Хімія 7 клас - Попель П.П. - Академія 2015

Розділ 1 Початкові хімічні поняття

9 Атоми. Хімічні елементи

Матеріал параграфа допоможе вам:

> з’ясувати склад атомів;

> зрозуміти, що таке хімічний елемент;

> засвоїти назви і символи хімічних елементів;

> використовувати періодичну систему як джерело відомостей про хімічні елементи.

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

Довести існування атомів вдалося лише в XIX ст. за допомогою складних фізичних експериментів. Водночас було з’ясовано, що атом не є суцільною, монолітною частинкою. Він складається з ядра і електронів. Одну з перших моделей атома — планетарну — було запропоновано в 1911 р. Згідно з нею ядро займає незначну частину об’єму атома, а електрони рухаються навколо ядра(с. 38, мал. 29), як планети навколо Сонця.

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

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

Цікаво знати

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

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

Хімічні елементи. Лтоми розрізняють за величиною заряду їхніх ядер.

Вид атомів із певним зарядом ядра називають хімічним елементом.

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

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

Нині відомо 115 хімічних елементів. Заряди ядер їхніх атомів становлять від +1 до +112, а також +114, +116 і +118.

Майже 90 елементів існують у природі, а решта (як правило, з найбільшими зарядами атомних ядер) — штучні елементи. їхні атоми добувають учені на унікальному обладнанні.

Ядра таких атомів є нестійкими й розпадаються.

Інформацію про поширеність хімічних елементів у довкіллі, рослинах, організмі людини ви знайдете після параграфа в тексті під заголовком «Для допитливих».

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

Таблиця 1

Назви і символи деяких хімічних елементів

Заряд ядра

атома

Назва елемента

Символ елемента

Вимова символа

українська

латинська

+1

Гідроген

Hydrogenium

H

Аш

+6

Карбон

Carboneum

С

Цс

+7

Нітроген

Nitrogenium

N

Ен

+8

Оксиген

Oxygenium

O

O

+9

Флуор

Fluоrum

F

Фтор

+14

Силіцій

Silicium

Si

Силіціум

+15

Фосфор

Phosphorus

P

Пе

+16

Сульфур

Sulfur

s

Ес

+80

Меркурій

Hydrargyrum

Hg

Гідраргірум

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

► Яка ваша дамка щодо походження назв таких елементів: Скандій, Нептуній, Прометій, Нобелій?

Цікаво знати

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

Символи хімічних елементів. Крім назви, кожний елемент має ще й скорочене позначення — символ, або знак. У наш час використовують символи елементів, запропоновані майже 200 років тому відомим шведським хіміком Й.-Я. Берцеліусом. Вони складаються з однієї латинської літери (першої в латинських назвах елементів) або двох1. У таблиці 1 такі літери в назвах елементів виділено курсивом.

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

У деяких випадках використовують загальне позначення хімічного елемента — Е.

Символи і назви хімічних елементів містяться в періодичній системі.

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

Періодична система складається із горизонтальних рядків, які називають періодами. і вертикальних стовпчиків — груп. Перетинаючись, вони утворюють клітинки, де міститься найважливіша інформація про хімічні елементи. Номери періодів указано арабськими цифрами, а номери груп — римськими цифрами.

Кожну клітинку пронумеровано. У ній міститься символ хімічного елемента, а під ним — назва (мал. 38).

Цікаво знати

Символи хімічних елементів у всіх країнах одні й ті самі.

1 Символ одного з елементів, відкритих останніми роками, складається з трьох літер.

Дмитро Іванович Менделеев (1834-1907)

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

7klas.files/image043.jpg

7klas.files/image044.jpg

Мал. 38. Клітинка періодичної системи

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

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

• символ;

• назва;

• порядковий номер;

• заряд ядра атома;

• кількість електронів в атомі;

• помер періоду, в якому перебуває елемент;

• помер групи, в якій він міститься.

► Знайдіть у періодичній системі елемент із порядковим номером 5 і випишіть у зошит відомості про нього.

Періодична система хімічних елементів у великому форматі є в шкільному хімічному кабінеті. Її можна побачити в наукових лабораторіях, а також аудиторіях, де студенти слухають лекції з хімії. Періодичну систему використовують під час виконання вправ, розв’язування задач.

ВИСНОВКИ

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

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

Нині відомо 115 хімічних елементів. Майже 90 елементів існують у природі.

