како производи на процесите на јадренапреобразба. Тие вклучуваат некои произведени од космички зраци или други јадрени реакции, а други произведени како распадни производи на долготрајни првобитни нуклиди. На пример, траги (но забележливи) количества на јаглерод-14 (¹⁴ C) постојано се произведуваат во воздухот од космичките зраци кои влијаат на азотните атоми, а аргон-40 (⁴⁰Ar) постојано се произведува со распаѓање на примордијално, но нестабилен калиум-40 (⁴⁰K). Исто така, три примордијални, но радиоактивни актиниди, ториум, ураниум и плутониум, се распаѓаат низ низа рекурентно произведени, но нестабилни елементи како што се радиумот и радонот, кои се минливи присутни во секој примерок од овие метали. Три други радиоактивни елементи, технициум, прометиум и нептуниум, се појавуваат единствено случајно во природни материјали, произведени како поединечни атоми со јадрено цепење на јадрата на различни тешки елементи или во други ретки јадрени процеси.

Покрај 94-те природни елементи, неколку вештачки елементи се произведени со технологија на јадрена физика . До 2016 година, овие експерименти ги произвеле сите елементи до атомскиот број 118.

Застапеност

Следниот графикон (скала за евиденција на забелешки) ја прикажува застапеноста на елементи во нашиот Сончев Систем. Табелата ги прикажува 12-те најчести елементи во нашата галаксија (проценети спектроскопски), измерени во делови на милион по маса. Блиските галаксии кои се развиле по слични линии имаат соодветно збогатување на елементи потешки од водородот и хелиумот. Подалечните галаксии се гледаат како што се појавувале во минатото, така што нивната застапеност на елементи изгледа поблиску до првобитната смеса. Бидејќи физичките закони и процеси изгледаат вообичаени низ видливата вселена, сепак, научниците очекуваат дека овие галаксии се развиле елементи во слична застапеност.

Застапеноста на елементи во Сончевиот Систем е во склад со нивното потекло од нуклеосинтезата во Големата експлозија и голем број на прогениторни ѕвезди на супернова. Големата застапеност на водород и хелиум се поради Големата експлозија, но следните три елементи се ретки бидејќи имале малку време да се формираат во Големата експлозија и не се направени во ѕвезди (тие, сепак, се произведуваат во мали количини со распаѓањето на потешките елементи во меѓуѕвездената прашина, како резултат на влијанието на космичките зраци). Почнувајќи од јаглеродот, елементите се произведуваат во ѕвездите со акумулација од алфа честички (јадра на хелиум), што резултира со наизменична поголема застапеност на елементи со парен атомски број (тие се исто така постабилни). Општо земено, таквите елементи до железо се создаваат кај големите ѕвезди во процесот на станување супернови. Железо-56 е особено честа појава, бидејќи тоа е најстабилниот нуклид кој лесно може да се направи од алфа честички (што е распаден производ на радиоактивен никел-56, на крајот направен од 14 јадра на хелиум). Елементите потешки од железото се создаваат во процесите на впивање на енергија кај големите ѕвезди, а нивната застапеност во Вселената (и на Земјата) генерално се намалува со нивниот атомски број.

Застапеноста на хемиски елементи на Земјата варира од воздух до кора до океан и во различни видови на живот. Застапеноста на елементи во Земјината кора се разликува од она во Сончевиот Систем (како што се гледа во Сонцето и масивните планети како Јупитер) главно во селективно губење на најлесните елементи (водород и хелиум), а исто така испарливи неон, јаглерод (како јаглеводороди), азот и сулфур, како резултат на сончевото загревање во раното формирање на Сончевиот Систем. Кислородот, најзастапениот елемент на Земјата по маса, се задржува на Земјата со комбинација со силициум. Алуминиумот со 8% од масата е позастапен во Земјината кора отколку во Вселената и Сончевиот систем, но составот на многу пообемната обвивка, која содржи магнезиум и железо наместо алуминиумот (кој се наоѓа таму само на 2% од масата) поблиску го отсликува елементарниот состав на Сончевиот Систем, освен за губењето на железото во Вселената, а не ја префрлил загубата на железо во Земјиното јадро.

