Un elemento chimico è la classe di atomi il cui nucleo ha un dato numero di protoni . Questo numero, annotato Z , è il numero atomico dell'elemento, che determina la configurazione elettronica degli atomi corrispondenti, e quindi le loro proprietà fisico-chimiche . Tuttavia, questi atomi possono avere un numero variabile di neutroni nel loro nucleo, che sono chiamati isotopi . L' idrogeno , il carbonio , l' azoto , l' ossigeno , il ferro , il rame, argento , oro , ecc. , sono elementi chimici, il cui numero atomico è rispettivamente 1, 6, 7, 8, 26, 29, 47, 79, ecc. Ciascuno è convenzionalmente designato da un simbolo chimico : H, C, N, O, Fe, Cu, Ag, Au, ecc. Finora sono stati osservati un totale di 118 elementi chimici, con numeri atomici da 1 a 118 . Tra questi, 94 elementi sono stati identificati sulla Terra nell'ambiente naturale, e 80 hanno almeno un isotopo stabile : tutti quelli con numero atomico minore o uguale a 82 tranne gli elementi 43 e 61 .
Gli elementi chimici possono combinarsi tra loro in reazioni chimiche per formare innumerevoli composti chimici . Pertanto, l' acqua risulta dalla combinazione di ossigeno e idrogeno in molecole con la formula chimica H 2 O- due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. In diverse condizioni operative, ossigeno e idrogeno possono dare composti differenti, ad esempio acqua ossigenata , o acqua ossigenata, di formula H 2 O 2- due atomi di idrogeno e due atomi di ossigeno. Al contrario, ogni composto chimico può essere scomposto in elementi chimici separati, ad esempio l'acqua può essere elettrolizzata in ossigeno e idrogeno .
Una sostanza pura composta da atomi dello stesso elemento chimico è chiamata corpo semplice e non può essere scomposta in altri elementi separati, cosa che differenzia un corpo semplice da un composto chimico. L'ossigeno è un elemento chimico, ma il gas comunemente chiamato "ossigeno" è una sostanza semplice, il cui nome esatto è diossigeno , di formula O 2, per distinguerlo dall'ozono , di formula O 3, che è anche un corpo semplice; ozono e diossigeno sono varietà allotropiche dell'elemento ossigeno. Lo stato standard di un elemento chimico è quello del corpo semplice la cui entalpia standard di formazione è la più bassa in condizioni normali di temperatura e pressione , convenzionalmente pari a zero.
Un elemento chimico non può trasformarsi in un altro elemento mediante una reazione chimica, solo una reazione nucleare chiamata trasmutazione può ottenere questo risultato. Questa definizione fu formulata per la prima volta nella sostanza dal chimico francese Antoine Lavoisier nel 1789 . Gli elementi chimici sono comunemente classificati in una tabella risultante dal lavoro del chimico russo Dmitry Mendeleev e chiamata " tavola periodica degli elementi ":
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | h | Hey | |||||||||||||||||
2 | Li | Essere | B | VS | NON | oh | F | Nato | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | sì | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Quella | Ns | Ti | V | Cr | mn | Fe | Co | o | Cu | Zn | Ga | Ge | Asso | Vedi | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | sì | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | RH | Pd | Ag | cd | Nel | Sn | Sb | Voi | io | Xe | |
6 | Cs | Ba | * | Leggi | HF | Il tuo | W | D | Osso | Ir | Pt | In | Hg | Tl | Pb | Bi | po | In | Rn |
7 | FR | RA | * * |
Lr | Rf | Db | Sg | bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* | Il | Questo | prima | Ns | Pm | Sm | Avevo | Gd | Tb | Dy | come | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Corrente alternata | ns | papà | tu | Np | Poteva | Sono | Cm | Bk | Cf | è | Fm | Md | No | |||||
Tavola periodica degli elementi chimici |
Nel 2011 l' International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) ha approvato i nomi inglesi e i simboli chimici internazionali per i primi 112 elementi (in ordine di numero atomico ). il31 maggio 2012, IUPAC ha nominato due elementi aggiuntivi, flerovio Fl e livermorio Lv (numeri 114 e 116). il31 dicembre 2015IUPAC ha formalizzato l'osservazione di altri quattro elementi, numeri atomici 113, 115, 117 e 118, ma non ha dato loro nomi definitivi. Provvisoriamente designati con i nomi sistematici di ununtrium (Uut), ununpentium (Uuv), ununseptium (Uus) e ununoctium (Uuo), hanno ricevuto il loro nome definitivo il 28 novembre 2016 , rispettivamente nihonium (Nh), moscovium (Mc), tennesse (Ts) e oganesson (Og).
