Un elemento químico, o el elemento, es un tipo de átomo que sea distinguido por su número atómico ; es decir, por el número de los protones en su núcleo . El término también se utiliza para referir a una sustancia química pura integrada por átomos con el mismo número de protones.
Los ejemplos comunes de elementos son el hidrógeno, el nitrógeno, y el carbón . En total, 117 elementos se han observado en fecha 2007, cuyo 94 ocurren naturalmente en la tierra. Los elementos con los números atómicos mayor de 82 (el bismuto y arriba) son intrínsecamente inestables, y experimentan el decaimiento radiactivo . Los elementos 43 y 61 (el tecnetio y el prometio ) también no tienen ninguÌn isótopo estable y decaimiento. Los elementos hasta el número atómico 94 que no tienen ninguÌn núcleo estable sin embargo se encuentran en la naturaleza, producida por el decaimiento natural del uranio y del torio .
Toda la materia química consiste en estos elementos. Los nuevos elementos se descubren de vez en cuando como productos de las reacciones nucleares artificial
Historia
El término “elementos” (el stoicheia del ) primero fue utilizado por el griego Platón del filósofo en cerca de 360 BCE, en su Timaeus del diálogo, que incluye una discusión de la composición de cuerpos inorgánicos y orgánicos y es un tratado rudimentario en química. Platón asumió que la partícula minuciosa de cada elemento correspondió a uno de los poliedros regulares : Tetraedro (fuego), octaedro (aire), Icosahedron (agua), y cubo (tierra).
Descripción
Los elementos más ligeros son el hidrógeno y el helio, ambos creados por el nucleosynthesis de Big Bang durante el los primeros 20 minutos del universo en un cociente alrededor del 3:1 por la masa (aproximadamente 12:1 por el número de átomos). Casi el resto de los elementos encontrados en naturaleza, incluyendo un poco de otros hidrógeno y helio creados desde entonces, fueron hechos por los varios métodos naturales o (ocasionalmente) artificiales de Nucleosynthesis, incluyendo de vez en cuando por actividades tales como fisión nuclear .El en fecha 2006, allí es 117 elementos sabidos (en este contexto, " known" los medios observaron bien bastante, incluso apenas de algunos productos de decaimiento, para haber sido distinguidos de cualquier otro elemento). De estos 117 elementos, 94 ocurren naturalmente en la tierra. Seises de éstos ocurren en cantidades de rastro extremas: Tecnetio, número atómico 43; Prometio, número 61; Astatino, número 85; Francio, número 87; Neptunio, número 93; y plutonio, número 94. Estos 94 elementos, y también posiblemente el californio del elemento 98, se han detectado en el universo at large, en los espectros de estrellas y también de las supernovas, donde los elementos radiactivos de breve duración se están haciendo nuevamente.
Que seguían habiendo los 22 elementos no encontrados en la tierra o en espectros astronómicos se han derivado artificial. Todos los elementos solely-artificially derivados son radiactivos con los períodos muy cortos ; eventualmente los átomos de estos elementos estaban presentes en la formación de tierra, son extremadamente probables haber decaído ya, y si es presente en Novas, han debido en las cantidades demasiado pequeñas haber sido observados. El tecnetio era el primer elemento presumiblemente non-naturally de ocurrencia que se sintetizará, en 1937, aunque las cantidades de rastro de tecnetio se hayan encontrado desde entonces en naturaleza, y el elemento se pudo haber descubierto naturalmente en 1925. Este patrón de la producción artificial y del descubrimiento natural posterior se ha repetido con varios otros oligoelementos naturales radiactivos.
Las listas por nombre de los elementos, de por el símbolo, de por el número atómico, de por la densidad, de por el punto de fusión, y de por el punto de ebullición así como las energías de ionización de los elementos están disponibles. La presentación más conveniente de los elementos está en la tabla periódica, que agrupa elementos con las características químicas similares juntos.