Найважливіші відомості про хімічні елементи містяться в періодичній системі.

?

56. Охарактеризуйте будову і склад атома.

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

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

59. Знайдіть у періодичній системі і прочитайте такі символи хімічних елементів: Li, Н, АІ, О, С, Na, S, Cu, Ag, N, Au. Назвіть ці елементи.

60. Який символ має Ферум — F, Fr, Fe чи Fm; Силіцій — С, Cl, S, Si чи Sc; Карбон — К, С, Со, Са, Сr чи Кr?

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

62. За матеріалами з інтернету підготуйте коротке повідомлення про походження назв Гідрогену, Гелію або будь-якого іншого елемента.

63.  Заповніть пропуски: a) Z(...) = 8, Z(...) = 12; б) Z(С) = ..., Z(Na) = ....

64.  Заповніть таблицю:

Елемент

Розміщення в періодичній системі

Характеристика атома

символ

назва

№ періоду

№ групи

Заряд ядра

Кількість електронів

Не

         
 

Кальцій

       
       

+30

 

Для допитливих

Поширеність хімічних елементів

Деякі елементи трапляються в природі «на кожному кроці», інші — дуже рідко. Розподіл елементів на нашій планеті вивчає наука геохімія. Значний внесок у її розвиток зробив видатний учений В. І. Вернадський.

Поширеність кожного елемента в повітрі, воді, фунті оцінюють, порівнюючи кількість його атомів із кількістю атомів інших елементів.

Атмосфера Землі майже повністю складається із двох газів — азоту і кисню. Молекул азоту 7klas.files/image045.jpg в повітрі вчетверо більше, ніж молекул кисню 7klas.files/image046.jpg Отже, перше місце за поширеністю в атмосфері посідає елемент Нітроген, а друге — Оксиген.

Гідросфера — це річки, озера, моря, океани, в яких розчинені невеликі кількості твердих речовин і газів. Зваживши на склад молекули води 7klas.files/image047.jpg легко дійти висновку, що в гідросфері найбільше атомів Гідрогену.

Літосфера, або земна кора, — твердий поверхневий шар Землі. У ньому міститься багато елементів. Найпоширенішими є Оксиген (58 % усіх атомів). Силіцій (19.6 %) і Алюміній (6,4 %).

У Всесвіті існують ті самі елементи, що й на нашій планеті. Перше і друге місця за поширеністю в ньому посідають Гідроген (майже 90 % усіх атомів) і Гелій — елементи, що мають найпростіші за складом атоми.

Найпоширеніші елементи

в атмосфері — N, О

в гідросфері — Н, О

у літосфері — О, Si

у Всесвіті — Н, Не

Володимир Іванович Вернадський (1863-1945)

Російський і український учений-природодослідник, академік, перший президент Академії наук України (1919). Один із основоположників геохімії. Висунув теорію походження мінералів. Розвинув уявлення про роль живих організмів у геохімічних процесах. Досліджував хімічний склад літосфери, гідросфери, атмосфери. Організатор кількох науково-дослідних установ. Засновник школи вчених-геохіміків.

7klas.files/image048.jpg

Підраховано, що в середньому 80 % від маси всіх рослин припадає на воду. В організмах тварин і людини ця речовина також переважає. Отже, найпоширенішим елементом у живій природі, як і в гідросфері, є Гідроген.

Організм людини потребує понад 20 хімічних елементів. їх називають біоелементами (мал. 39). Вони містяться в повітрі, воді, а також у багатьох речовинах, які потрапляють до організму разом із їжею. Карбон, Оксиген, Гідроген, Нітроген, Сульфур є у білках, інших речовинах, з яких складається наш організм. Калій і Натрій містяться в крові, клітинних рідинах. Оксиген, Фосфор і Кальцій потрібні для формування кісток. Важливими для людини елементами є також Ферум, Флуор, Йод. Нестача Феруму в організмі призводить до недокрів'я. Флуору — спричиняє карієс, а Йоду — викликає уповільнення розумового розвитку дитини.

7klas.files/image049.jpg

Мал. 39. Хімічні елементи у організмі дорослої людини (у відсотках від загальної кількості атомів)

Рослинам необхідно трохи менше елементів. Найважливіші серед них — Карбон. Оксиген, Гідроген, Нітроген, Фосфор, Калій, Магній, Сульфур. Вони надходять до рослин із повітря і грунту з вуглекислим газом, водою і розчиненими в ній речовинами.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.