Quando vogliamo rappresentare un qualsiasi elemento con un simbolo, generalmente scegliamo la lettera M (a volte in corsivo). Quando vogliamo rappresentare diversi tipi di elementi intercambiabili, in particolare per scrivere la formula chimica di un minerale , decidiamo di usare lettere come A, B, C o X, Y, Z, in un contesto in cui sappiamo che non è gli elementi che portano questi simboli (argon, boro, ecc .).
Z | Elemento | ppm |
---|---|---|
1 | Idrogeno | 739.000 |
2 | Elio | 240.000 |
8 | Ossigeno | 10,400 |
6 | Carbonio | 4.600 |
10 | Neon | 1340 |
26 | Ferro da stiro | 1.090 |
7 | Azoto | 960 |
14 | Silicio | 650 |
12 | Magnesio | 580 |
16 | Zolfo | 440 |
In tutto, 118 articoli sono stati osservati in 1 ° trimestre 2012. "osservato" può semplicemente medio che abbiamo identificato almeno un atomo di questo elemento modo ragionevolmente sicuro: così solo tre atomi di elemento 118 sono stati rilevati fino ad oggi, e questo indirettamente attraverso i prodotti della loro catena di decadimento .
Solo i primi 94 elementi si osservano sulla Terra nell'ambiente naturale, di cui sei presenti solo in tracce : il tecnezio 43 Tc, il promezio 61 Pm, l' astato 85 At, il francio 87 Fr, il nettunio 93 Np e il plutonio 94 Pu. Sono elementi che si disintegrano troppo velocemente rispetto al loro ritmo di formazione; il nettunio 93 Np e il plutonio 94 Pu risultano, ad esempio, dalla cattura di neutroni da parte del torio 90 Th o soprattutto dell'uranio 92 U. Il reattore nucleare naturale di Oklo produceva anche i transurani di americio 95 Am fino a fermio 100 Fm, ma essi rapidamente decaduto in elementi più leggeri.
Gli astronomi hanno osservato le righe spettroscopiche degli elementi fino all'einsteinio 99 Es nella stella di Przybylski .
Gli altri 18 elementi osservati non rilevati sulla Terra o nello spazio sono stati prodotti artificialmente da reazioni nucleari da elementi più leggeri.
Secondo il Modello Standard della cosmologia , l'abbondanza relativa di isotopi dei 95 elementi naturali nell'universo risulta da quattro fenomeni:
Il numero atomico di un elemento, indicato Z (in riferimento al tedesco Zahl ), è uguale al numero di protoni contenuti nei nuclei degli atomi di questo elemento. Ad esempio, tutti gli atomi di idrogeno hanno un solo protone, quindi il numero atomico dell'idrogeno è Z = 1 . Se tutti gli atomi di uno stesso elemento hanno lo stesso numero di protoni, possono invece avere un diverso numero di neutroni : ogni possibile numero di neutroni definisce un isotopo dell'elemento.
Poiché gli atomi sono elettricamente neutri, hanno tanti elettroni , caricati negativamente, quanti sono i protoni, caricati positivamente, quindi il numero atomico rappresenta anche il numero di elettroni negli atomi in un dato elemento. Le proprietà chimiche di un elemento essendo determinate soprattutto dalla sua configurazione elettronica , si comprende che il numero atomico è la caratteristica determinante di un elemento chimico.
Il numero atomico definisce completamente un elemento: conoscere il numero atomico equivale a conoscere l'elemento. Per questo generalmente viene omesso con i simboli chimici, salvo forse per richiamare la posizione dell'elemento nella tavola periodica. Quando rappresentato, è posizionato in basso a sinistra del simbolo chimico: Z X.
