Химический элемент

Материал из Викицитатника
(перенаправлено с «Химические элементы»)
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хими́ческий элеме́нт — совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер. Атомное ядро состоит из протонов, число которых равно атомному номеру элемента, и нейтронов, число которых может быть различным. Каждый химический элемент имеет своё латинское название и химический символ, состоящий из одной или пары латинских букв и приводятся в таблице Периодической системы элементов Менделеева. Формой существования химических элементов в свободном виде являются простые вещества. Химические элементы образуют около 500 простых веществ. Способность одного элемента существовать в виде различных простых веществ, отличающихся по свойствам, называется аллотропией. Например, углерод в виде простого вещества известен в форме угля, графита и алмаза (и это далеко не все формы существования углерода).

По состоянию на 2016 год известно 118 химических элементов. 94 из них встречаются в природе (некоторые лишь в микроколичествах), а остальные 24 искусственно синтезированы. Химические вещества могут состоять как из одного химического элемента (простое вещество), так и из разных (химическое соединение).

В определениях и коротких цитатах[править]

  •  

Мы усматриваем, таким образом, причину, почему химическое соединение идет само собой и почему при этом развивается теплота. Соединяясь, химические элементы только повинуются своему взаимному стремлению...[1]

  Климент Тимирязев, «Жизнь растения», 1878
  •  

...когда-то, давно, различные элементы, азот, кислород, медь, свинец, золото и т. д. образовались из соединения элементарных атомов водорода и гелия...[2]

  Виктор Анри, «Современное научное мировоззрение», 1919
  •  

В своей лаборатории я поставил себе на решение вопрос ― являются ли химические элементы организмов <...> такими же, какие мы видим в окружающей природе, или нет.[3]

  Владимир Вернадский, Письма, 1929
  •  

За ночь великий комбинатор вдохнул в себя весь кислород, содержащийся в комнате, и оставшиеся в ней химические элементы можно было назвать азотом только из вежливости. Пахло скисшим вином, адскими котлетами и еще чем-то непередаваемо гадким.[4]

  Илья Ильф, Евгений Петров, «Золотой телёнок», 1931
  •  

...солнце остывает, потом взрывается, обращается в разреженную массу, которая снова дает блестящее солнце с планетами. <...> При этом материя перемешивается, а химические элементы переходят друг в друга.[5]

  Константин Циолковский, «Монизм Вселенной», 1931
  •  

Реакцию ядерного слияния можно назвать алхимической, потому что в средние века алхимики пытались превратить одни химические элементы в другие. Больше всего им, правда, хотелось научиться делать золото. Сейчас, однако, ясно, что ядерная алхимия способна давать нечто поважнее золота — например, энергию.[6]

  Матвей Бронштейн, «Солнечное вещество», 1936
  •  

Мы философствуем, боремся за передовые идеи, лепечем о пользе общественного труда, строим теории, а в конечном итоге разлагаемся на химические элементы, как растения и животные, которые не строят никаких теорий.[7]

  Василий Аксёнов, «Коллеги», 1962
  •  

На берегах различных морей и крупных озер скопились огромные залежи черных песков. <...> В прибрежных месторождениях нашли почти все химические элементы.[8]

  Борис Ляпунов, «Неоткрытая планета», 1963
  •  

...чтобы расположить химические элементы на самом первом листочке в соответствии с периодическим законом и построить свою первую периодическую таблицу, Менделеев оставил в ней пустые места и принял новые значения атомных весов для многих элементов. По существу уже это было предсказанием.[9]

  Игорь Васильевич Петрянов-Соколов, «Закону Менделеева 100 лет», 1969
  •  

...не явится ли искусственное изготовление пищи человека утопией, раз должно приниматься во внимание происходящее при этом изменение некоторых химических элементов. Возможно, что некоторые химические элементы входит в пищу человека через растительные или животные вещества...[10]

  Владимир Вернадский, «Автотрофность человечества», 1970
  •  

Даже в списке великого француза Лавуазье, которого считают основателем химии, наряду с действительными элементами фигурируют и невесомые элементы: теплотвор и световое вещество.[11]