Спротивно на тоа, составот на човечкото тело е многу поблизок и го следи составот на морската вода - освен што човечкото тело содржи дополнителни резерви на јаглерод и азот кои се неопходни за формирање на протеини и нуклеински киселини, заедно со фосфор во нуклеинските киселини и молекулата за пренос на енергија аденозин трифосфат (АТП) што се јавува во клетките на сите живи организми. Одредени видови организми бараат одредени дополнителни елементи, на пример, магнезиумот во хлорофилот во зелените растенија, калциумот во лушпите од мекотелите или железото во хемоглобинот во црвените крвни зрнца на 'рбетниците .

Застапеност на хемиски елементи во Сончевиот Систем. Водородот и хелиумот се најчести, главно по Големата експлозија. Следните три елементи (Li, Be, B) се ретки бидејќи тие се слабо синтетизирани во Големата експлозија, а исто така и во ѕвездите. Двата општи трендови во преостанатите елементи произведени од ѕвездите се: (1) замена на застапеноста во елементите бидејќи имаат парни или непарни атомски броеви ( правило Одо-Харкинс), и (2) општо намалување на застапеноста кога елементите стануваат потешки. Железото е особено често бидејќи го претставува минималниот енергетски нуклид што може да се направи со јадрено соединување на хелиум во супернови.

Елементи во нашата галаксија	Делови на милион по маса
Водород	739.000
Хелиум	240.000
Кислород	10.400
Јаглерод	4.600
Неонски	1.340
Железо	1.090
Азот	960
Силикон	650
Магнезиум	580
Сулфур	440
Калиум	210
Никел	100

Историја

Дефиниции кои се развиваат

Концептот на „елемент“ како неделива супстанција се развил низ три главни историски фази: класични дефиниции (како оние на старите Грци), хемиски дефиниции и атомски дефиниции.

Класични дефиниции

Античката филозофија поставила збир на класични елементи за да ги објасни набљудуваните обрасци во природата. Овие елементи првично се однесуваа на земјата, водата, воздухот и огнот наместо хемиските елементи на современата наука.

Терминот „елементи“ (stoicheia) првпат бил употребен од грчкиот филозоф Платон околу 360 п.н.е. во неговиот дијалог Тимај, кој вклучува расправа за составот на неорганските и органските тела и е шпекулативен трактат за хемијата. Платон верувал дека елементите воведени еден век порано од Емпедокле се составени од мали полиедарни форми: тетраедар (оган), октаедар (воздух), икозаедар (вода) и коцка (земја).

Аристотел, 350 п.н.е., исто така, го користел терминот stoicheia и додал петти елемент, етерот, кој ги формирал небесата. Аристотел го дефинира елементот како:

Елемент – едно од оние тела во кои други тела можат да се разградат, а самиот тој не е способен да се подели на други.

Хемиски дефиниции

Роберт Бојл

Роберт Бојл, ок. 1740

Насловна страница на Скептичниот химичар, објавена во 1661 година

Во 1661 година, во Скептичниот химичар, Роберт Бојл ја предложил својата теорија за корпускуларизам која ја фаворизирала анализата на материјата како составена од несведливи единици на материјата (атомите); и, избирајќи да застане на страната ниту на гледиштето на Аристотел за четирите елементи, ниту на ставот на Парацелзус за трите основни елементи, го оставил отворено прашањето за бројот на елементите. Бојл дебатирал против однапред одреден број елементи - директно против трите принципи на Парацелзус (сулфур, жива и сол), индиректно против „аристотелските“ елементи (земја, вода, воздух и оган), бидејќи Бојл сметал дека аргументите против првите се барем исто толку валидни против вторите.