Il numero di massa di un elemento, indicato con A , è uguale al numero di nucleoni ( protoni e neutroni ) contenuti nei nuclei degli atomi di questo elemento. Se tutti gli atomi di un dato elemento hanno per definizione lo stesso numero di protoni, possono invece avere diverso numero di neutroni, e quindi diverso numero di massa, che vengono detti isotopi . Ad esempio, l' idrogeno 1 H tre isotopi principali: protium 1
1H , idrogeno comune, il cui nucleo di un protone non ha neutroni; il deuterio 2
1H ; più raro, il cui nucleo ha un protone, inoltre, un neutrone; e trizio 3
1H , radioattivo , presente nell'ambiente naturale in tracce , e il cui nucleo di un protone ha due neutroni.
Il numero di massa generalmente non influisce sulle proprietà chimiche degli atomi, perché non influisce sulla loro configurazione elettronica ; si può tuttavia osservare un effetto isotopico per gli atomi leggeri, vale a dire il litio 3 Li, l' elio 2 He e soprattutto l' idrogeno 1 H, perché l'aggiunta o il ritiro di un neutrone nel nucleo di tali atomi determina una significativo cambiamento relativo nella massa atomica, che influenza le frequenze e l' energia di vibrazione e rotazione delle molecole (misurabile mediante spettroscopia infrarossa ). Questo cambia la cinetica delle reazioni chimiche , e la forza dei legami chimici , il potenziale redox . Per gli elementi pesanti, invece, il numero di massa non ha praticamente alcuna influenza sulle loro proprietà chimiche.
La densità del volume è proporzionale alla massa atomica quindi quasi al numero di massa. Essendo la velocità di traslazione inversa alla radice quadrata della massa molecolare, alcune proprietà fisiche come la velocità del suono , la conducibilità termica , la volatilità e la velocità di diffusione vengono leggermente modificate. Le proprietà fisiche possono differire sufficientemente da consentire la separazione degli isotopi, come ad esempio238
92tu e235
92U , per diffusione o centrifugazione .
Poiché il numero di massa non influisce sulle proprietà chimiche degli elementi, di solito viene omesso con i simboli chimici, tranne quando si tratta di distinguere gli isotopi. Quando rappresentato, è posizionato in alto a sinistra del simbolo chimico: A X.
L' unità di massa atomica è stata definita da IUPAC nel 1961 come esattamente un dodicesimo della massa del nucleo di un atomo di 12 C ( carbonio 12 ):
1 u ≈ 1.660538782 (83) × 10 -27 kg ≈ 931.494028 (23) MeV / c 2 .La massa a riposo di un nucleone infatti non è rilevante per misurare la massa degli atomi perché protoni e neutroni non hanno esattamente la stessa massa a riposo - rispettivamente 938,201 3 (23) MeV/c 2 e 939,565 560 ( 81) MeV/c 2 - e soprattutto questa massa differisce da quella che hanno quando fanno parte di un nucleo atomico a causa dell'energia nucleare di legame di questi nucleoni, che induce un difetto di massa tra la massa di un nucleo atomico e l'accumulo delle masse a resto dei nucleoni che compongono questo nucleo.
La massa atomica di un elemento è uguale alla somma dei prodotti dei numeri di massa dei suoi isotopi per la loro abbondanza naturale . Applicato ad esempio al piombo, questo dà:
Isotopo | Abbondanza naturale | A | Prodotto |
---|---|---|---|
204 Pb | 1,4% | × 204 = | 2.9 |
206 Pb | 24,1% | × 206 = | 49,6 |
207 Pb | 22,1% | × 207 = | 45,7 |
208 Pb | 52,4% | × 208 = | 109.0 |
Massa atomica del piombo = | 207.2 | ||
La mole essendo definito dal numero di atomi contenuti in 12 g di carbonio 12 ( cioè N ≈ 6.022 141 79 10 23 atomi ), la massa atomica del piombo è quindi 207,2 g / mol , con un difetto di massa di circa 7,561 676 MeV / c 2 per nucleone.
Da quanto precede si comprende che si può definire massa atomica solo per gli elementi di cui si conosce la composizione isotopica naturale; in assenza di tale composizione isotopica, viene mantenuto il numero di massa dell'isotopo noto avente l' emivita più lunga, che è generalmente indicato rappresentando la massa atomica ottenuta tra parentesi o tra parentesi quadre .
