Ein chemisches Element ist eine reine chemische Substanz, die aus einem Typ des Atoms besteht, das durch seine Atomnummer bemerkenswert ist, die die Zahl von Protonen in seinem Kern ist. Vertraute Beispiele von Elementen schließen Kohlenstoff, Sauerstoff, Aluminium, Eisen, Kupfer, Gold, Quecksilber und Leitung ein.

Bezüglich des Novembers 2011 sind 118 Elemente, das letzte Wesen ununseptium 2010 identifiziert worden. Der 118 bekannten Elemente, wie man bekannt, kommen nur die ersten 98 natürlich auf der Erde vor. Dieser, 80 sind stabil, während andere radioaktiv sind, in leichtere Elemente über verschiedene Zeitskalen von Bruchteilen einer Sekunde zu Milliarden von Jahren verfallend. Jene Elemente, die natürlich auf der Erde nicht vorkommen, sind künstlich als die synthetischen Produkte von künstlichen Kernreaktionen erzeugt worden.

Wasserstoff und Helium sind bei weitem die reichlichsten Elemente im Weltall. Jedoch ist Eisen das reichlichste Element (durch die Masse) Zusammenstellung der Erde, und Sauerstoff ist das allgemeinste Element in der Kruste der Erde. Obwohl die ganze bekannte chemische Sache aus diesen Elementen zusammengesetzt wird, setzt chemische Sache selbst nur ungefähr 15 % der Sache im Weltall ein. Der Rest ist dunkle Sache, eine mysteriöse Substanz, die aus chemischen Elementen nicht zusammengesetzt wird, da es an Protonen, Neutronen oder Elektronen Mangel hat.

denkt, sind die chemischen Elemente durch verschiedene kosmische Prozesse, einschließlich Wasserstoffs, Heliums (und kleinere Beträge von Lithium, Beryllium und Bor) geschaffen während des Urknalls und kosmischen Strahls spallation erzeugt worden. Produktion von schwereren Elementen, von Kohlenstoff bis die sehr schwersten Elemente, den Erlös durch stellaren nucleosynthesis, und wurden diese für das spätere Sonnensystem und die planetarische Bildung durch supernovae bereitgestellt, die diese Elemente in den Raum sprengen. Der hohe Überfluss an Sauerstoff, Silikon und Eisen auf der Erde widerspiegelt ihre allgemeine Produktion in solchen Sternen, nachdem die leichteren gasartigen Elemente und ihre Zusammensetzungen abgezogen worden sind. Während die meisten Elemente allgemein als stabil angesehen werden, kommt ein kleiner Betrag der natürlichen Transformation eines Elements zu einem anderen auch in der Gegenwart, durch den Zerfall von radioaktiven Elementen sowie anderen natürlichen Kernprozessen vor.

Relativ reine Proben von isolierten Elementen sind in der Natur ungewöhnlich. Während alle 98 natürlich vorkommenden Elemente in Mineralproben von der Kruste der Erde identifiziert worden sind, nur eine kleine Minderheit von Elementen werden als erkennbare, relative reine Minerale gefunden. Unter den allgemeineren von solchen "heimischen Elementen" sind Kupfer, Silber, Gold, Kohlenstoff (als Kohle, Grafit oder Diamanten), Schwefel und Quecksilber. Alle außer einigen der trägesten Elemente, wie edles Benzin und edle Metalle, werden gewöhnlich auf der Erde in der chemisch vereinigten Form als chemische Zusammensetzungen gefunden. Während ungefähr 32 der chemischen Elemente auf der Erde in der heimischen ungebundenen Form vorkommen, kommen die meisten von diesen als Mischungen vor. Zum Beispiel ist atmosphärische Luft in erster Linie eine Mischung des Stickstoffs, Sauerstoff und Argon, und heimische feste Elemente kommen in der Legierung, wie die von Eisen und Nickel vor.

Wenn zwei verschiedene Elemente mit den durch chemische Obligationen zusammengehaltenen Atomen chemisch verbunden werden, wird das Ergebnis eine chemische Zusammensetzung genannt. Zwei Drittel der chemischen Elemente kommen auf der Erde nur als Zusammensetzungen, und im restlichen Drittel vor, häufig sind die zusammengesetzten Formen des Elements am üblichsten. Chemische Zusammensetzungen können aus Elementen zusammengesetzt werden, die in genauen Verhältnissen der ganzen Zahl von Atomen, als in Wasser, Tabellensalz und Mineralen als Quarz, Kalkspat und einige Erze verbunden sind. Jedoch läuft das chemische Abbinden von vielen Typen von Elementen auf kristallene Festkörper und metallische Legierung hinaus, für die genaue chemische Formeln nicht bestehen.

Die Geschichte der Entdeckung und der Gebrauch der Elemente haben mit primitiven menschlichen Gesellschaften begonnen, die heimische Elemente wie Kupfer und Gold gefunden haben, und (smelted) Eisen und einige andere Metalle von ihren Erzen herausgezogen haben. Alchimisten und Chemiker haben nachher noch viele mit fast allen natürlich vorkommenden vor 1900 bekannten Elementen identifiziert. Die Eigenschaften der chemischen Elemente werden häufig mit dem Periodensystem zusammengefasst, das die Elemente durch die Erhöhung der Atomnummer in Reihen ("Perioden") in der die Säulen ("Gruppen") Anteil organisiert, der ("periodische") physische und chemische Eigenschaften wiederkehrt. Entweder in seinen reinen Formen, oder in verschiedenen chemischen Zusammensetzungen oder Mischungen hat fast jedes Element mindestens einen wichtigen menschlichen Nutzen. Bis auf kurze halbgelebte radioaktive Elemente sind alle Elemente industriell, die meisten zu hohen Graden der Reinheit verfügbar.

Ungefähr zwei Dutzende der Elemente sind für verschiedene Arten des biologischen Lebens notwendig. Seltenste Elemente auf der Erde sind durch das Leben nicht erforderlich (Ausnahmen, die Selen und Jod sind), während einige ziemlich allgemeine (Aluminium und Titan) nicht verwendet werden. Die meisten Organismen teilen Element-Bedürfnisse mit einigen Unterschieden. Zum Beispiel verwenden Ozeanalgen Brom, aber Landwerke und Tiere scheinen, niemanden zu brauchen, und alle Tiere verlangen Natrium, aber einige Werke tun nicht. Gerade sechs Elemente — Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Kalzium und Phosphor — setzen fast 99 % der Masse eines menschlichen Körpers zusammen (sieh Zusammensetzung des menschlichen Körpers für eine ganze Liste). Zusätzlich zu den sechs Hauptelementen, die den grössten Teil des menschlichen Körpers zusammensetzen, verlangen Menschen Verbrauch von noch mindestens einem Dutzend Elementen in der Form von bestimmten chemischen Zusammensetzungen.

Beschreibung

Die leichtesten von den chemischen Elementen sind Wasserstoff und Helium, beide, die durch den Urknall nucleosynthesis während der ersten 20 Minuten des Weltalls in einem Verhältnis ungefähr 3:1 durch die Masse (ungefähr 12:1 durch die Zahl von Atomen) geschaffen sind. Fast alle anderen Elemente, die in der Natur, einschließlich etwas weiteren Wasserstoffs und Heliums gefunden sind, geschaffen seitdem, wurden durch den verschiedenen natürlich oder (zuweilen) künstliche Methoden von nucleosynthesis gemacht. Auf der Erde werden kleine Beträge von neuen Atomen in nucleogenic Reaktionen, oder in Cosmogenic-Prozessen, wie kosmischer Strahl spallation natürlich erzeugt. Neue Atome werden auch auf der Erde als radiogenic Tochter-Isotope von andauernden radioaktiven Zerfall-Prozessen wie Alpha-Zerfall, Beta-Zerfall, spontane Spaltung, Traube-Zerfall und andere seltenere Weisen des Zerfalls natürlich erzeugt.