Голем дел од она што треба да го испорачам... може рамнодушно да се примени на четирите перипатични елементи и трите химични принципи... Химичната „хипотеза“ навидум се чини дека е многу повеќе потврдена од искуството отколку другото, ќе биде целисходно да се инсистира главно на тоа да се побие; особено затоа што повеќето од аргументите што се употребуваат против него, може, со мала варијација, да се направат ... барем толку силно против помалку веродостојната, „Аристотелова“ доктрина

  Тогаш Бојл го кажал својот став во четири предлози. Во првиот и вториот, тој сугерира дека материјата се состои од честички, но дека овие честички може да бидат тешко да се одделат. Бојл го употребувал концептот на „терупи“ - или „атоми“, како што исто така ги нарекувал - за да објасни како ограничен број елементи може да се комбинираат во огромен број соединенија.

Предлог. I. ... При првото производство на мешани тела, универзалната материја од која се состоеше, всушност беше поделена на мали честички. ... Генерацијата ... и трошењето на телата ... и ... химичките резолуции на мешаните тела и ... Операциите на ... пожарите врз нив ... го манифестираат своето составување од делови многу минутно... Епикур ... како што добро знаете, претпоставува ... сите ... тела ... да бидат произведени од ... Атоми, кои се движат себеси напред и назад ... во ... бесконечниот Вакум. ... Предлог. II. ... Овие минутни честички ... беа ... поврзани во минута ... во кластери ... не лесно се расфрлаат во такви честички од кои се составени. ... Ако им доделиме на Корпукулите, од кои се состои секој Елемент, посебна големина и форма... таквите... Корпукулите може да се измешаат во толку различни пропорции и... поврзани толку многу... начини, што речиси неверојатен број на... Бетоните може да бидат составени од нив..

  Бојл објаснил дека златото реагира со аква регија, а живата со азотна киселина, сулфурна киселина и сулфур за да произведе различни „соединенија“ и дека тие може да се извлечат од тие соединенија, исто како што би се очекувало од елементите. Сепак, Бојл не ги земал предвид елементите за злато, жива, или оловно , туку - заедно со виното - „совршено измешани тела“.

Живата ... with Aqua fortis ќе се внесе во ... бел прав ... со сулфур ќе состави крваво-црвен ... Цинабар. А сепак, од сите овие егзотични соединенија, можеме да ја вратиме истата Жива. ... Предлог. III. ... Од повеќето такви мешани тела... со помош на огнот, всушност, може да се добие одреден број (дали три, четири или пет, или помалку или повеќе) на супстанции ... Хемичарите обично ги нарекуваат состојките на мешаните тела, „Принципи“, како што „Аристотелците“ ги нарекуваат „Елементи“. ... Принципи ... како што не се соединени од повеќе примарни тела: и елементи, во однос на тоа што сите мешани тела се составени од нив.

Иако Бојл првенствено се смета за првиот современ хемичар, Скептичниот химичар сè уште содржи стари идеи за елементите, туѓи за современото гледиште. Сулфурот, на пример, не е само познатиот жолт неметал, туку е и запалив „дух“.

Исак Вотс

Портрет на Исак Вотс од Џон Шури, ок. 1830

Во 1724 година, во својата книга Логика, англискиот министер и логичар Исак Вотс ги набројал елементите кои тогаш ги препознале хемичарите. Списокот на елементи на Ватс вклучува два принципи на Парацелзус (сулфур и сол) и два класични елементи (земја и вода), Вотс, сепак, забележал недостаток на консензус меѓу хемичарите.

Елементите се такви супстанции што не можат да се разделат или редуцираат на две или повеќе супстанции од различен вид. ... Следбениците на Аристотел направија Огнот, Воздухот, Земјата и Водата да бидат четирите Елементи, од кои сите земни нешта беа составени; и тие претпоставуваа дека небесата е најсуштинско, или петти вид на тело, различно од сите овие: Но, бидејќи експерименталната филозофија ... е подобро разбрана, оваа доктрина е обилно побиена. Хемичарите ги прават нивните пет елементи од Духот, Солта, Сулфурот, Водата и Земјата, затоа што тие можат да ги сведат сите земни нешта на овие пет: .. затоа што не се согласни сите.

 

Антоан Лавоазје, Јонс Јакоб Берцелиус и Дмитри Менделеев

Периоден систем на Менделеев од 1869 година: Експеримент на систем на елементи. Врз основа на нивната атомска тежина и хемиски сличности.

