Ķīmiskais elements

Ķīmiskais elements ir viena veida atomu kopums, kurus nevar sadalīt sīkāk vai pārveidot citos elementos ar ķīmiskām metodēm. Mazākā šāda elementa daļiņa ir atoms, kas sastāv no elektroniem, kas kustas ap protonu un neitronu veidotu kodolu. Līdz 2011. gada novembrim bija zināmi 118 ķīmiskie elementi, no kuriem pēdējais — oganesons — tika iegūts 2002. gadā. Uz Zemes dabiskos apstākļos ir atrodami 88 elementi (Zemes garozā praktiski nav tehnēcija, prometija, astata, francija un transurāna elementu, kam ir pārāk mazs dzīves ilgums).^[1] Atlikušie elementi ir iegūti laboratorijās. 1869. gadā krievu ķīmiķis Dmitrijs Mendeļejevs apkopoja ķīmiskos elementus periodiskajā tabulā, kur tie ir salikti pa grupām un periodiem. Vēl tabulā nereti elementi (pareizāk, vienkāršās vielas) ir sagrupēti sārmu metālos, sārmzemju metālos, lantanoīdos, aktinīdos, pārejas metālos, pusmetālos, citos metālos, halogēnos, cēlgāzēs un citos nemetālos.

Ķīmiskos elementus raksturo atomskaitlis, kas ir vienāds ar protonu skaitu elementa atomu kodolā, piemēram, visos oglekļa atoma kodolos ir 6 protoni, tātad tā atomskaitlis ir 6. Toties neitronu skaits kodolā var atšķirties, un atomus, kuriem ir vienāds protonu skaits, bet atšķirīgs neitronu skaits, sauc par elementa izotopiem. Daļa izotopu ir radioaktīvi, un radioaktīvās sabrukšanas rezultātā var pārvērsties citos elementos.

Divu vai vairāku ķīmisko elementu atomi var veidot ķīmiskos savienojumus. Ķīmisko savienojumu skaits ir tikpat kā neierobežots.

Raksturojums

Atomskaitlis

Pamatraksts: atomskaitlis

Ķīmiskā elementa atomskaitlis ir vienāds ar protonu skaitu atoma kodolā. Vienam noteiktam ķīmiskajam elementam ir konkrēts atomskaitlis. Tiklīdz tas mainās, piemēram, kodolreakciju rezultātā, tā tiek iegūts cits ķīmiskais elements. Atomskaitlis nosaka arī elektronu skaitu, ja ķīmiskais elements nav jonizēts.

Atommasa un relatīvā atommasa

Pamatraksts: atommasa

Tā kā elementu atomu masas ir ļoti niecīgas salīdzinājumā ar SI sistēmas pamatmērvienību kilogramu, tad to mēra atommasas vienībās. Ir definēts, ka viena atommasas vienība ir 1/12 no oglekļa izotopa ¹²C masas, tas ir, 1,6605655×10^-27 kg. Attiecībā pret šo lielumu var izteikt citu ķīmisko elementu relatīvo atommasu.

Izotopi

Pamatraksts: izotops

Nereti dabā ir sastopami ķīmiskie elementi ar vienādu protonu skaitu, bet atšķirīgu neitronu skaitu. Ja protonu skaits ir vienāds, tas norāda uz to, ka tas ir viens un tas pats ķīmiskais elements, bet, ja šiem pašiem ķīmiskajiem elementiem ir atšķirīgs neitronu skaits, tad tos sauc par izotopiem. Viena un tā paša ķīmiskā elementa dažādu izotopu ķīmiskās īpašības nemainās, bet fizikālās īpašības gan ir atšķirīgas.

Alotropija

Pamatraksts: alotropija

Parādību, kad viens un tas pats ķīmiskais elements veido vairākas vienkāršas vielas, sauc par alotropiju. Vielas atšķiras ar atomu skaitu molekulā. Piemēram, ogleklis veido grafītu, dimantus, karbīnu un citas vienkāršas vielas. Visas šīs vielas sauc par alotropiskajām formām.