Der 98 natürlich vorkommenden Elemente, wie man alles betrachtet, sind diejenigen mit Atomnummern 1 bis 40 stabil. Elemente mit Atomnummern 41 bis 82 sind anscheinend stabil (außer dem Technetium, Element 43 und Promethium, Element 61, die nicht stabil), aber theoretisch nicht stabil, und so vielleicht mild radioaktiv sind. Die Halbwertzeiten von Elementen 41 bis 82 sind jedoch so lang, dass ihr radioaktiver Zerfall noch durch das Experiment entdeckt werden muss. Diese "theoretischen Radionuklide" haben Halbwertzeiten, die mindestens 100 Millionen Male länger sind als das geschätzte Alter des Weltalls. Elemente mit Atomnummern 83 bis 98 sind zum Punkt nicht stabil, dass ihr radioaktiver Zerfall entdeckt werden kann. Einige dieser Elemente, namentlich Thorium (Atomnummer 90) und Uran (Atomnummer 92), haben ein oder mehr Isotope mit Halbwertzeiten lange genug, um als Reste des explosiven stellaren nucleosynthesis zu überleben, der die schweren Elemente vor der Bildung unseres Sonnensystems erzeugt hat. Zum Beispiel, in mehr als 1.9 Jahren, die mehr als eine Milliarde Male länger sind als der Strom, hat Alter des Weltalls geschätzt, Wismut 209 (Atomnummer 83) hat die längste bekannte Alpha-Zerfall-Halbwertzeit jedes natürlich vorkommenden Elements. Die sehr schwersten Elemente (diejenigen außer dem Kalifornium, Atomnummer 98) erleben radioaktiven Zerfall mit so kurzen Halbwertzeiten, dass sie in der Natur nicht vorkommen und haben, um synthetisiert zu werden.

Bezüglich 2010 gibt es 118 bekannte Elemente (in diesem Zusammenhang, "bekannt" bedeutet beobachtet ganz gut sogar von gerade einigen Zerfall-Produkten, um von jedem anderen Element unterschieden worden zu sein). Dieser 118 Elemente, 98 kommen natürlich auf der Erde vor. Zehn von diesen kommen in äußersten Spur-Mengen vor: Technetium, Atomnummer 43; Promethium, Nummer 61; Astat, Nummer 85; Franzium, Nummer 87; Neptunium, Nummer 93; Plutonium, Nummer 94; Americium, Nummer 95; curium, Nummer 96; Berkelium, Nummer 97; und Kalifornium, Nummer 98. Diese 98 Elemente sind im Weltall auf freiem Fuß, in den Spektren von Sternen und auch supernovae entdeckt worden, wo kurzlebige radioaktive Elemente kürzlich gemacht werden. Die ersten 98 Elemente sind direkt auf der Erde als primordiale Nuclides-Gegenwart von der Bildung des Sonnensystems, oder als natürlich vorkommende Spaltung oder Umwandlungsprodukte von Uran und Thorium entdeckt worden.

Die restlichen 24 schwereren Elemente, nicht gefunden heute entweder auf der Erde oder in astronomischen Spektren, sind künstlich abgeleitet worden. Alle schweren Elemente, die allein durch künstliche Mittel abgeleitet werden, sind mit sehr kurzen Halbwertzeiten radioaktiv; wenn irgendwelche Atome dieser Elemente bei der Bildung der Erde da gewesen sind, werden sie äußerst wahrscheinlich bereits verfallen sein, und wenn Gegenwart in novae, in Mengen gewesen sind, die zu klein sind, um bemerkt worden zu sein. Technetium war das erste angeblich nichtnatürlich vorkommende Element, das 1937 zu synthetisieren ist, obwohl Spur-Beträge des Technetiums in der Natur seitdem gefunden worden sind (und auch das Element natürlich 1925 entdeckt worden sein kann). Dieses Muster der künstlichen Produktion und späteren natürlichen Entdeckung ist mit mehreren anderen radioaktiven natürlich vorkommenden seltenen Elementen wiederholt worden.

Listen der Elemente sind namentlich, durch das Symbol, durch die Atomnummer, durch die Dichte, durch den Schmelzpunkt, und durch den Siedepunkt sowie die Ionisationsenergien der Elemente verfügbar. Die nuclides von stabilen und radioaktiven Elementen sind auch als eine Liste von nuclides verfügbar, der durch die Länge der Halbwertzeit für diejenigen sortiert ist, die nicht stabil sind. Einer der günstigsten, und sicher die traditionellste Präsentation der Elemente, ist in der Form des Periodensystems, der Gruppenelemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften (und gewöhnlich auch ähnlichen elektronischen Strukturen) zusammen.

Atomnummer

Die Atomnummer eines Elements ist der Zahl von Protonen gleich, die das Element definiert. Zum Beispiel enthalten alle Kohlenstoff-Atome 6 Protone in ihrem Kern; so ist die Atomnummer von Kohlenstoff 6. Kohlenstoff-Atome können verschiedene Zahlen von Neutronen haben; Atome desselben Elements, das verschiedene Zahlen von Neutronen hat, sind als Isotope des Elements bekannt.

Die Zahl von Protonen im Atomkern bestimmt auch seine elektrische Anklage, die der Reihe nach die Zahl von Elektronen des Atoms in seinem nichtionisierten Staat bestimmt. Die Elektronen werden in atomare orbitals gelegt, die die verschiedenen chemischen Eigenschaften des Atoms bestimmen. Die Zahl von Neutronen in einem Kern hat gewöhnlich sehr wenig Wirkung auf chemische Eigenschaften eines Elements (außer im Fall von Wasserstoff und schwerem Wasserstoff). So haben alle Kohlenstoff-Isotope fast identische chemische Eigenschaften, weil sie alle sechs Protone und sechs Elektronen haben, wenn auch sich Kohlenstoff-Atome in der Zahl von Neutronen unterscheiden können. Es ist aus diesem Grund, dass Atomnummer aber nicht Massenzahl oder Atomgewicht als die sich identifizierende Eigenschaft eines chemischen Elements betrachtet werden.

Das Symbol für die Atomnummer ist Z.

Atom-Massen- und Atomgewicht

Die Massenzahl eines Elements, A, ist die Zahl von Nukleonen (Protone und Neutronen) im Atomkern. Verschiedene Isotope eines gegebenen Elements sind durch ihre Massenzahlen bemerkenswert, die als ein Superindex linker Hand Seite des Atomsymbols (z.B, U) herkömmlich geschrieben werden. Die Massenzahl ist immer eine einfache ganze Zahl und hat Einheiten von "Nukleonen". Ein Beispiel des Gebrauches einer Massenzahl ist "Magnesium 24", der 24 Nukleonen (12 Protone und 12 Neutronen) hat.