Првиот современ список на елементи била направен во Елементите на хемијата на Антоан Лавоазје од 1789 година, која содржела 33 елементи, вклучувајќи светлина и калоричност. До 1818 година, Јонс Јакоб Берцелиус одредил атомска тежина за 45 од 49-те тогаш прифатени елементи. Дмитриј Менделеев имал 63 елементи во неговиот периодичен систем од 1869 година.

Дмитриј Менделеев, 1897 година

Од Бојл до почетокот на 20 век, елементот се дефинира како чиста супстанција која не може да се разложи на која било поедноставна супстанција и не може да се претвори во други елементи со хемиски процеси. Елементите во тоа време генерално се разликуваа по нивната атомска тежина, својство што може да се мери со прилично точност со достапните аналитички техники.

Атомски дефиниции

Податотека:Henry Moseley.jpg

Хенри Мозли

Откритието од 1913 година на англискиот физичар Хенри Мозли дека јадреното полнење е физичка основа за атомскиот број, дополнително рафинирано кога природата на протоните и неутроните станала ценета, на крајот довело до денешната дефиниција за елемент врз основа на атомскиот број (број на протони). Употребата на атомски броеви, наместо атомски тежини, за разликување на елементите има поголема предвидлива вредност (бидејќи овие броеви се цели броеви) и исто така решава некои нејаснотии во погледот заснован на хемијата поради различните својства на изотопи и алотропи во истиот елемент. Во моментов, МСЧПХ дефинира елемент да постои ако има изотопи со животен век подолг од 10⁻¹⁴ секунди што му се потребни на јадрото за да формира електронски облак.

До 1914 година, биле познати осумдесет и седум елементи, сите природни. Останатите природни елементи биле откриени или изолирани во следните децении, а разни дополнителни елементи биле исто така произведени вештачки, при што голем дел од таа работа бил пионер на Глен Т. Сиборг. Во 1955 година, елементот 101 бил откриен и наречен менделевиум во чест на Д.Менделеев, првиот што периодично ги распоредил елементите.

Откривање и препознавање на различни елементи

Десет материјали познати на различни праисториски култури денес се познати како елементи: јаглерод, бакар, злато, железо, олово, жива, сребро, сулфур, калај и цинк. Три дополнителни материјали денес прифатени како елементи, арсен, антимон и бизмут, биле препознаени како различни супстанции пред 1500 година. Фосфорот, кобалтот и платината биле изолирани пред 1750 година.

Поголемиот број од преостанатите природни елементи биле идентификувани и карактеризирани во 1900 година, вклучувајќи:

• денес веќе познати индустриски материјали како алуминиум, силициум, никел, хром, магнезиум и волфрам
• Реактивни метали како што се литиум, натриум, калиум и калциум
• Халогените флуор, хлор, бром и јод
• Гасови како што се водород, кислород, азот, хелиум, аргон и неон
• Повеќето од ретките елементи на земјата, вклучувајќи цериум, лантан, гадолиниум и неодимиум
• Почестите радиоактивни елементи, вклучувајќи ураниум, ториум и радиум

Елементите изолирани или произведени од 1900 година вклучуваат:

• Трите преостанати неоткриени стабилни елементи: хафниум, лутетиум и рениум
• Плутониум, кој првпат бил произведен синтетички во 1940 година од Глен Т. Сиборг, но денес е познат и по неколку долготрајни природни појави
• Трите случајни природни елементи ( нептуниум, прометиум и технициум), кои прво биле произведени вештачки, но подоцна откриен во трагови во геолошки примероци
• Четири ретки производи на распаѓање на ураниум или ториум (астатин, франциум, актиниум и протактиниум), и
• Сите вештачки задурански елементи, почнувајќи од америциум и кириум