Isotopo |
Nucleidi (ppm) |
---|---|
1 ora | 705.700 |
4 Lui | 275,200 |
16 O | 5.920 |
12 Do | 3.032 |
20 fare | 1,548 |
56 Fe | 1.169 |
14 N | 1 105 |
28 Se | 653 |
24 mg | 513 |
32 S | 396 |
22 Fare | 208 |
26 mg | 79 |
36 Ar | 77 |
54 Fe | 72 |
25 mg | 69 |
40 Ca | 60 |
27 Al | 58 |
58 Ni | 49 |
13 Do | 37 |
3 Lui | 35 |
29 Se | 34 |
23 Na | 33 |
57 Fe | 28 |
2 ore | 23 |
30 Se | 23 |
Due atomi il cui nucleo ha lo stesso numero di protoni ma un diverso numero di neutroni sono detti " isotopi " dell'elemento chimico definito dal numero di protoni di questi atomi. Dei 118 elementi osservati, solo 80 hanno almeno un isotopo stabile (non radioattivo ): tutti gli elementi con numero atomico minore o uguale a 82, cioè fino al piombo 82 Pb, eccetto il tecnezio 43 Tc e il promezio 61 pom. Di questi, solo 14 hanno un solo isotopo stabile (ad esempio fluoro , costituito esclusivamente dall'isotopo 19 F), i restanti 66 ne hanno almeno due (ad esempio rame , nelle proporzioni 69% di 63 Cu e 31% di 65 Cu , o carbonio , nelle proporzioni 98,9% di 12 C e 1,1% di 13 C). Ci sono un totale di 256 isotopi stabili noti degli 80 elementi non radioattivi, nonché una ventina di isotopi debolmente radioattivi presenti nell'ambiente naturale (a volte con un'emivita così lunga da diventare non misurabile), alcuni elementi che hanno solo a loro più di mezza dozzina di isotopi stabili; così, 50 Sn stagno ha non meno di dieci, di occorrenze naturali molto variabili:
Isotopo |
Abbondanza naturale (%) |
NON |
---|---|---|
112 Sn | 0,97 | 62 |
114 Sn | 0,65 | 64 |
115 Sn | 0,34 | 65 |
116 Sn | 14.54 | 66 |
117 Sn | 7.68 | 67 |
118 Sn | 24.23 | 68 |
119 Sn | 8.59 | 69 |
120 Sn | 32.59 | 70 |
122 Sn | 4.63 | 72 |
124 Sn | 5.79 | 74 |
Dei 274 isotopi più stabili conosciuti (comprendenti 18 isotopi "quasi stabili" o molto debolmente radioattivi), poco più del 60% (165 nuclidi per l'esattezza) è costituito da un numero pari di protoni (Z) alla volta. e neutroni (N), e poco meno dell'1,5% (solo quattro nuclidi) di un numero dispari sia di protoni che di neutroni; gli altri nuclidi sono distribuiti approssimativamente in parti uguali (poco meno del 20%) tra Z pari e N dispari, e Z dispari e N pari. Complessivamente, 220 nuclidi stabili (poco più dell'80%) hanno un numero pari di protoni, e solo 54 un numero dispari; è un elemento alla base dell'effetto Oddo-Harkins , relativo al fatto che, per Z>4 (cioè ad eccezione degli elementi risultanti dalla nucleosintesi primordiale ), gli elementi con numero atomico pari sono più abbondanti nell'universo di quelli con Z dispari. Questo effetto si manifesta in particolare nella forma a dente di sega delle curve di abbondanza degli elementi all'aumentare del numero atomico:
Due atomi che hanno lo stesso numero di neutroni ma un diverso numero di protoni si dicono isotoni . È in un certo senso la nozione reciproca di quella di isotopo .
È ad esempio il caso dei nuclidi stabili 36 S , 37 Cl , 38 Ar , 39 K e 40 Ca , situati sull'isotono 20: hanno tutti 20 neutroni, ma rispettivamente 16, 17, 18, 19 e 20 protoni; gli isotoni 19 e 21, invece, non hanno isotopi stabili .