Wohingegen die Massenzahl einfach die Gesamtzahl von Neutronen und Protonen aufzählt und so ein natürlicher (oder ganz) Zahl ist, ist die Atommasse eines einzelnen Isotops eine reelle Zahl. Im Allgemeinen unterscheidet es sich im Wert, wenn ausgedrückt, in u für einen gegebenen nuclide (oder Isotop) ein bisschen von der Massenzahl, da die Masse der Protone und Neutronen nicht genau 1 u ist, tragen die Elektronen einen kleineren Anteil zur Atommasse bei, weil Neutronzahl Protonenzahl, und (schließlich) wegen der Kernbindungsenergie überschreitet. Zum Beispiel ist das Atomgewicht des Chlors 35 zu fünf positiven Ziffern 34.969 u, und dieses des Chlors 37 ist 36.966 u. Jedoch ist die Atommasse in u von reinen Isotop-Atomen (immer innerhalb von 1 %) zu seiner einfachen Massenzahl ziemlich nah. Die einzige Ausnahme zur Atommasse eines Isotop-Atoms, das nicht eine natürliche Zahl ist, ist C, der eine Masse genau 12 definitionsgemäß hat, weil u als 1/12 der Masse eines freien neutralen Kohlenstoff 12 Atom im Boden-Staat definiert wird.

Die Verhältnisatommasse (historisch und allgemein auch genannt "Atomgewicht") eines Elements ist der Durchschnitt der Atommassen von Isotopen ganzen chemischen Elements, wie gefunden, in einer besonderen Umgebung, die durch den isotopic Überfluss, hinsichtlich der Atommasseneinheit (u) beschwert ist. Diese Zahl kann ein Bruchteil sein, der keiner ganzen Zahl wegen des Mittelwertbildungsprozesses nah ist. Zum Beispiel ist die Verhältnisatommasse des Chlors 35.453 u, der sich außerordentlich von einer ganzen Zahl unterscheidet wegen, eines Durchschnitts des 76-%-Chlors 35 und 24 %-Chlor 37 gemacht zu werden. Wann auch immer sich ein Verhältnisatommassenwert durch mehr als 1 % von einer ganzen Zahl unterscheidet, ist es wegen dieser Mittelwertbildungswirkung, die sich aus bedeutenden Beträgen von mehr als einem Isotop ergibt, das natürlich in der Probe des fraglichen Elements da ist.

Isotope

Isotope sind Atome desselben Elements (d. h. mit derselben Zahl von Protonen in ihrem Atomkern), aber verschiedene Zahlen von Neutronen zu haben. Meiste (66 94) natürlich vorkommende Elemente haben mehr als ein stabiles Isotop. So, zum Beispiel, gibt es drei Hauptisotope von Kohlenstoff. Alle Kohlenstoff-Atome haben 6 Protone im Kern, aber sie können entweder 6, 7, oder 8 Neutronen haben. Da die Massenzahlen von diesen 12, 13 und 14 beziehungsweise sind, sind die drei Isotope von Kohlenstoff als Kohlenstoff 12, Kohlenstoff 13 und Kohlenstoff 14 bekannt, häufig zu C, C, und C abgekürzt. Der Kohlenstoff im täglichen Leben und in der Chemie ist eine Mischung von C, C, und (ein sehr kleiner Bruchteil) C Atome.

Außer im Fall von den Isotopen von Wasserstoff (die sich außerordentlich von einander in der Verhältnismasse — genug unterscheiden, um chemische Effekten zu verursachen) sind die Isotope der verschiedenen Elemente normalerweise chemisch fast von einander nicht zu unterscheidend.

Alle Elemente haben einige Isotope, die (Radioisotope) radioaktiv sind, obwohl nicht alle diese Radioisotope natürlich vorkommen. Die Radioisotope verfallen normalerweise in andere Elemente nach dem Ausstrahlen eines Alphas oder Beta-Partikel. Wenn ein Element Isotope hat, die nicht radioaktiv sind, werden sie "stabil" genannt. Alle bekannten stabilen Isotope kommen natürlich vor (sieh primordiales Isotop). Die vielen Radioisotope, die in der Natur nicht gefunden werden, sind davon charakterisiert worden, künstlich gemacht zu werden. Bestimmte Elemente haben keine stabilen Isotope und werden nur radioaktiver Isotope zusammengesetzt: Spezifisch sind die Elemente ohne irgendwelche stabilen Isotope Technetium (Atomnummer 43), Promethium (Atomnummer 61), und alle beobachteten Elemente mit Atomnummern, die größer sind als 82.

Der 80 Elemente mit mindestens einem stabilem Isotop, 26 haben nur ein stabiles Isotop, und die Mittelzahl von stabilen Isotopen für die 80 stabilen Elemente ist 3.1 stabile Isotope pro Element. Die größte Zahl von stabilen Isotopen, die für ein Element vorkommen, ist 10 (für Dose, Element 50).

Allotropes

Atome von reinen Elementen können zu einander chemisch auf mehr als eine Weise verpfänden, dem reinen Element erlaubend, in vielfachen Strukturen (spacial Maßnahmen von Atomen), bekannt als allotropes zu bestehen, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden. Zum Beispiel kann Kohlenstoff als Diamant gefunden werden, der eine vierflächige Struktur um jedes Kohlenstoff-Atom hat; Grafit, der Schichten von Kohlenstoff-Atomen mit einer sechseckigen Struktur aufgeschobert aufeinander hat; graphene, der eine einzelne Schicht des Grafits ist, der unglaublich stark ist; fullerenes, die fast kugelförmige Gestalten haben; und Kohlenstoff nanotubes, die Tuben mit einer sechseckigen Struktur sind (können sich sogar diese von einander in elektrischen Eigenschaften unterscheiden). Die Fähigkeit zu einem Element, um in einer von vielen Strukturformen zu bestehen, ist als 'allotropy' bekannt.

Der Standardstaat oder Bezugsstaat, eines Elements wird als sein thermodynamisch der grösste Teil des stabilen Zustands an 1 Bar bei einer gegebenen Temperatur (normalerweise an 298.15 K) definiert. In thermochemistry wird ein Element definiert, um einen enthalpy der Bildung der Null in seinem Standardstaat zu haben. Zum Beispiel ist der Bezugsstaat für Kohlenstoff Grafit, weil es stabiler ist als der andere allotropes.

Eigenschaften

Mehrere Arten von beschreibenden Kategorisierungen können weit gehend auf die Elemente, einschließlich der Rücksicht ihrer allgemeinen physischen und chemischen Eigenschaften, ihrer Staaten der Sache unter vertrauten Bedingungen, ihrem Schmelzen und Siedepunkten, ihren Dichten, ihre Kristallstrukturen als Festkörper und ihre Ursprünge angewandt werden.

Allgemeine Eigenschaften

Mehrere Begriffe werden allgemein gebraucht, um die allgemeinen physischen und chemischen Eigenschaften der chemischen Elemente zu charakterisieren. Eine erste Unterscheidung ist zwischen den Metallen, die sogleich Elektrizität und die Nichtmetalle führen, die nicht, mit einer kleinen Gruppe (der metalloids) tun, Zwischeneigenschaften habend, häufig sich als Halbleiter benehmend.

