Химический элемент – это форма материи, которую нельзя разбить на более мелкие части с помощью какой-либо химической реакции. По сути, это означает, что элементы подобны различным строительным блокам, из которых строится материя.
В настоящее время каждый элемент периодической таблицы был обнаружен или создан в лаборатории. Известно 118 элементов. Если будет обнаружен другой элемент с более высоким атомным номером (больше протонов), потребуется добавить еще одну строку в периодическую таблицу.
Элементы и атомы
Образец чистого элемента состоит из одного типа атомов, что означает, что каждый атом содержит такое же количество протонов, как и любой другой атом в образце. Количество электронов в каждом атоме может быть разным (разные ионы), как и количество нейтронов (разные изотопы).
Два образца одного и того же элемента может выглядеть совершенно иначе и иметь разные химические и физические свойства. Это связано с тем, что атомы элемента могут связываться и складываться множеством способов, образуя так называемые аллотропы элемента. Двумя примерами аллотропов углерода являются алмаз и графит.
Самый тяжелый элемент
Самый тяжелый элемент с точки зрения массы на единицу атом, является элементом 118. Однако самым тяжелым элементом с точки зрения плотности является либо осмий (теоретически 22,61 г/см 3 ), либо иридий (теоретически 22,65 г/см 3 ). В экспериментальных условиях осмий почти всегда более плотный, чем иридий, но значения настолько близки и зависят от стольких факторов, что на самом деле это не имеет никакого значения. И осмий, и иридий примерно в два раза тяжелее свинца!
Самые многочисленные элементы
Самый распространенный элемент во Вселенной водород, составляющий около 3/4 обычного вещества, наблюдаемого учеными. Самым распространенным элементом в организме человека является кислород по массе или водород с точки зрения атомов элемента, присутствующего в наибольшем количестве.
Самый электроотрицательный элемент
Фтор лучше всего притягивает электрон для образования химической связи, поэтому он легко образует соединения и участвует в химических реакциях. Это делает его наиболее электроотрицательным элементом. На противоположном конце шкалы находится наиболее электроположительный элемент, который имеет наименьшую электроотрицательность. Это элемент франций, который не притягивает связывающие электроны. Как и фтор, этот элемент также чрезвычайно реакционноспособен, потому что соединения наиболее легко образуются между атомами с разными значениями электроотрицательности.
Самые дорогие элементы
Трудно назвать самый дорогой элемент, потому что любой из элементов франция и выше (трансурановые элементы) распадается так быстро, что их невозможно собрать для продажи. Эти элементы невообразимо дороги, потому что производятся в ядерной лаборатории или на реакторе.. Самым дорогим природным элементом, который вы могли бы купить, вероятно, будет лютеций, который будет стоить около 10 000 долларов за 100 граммов.
Проводящие и радиоактивные элементы
Проводящие элементы передают тепло и электричество. Большинство металлов являются отличными проводниками, однако наиболее проводящими металлами являются серебро, затем идут медь и золото.
Радиоактивные элементы выделяют энергию и частицы в результате радиоактивного распада. Трудно сказать, какой элемент наиболее радиоактивен, поскольку все элементы с атомным номером выше 84 нестабильны. Самая высокая измеренная радиоактивность исходит от элемента полония. Всего один миллиграмм полония испускает столько альфа-частиц, сколько 5 граммов радия, другого высокорадиоактивного элемента.
Металлические элементы
Самый металлический элемент – это тот, который в максимальной степени отображает свойства металлов. К ним относятся способность восстанавливаться в результате химической реакции, способность образовывать хлориды и оксиды и способность вытеснять водород из разбавленных кислот. Франций технически является наиболее металлическим элементом, но, поскольку на Земле в любой момент времени находится всего несколько его атомов, цезий заслуживает этого титула.