化学元素とは何ですか？
化学元素と例
天然のゴールドクリスタルです。金は純粋な元素として自然界に存在することがあります。ジョン・カンカロシ、ゲッティイメージズ
化学元素 、または要素は、分解または別の物質に変化することができない材料として定義されます 化学的手段を使用して。 元素は、物質の基本的な化学構成要素と考えることができます。 118あります 既知の要素 .各元素は、原子核にある陽子の数によって識別されます。あ 新しい要素 原子に陽子を追加することで作成できます。同じ元素の原子は、同じ原子番号または Z を持ちます。
重要ポイント：化学元素
- 化学元素は、1種類の原子のみからなる物質です。つまり、要素内のすべての原子には、同じ数の陽子が含まれています。
- 化学元素のアイデンティティは、化学反応によって変更することはできません。ただし、核反応はある元素を別の元素に変換することができます。
- 要素は、物質の構成要素と見なされます。これは本当ですが、要素の原子が亜原子粒子で構成されていることに注意してください。
- 118 の既知の要素があります。新しい要素はまだ合成されている可能性があります。
元素名と記号
各要素は、原子番号または要素名または記号で表すことができます。要素記号は、1 文字または 2 文字の省略形です。元素記号の最初の文字は常に大文字です。 2 番目の文字が存在する場合は、小文字で記述されます。国際純粋応用化学連合 ( IUPAC ) は、科学文献で使用される元素の名前と記号のセットに合意しました。ただし、要素の名前と記号は 異なる場合があります さまざまな国で一般的に使用されています。たとえば、元素 56 は IUPAC と英語では元素記号 Ba でバリウムと呼ばれています。イタリア語ではバリオ、フランス語ではバリュムと呼ばれます。原子番号 4 の元素は IUPAC ではホウ素ですが、イタリア語、ポルトガル語、スペイン語ではボロ、ドイツ語ではボル、フランス語ではボアです。共通の元素記号は、アルファベットが類似している国で使用されています。
要素の豊富さ
既知の 118 の元素のうち、94 は地球上で自然に発生することが知られています。それ以外は合成元素と呼ばれます。元素の中性子の数は、その同位体を決定します。 80 元素には、少なくとも 1 つの安定同位体があります。 38 は放射性同位体のみで構成され、時間の経過とともに他の元素に崩壊します。この放射性元素は、放射性または安定のいずれかです。
地球上では、地殻で最も豊富な元素は酸素であり、地球全体で最も豊富な元素は鉄であると考えられています.対照的に、宇宙で最も豊富な元素は水素で、次にヘリウムです。
元素合成
要素の原子は、次のプロセスによって生成される場合があります。 融合、分裂 、および放射性崩壊。これらはすべて核プロセスです。つまり、原子核内の陽子と中性子が関与します。対照的に、化学プロセス (反応) には原子核ではなく電子が関与します。核融合では、2 つの原子核が融合してより重い元素を形成します。核分裂では、重い原子核が分裂して、1 つまたは複数の軽い原子核が形成されます。放射性崩壊は、同じ元素またはより軽い元素の異なる同位体を生成する可能性があります。
「化学元素」という用語が使用される場合、その原子の単一の原子または任意の原子を指すことができます。 純物質 そのタイプの鉄だけで構成されています。たとえば、鉄原子と鉄の棒はどちらも化学元素の要素です。
要素の例
元素は周期表にあります。単一の元素からなる物質には、同じ数の陽子を持つ原子が含まれています。中性子と電子の数は元素の識別に影響を与えないため、プロチウム、重水素、トリチウム (水素の 3 つの同位体) を含むサンプルがある場合でも、それは純粋な元素です。
元素でない物質の例
元素ではない物質は、異なる数の陽子を持つ原子で構成されています。たとえば、水には水素原子と酸素原子の両方が含まれています。
- 真鍮
- 水
- 空気
- プラスチック
- 火
- 砂
- 車
- 窓
- 鋼
要素が互いに異なる理由は何ですか?
2つだとどうやって見分けるの？ 化学薬品 同じ要素ですか？純粋な要素の例は、互いに非常に異なって見えることがあります。たとえば、ダイヤモンドとグラファイト (鉛筆の芯) はどちらも元素炭素の例です。外観や特性からはわかりません。ただし、ダイヤモンドとグラファイトの原子はそれぞれ同じ数の陽子を共有しています。原子核内の粒子である陽子の数によって、元素が決まります。上の要素 周期表 陽子の数が多い順に並んでいます。陽子の数は、元素の原子番号とも呼ばれ、Z という数字で示されます。
元素の異なる形態 (同素体と呼ばれる) が同じ数の陽子を持っていても異なる特性を持つことができる理由は、原子の配置または積み重ねが異なるためです。ブロックのセットの観点から考えてください。同じブロックを異なる方法で積み重ねると、異なるオブジェクトが得られます。
ソース
- E.M.バービッジ; G. R. バービッジ; W. A. ファウラー; F. ホイル (1957)。 「星の要素の合成」。 現代物理学のレビュー . 29 (4): 547–650.ドイ: 10.1103/RevModPhys.29.547
- アーンショー、A。グリーンウッド、N. (1997)。 元素の化学 (第 2 版)。バターワース・ハイネマン。