Eine mehr raffinierte Klassifikation wird häufig in farbigen Präsentationen des Periodensystems gezeigt; dieses System schränkt die Begriffe "Metall" und "Nichtmetall" zu nur sicherem in weit gehender definierten Metallen und Nichtmetallen ein, zusätzliche Begriffe für bestimmte Sätze von weit gehender angesehenen Metallen und Nichtmetallen hinzufügend. Die Version dieser Klassifikation, die in den Periodensystemen verwendet ist, präsentiert hier schließt ein: actinides, alkalische Metalle, alkalische Erdmetalle, Halogene, lanthanides, Postübergang-Metalle (oder "andere Metalle"), metalloids, edles Benzin, Nichtmetalle (oder "andere Nichtmetalle"), und Übergang-Metalle. In diesem System sind die alkalischen Metalle, alkalische Erdmetalle, und Übergang-Metalle, sowie der lanthanides und der actinides, spezielle Gruppen der in einem breiteren Sinn angesehenen Metalle. Ähnlich sind die Halogene und das edle Benzin Nichtmetalle, die im breiteren Sinn angesehen sind. In einigen Präsentationen sind die Halogene mit dem als ein metalloid identifizierten Astat nicht bemerkenswert, und andere haben sich als Nichtmetalle identifiziert.

Staaten der Sache

Eine andere allgemein verwendete grundlegende Unterscheidung unter den Elementen ist ihr Staat der Sache (Phase), fest, Flüssigkeit oder Benzin, bei einer ausgewählten Standardtemperatur und Druck (STP). Die meisten Elemente sind Festkörper bei herkömmlichen Temperaturen und atmosphärischem Druck, während mehrere Benzin sind. Nur Brom und Quecksilber sind Flüssigkeiten an 0 Grad Celsius (32 Grad Fahrenhei) und normaler atmosphärischer Druck; Cäsium und Gallium sind Festkörper bei dieser Temperatur, aber schmelzen an 28.4 °C (83.2 °F) und 29.8 °C (85.6 °F) beziehungsweise.

Das Schmelzen und Siedepunkte

Das Schmelzen und Siedepunkte, die normalerweise in Grad Celsius an einem Druck einer Atmosphäre ausgedrückt sind, wird im Charakterisieren der verschiedenen Elemente allgemein verwendet. Während bekannt, für die meisten Elemente, entweder oder beide dieser Maße ist noch für einige der radioaktiven in nur winzigen Mengen verfügbaren Elemente unentschieden. Da Helium eine Flüssigkeit sogar an der absoluten Null am atmosphärischen Druck bleibt, hat es nur einen Siedepunkt und nicht einen Schmelzpunkt in herkömmlichen Präsentationen.

Dichten

Die Dichte bei einer ausgewählten Standardtemperatur und Druck (STP) wird oft im Charakterisieren der Elemente verwendet. Dichte wird häufig in Grammen pro Kubikzentimeter (g/cm) ausgedrückt. Da mehrere Elemente Benzin bei allgemein gestoßenen Temperaturen sind, werden ihre Dichten gewöhnlich für ihre gasartigen Formen festgesetzt; wenn verflüssigt oder konsolidiert, haben die gasartigen Elemente denjenigen der anderen Elemente ähnliche Dichten.

Wenn ein Element allotropes mit verschiedenen Dichten hat, wird ein vertretender allotrope normalerweise in zusammenfassenden Präsentationen ausgewählt, während Dichten für jeden allotrope festgesetzt werden können, wo mehr Detail zur Verfügung gestellt wird. Zum Beispiel haben die drei vertrauten allotropes von Kohlenstoff (amorpher Kohlenstoff, Grafit und Diamant) Dichten 1.8-2.1, 2.267, und 3.515 g/cm beziehungsweise.

Kristallstrukturen

Die Elemente haben bis heute studiert, weil feste Proben acht Arten von Kristallstrukturen haben: kubisch, Körper - kubisch, flächenzentriert kubisch, sechseckig, monoklin, orthorhombic, rhombohedral, und tetragonal. Für einige der synthetisch erzeugten transuranic Elemente sind verfügbare Proben zu klein gewesen, um Kristallstrukturen zu bestimmen.

Ereignis und Ursprung auf der Erde

Chemische Elemente können auch durch ihren Ursprung auf der Erde mit den ersten 98 kategorisiert werden, die betrachtet sind natürlich vorzukommen, während diejenigen mit Atomnummern darüber hinaus 98 nur künstlich als die synthetischen Produkte von künstlichen Kernreaktionen erzeugt worden sind.

Der 98 natürlich vorkommenden Elemente, 84 werden betrachtet, primordial und entweder stabil zu sein, oder metastable (anscheinend stabil, aber theoretisch nicht stabil, oder radioaktiv). Die restlichen 14 natürlich vorkommenden Elemente besitzen Hälfte von für sie zu kurzen Leben, um am Anfang des Sonnensystems da gewesen zu sein, und werden deshalb betrachtet, vergängliche Elemente zu sein. Dieser 14 vergänglichen Elemente, 7 (Polonium, Astat, radon, Franzium, Radium, Actinium und Protactinium) sind relativ allgemeine Zerfall-Produkte des Thoriums, Urans und Plutoniums. Die restlichen 7 vergänglichen Elemente (Technetium, Promethium, Neptunium, Americium, curium, Berkelium und Kalifornium) kommen nur selten, als Produkte von seltenen Kernreaktionsprozessen von Uran oder anderen schweren Elementen vor.

Elemente mit Atomnummern 1 bis 40 sind der ganze Stall, während diejenigen mit Atomnummern 41 bis 82 (außer dem Technetium und Promethium) metastable sind. Die Halbwertzeiten dieser metastable "theoretische Radionuklide" sind so lang (mindestens 100 Millionen Male länger als das geschätzte Alter des Weltalls), dass ihr radioaktiver Zerfall noch durch das Experiment entdeckt werden muss. Elemente mit Atomnummern 83 bis 98 sind zum Punkt nicht stabil, dass ihr radioaktiver Zerfall entdeckt werden kann. Einige dieser Elemente, namentlich Thorium (Atomnummer 90) und Uran (Atomnummer 92), haben ein oder mehr Isotope mit Halbwertzeiten lange genug, um als Reste des explosiven stellaren nucleosynthesis zu überleben, der die schweren Elemente vor der Bildung unseres Sonnensystems erzeugt hat. Zum Beispiel, in mehr als 1.9 Jahren, die mehr als eine Milliarde Male länger sind als der Strom, hat Alter des Weltalls geschätzt, Wismut 209 (Atomnummer 83) hat die längste bekannte Alpha-Zerfall-Halbwertzeit jedes natürlich vorkommenden Elements. Die sehr schwersten Elemente (diejenigen außer dem Kalifornium, Atomnummer 98) erleben radioaktiven Zerfall mit so kurzen Halbwertzeiten, dass sie in der Natur nicht vorkommen und haben, um synthetisiert zu werden.

Das Periodensystem

Die Eigenschaften der chemischen Elemente werden häufig mit dem Periodensystem zusammengefasst, das stark und elegant die Elemente durch die Erhöhung der Atomnummer in Reihen ("Perioden") in der die Säulen ("Gruppen") Anteil organisiert, der ("periodische") physische und chemische Eigenschaften wiederkehrt. Der aktuelle Standardtisch enthält 118 ratifizierte Elemente bezüglich am 10. April 2010.