  Александр Китайгородский, Лев Ландау, «Физика для всех. Молекулы», 1978
  •  

Для того чтобы осознать, что же такое «химический элемент», ученым потребовалось около 2200 лет...[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

Откуда берутся элементы? В течение многих веков в науке процветало заблуждение, что они ниоткуда не берутся.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

...элементы были изготовлены быстрее, чем хорошая хозяйка зажарит утку с картошкой.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

Странные элементы творят в нашем организме странные дела – зачастую во вред нам, но иногда и на пользу. Элемент, токсичный в одних обстоятельствах, в других может оказаться противоядием, которое спасет жизнь.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

В научной и научно-популярной литературе[править]

  •  

Далеко не все химические элементы встречаются в растении, и даже из тех, которые встречаются, мы упомянем только о главнейших, играющих выдающуюся роль в жизни растения. Для того, чтобы получить понятие о химическом составе растения, мы подвергаем его действию высокой температуры. Прежде всего улетит вода, и при температуре немного выше 100° мы получим так называемое сухое вещество растения. <...>
Теплота и свет, развивающиеся от удара, от невидимых столкновений между частицами углерода и водорода с частицами кислорода, и есть та теплота и тот свет, которые мы наблюдаем в горящем пламени. Мы усматриваем, таким образом, причину, почему химическое соединение идет само собой и почему при этом развивается теплота. Соединяясь, химические элементы только повинуются своему взаимному стремлению, как наши падающие шары, а, столкнувшись, от удара нагреваются, освобождают теплоту.[1]

  Климент Тимирязев, «Жизнь растения», 1878
  •  

Нельзя отрицать, что астрономические единицы периодичны, например, солнце остывает, потом взрывается, обращается в разреженную массу, которая снова дает блестящее солнце с планетами. Далее повторяется то же. При этом материя перемешивается, а химические элементы переходят друг в друга.[5]

  Константин Циолковский, «Монизм Вселенной», 1931
  •  

В звездах происходит, по выражению физиков, ядерное горение водорода, а гелий — это зола, остающаяся после сгорания. Однако гелиевая зола сильно отличается от обычной. Обычную выгребают из печки и выбрасывают, а гелиевая идет в дело: в звездной печи ядра гелия тоже могут сливаться, образуя постепенно другие, все более и более тяжелые элементы. Реакцию ядерного слияния можно назвать алхимической, потому что в средние века алхимики пытались превратить одни химические элементы в другие. Больше всего им, правда, хотелось научиться делать золото. Сейчас, однако, ясно, что ядерная алхимия способна давать нечто поважнее золота — например, энергию.[6]

  Матвей Бронштейн, «Солнечное вещество», 1936
  •  

Дело в том, что выявилась возможность более глубокого отличия между составом, а следовательно, и пищей живых организмов и окружающей их среды, чем я тогда предполагал. Живые организмы, возможно, не только создают особые, нигде в других условиях не образующиеся на земле молекулы ― соединения элементов ― чрезвычайно сложного и своеобразного строения и не только избирают из окружающей среды определенные ― качественно и количественно ― химические элементы, но могут обладать способностью разлагать изотопические смеси, из которых состоят химические элементы, меняют атомный вес (меняют отношение между изотопами, составляющими химический элемент) и избирают из окружающей среды отдельные изотопы. Эта научная гипотеза, вытекавшая из данных наблюдения над живым веществом и над биосферой, была поставлена мной в 1926 г. конкретно, и с 1928 г. в этой области идет научная экспериментальная работа. <...> И можно поставить вопрос, не явится ли искусственное изготовление пищи человека утопией, раз должно приниматься во внимание происходящее при этом изменение некоторых химических элементов. Возможно, что некоторые химические элементы входит в пищу человека через растительные или животные вещества, которыми он питается, или в виде чистых изотопов, или в виде измененной по сравнению с обычным химическим элементом иной изотопической смеси. Если только процесс изменения изотопических смесей совершается в природе исключительно в живом веществе, то в таком случае человек не может избавиться от растительной и животной пищи, если, конечно, человек не сумеет сам извлекать из косной материи нужные ему для жизни химические элементы ― иные, чем в окружающей среде, их изотопические смеси, ― или получать чистые изотопы.[10]