Número atómico
El número atómico de un elemento, Z, es igual al número de protones que define el elemento. Por ejemplo, todos los átomos del carbón contienen 6 protones en su núcleo ; tan el " del número atómico; Z" de carbón están 6. átomos de carbón pueden tener diversos números de neutrones, que se conocen como isótopos del elemento.El número de protones en el núcleo atómico también determina su carga eléctrica, que alternadamente determina los electrones del átomo en su estado non-ionized . Esto alternadamente (por medio del principio de exclusión de Pauli ) determina las características químicas del vario del átomo. Tan todos los átomos de carbón, por ejemplo, tienen en última instancia características químicas idénticas porque todos tienen el mismo número de protones en su núcleo, y por lo tanto tienen el mismo número atómico. Es por esta razón que el número atómico algo que el número total (o el peso atómico ) está considerado la característica de identificación de un elemento.
Masa atómica
El número total de un elemento, A, es el número de los nucleones (los protones y los neutrones) en el núcleo atómico. Diversos isótopos de un elemento dado son distinguidos por sus números totales, que se escriben convencionalmente como estupendo-índice en el lado de mano izquierda del símbolo atómico (e.La masa atómica relativa de un elemento es el promedio de las masas atómicas de todos los isótopos del elemento químico según lo encontrado en un ambiente particular, cargado por la abundancia isotópica, concerniente a la unidad total atómica (u). Este número puede ser una fracción que no está cerca a un número entero, debido al proceso que hace un promedio. Por una parte, la masa atómica de un isótopo puro está absolutamente cerca de su número total. Considerando que el número total es un número natural (o entero), la masa atómica de un solo isótopo es un número verdadero que está cercano a un número natural. Diferencia generalmente levemente del número total como la masa de los protones y de los neutrones no es exactamente 1 u, los electrones también contribuye levemente a la masa atómica, y debido a la energía de enlace nuclear . Por ejemplo, la masa de 19F es 18. La única excepción a la masa atómica de un isótopo que no es un número natural es 12C, que tiene una masa del exactamente 12, debido a la definición del de u (se fija como 1/12o de la masa de un átomo libre carbon-12, exactamente).
Isótopos
Los isótopos son átomos del mismo elemento (es decir, con el mismo número de protones en su núcleo atómico), pero teniendo diversos números del de los elementos naturales de los neutrones de la mayoría tener más de un isótopo. Así, por ejemplo, hay tres isótopos principales del carbón . Todos los átomos de carbón tienen 6 protones en el núcleo, pero pueden tener 6, 7, o 8 neutrones. Puesto que los números totales de éstos son 12, 13 y 14 respectivamente, los tres isótopos del carbón se conocen como carbon-12, carbon-13, y el carbono-14, abreviado a menudo a 12C, 13C, y el carbón de 14C. en vida cotidiana y en la química es una mezcla de átomos de 12C, de 13C, y de 14C.Los tres de los isótopos del carbón tienen las mismas características químicas. Pero tienen diversas características nucleares. En este ejemplo, carbon-12 y carbon-13 son átomos estables, pero el carbono-14 es inestable; es levemente el radiactivo, decayendo en un cierto plazo en otros elementos.
Como el carbón, algunos isótopos de varios elementos son el radiactivo y decaimiento en otros elementos sobre la radiación de una partícula alfa o beta. Para ciertos elementos, todos sus isótopos son isótopos radiactivos: los elementos sin ningunos isótopos estables son específicamente tecnetio (número atómico 43), prometio (número atómico 61), y todos los elementos observados con los números atómicos mayor de 82.
Alótropos
Algunos elementos se pueden encontrar como sustancias elementales múltiples, conocidas como alótropos, que diferencian en su estructura y características. Por ejemplo, el carbón se puede encontrar como diamante, que tiene una estructura tetraédrica alrededor de cada átomo de carbón; grafito, que tiene capas de átomos de carbón con una estructura hexagonal, y Fullerenes que tienen formas casi esféricas. La capacidad para que un elemento exista en una de muchas formas estructurales se conoce como “alotropía”.
Estado estándar
El estado estándar, o el estado de la referencia, de un elemento se define como su termodinámico la mayoría de estado estable en 1 barra en una temperatura dada (típicamente en 298. En termoquímica, un elemento se define para hacer que una entalpia de la formación de ponga a cero adentro su estado estándar. Por ejemplo, el estado de la referencia para el carbón es grafito, porque es más estable que los otros alótropos.
