Химический элемент - вид атомов с одинаковым зарядом ядра

Понятие «химический элемент» давно вошло в обиход ученых. Так, в 1661 году Р. Бойль использует это определение относительно веществ, которые, по его мнению, уже невозможно разложить на более простые составляющие – корпускулы. Эти частицы не изменяются в ходе химических реакций и могут иметь различные размеры и массу.

Позже, в 1789 г., Лавуазье предложил первую таблицу, включающую в себя 33 простых тела. В начале ХІХ ст. Дж. Дальтон вводит атомно-молекулярную гипотезу, на основе которой Й. Берцелиус впоследствии определяет атомные массы известных тогда элементов. В 1869 г. Д.И. Менделеев открывает периодическую систему (ПС) и периодический закон. Однако современная трактовка данного понятия сформировалось позже (после открытий Г. Мозли и Дж. Чедвика). В своих работах ученые доказали, что заряд ядра атома равен соответствующему (порядковому) номеру элемента в ПС Д.И. Менделеева. Например: Ве (бериллий), порядковый номер - 4, заряд ядра - +4.

Данные открытия и научные труды помогли сделать вывод о том, что химический элемент – это вид атомов с одинаковым зарядом ядер. Следовательно, и число протонов в них одинаковое. Сейчас известно 118 элементов. Из них 89 - встречающиеся в природе, а остальные - полученные (синтезированные) учеными. Стоит отметить, что Международный химический союз (ИЮПАК) официально признал только 112 элементов.

Всякий химический элемент имеет название и символ, которые (вместе с порядковым номером и относительной атомной массой) записаны в ПС Д.И. Менделеева. Символы, с помощью которых записываются типы атомов с равным зарядом ядра, являются первыми буквами их латинских названий, например: кислород (лат. оксиген) – О, углерод (лат. карбон) – С и т.д. Если название нескольких элементов начинается с одинаковой буквы, то к его сокращенной записи добавляют еще одну букву, например: свинец (лат. плюмбум) – Pb. Данные обозначения являются международными. Новые сверхтяжелые виды атомов с одинаковым зарядом ядер, которые были открыты в течение последних лет и официально не признаны ИЮПАК (номера 113, 115-118) имеют временные названия.

Химический элемент может пребывать и в форме простого вещества. Отметим, что названия простых веществ могут не совпадать с названиями типа атомов с одинаковым зарядом ядер. Так, например, Не (гелий) в природе существует в виде газа, молекула которого состоит из одного атома. Также может встретиться явление аллотропии, когда один элемент может существовать в виде нескольких простых веществ (кислород О₂ и озон О_3). Имеет место и явление полиморфизма, т.е существование нескольких структурных разновидностей (модификаций). Пример тому - алмаз, графит.

Также по своим свойствам типы атомов с равным зарядом ядра делятся на металлы и неметаллы. Так, химический элемент металл имеет особую кристаллическую решетку и чаще всего в химических реакциях отдает внешние электроны, образуя катионы, а неметалл – присоединяет частицы, образуя анионы.

Во время протекания химических реакций элемент сохраняется, т.к. происходит только перераспределение элементарных частиц на внешних оболочках, а сами ядра атомов остаются неизменными.

Выходит, что химический элемент является совокупностью определенного сорта атомов с одинаковым зарядом ядер и количеством протонов, которые проявляют характерные свойства.