  Владимир Вернадский, «Автотрофность человечества», 1970
  •  

В 1661 году Роберт Бойль написал книгу под названием «Химик-скептик», где он объяснил суть элемента. Если всё мироздание действительно состоит из элементов, то каждый элемент должен являться простейшей, неделимой субстанцией, и тогда элемент нельзя создать из ещё более мелких субстанций. Если же субстанцию можно разбить на ещё более мелкие субстанции, то это уже не элемент.
Землю можно легко разделить на более простые субстанции, значит, земля — не элемент. Век спустя вода и воздух были разделены на ещё более мелкие частицы, значит, вода и воздух — тоже не элементы. Что касается четвертой стихии, то химики пришли к выводу, что огонь — это вообще одна из форм энергии, значит, он не принадлежит к элементам.[13]

  Айзек Азимов, «Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики», 1969
  •  

Для того чтобы осознать, что же такое «химический элемент», ученым потребовалось около 2200 лет – поиск начался примерно в 400 году до н. э. в Древней Греции и завершился к 1800 году в Европе. Дело в том, что большинство элементов очень редко встречаются в чистом виде. Сложно было понять, что делает углерод углеродом, так как этот элемент встречается в виде тысяч соединений, каждое из которых обладает особенными свойствами. Сегодня мы знаем, что, например, углекислый газ – не элемент, так как каждая молекула этого газа состоит из атомов углерода и кислорода. Но углерод и кислород являются элементами, так как их нельзя разложить на более простые составляющие, не разрушив атомы.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

Откуда берутся элементы? В течение многих веков в науке процветало заблуждение, что они ниоткуда не берутся. Велись долгие метафизические споры о том, кто (или Кто) мог создать мироздание и почему Он это сделал, но все соглашались, что все элементы – ровесники нашей Вселенной. Они не появляются и не исчезают, а просто существуют. Более новые теории, в частности теория Большого взрыва, сформулированная в 1930-е годы, также принимали эту точку зрения за аксиому.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

Один учёный подсчитал, что уже через десять минут после Большого взрыва сформировалась вся известная материя, а потом резюмировал: «элементы были изготовлены быстрее, чем хорошая хозяйка зажарит утку с картошкой». Опять же, здесь мы имеем дело с общепринятым мнением о том, что история всех элементов протекает исключительно стабильно и является, в сущности, «астроисторией».[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

При взрыве сверхновой в нашу Солнечную систему были вброшены все существующие в природе элементы, а благодаря перемешиванию пород на молодых незатвердевших планетах эти элементы равномерно распределились в скальных грунтах. Но эти процессы не позволяют ответить на все вопросы, связанные с распределением элементов на Земле. С тех пор как взорвалась сверхновая, многие элементы уже исчезли с лица Земли, так как их ядра оказались слишком непрочными, чтобы уцелеть в природе. Такая нестабильность поражала учёных, в периодической системе оказалось несколько необъяснимых пробелов, которые химики менделеевской эпохи не могли заполнить, несмотря на все поиски. В конце концов, эти клетки таблицы все же удалось заполнить, но сначала пришлось развить целые новые научные дисциплины. Освоив эти науки, мы научились создавать элементы самостоятельно и лишь потом осознали, что из-за непрочности некоторые элементы таят в себе страшную угрозу. Процессы синтеза и расщепления атомов оказались связаны гораздо теснее, чем кто-либо мог предположить.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010
  •  

Периодическая таблица полна переменчивых элементов, большинство из которых гораздо сложнее, чем прямолинейные агрессоры из «коридора ядов». Странные элементы творят в нашем организме странные дела – зачастую во вред нам, но иногда и на пользу. Элемент, токсичный в одних обстоятельствах, в других может оказаться противоядием, которое спасет жизнь. Элементы, участвующие в нашем метаболизме каким-то необычным образом, могут стать для врачей новыми диагностическими инструментами. Взаимосвязи между элементами и лекарствами даже помогают прояснить, как сама жизнь вызревает из неодушевленного химического материала, наполняющего периодическую систему.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