Obwohl frühere Vorgänger zu dieser Präsentation bestehen, wird seine Erfindung allgemein dem russischen Chemiker Dmitri Mendeleev 1869 kreditiert, der den Tisch beabsichtigt hat, um wiederkehrende Tendenzen in den Eigenschaften der Elemente zu illustrieren. Das Lay-Out des Tisches ist raffiniert und mit der Zeit erweitert worden, weil neue Elemente entdeckt worden sind, und neue theoretische Modelle entwickelt worden sind, um chemisches Verhalten zu erklären.

Der Gebrauch des Periodensystems ist jetzt innerhalb der akademischen Disziplin der Chemie allgegenwärtig, ein äußerst nützliches Fachwerk zur Verfügung stellend, um alle viele verschiedenen Formen des chemischen Verhaltens zu klassifizieren, zu systematisieren und zu vergleichen. Die Tabelle hat auch breite Anwendung in Physik, Geologie, Biologie, Material-Wissenschaft, Technik, Landwirtschaft, Medizin, Nahrung, Umweltgesundheit und Astronomie gefunden. Seine Grundsätze sind in der chemischen Technik besonders wichtig.

Nomenklatur und Symbole

Die verschiedenen chemischen Elemente werden durch ihre einzigartigen Atomnummern, durch ihre akzeptierten Namen, und durch ihre Symbole formell identifiziert.

Atomnummern

Die bekannten Elemente haben Atomnummern von 1 bis 118, herkömmlich präsentiert als Arabische Ziffern. Da die Elemente einzigartig sequenced durch die Atomnummer herkömmlich vom niedrigsten bis höchsten sein können (als in einem Periodensystem), werden Sätze von Elementen manchmal durch solche Notation wie "durch", "darüber hinaus", oder "von... bis", als in "durch Eisen", "außer Uran", oder "vom Lanthan bis Lutetium" angegeben. Die Begriffe "Licht" und "schwer" werden manchmal auch informell gebraucht, um Verhältnisatomnummern anzuzeigen (nicht Dichten!), als in "leichter als Kohlenstoff" oder "schwerer als Leitung", obwohl technisch das Gewicht oder die Masse von Atomen eines Elements (ihre Atomgewichte oder Atommassen) monotonically mit ihren Atomnummern nicht immer vergrößern.

Elementnamen

Das Namengeben von verschiedenen als Elemente jetzt bekannten Substanzen geht der Atomtheorie der Sache voran, weil Namen lokal durch verschiedene Kulturen zu verschiedenen Mineralen, Metallen, Zusammensetzungen, Legierung, Mischungen und anderen Materialien gegeben wurden, obwohl zurzeit es nicht bekannt war, welche Chemikalien Elemente waren, und der sich vergleicht. Da sie als Elemente identifiziert wurden, wurden die vorhandenen Namen für alt bekannte Elemente (z.B, Gold, Quecksilber, Eisen) in den meisten Ländern behalten. Nationale Unterschiede sind über die Namen von Elementen entweder für die Bequemlichkeit, die Sprachannehmlichkeiten oder für den Nationalismus erschienen. Für einige veranschaulichende Beispiele: Deutsche Sprecher verwenden "Wasserstoff" (Wassersubstanz) für "Wasserstoff", "Sauerstoff" (saure Substanz) für "Sauerstoff" und "Stickstoff" (Substanz erstickend), für "den Stickstoff", während Englisch und einige romanische Sprachen "Natrium" für "natrium" und "Kalium" für "kalium" verwenden, und die Franzosen, Italiener, Griechen, Portugiesen und Polen "azote/azot/azoto" (von Wurzeln bevorzugen, die "kein Leben" bedeuten) für "den Stickstoff".

Zum Zwecke der internationalen Kommunikation und des Handels werden die offiziellen Namen der chemischen Elemente sowohl alt als auch mehr kürzlich anerkannt von der Internationalen Vereinigung der Reinen und Angewandten Chemie (IUPAC) entschieden, der sich für eine Art internationale englische Sprache entschieden hat, sich auf traditionelle englische Namen stützend, selbst wenn ein chemisches Symbol eines Elements auf einem Latein oder anderem traditionellem Wort basiert, zum Beispiel "Gold" aber nicht "aurum" als der Name für das 79. Element (Au) annehmend. IUPAC bevorzugt die britischen Rechtschreibungen "Aluminium" und "Cäsium" über die amerikanischen Rechtschreibungen "Aluminium" und "Cäsium" und der amerikanische "Schwefel" über den britischen "Schwefel". Jedoch haben Elemente, die praktisch sind, um in großen Mengen in vielen Ländern häufig noch zu verkaufen, nationale Namen lokal verwendet, und Länder, deren nationale Sprache das lateinische Alphabet nicht verwendet, werden wahrscheinlich die IUPAC Elementnamen verwenden.

Gemäß IUPAC sind chemische Elemente nicht Eigennamen in Englisch; folglich wird der volle Name eines Elements in Englisch, selbst wenn abgeleitet aus einem Eigennamen, als im Kalifornium und Einsteinium nicht alltäglich kapitalisiert. Isotop-Namen von chemischen Elementen werden auch, wenn ausgeschrieben, z.B, Kohlenstoff 12 oder Uran 235 unkapitalisiert. Chemische Element-Symbole werden immer (sieh unten) kapitalisiert.

In der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts sind Physik-Laboratorien fähig geworden, Kerne von chemischen Elementen mit Halbwertzeiten zu erzeugen, die für einen merklichen Betrag von ihnen zu kurz sind, um jederzeit zu bestehen. Diese werden auch durch IUPAC genannt, der allgemein den vom Entdecker gewählten Namen annimmt. Diese Praxis kann zur umstrittenen Frage führen, deren Forschungsgruppe wirklich ein Element, eine Frage entdeckt hat, die verzögert hat, Elemente mit der Atomnummer 104 und höher eine längere Zeit zu nennen. (Sieh Element Meinungsverschiedenheit nennen).

Vorgänger solcher Meinungsverschiedenheiten haben den nationalistischen namings von Elementen gegen Ende des 19. Jahrhunderts eingeschlossen. Zum Beispiel wurde Lutetium in der Verweisung nach Paris, Frankreich genannt. Die Deutschen haben sich dagegen gesträubt, Namengeben-Rechte zu den Franzosen aufzugeben, häufig es cassiopeium nennend. Ähnlich hat der britische Entdecker von Niobium es ursprünglich columbium in der Verweisung auf die Neue Welt genannt. Es wurde umfassend als solcher durch amerikanische Veröffentlichungen vor der internationalen Standardisierung verwendet.

Chemische Symbole

Spezifische chemische Elemente

Bevor Chemie eine Wissenschaft geworden ist, hatten Alchimisten geheimnisvolle Symbole für beide Metalle und allgemeine Zusammensetzungen entworfen. Diese wurden jedoch als Abkürzungen in Diagrammen oder Verfahren verwendet; es gab kein Konzept von Atomen, die sich verbinden, um Moleküle zu bilden. Mit seinen Fortschritten in der Atomtheorie der Sache hat John Dalton seine eigenen einfacheren Symbole ausgedacht, die auf Kreisen gestützt sind, die verwendet werden sollten, um Moleküle zu zeichnen.