Неодамна откриени елементи

Првиот задураниумски елемент (елемент со атомски број поголем од 92) кој бил откриен е нептуниум во 1940 година. Од 1999 година, Заедничката работна група МСЧПХ /МСЧПФ ги разгледува барањата за откривање на нови елементи. Од јануари 2016 година, сите 118 елементи се потврдени од МСЧПХ како откриени. Откривањето на елементот 112 било признаено во 2009 година, а за него било предложено името копернициум и хемискиот симбол Cn. Името и симболот биле официјално одобрени од МСЧПХ на 19 февруари 2010 година. Најтешкиот елемент за кој се верува дека е вештачки направен до денес е елементот 118, оганесон, на 9 октомври 2006 година, од Флеровата лабораторија за јадрени реакции во Дубна, Русија. Тенесин, елементот 117 бил последниот елемент за кој се тврди дека е откриен, во 2009 година. На 28 ноември 2016 година, научниците од МСЧПХ официјално ги препознале имињата за четирите најнови елементи, со атомски броеви 113, 115, 117 и 118.

Список на 118 познати хемиски елементи

Следната табела за подредување ги прикажува 118-те познати елементи.

• Атомски број, Елемент и Симбол служат независно како единствени идентификатори.
• Имињата на елементите се оние прифатени од МСЧПХ.
• Блокот го означува блокот на периодниот систем за секој елемент: црвена = s-блок, жолта = p-блок, сина = d-блок, зелена = f-блок.
• Групата и точката се однесуваат на позицијата на елементот во периодниот систем. Броевите на групите овде го покажуваат тековно прифатеното нумерирање; за постари нумерации, видете Група (периоден систем).

Алкални метали	Земноалкални метали	Лантаноиди	Актиноиди	Преодни метали
Полуметали	Металоиди	Неметали	Халогени	Благородни гасови