Nomenclatura
El nombramiento de elementos precede la teoría atómica de la materia, aunque cuando no era sabido qué productos químicos eran elementos y cuáles componen. Cuando era nombres doctos, existentes (oro del e.,, mercurio, hierro) fueron mantenidos la mayoría de los países, y diferencias nacionales emergió sobre los nombres de elementos para la conveniencia, las sutilezas lingüísticas, o el nacionalismo. Por ejemplo, los alemanes utilizan el " Wasserstoff" para el " hydrogen" y " Sauerstoff" para el " oxygen", mientras que el inglés y algunas idiomas románticas utilizan el " sodium" para el " natrium" y " potassium" para el " kalium", y los franceses, los Griegos y los postes prefieren " azote/azot" para el " nitrogen".Pero para el comercio internacional, los nombres oficiales de los elementos químicos antiguos y recientes son decididos por la unión internacional de la química pura y aplicada, que ha decidido sobre una clase de lengua inglesa internacional. Esa organización ha prescrito recientemente ese " aluminium" y " caesium" tomar el lugar del " de los deletreos de los E.; aluminum" y " cesium", mientras que el " de los E.; sulfur" toma el lugar del " británico; sulphur". Pero los productos químicos que son practicables ser vendidos en bulto dentro de muchos países, sin embargo, aún tienen nombres nacionales, y los que no utilicen el alfabeto latino no se pueden esperar utilizar el nombre de IUPAC. Según IUPAC, el nombre completo de un elemento no se capitaliza, incluso si se deriva de un nombre propio tal como el californio de los elementos o einsteinio (a menos que sería capitalizado por una cierta otra regla ). Los isótopos de elementos químicos también uncapitalized si está puesto en escrito: Carbon-12 o Uranium-235 .
Por la mitad segundo del vigésimo siglo los laboratorios de la física llegaron a ser capaces de producir los núcleos de los elementos químicos que tienen un período demasiado corto para que siga habiendo en cualquier cantidad apreciable. Éstos también son nombrados por IUPAC, que adopta generalmente el nombre elegido por el descubridor. Esto puede llevar a la pregunta polémica cuyo el grupo de investigación descubrió realmente un elemento, una pregunta que retrasó el nombramiento de elementos con el número atómico de 104 y más alto por un considerable tiempo. (Véase el elemento el nombrar de la controversia ).
Los precursores de tales controversias implicaron los namings nacionalistas de elementos en el siglo de fines del siglo diecinueve. Por ejemplo, el lutecio fue nombrado en referencia a París, Francia. Los alemanes eran renuentes abandonar el nombramiento de las derechas al francés, a menudo llamándolo casiopeo. El descubridor británico del niobio original lo nombró el columbio del, en referencia al nuevo mundo . Fue utilizado extensivamente como tal por las publicaciones americanas antes de la estandardización internacional.
Símbolos químicos el del de
para el listado de la corriente y de los símbolos químicos no usados y de otros símbolos que parecen símbolos químicos, considera por favor la lista de elementos por el símbolo .
Elementos químicos específicos
Antes de que la química se convirtió en una ciencia, los alquimistas habían diseñado los símbolos arcanos para ambos metales y compuestos del campo común. Éstos sin embargo fueron utilizados como abreviaturas en diagramas o procedimientos; no había concepto de átomos que combinaban para formar las moléculas. Con sus avances en la teoría atómica de la materia, el John Dalton ideó sus propios símbolos más simples, basados en los círculos, que debían ser utilizados para representar las moléculas.El sistema actual de notación química fue inventado por el Berzelius . En este sistema tipográfico los símbolos químicos no se utilizan como abreviaturas meras - aunque cada uno consiste en las letras del alfabeto latino - ellos son símbolos previstos para ser utilizado por la gente de todas las idiomas y alfabetos. El primeros de estos símbolos fueron pensados para ser completamente universales; puesto que el latín era el lenguaje común de la ciencia en aquel momento, eran abreviaturas basadas en los nombres latinos de metales - el FE viene de Ferrum, AG de Argentum. Los símbolos no fueron seguidos por un período (parada completa) como eran las abreviaturas. Elementos químicos posteriores también fueron asignados los símbolos químicos únicos, basados en el nombre del elemento, pero no no necesario en inglés. Por ejemplo, el sodio tiene el símbolo químico “Na” después del sodio latino del . Igual se aplica al " W" (volframio) para el tungsteno, " Hg" (hidrargiro) para el mercurio, " K" (kalium) para el potasio, " Au" (aurum) para el oro, " Pb" (plumbum) para el plomo, y el " Sb" (stibium) para el antimonio .