Das aktuelle System der chemischen Notation wurde von Berzelius erfunden. In diesem typografischen System werden chemische Symbole als bloße Abkürzungen nicht verwendet - obwohl jeder aus Briefen des lateinischen Alphabetes besteht - sind sie Symbole, die beabsichtigt sind, um von Völkern aller Sprachen und Alphabete verwendet zu werden. Die ersten von diesen Symbolen waren beabsichtigt, um völlig universal zu sein; seitdem Latein die gemeinsame Sprache der Wissenschaft damals war, waren sie Abkürzungen, die auf den lateinischen Namen von Metallen gestützt sind - Cu kommt aus Cuprum, Fe kommt aus Ferrum, Ag von Argentum. Den Symbolen wurde von einer Periode (Schlusspunkt) nicht gefolgt, wie Abkürzungen waren. Später wurden chemische Elemente auch einzigartige chemische Symbole zugeteilt, die auf dem Namen des Elements, aber nicht notwendigerweise in Englisch gestützt sind. Zum Beispiel hat Natrium das chemische Symbol 'Na' nach dem lateinischen natrium. Dasselbe gilt für "W" (Wolfram) für das Wolfram, "Fe" (ferrum) für Eisen, "Hg" (hydrargyrum) für Quecksilber, "Sn" (stannum) für Dose, "K" (kalium) für Kalium, "Au" (aurum) für Gold, "Ag" (argentum) für Silber, "Pb" (plumbum) für die Leitung, "Cu" (Cuprum) für Kupfer und "Sb" (stibium) für das Antimon.

Chemische Symbole werden international verstanden, als Elementnamen eventuell übersetzt werden müssten. Es gibt manchmal Unterschiede; zum Beispiel haben die Deutschen "J" statt "I" für das Jod verwendet, so wäre der Charakter mit einer Römischen Ziffer nicht verwirrt.

Der erste Brief eines chemischen Symbols wird immer, als in den vorhergehenden Beispielen kapitalisiert, und die nachfolgenden Briefe sind falls etwa, immer untere Umschaltung (kleine Briefe). So sind die Symbole für das Kalifornium oder Einsteinium Cf und Es.

Allgemeine chemische Symbole

Es gibt auch Symbole für die Reihe von chemischen Elementen für vergleichende Formeln. Das ist ein Großbuchstabe in der Länge, und die Briefe werden so vorbestellt ihnen wird nicht erlaubt, für die Namen von spezifischen Elementen gegeben zu werden. Zum Beispiel, "X" wird verwendet, um eine variable Gruppe unter einer Klasse von Zusammensetzungen anzuzeigen (obwohl gewöhnlich ein Halogen), während "R" für einen Radikalen verwendet wird, eine zusammengesetzte Struktur wie eine Kohlenwasserstoff-Kette bedeutend. Der Brief "Q" wird für "die Hitze" in einer chemischen Reaktion vorbestellt. "Y" wird auch häufig als ein allgemeines chemisches Symbol verwendet, obwohl es auch das Symbol von Yttrium ist. "Z" wird auch oft als eine allgemeine variable Gruppe verwendet. "L" wird verwendet, um einen allgemeinen ligand in der anorganischen und organometallic Chemie zu vertreten. "M" wird auch häufig im Platz eines allgemeinen Metalls verwendet. Mindestens ein zusätzliches, zweistelliges allgemeines chemisches Symbol ist auch im informellen Gebrauch, "Ln" für jedes lanthanide Element.

Isotop-Symbole

Isotope sind durch die Atommassenzahl (Gesamtprotone und Neutronen) für ein besonderes Isotop eines Elements mit dieser mit dem Symbol des sachdienlichen Elements verbundenen Zahl bemerkenswert. IUPAC bevorzugt, dass Isotop-Symbole in der hochgestellten Notation, wenn praktisch, zum Beispiel C und U geschrieben werden. Jedoch werden andere Notationen, wie Kohlenstoff 12 und Uran 235, oder C-12 und U-235, auch verwendet.

Als ein spezieller Fall werden die drei natürlich vorkommenden Isotope des Element-Wasserstoffs häufig als H für H (protium), D für H (schwerer Wasserstoff) und T für H (Tritium) angegeben. Diese Tagung ist leichter, in chemischen Gleichungen zu verwenden, das Bedürfnis ersetzend, die Massenzahl für jedes Atom auszuschreiben. Zum Beispiel kann die Formel für schweres Wasser geschrieben werden TUN statt HO.

Ursprung der Elemente

Nur ungefähr 4 % der Gesamtmasse des Weltalls werden aus Atomen oder Ionen gemacht, und so durch chemische Elemente vertreten. Dieser Bruchteil ist ungefähr 15 % der Gesamtsache, mit dem Rest der Sache (85 %), die dunkle Sache sind. Die Natur der dunklen Sache ist unbekannt, aber es wird aus Atomen von chemischen Elementen nicht zusammengesetzt, weil es keine Protone, Neutronen oder Elektronen enthält. (Der restliche Nichtsache-Teil der Masse des Weltalls wird aus der noch mysteriöseren dunklen Energie zusammengesetzt).

denkt, sind die 94 natürlich vorkommenden chemischen Elemente des Weltalls durch mindestens vier kosmische Prozesse erzeugt worden. Der grösste Teil des Wasserstoffs und Heliums im Weltall wurde primordial in den ersten paar Minuten des Urknalls erzeugt. Wie man denkt, hat das drei wiederkehrend Auftreten spätere Prozesse die restlichen Elemente erzeugt. Stellarer nucleosynthesis, ein andauernder Prozess, erzeugt alle Elemente von Kohlenstoff bis Eisen in der Atomnummer, aber wenig Lithium, Beryllium oder Bor. Elemente, die in der Atomnummer schwerer sind als Eisen so schwer wie Uran und Plutonium, werden durch Explosivstoff nucleosynthesis in Supernova und anderen erschütternden kosmischen Ereignissen erzeugt. Kosmischer Strahl spallation (Zersplitterung) von Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff ist für die Produktion von Lithium, Beryllium und Bor wichtig.

Während der frühen Phasen des Urknalls, nucleosynthesis Wasserstoffkerne ist auf die Produktion von Wasserstoff 1 (protonium, H) und Helium 4 (Er), sowie ein kleinerer Betrag von schwerem Wasserstoff (H) und sehr winzige Beträge (auf der Ordnung 10) von Lithium und Beryllium hinausgelaufen. Noch kleinere Beträge von Bor können im Urknall erzeugt worden sein, seitdem es in einigen sehr alten Sternen beobachtet worden ist, während Kohlenstoff nicht hat. Es wird allgemein zugegeben, dass keine schwereren Elemente als Bor im Urknall erzeugt wurden. Infolgedessen hat der primordiale Überfluss an Atomen (oder Ionen) aus ungefähr 75 % H, 25 % Er und schwerer 0.01-%-Wasserstoff, mit nur winzigen Spuren von Lithium, Beryllium, und vielleicht Bor bestanden. Die nachfolgende Bereicherung von galaktischem halos ist wegen stellaren nucleosynthesis und Supernova nucleosynthesis vorgekommen. Jedoch kann der Element-Überfluss im intergalaktischen Raum noch primordialen Bedingungen nah ähneln, wenn es durch einige Mittel nicht bereichert worden ist.