Атом. бр.	Назив	Научен назив	Симбол	Периода, Група	Маса (г/mol)
1	Водород	Hydrogenium	H	1, 1	1.00794(7)
2	Хелиум	Helium	He	1, 18	4.002602(2)
3	Литиум	Lithium	Li	2, 1	6.941(2)
4	Берилиум	Beryllium	Be	2, 2	9.012182(3)
5	Бор	Borum	B	2, 13	10.811(7)
6	Јаглерод	Carbonium	C	2, 14	12.0107(8)
7	Азот	Nitrogenium	N	2, 15	14.0067(2)
8	Кислород	Oxygenium	O	2, 16	15.9994(3)
9	Флуор	Fluor	F	2, 17	18.9984032(5)
10	Неон	Neon	Ne	2, 18	20.1797(6)
11	Натриум	Natrium	Na	3, 1	22.98976928(2)
12	Магнезиум	Magnesium	Mg	3, 2	24.3050(6)
13	Алуминиум	Aluminium	Al	3, 13	26.9815386(8)
14	Силициум	Silicium	Si	3, 14	28.0855(3)
15	Фосфор	Phosphorus	P	3, 15	30.973762(2)
16	Сулфур	Sulfur	S	3, 16	32.065(5)
17	Хлор	Chlorum	Cl	3, 17	35.453(2)
18	Аргон	Argon	Ar	3, 18	39.948(1)
19	Калиум	Kalium	K	4, 1	39.0983(1)
20	Калциум	Calcium	Ca	4, 2	40.078(4)
21	Скандиум	Scandium	Sc	4, 3	44.955912(6)
22	Титан	Titanium	Ti	4, 4	47.867(1)
23	Ванадиум	Vanadium	V	4, 5	50.9415(1)
24	Хром	Chromium	Cr	4, 6	51.9961(6)
25	Манган	Manganum	Mn	4, 7	54.938045(5)
26	Железо	Ferrum	Fe	4, 8	55.845(2)
27	Кобалт	Cobaltum	Co	4, 9	58.933195(5)
28	Никел	Niccolum	Ni	4, 10	58.6934(2)
29	Бакар	Cuprum	Cu	4, 11	63.546(3)
30	Цинк	Zincum	Zn	4, 12	65.409(4)
31	Галиум	Gallium	Ga	4, 13	69.723(1)
32	Германиум	Germanium	Ge	4, 14	72.64(1)
33	Арсен	Arsenicum	As	4, 15	74.92160(2)
34	Селен	Selenium	Se	4, 16	78.96(3)
35	Бром	Bromum	Br	4, 17	79.904(1)
36	Криптон	Krypton	Kr	4, 18	83.798(2)
37	Рубидиум	Rubidium	Rb	5, 1	85.4678(3)
38	Стронциум	Strontium	Sr	5, 2	87.62(1)
39	Итриум	Yttrium	Y	5, 3	88.90585(2)
40	Циркониум	Zirconium	Zr	5, 4	91.224(2)
41	Ниобиум	Niobium	Nb	5, 5	92.906 38(2)
42	Молибден	Molybdenum	Mo	5, 6	95.94(2)
43	Технециум	Technetium	Tc	5, 7	[98.9063]
44	Рутениум	Ruthenium	Ru	5, 8	101.07(2)
45	Родиум	Rhodium	Rh	5, 9	102.90550(2)
46	Паладиум	Palladium	Pd	5, 10	106.42(1)
47	Сребро	Argentum	Ag	5, 11	107.8682(2)
48	Кадмиум	Cadmium	Cd	5, 12	112.411(8)
49	Индиум	Indium	In	5, 13	114.818(3)
50	Калај	Stannum	Sn	5, 14	118.710(7)
51	Антимон	Stibium	Sb	5, 15	121.760(1)
52	Телур	Tellurium	Te	5, 16	127.60(3)
53	Јод	Iodum	I	5, 17	126.90447(3)
54	Ксенон	Xenon	Xe	5, 18	131.293(6)
55	Цезиум	Caesium	Cs	6, 1	132.9054519(2)
56	Бариум	Barium	Ba	6, 2	137.327(7)
57	Лантан	Lanthanum	La	6	138.90547(7)
58	Цериум	Cerium	Ce	6	140.116(1)
59	Празеодиум	Praseodymium	Pr	6	140.90765(2)
60	Неодиум	Neodymium	Nd	6	144.242(3)
61	Прометиум	Promethium	Pm	6	[146.9151]
62	Самариум	Samarium	Sm	6	150.36(2)
63	Европиум	Europium	Eu	6	151.964(1)
64	Гадолиниум	Gadolinium	Gd	6	157.25(3)
65	Тербиум	Terbium	Tb	6	158.92535(2)
66	Диспрозиум	Dysprosium	Dy	6	162.500(1)
67	Холмиум	Holmium	Ho	6	164.93032(2)
68	Ербиум	Erbium	Er	6	167.259(3)
69	Тулиум	Thulium	Tm	6	168.93421(2)
70	Итербиум	Ytterbium	Yb	6	173.04(3)
71	Лутециум	Lutetium	Lu	6, 3	174.967(1)
72	Хафниум	Hafnium	Hf	6, 4	178.49(2)
73	Тантал	Tantalum	Ta	6, 5	180.9479(1)
74	Волфрам	Wolframium	W	6, 6	183.84(1)
75	Рениум	Rhenium	Re	6, 7	186.207(1)
76	Осмиум	Osmium	Os	6, 8	190.23(3)
77	Иридиум	Iridium	Ir	6, 9	192.217(3)
78	Платина	Platinum	Pt	6, 10	195.084(9)
79	Злато	Aurum	Au	6, 11	196.966569(4)
80	Жива	Hydrargentum	Hg	6, 12	200.59(2)
81	Талиум	Thallium	Tl	6, 13	204.3833(2)
82	Олово	Plumbum	Pb	6, 14	207.2(1)
83	Бизмут	Bisemutum	Bi	6, 15	208.98040(1)
84	Полониум	Polonium	Po	6, 16	[208.9824]
85	Астат	Astatinum	At	6, 17	[209.9871]
86	Радон	Radon	Rn	6, 18	[222.0176]
87	Франциум	Francium	Fr	7, 1	[223.0197]
88	Радиум	Radium	Ra	7, 2	[226.0254]
89	Актиниум	Actinium	Ac	7	[227.0278]
90	Ториум	Thorium	Th	7	232.03806(2)
91	Протактиниум	Protactinium	Pa	7	231.03588(2)
92	Ураниум	Uranium	U	7	238.02891(3)
93	Нептуниум	Neptunium	Np	7	[237.0482]
94	Плутониум	Plutonium	Pu	7	[244.0642]
95	Америциум	Americium	Am	7	[243.0614]
96	Кириум	Curium	Cm	7	[247.0703]
97	Берклиум	Berkelium	Bk	7	[247.0703]
98	Калифорниум	Californium	Cf	7	[251.0796]
99	Ајнштајниум	Einsteinium	Es	7	[252.0829]
100	Фермиум	Fermium	Fm	7	[257.0951]
101	Менделевиум	Mendelevium	Md	7	[258.0986]
102	Нобелиум	Nobelium	No	7	[259.1009]
103	Лоренциум	Lawrencium	Lr	7, 3	[260.1053]
104	Радерфордиум	Rutherfordium	Rf	7, 4	[261.1087]
105	Дубниум	Dubnium	Db	7, 5	[262.1138]
106	Сиборгиум	Seaborgium	Sg	7, 6	[263.1182]
107	Бориум	Bohrium	Bh	7, 7	[262.1229]
108	Хасиум	Hassium	Hs	7, 8	[265]
109	Мајтнериум	Meitnerium	Mt	7, 9	[266]
110	Дармштатиум	Darmstadtium	Ds	7, 10	[269]
111	Рендгениум	Roentgenium	Rg	7, 11	[272]
112	Копернициум	Copernicium	Cn	7, 12	[285]
113	Нихониум	Nihomium	Nh	7, 13	[284]
114	Флеровиум	Flerovium	Fl	7, 14	[289]
115	Московиум	Moscowium	Mc	7, 15	[288]
116	Ливермориум	Livermorium	Lv	7, 16	[292]
117	Тенесин	Tennessine	Ts	7, 17	[294]
118	Оганесон	Oganeson	Og	7, 18	[294]