Los símbolos químicos se entienden internacionalmente cuando los nombres de elemento pudieron necesitar ser traducido. Hay a veces diferencias; por ejemplo, los alemanes han utilizado el " J" en vez de " I" para el yodo, así que el carácter no ser confundido con un número romano .
La primera letra de un símbolo químico se capitaliza siempre, como en los ejemplos precedentes, y las letras subsecuentes, eventualmente, son siempre minúsculas (las pequeñas letras).
Símbolos químicos generales
Hay también símbolos para las series de elementos químicos, para las fórmulas comparativas. Éstas son una mayúscula en longitud, y se reservan las letras así que no se permiten para ser dadas para los nombres de elementos específicos. Por ejemplo, un " X" se utiliza para indicar a un grupo variable entre una clase de compuestos (sin embargo generalmente un halógeno ), mientras que " R" se utiliza para un radical, significando una estructura compuesta tal como una cadena del hidrocarburo. El " de la letra; Q" es reservado para el " heat" en una reacción química. " Y" es también de uso frecuente como símbolo químico general, aunque sea también el símbolo del itrio . " Z" también se utiliza con frecuencia como grupo variable general. " L" se utiliza para representar un Ligand general en química inorgánica y organometálica. " M" es también de uso frecuente en lugar de un metal general.
Símbolos del isótopo
Los tres isótopos principales del hidrógeno del elemento se escriben a menudo como H para el protium, D para el deuterio y T para el tritio . Éste es para hacerla más fácil utilizarlos en ecuaciones químicas, pues substituye la necesidad de poner el número en escrito total para cada átomo. Se escribe como esto:D2O (agua pesada )
En vez de la escritura tiene gusto de esto:
² H2O
Abundancia
considera también: Abundancia los elementos químicos Durante las fases tempranas Big Bang, nucleosynthesis de los núcleos del hidrógeno dio lugar a la producción de isótopos del hidrógeno y del helio, así como cantidades muy minúsculas (en la orden de 10-10) de litio y de berilio. No se produjo ningunos elementos más pesados. Consecuentemente, la abundancia primordial de átomos consistió en el áspero 75% 1H, el 25% 4He, y 0. El enriquecimiento subsecuente de los halos galácticos ocurrió debido al nucleosynthesis estelar y al nucleosynthesis de la supernova. No obstante la poder del espacio intergaláctico sin embargo se asemeja de cerca a la abundancia primordial, a menos que haya sido enriquecida por algunos medios.
La tabla siguiente demuestra los diez elementos mas comunes en nuestra galaxia (estimada espectroscópico), como medido en partes por millón, por las galaxias próximas de Massachusetts que se han desarrollado a lo largo de líneas similares tienen un enriquecimiento correspondiente de los elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Se están viendo las galaxias más distantes como aparecieron en el pasado, así que su abundancia de elementos aparece más cercano a la mezcla primordial. Mientras que las leyes físicas y los procesos aparecen comunes a través del universo visible, sin embargo, se espera que estas galaxias desarrollen además la abundancia de elementos similar.
Elementos recientemente descubiertos
El elemento transuránico (elemento del primer con el número atómico mayor de 92) descubierto era el neptunio en 1940. El elemento más pesado que se ha encontrado hasta la fecha es el elemento 118, el Ununoctium, que fue sintetizado con éxito el 9 de octubre de 2006, por el laboratorio de Flerov de reacciones nucleares en el Dubna, Rusia .El elemento 117, Ununseptium, todavía no se ha creado ni se ha descubierto, aunque su lugar en la tabla periódica se preestablezca, y además para los elementos posibles más allá de 118.
Ver también
style=" delAbundancia de los elementos químicos
compuesto
Símbolo químico
Química
Descubrimiento de los elementos químicos
Canción de los elementos
Elemento ficticio
Clasificación de Goldschmidt
Isla de la estabilidad
Lista de las etimologías del nombre de elemento químico
Lista de elementos por el número atómico
Lista de los elementos por nombre
Tabla periódica
Nombre de elemento sistemático
Precios de los elementos y de sus compuestos
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