Auf der Erde (und anderswohin) setzen Spur-Beträge von verschiedenen Elementen fort, von anderen Elementen als Produkte von natürlichen Umwandlungsprozessen erzeugt zu werden. Diese schließen einige ein, die durch kosmische Strahlen oder andere Kernreaktionen erzeugt sind (sieh cosmogenic und nucleogenic nuclides), und andere, die als Zerfall-Produkte von langlebigem primordialem nuclides erzeugt sind. Zum Beispiel, Spur (aber feststellbar) Beträge von Kohlenstoff 14 (C) werden ständig in der Atmosphäre durch kosmische Strahlen erzeugt, die Stickstoff-Atome zusammenpressen, und Argon 40 (Ar) wird ständig durch den Zerfall des primordialen Auftretens, aber nicht stabilen Kaliums 40 (K) erzeugt. Außerdem verfallen das drei primordial Auftreten, aber radioaktiver actinides, Thorium, Uran, und Plutonium, durch eine Reihe wiederkehrend erzeugter, aber nicht stabiler radioaktiver Elemente wie Radium und radon, die vergänglich in jeder Probe dieser Metalle oder ihrer Erze oder Zusammensetzungen da sind. Sieben andere radioaktive Elemente, Technetium, Promethium, Neptunium, Americium, curium, Berkelium, und Kalifornium, kommen nur beiläufig in natürlichen Materialien, erzeugt als individuelle Atome durch die natürliche Spaltung der Kerne von verschiedenen schweren Elementen oder in anderem seltenem Kernprocessses vor.

Menschliche Technologie hat verschiedene zusätzliche Elemente außer diesen ersten 98, mit denjenigen durch die Atomnummer 118 jetzt bekannt erzeugt.

Überfluss

Der folgende Graph (bemerken Klotz-Skala), der Show-Überfluss an Elementen in unserem Sonnensystem. Der Tisch zeigt die zwölf allgemeinsten Elemente in unserer Milchstraße (geschätzt spektroskopisch), wie gemessen, in Teilen pro Million durch die Masse. Nahe gelegene Milchstraßen, die sich entlang ähnlichen Linien entwickelt haben, haben eine entsprechende Bereicherung von Elementen, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium. Die entfernteren Milchstraßen werden angesehen, als sie in der Vergangenheit erschienen sind, so scheint ihr Überfluss an Elementen näher an der primordialen Mischung. Da physische Gesetze und Prozesse üblich überall im sichtbaren Weltall jedoch scheinen, wird es erwartet, dass diese Milchstraßen ähnlichen Überfluss an Elementen ebenfalls entwickelt haben werden.

Der Überfluss an Elementen im Sonnensystem ist in Übereinstimmung mit ihrem Ursprung von nucleosynthesis im Urknall und mehreren Ahn-Supernova-Sternen. Sehr reichlicher Wasserstoff und Helium sind Produkte des Urknalls, aber die folgenden drei Elemente sind selten, seitdem sie wenig Zeit gehabt haben, um sich im Urknall zu formen, und in Sternen nicht gemacht werden (sie werden jedoch in kleinem quanties durch den Bruch von schwereren Elementen in interstellarem Staub, infolge des Einflusses durch kosmische Strahlen erzeugt). Mit Kohlenstoff beginnend, werden Elemente in Sternen durch die Zunahme von Alphateilchen (Helium-Kerne) erzeugt, auf einen abwechselnd größeren Überfluss an Elementen mit sogar Atomnummern hinauslaufend (diese sind auch stabiler). Im Allgemeinen werden solche Elemente bis zu Eisen in großen Sternen im Prozess gemacht, Supernova zu werden. Eisen 56 ist besonders üblich, da es das stabilste Element ist, das von Alphateilchen leicht gemacht (ein Produkt des Zerfalls von radioaktivem Nickel 56 seiend, schließlich von 14 Helium-Kernen gemacht werden kann). Elemente, die schwerer sind als Eisen, werden in energieabsorbierenden Prozessen in großen Sternen gemacht, und ihr Überfluss im Weltall (und auf der Erde) nimmt allgemein mit ihrer Atomnummer ab.

Der Überfluss an den chemischen Elementen auf der Erde ändert sich von Luft, um zum Ozean, und in verschiedenen Typen des Lebens zu verharschen. Der Überfluss an Elementen in der Kruste der Erde unterscheidet sich von denjenigen im Weltall (und auch die Sonne und schweren Planeten wie Jupiter) hauptsächlich im auswählenden Verlust der sehr leichtesten Elemente (Wasserstoff und Helium) und auch flüchtiges Neon, Kohlenstoff, Stickstoff und Schwefel infolge der Sonnenheizung in der frühen Bildung des Sonnensystems. Aluminium ist auch in der Erde und der Kruste der Erde viel üblicher als das Weltall und Sonnensystem, aber die Zusammensetzung des Mantels der Erde (der mehr Magnesium und Eisen im Platz von Aluminium hat), näher Spiegel dieses des Weltalls, bis auf den bekannten Verlust von flüchtigen Elementen.

Die Zusammensetzung des menschlichen Körpers folgt im Vergleich näher der Zusammensetzung des Meerwassers, sparen Sie das der menschliche Körper hat zusätzliche Läden von Kohlenstoff und Stickstoff, die notwendig sind, um die Proteine und Nukleinsäuren zu bilden, die für lebende Organismen charakteristisch sind. Bestimmte Arten von Organismen verlangen besondere zusätzliche Elemente, zum Beispiel das Magnesium in Chlorophyll in grünen Werken, das Kalzium in Molluske-Schalen oder das Eisen im Hämoglobin in den roten Blutzellen von Wirbeltieren.

Periodensystem, diätetische Elemente hervorhebend

Geschichte

Das Entwickeln von Definitionen

Das Konzept eines "Elements" als eine unteilbare Substanz hat sich durch drei historische Hauptphasen entwickelt: Klassische Definitionen (wie diejenigen der alten Griechen), chemische Definitionen und Atomdefinitionen.

Klassische Definitionen

Antike Philosophie hat eine Reihe klassischer Elemente postuliert, um beobachtete Muster in der Natur zu erklären. Diese Elemente, die ursprünglich auf die Erde, das Wasser, die Luft und das Feuer aber nicht die chemischen Elemente der modernen Wissenschaft verwiesen sind.

Der Begriff 'Elemente' (stoicheia) wurde zuerst vom griechischen Philosophen Plato in ungefähr 360 BCE, in seinem Dialog Timaeus gebraucht, der eine Diskussion der Zusammensetzung von anorganischen und organischen Körpern einschließt und eine spekulative Abhandlung auf der Chemie ist. Plato hat geglaubt, dass die Elemente eingeführt ein Jahrhundert früher von Empedocles aus kleinen polyedrischen Formen zusammengesetzt wurden: Tetraeder (Feuer), Oktaeder (Luft), Ikosaeder (Wasser) und Würfel (Erde).

Aristoteles, c. 350 BCE, haben auch den Begriff stoicheia gebraucht und haben ein fünftes Element genannt Narkoseäther hinzugefügt, der den Himmel gebildet hat. Aristoteles hat ein Element als definiert:

Chemische Definitionen

1661 hat Robert Boyle gezeigt, dass es mehr gab als gerade die vier klassischen Elemente, die die Menschen der Antike angenommen hatten. Die erste moderne Liste von chemischen Elementen wurde in den 1789 Elementen von Antoine Lavoisier der Chemie gegeben, die dreiunddreißig Elemente, einschließlich des leichten und kalorischen enthalten hat. Vor 1818 hatte Jöns Jakob Berzelius Atomgewichte für fünfundvierzig der neunundvierzig dann akzeptierten Elemente bestimmt. Dmitri Mendeleev hatte sechsundsechzig Elemente in seinem Periodensystem von 1869.