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | h | Hey | |||||||||||||||||
2 | Li | Essere | B | VS | NON | oh | F | Nato | |||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | sì | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Quella | Ns | Ti | V | Cr | mn | Fe | Co | o | Cu | Zn | Ga | Ge | Asso | Vedi | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | sì | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | RH | Pd | Ag | cd | Nel | Sn | Sb | Voi | io | Xe | |
6 | Cs | Ba |
* |
Leggi | HF | Il tuo | W | D | Osso | Ir | Pt | In | Hg | Tl | Pb | Bi | po | In | Rn |
7 | FR | RA |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
Il | Questo | prima | Ns | Pm | Sm | Avevo | Gd | Tb | Dy | come | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Corrente alternata | ns | papà | tu | Np | Poteva | Sono | Cm | Bk | Cf | è | Fm | Md | No | |||||
Pb | Almeno un isotopo di questo elemento è stabile | ||||||||||||||||||
Cm | Un isotopo ha un periodo di almeno 4 milioni di anni | ||||||||||||||||||
Cf | Un isotopo ha un'emivita di almeno 800 anni | ||||||||||||||||||
Md | Un isotopo ha un'emivita di almeno 1 giorno | ||||||||||||||||||
bh | Un isotopo ha un'emivita di almeno 1 minuto | ||||||||||||||||||
Og | Tutti gli isotopi conosciuti hanno un'emivita inferiore a 1 minuto |
80 dei 118 elementi della tavola periodica standard hanno almeno un isotopo stabile : sono tutti gli elementi con numero atomico compreso tra 1 ( idrogeno ) e 82 ( piombo ) tranne il tecnezio 43 Tc e il promezio 61 Pm, che sono radioattivi .
Dal bismuto 83 Bi, tutti gli isotopi degli elementi conosciuti sono (almeno molto debolmente) radioattivi - l'isotopo 209 Bi ha un'emivita di un miliardo di volte l' età dell'universo . Quando il periodo supera i quattro milioni di anni, la radioattività prodotta da questi isotopi è trascurabile e non costituisce un rischio per la salute: è il caso , ad esempio , dell'uranio-238 , la cui emivita è di quasi 4,5 miliardi di anni.
Oltre Z = 110 ( darmstadtio 281 Ds) , tutti gli isotopi degli elementi hanno un'emivita inferiore a 30 secondi, e meno di un decimo di secondo dal moscovio 288
115Mc .
Il modello a strati della struttura nucleare permette di rendere conto della maggiore o minore stabilità dei nuclei atomici a seconda della loro composizione in nucleoni ( protoni e neutroni ). In particolare, sperimentalmente sono stati osservati e spiegati da questo modello i “ numeri magici ” dei nucleoni, che conferiscono una particolare stabilità agli atomi che li compongono. Il piombo 208 , che è il più pesante dei nuclei stabili esistenti, è composto dal numero magico di 82 protoni e 126 neutroni numero magico.
Alcune teorie estrapolano questi risultati prevedendo l'esistenza di un'isola di stabilità tra i nuclidi superpesanti, per un “numero magico” di 184 neutroni e - a seconda delle teorie e dei modelli - 114 , 120 , 122 o 126 protoni.
Un approccio più moderno alla stabilità nucleare, tuttavia, mostra, attraverso calcoli basati sul tunneling , che mentre tali nuclei superpesanti doppiamente magici sarebbero probabilmente stabili alla fissione spontanea , dovrebbero comunque subire decadimenti α con un'emivita di pochi microsecondi ; potrebbe comunque esistere un'isola di relativa stabilità intorno al darmstadtio 293, corrispondente a nuclidi definiti da Z tra 104 e 116 e N tra 176 e 186: questi elementi potrebbero avere isotopi con emivite che raggiungono alcuni minuti.
Isomero | Energia di eccitazione ( k eV ) |
Periodo | Rotazione |
---|---|---|---|
179 Il tuo | 0.0 | 1,82 anni | 7/2 + |
179m1 Ta | 30.7 | 1,42 μs | 9 / 2- |
179m2 Ta | 520.2 | 335 ns | 1/2 + |
179m3 Ta | 1.252,6 | 322 ns | 21 / 2- |
179m4 Ta | 1317,3 | 9,0 ms | 25/2 + |
179m5 Ta | 1327.9 | 1,6 μs | 23 / 2- |
179m6 Ta | 2639.3 | 54,1 ms | 37/2 + |
Lo stesso nucleo atomico può talvolta esistere in diversi stati energetici distinti, ciascuno caratterizzato da una particolare energia di spin e di eccitazione. Lo stato corrispondente al livello energetico più basso è chiamato stato fondamentale : è lo stato in cui si trovano naturalmente tutti i nuclidi . Stati di energia più elevata, se esistono, sono chiamati isomeri nucleari del isotopo in esame; sono generalmente molto instabili e il più delle volte derivano dal decadimento radioattivo .