В публицистике и документальной прозе[править]

  •  

Всякое излучение, видимое или невидимое, представляет из себя некоторую потерю энергии; следовательно принцип относительности Эйнштейна нам говорит что масса какого нибудь тела, излучающего тепловые, видимые или ультра-фиолетовые лучи ― уменьшается; если мы следовательно предположив, что когда-то, давно, различные элементы, азот, кислород, медь, свинец, золото и т. д. образовались из соединения элементарных атомов водорода и гелия, то с тех пор происходило постоянное излучение энергии и масса этих элементов должна была уменьшиться; вот почему атомные веса различных элементов не равны точно целым числам, а имеют значения, близко лежащие к целым числам. Мы можем из атомного веса узнать историю происхождения элементов. Эта гипотеза происхождения элементов, построенная знаменитым французским физиком Ланжевеном, получила в этом году замечательное подтверждение в опытах английского физика Рутерфорда, которому удалось показать, что под влиянием х-лучей азот распадается на водород и гелий.[2]

  Виктор Анри, «Современное научное мировоззрение», 1919
  •  

Закон Менделеева в этом не имеет равных себе. Даже при самой первой формулировке закона ― при составлении первого варианта периодической таблицы ― Менделеев должен был основывать размещение элементов в таблице на предсказаниях, вытекающих из самого периодического закона. Это ― яркий пример диалектической логики познания. Для того чтобы расположить химические элементы на самом первом листочке в соответствии с периодическим законом и построить свою первую периодическую таблицу, Менделеев оставил в ней пустые места и принял новые значения атомных весов для многих элементов. По существу уже это было предсказанием. Эти пустые места и исправленные значения атомных весов, определяющие положение химических элементов в системе, были абсолютно недопустимы с точки зрения химика прошлого столетия ― и абсолютно необходимы для установления периодического закона.[9]

  Игорь Васильевич Петрянов-Соколов, «Закону Менделеева 100 лет», 1969
  •  

Даже в списке великого француза Лавуазье (1743-1794), которого считают основателем химии, наряду с действительными элементами фигурируют и невесомые элементы: теплотвор и световое вещество. В первой половине XVIII века было известно 15 элементов, а к концу века число их возросло до 35. Правда, лишь 23 из них ― действительные элементы, остальные же ― или несуществующие элементы, или вещества, как едкие натр и калий, которые оказались сложными. К середине XIX века в химических руководствах описывалось уже свыше 50 неразложимых веществ.[11]

  Александр Китайгородский, Лев Ландау, «Физика для всех. Молекулы», 1978
  •  

...при упрощённом взгляде на историю легко переоценить вклад в науку, сделанный Менделеевым, Мейером и другими. Они, несомненно, проделали важную работу, соорудив каркас, на котором потомки смогли разместить все химические элементы. Но необходимо отметить, что в 1869 году было известно всего две трети элементов, и долгие годы многие из них находились не на своих местах даже в самых лучших таблицах.[12]

  Сэм Кин, «Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева», 2010

В мемуарах, письмах и дневниковой прозе[править]

  •  

Для того, чтобы сделать Вам ясным, как обставлена здесь моя научная работа ― я хочу коснуться недавнего со мной происшествия, тем более, что по этому делу я обращаюсь за помощью к Вам. В своей лаборатории я поставил себе на решение вопрос ― являются ли химические элементы организмов (напр<имер>, железо или калий) такими же, какие мы видим в окружающей природе, или нет. Задача эта раньше никогда еще не ставилась. С величайшими усилиями я мог довести это дело до конца...[3]

  Владимир Вернадский, Письма, 1929

В художественной прозе[править]

  •  

...в маленьком номере, отведенном дирижёру симфонического оркестра, спал Остап Бендер. Он лежал на плюшевом одеяле, одетый, прижимая к груди чемодан с миллионом. За ночь великий комбинатор вдохнул в себя весь кислород, содержащийся в комнате, и оставшиеся в ней химические элементы можно было назвать азотом только из вежливости. Пахло скисшим вином, адскими котлетами и еще чем-то непередаваемо гадким. Остап застонал и повернулся. Чемодан свалился на пол.[4]