Von Boyle bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts wurde ein Element als eine reine Substanz definiert, die in keine einfachere Substanz zersetzt werden konnte. Stellen Sie einen anderen Weg, ein chemisches Element kann in andere chemische Elemente durch chemische Prozesse nicht umgestaltet werden. Elemente waren allgemein während dieser Zeit durch ihre Atomgewichte, ein Eigentum bemerkenswert, das mit der schönen Genauigkeit durch verfügbare analytische Techniken messbar ist.

Atomdefinitionen

Die 1913-Entdeckung durch Henry Moseley, dass die Kernanklage die physische Basis für eine Atomnummer eines Atoms, weiter raffiniert ist, als die Natur von Protonen und Neutronen geschätzt geworden ist, hat schließlich zur aktuellen Definition eines Elements geführt, das auf der Atomnummer (Zahl von Protonen pro Atomkern) gestützt ist. Der Gebrauch von Atomnummern, aber nicht die Atomgewichte, um Elemente zu unterscheiden, hat größeren prophetischen Wert (da diese Zahlen ganze Zahlen sind), und auch einige Zweideutigkeiten in der Chemie-basierten Ansicht wegen unterschiedlicher Eigenschaften von Isotopen und allotropes innerhalb desselben Elements auflöst. Zurzeit definiert IUPAC ein Element, um zu bestehen, wenn er Isotope mit einer Lebenszeit hat, die länger ist als die 10 Sekunden, der den Kern bringt, um eine elektronische Wolke zu bilden.

Vor 1914 waren zweiundsiebzig Elemente, alle natürlich das Auftreten bekannt. Die restlichen natürlich vorkommenden Elemente wurden entdeckt oder isoliert ist nachfolgende Jahrzehnte, und verschiedene zusätzliche Elemente sind auch synthetisch mit viel von dieser von Glenn T. Seaborg den Weg gebahnten Arbeit erzeugt worden. 1955 wurde Element 101 entdeckt und genanntes Mendelevium zu Ehren von D.I. Mendeleev, das erste, um die Elemente auf eine periodische Weise einzuordnen. Am meisten kürzlich wurde die Synthese des Elements 118 im Oktober 2006 berichtet, und die Synthese des Elements 117 wurde im April 2010 berichtet.

Entdeckung und Anerkennung von verschiedenen Elementen

jetzt bekannt, sind zehn für verschiedene vorgeschichtliche Kulturen vertraute Materialien chemische Elemente: Kohlenstoff, Kupfer, Gold, Eisen, Leitung, Quecksilber, Silber, Schwefel, Dose und Zink. Drei zusätzliche Materialien haben jetzt als Elemente, Arsen, Antimon und Wismut akzeptiert, wurden als verschiedene Substanzen vor 1500 n.Chr. anerkannt. Phosphor, Kobalt und Platin wurden vor 1750 isoliert.

Die meisten restlichen natürlich vorkommenden chemischen Elemente wurden identifiziert und vor 1900 charakterisiert, einschließlich:

• Solche jetzt vertrauten Industriematerialien als Aluminium, Silikon, Nickel, Chrom, Magnesium und Wolfram
• Reaktive Metalle wie Lithium, Natrium, Kalium und Kalzium
• Das Halogen-Fluor, Chlor, Brom und Jod
• Benzin wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Helium, Argon und Neon
• Die meisten Selten-Erdelemente, einschließlich Ceriums, Lanthans, Gadoliniums, und Neodyms und
• Die allgemeineren radioaktiven Elemente, einschließlich Urans, Thoriums, Radiums und radon

Elemente isoliert oder erzeugt seit 1900 schließen ein:

• Die drei restlichen unentdeckten regelmäßig vorkommenden stabilen natürlichen Elemente: Hafnium, Lutetium und Rhenium
• Plutonium, zuerst erzeugt synthetisch, aber jetzt auch bekannt von einigen lange andauernden natürlichen Ereignissen
• Die drei beiläufig vorkommenden natürlichen Elemente (Neptunium, Promethium und Technetium), belaufen sich alle zuerst erzeugt synthetisch, aber später entdeckt in der Spur in bestimmten geologischen Proben
• Drei knappere Zerfall-Produkte von Uran oder Thorium (Astat, Franzium und Protactinium),
• Verschiedene synthetische transuranic Elemente, mit Americium, curium, Berkelium und Kalifornium beginnend

Kürzlich entdeckte Elemente

Das erste transuranium Element (Element mit der Atomnummer, die größer ist als 92), entdeckt war Neptunium 1940. Bezüglich des Februars 2010 nur die Elemente sind bis zu 112, copernicium, wie entdeckt, durch IUPAC bestätigt worden, während Ansprüche auf die Synthese von Elementen 113, 114, 115, 116, 117 und 118 erhoben worden sind. Die Entdeckung des Elements 112 wurde 2009 anerkannt, und der Name 'copernicium' und das Atomsymbol 'Cn' wurden dafür angedeutet. Der Name und das Symbol wurden durch IUPAC am 19. Februar 2010 offiziell gutgeheißen. Das schwerste Element, das, wie man glaubt, bis heute synthetisiert worden ist, ist Element 118, ununoctium, am 9. Oktober 2006, durch das Laboratorium von Flerov von Kernreaktionen in Dubna, Russland. Element 117 war das letzte Element hat behauptet, 2009 entdeckt zu werden. IUPAC hat offiziell ununquadium und ununhexium, Elemente 114 und 116, im Juni 2011 anerkannt.

Liste der 118 bekannten chemischen Elemente

Der folgende sortierbare Tisch schließt die 118 bekannten chemischen Elemente mit den Namen ein, die sich zu den Artikeln Wikipedia über jeden verbinden.

• Atomnummer, Name und Symbol der ganze Aufschlag unabhängig als einzigartige Bezeichner.
• Namen sind diejenigen, die durch IUPAC akzeptiert sind; provisorische Namen für kürzlich erzeugte noch nicht formell genannte Elemente sind in Parenthesen.
• Gruppe, Periode und Block bezieht sich auf eine Position eines Elements im Periodensystem.
• Der Staat der Sache (fest, Flüssigkeit oder Benzin) gilt bei der Standardtemperatur und den Druck-Bedingungen (STP).
• Ereignis unterscheidet natürlich vorkommende Elemente, kategorisiert entweder als primordial oder als vergänglich (vom Zerfall), und zusätzliche synthetische Elemente, die technologisch erzeugt worden sind, aber sind nicht bekannt, natürlich vorzukommen.
• Beschreibung fasst Eigenschaften eines Elements mit den breiten in Periodensystemen allgemein präsentierten Kategorien zusammen: Actinide, Alkali metallenes, alkalisches Erdmetall, Halogen, lanthanide, Metall, metalloid, edles Benzin, Nichtmetall und Übergang-Metall.

Siehe auch

• Entdeckung der chemischen Elemente
• Element, das sich versammelt
• Erfundenes Element
• Klassifikation von Goldschmidt
• Insel der Stabilität
• Liste von Elementen namentlich
• Systematischer Elementname
• Preise von Elementen und ihren Zusammensetzungen
• Periodische Systeme von kleinen Molekülen
• Tisch von nuclides
• Liste von nuclides

Weiterführende Literatur

Links

• Videos für jedes Element durch die Universität Nottinghams