Indichiamo gli isomeri nucleari aggiungendo la lettera "m" - per " metastabile " - all'isotopo considerato: così l' alluminio 26 , il cui nucleo ha spin 5+ ed è radioattivo con un periodo di 717.000 anni, ha un isomero, denotato 26m Al , caratterizzato da uno spin 0+, un'energia di eccitazione di 6.345,2 k eV e un periodo di 6,35 s .
Se ci sono più livelli di eccitazione per questo isotopo, ognuno di essi è segnato facendo seguire alla lettera “m” un numero seriale, quindi gli isomeri del tantalio 179 presentati nella tabella a lato.
Un isomero nucleare ritorna al suo stato fondamentale subendo una transizione isomerica , che provoca l'emissione di fotoni energetici, raggi X o raggi , corrispondenti all'energia di eccitazione.
Isomeri nucleari di particolare interesseAlcuni isomeri nucleari sono particolarmente degni di nota:
Lo stesso elemento chimico può formare più corpi semplici che differiscono tra loro solo per la disposizione degli atomi nelle molecole o per le strutture cristalline che li definiscono. Il carbonio esiste quindi come grafite al sistema cristallino forma esagonale diamante alla struttura tetraedrica forma grafene che corrisponde a un singolo foglio esagonale di grafite, o sotto forma di fullerene o atomi di nanotubi che possono essere visti come fogli di grafene rispettivamente sferici e tubolari. Queste diverse forme di carbonio sono chiamate allotropi di questo elemento. Allo stesso modo, l' ozono O 3e ossigeno O 2sono allotropi dell'elemento ossigeno .
Ogni allotropo di un elemento può esistere solo all'interno di un intervallo definito di temperature e pressioni , che è rappresentato da un diagramma di fase . Pertanto, il carbonio cristallizza in forma di diamante solo quando sottoposto a pressioni elevate, il diamante rimanendo stabile fino alla pressione ambiente; quando cristallizza a pressione ambiente, il carbonio dà comunque grafite, e non diamante.
Tra tutte le varietà allotropiche di un elemento che può esistere in condizioni normali di temperatura e pressione , lo stato standard è, per definizione, quello la cui entalpia standard di formazione è la più bassa, per convenzione definita nulla. Quella del carbonio è grafite , e quella dell'ossigeno è diossigeno , per questo comunemente chiamato "ossigeno" confondendolo con l'elemento per il quale è lo stato standard .
Chimico svedese Jöns Jacob Berzelius (1779-1848) ha avuto origine i simboli chimici degli elementi definendo un tipografica sistema basato sul alfabeto latino senza segni diacritici : una capitale lettera , a volte seguito da una lettera minuscola (o due in certi elementi sintetici), senza un punto che normalmente segna un'abbreviazione , in un approccio universalista che ha portato all'adozione di simboli dal neolatino dei tempi moderni , ad esempio:
Tutti i simboli chimici hanno validità internazionale indipendentemente dai sistemi di scrittura in vigore, a differenza dei nomi degli elementi che devono essere tradotti.
L' Unione internazionale di chimica pura e applicata (IUPAC) è l'organismo responsabile in particolare della standardizzazione della nomenclatura internazionale degli elementi chimici e dei loro simboli. Questo permette di eliminare le liti sulla denominazione degli elementi, siano esse antiche liti (ad esempio sul lutezio , che i tedeschi chiamarono cassiopeium fino al 1949 a seguito di una disputa di paternità tra un francese e un austriaco in merito alla prima purificazione di l'elemento) o recente (in particolare per quanto riguarda l' elemento 104 , sintetizzato da due squadre, russa e americana, che si sono opposte sul nome da dare a questo elemento):
La tavola periodica degli elementi è universalmente utilizzata per classificare gli elementi chimici in modo tale che le loro proprietà siano ampiamente prevedibili in base alla loro posizione in questa tavola. Derivante dal lavoro del chimico russo Dmitri Mendeleïev e del suo poco noto contemporaneo tedesco Julius Lothar Meyer , questa classificazione è detta periodica perché organizzata in periodi successivi durante i quali le proprietà chimiche degli elementi, disposte per numero atomico crescente, si susseguono in ordine identico.