Поврзано

• Периоден систем на елементите
• Застапеност на хемиските елементи во Земјината кора
• Список на хемиски елементи по атомски својства

Библиографија

• Boyle, R. (1661). The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts & Paradoxes, Touching the Spagyrist's Principles Commonly call'd Hypostatical; As they are wont to be Propos'd and Defended by the Generality of Alchymists. Whereunto is præmis'd Part of another Discourse relating to the same Subject. Printed by J. Cadwell for J. Crooke.

Понатамошно читање

Викицитат има збирка цитати поврзани со:

Хемиски елемент

Wikibooks

Англиските Викикниги нудат повеќе материјал на тема:

General Chemistry/Chemistries of Various Elements

• Ball, P. (2004). The Elements: A Very Short Introduction. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-284099-8.
• Emsley, J. (2003). Nature's Building Blocks: An A–Z Guide to the Elements. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850340-8.
• Gray, T. (2009). The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe. Black Dog & Leventhal Publishers Inc. ISBN 978-1-57912-814-2.
• Scerri, E.R. (2007). The Periodic Table, Its Story and Its Significance. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-530573-9.
• Strathern, P. (2000). Mendeleyev's Dream: The Quest for the Elements. Hamish Hamilton Ltd. ISBN 978-0-241-14065-9.
• Kean, Sam (2011). The Disappearing Spoon: And Other True Tales of Madness, Love, and the History of the World from the Periodic Table of the Elements. Back Bay Books.
• A.D. McNaught; A. Wilkinson, уред. (1997). Compendium of Chemical Terminology (2nd. изд.). Oxford: Blackwell Scientific Publications. doi:10.1351/goldbook. ISBN 978-0-9678550-9-7. XML on-line corrected version: created by M. Nic, J. Jirat, B. Kosata; updates compiled by A. Jenkins

Надворешни врски

• Периоден систем на елементите Архивирано на 9 октомври 2007 г. — портал „Хемија“ (македонски)
• Videos for each element by the University of Nottingham
• "Chemical Elements", In Our Time, BBC Radio 4 discussion with Paul Strathern, Mary Archer and John Murrell (25 May 2000)