  Илья Ильф, Евгений Петров, «Золотой телёнок», 1931
  •  

― А кто вообще его избежит? ― выкрикнул Максимов. ― Человек подходит к концу и думает: ну, вот и все. И зачем все это было? Что это я делал здесь? Мы философствуем, боремся за передовые идеи, лепечем о пользе общественного труда, строим теории, а в конечном итоге разлагаемся на химические элементы, как растения и животные, которые не строят никаких теорий. Трагикомедия, да и только. В народе говорят: все там будем. Все! И передовики производства, и бездельники, и благородные люди, и подлецы. А где это «там»? Нет этого «там». Тьма.[7]

  Василий Аксёнов, «Коллеги», 1962
  •  

Больше половины всего циркония добывают зарубежные страны у берегов Австралии. На берегах различных морей и крупных озер скопились огромные залежи черных песков. Шторм и прибой возвращают речные наносы, в которых очень много железа. Песчаные открытые «рудники» ― дешевое и притом почти неистощимое сырье. Реки и моря все время пополняют его запас. В прибрежных месторождениях нашли почти все химические элементы. В прибрежной отмели иной раз находили алмазы. Похоже, что и это ― дары подводных недр, кимберлитовые трубки выходят и на дно.[8]

  Борис Ляпунов, «Неоткрытая планета», 1963

В поэзии[править]

  •  

он зажег злоязычную спичку,
потом аккуратно зажег фотопленку
и прикуривает от фотопленки;
третий ты наблюдает,
как пылают узкие листья газа,
и на фоне пыланья ―
эмалированный контур кастрюли,
в которой:
в результате проникновенья молекул воды и пара
в молекулы
кипящей капусты,
перловой крупы
и бараньей ноги с мозговой костью
образуется новый химический элемент ―
несправедливо им пренебрег Менделеев
щи с бараниной...[14]

  Виктор Соснора, «Возмездье», 1964

Источники[править]

  1. 1 2 К.А.Тимирязев. «Жизнь растения» (по изданию 1919 года). — М.: Сельхозгиз, 1936 г.
  2. 1 2 В. А. Анри. Современное научное мировоззрение. — М.: «Грядущая Россия», 1920 г.
  3. 1 2 Вернадский В.И. Труды по всеобщей истории науки. Второе издание. ― Москва: «Наука», 1988 г.
  4. 1 2 Ильф И., Петров Е., Собрание сочинений: В пяти томах. Т.2. — М: ГИХЛ, 1961 г.
  5. 1 2 Циолковский К. Э. Ум и страсти. Воля вселенной. Неизвестные разумные силы. ― М.: МИП «Память», Российско-Американский Университет, 1993 г.
  6. 1 2 М. П. Бронштейн «Солнечное вещество». — М.: Детиздат ЦК ВЛКСМ, 1936 г.
  7. 1 2 Василий Аксёнов. «Апельсины из Марокко». — М.: Эксмо, 2006 г.
  8. 1 2 Борис Ляпунов. «Неоткрытая планета». — М.: «Детская литература», 1968 г.
  9. 1 2 И. В. Петрянов-Соколов «Закону Менделеева 100 лет». — М.: «Химия и жизнь» № 3, 1969 г.
  10. 1 2 Вернадский В.И. «Автотрофность человечества». — М.: «Химия и жизнь», № 8, 1970 г.
  11. 1 2 А. И. Китайгородский, Л. Д. Ландау. Физика для всех. — М.: Наука, 1984 г.
  12. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Сэм Кин. Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева. — М.: Эксмо, 2015 г. — 464 с.
  13. Айзек Азимов, Популярная физика. От архимедова рычага до квантовой механики. ― М.: Центрполиграф, 2005 г. — 752 стр.
  14. В. Соснора. Триптих. — Л.: Лениздат, 1965 г. — 154 с. Худ. М. А. Кулаков. — 10 000 экз. г.

См. также[править]