Questa tabella funziona perfettamente fino ai due terzi del settimo periodo , che comprende i 95 elementi rilevati naturalmente sulla Terra o nello spazio ; al di là della famiglia degli attinidi (elementi detti transactinidi ), gli effetti relativistici , fino ad allora trascurabili, diventano significativi e modificano significativamente la configurazione elettronica degli atomi , il che altera in modo molto evidente la periodicità delle proprietà chimiche ai confini del Board.
Blocchi di litio galleggianti in olio di paraffina per prevenirne l'ossidazione.
Cristalli di gallio al 99,999% (grado di purezza indicato come "5-9").
Bromo e vapori in un'ampolla.
Iodio cristallizzato.
Pepite di platino ( California e Sierra Leone ).
Goccia di mercurio .
Cristallo di bismuto , la cui iridescenza è dovuta a un sottile strato di ossido .
Z |
Elemento |
Simbolo |
Famiglia |
Massa atomica ( g / mol ) |
Abbondanza di elementi nella crosta terrestre (μg/kg) |
Isotopi naturali, classificati per abbondanza decrescente ( gli isotopi radioattivi sono contrassegnati da un asterisco ) |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | Idrogeno | h | Metalloide | 1.00794 (7) | 1.400.000 | 1 H , 2 H |
2 | Elio | Hey | gas nobile | 4.002602 (2) | 8 | 4 Lui , 3 Lui |
3 | Litio | Li | Metallo alcalino | 6.941 (2) | 20.000 | 7 Li, 6 Li |
4 | Berillio | Essere | Metallo alcalino terroso | 9.012182 (3) | 2.800 | 9 Be |
5 | Boro | B | metalloide | 10.811 (7) | 10.000 | 11 SI, 10 SI |
6 | Carbonio | VS | Metalloide | 12.0107 (8) | 200.000 | 12 C, 13 C |
7 | Azoto | NON | Metalloide | 14.0067 (2) | 19.000 | 14 N, 15 N |
8 | Ossigeno | oh | Metalloide | 15,9994 (3) | 461.000.000 | 16 O, 18 O , 17 O |
9 | Fluoro | F | Alogeno | 18.9984032 (5) | 585.000 | 19 Fa |
10 | Neon | Nato | gas nobile | 20.1797 (6) | 5 | 20 Ne, 22 Ne, 21 Ne |
11 | Sodio | N / A | Metallo alcalino | 22.98976928 (2) | 23.600.000 | 23 Na |
12 | Magnesio | Mg | Metallo alcalino terroso | 24.3050 (6) | 23.300.000 | 24 mg, 26 mg, 25 mg |
13 | Alluminio | Al | Povero metallo | 26.9815386 (8) | 82.300.000 | 27 Al |
14 | Silicio | sì | metalloide | 28.0855 (3) | 282.000.000 | 28 Si, 29 Si, 30 Si |
15 | Fosforo | P | Metalloide | 30.973762 (2) | 1.050.000 | 31 P |
16 | Zolfo | S | Metalloide | 32.065 (5) | 350.000 | 32 S, 34 S, 33 S, 36 S |
17 | Cloro | Cl | Alogeno | 35.453 (2) | 145.000 | 35 Cl, 37 Cl |
18 | Argon | Ar | gas nobile | 39.948 (1) | 3.500 | 40 Ar, 36 Ar, 38 Ar |
19 | Potassio | K | Metallo alcalino | 39.0983 (1) | 20.900.000 | 39 K, 41 K, 40 K * |
20 | Calcio | Quella | Metallo alcalino terroso | 40.078 (4) | 41.500.000 | 40 Ca , 44 Ca, 42 Ca, 48 Ca * , 43 Ca, 46 Ca |
21 | Scandio | Ns | Metallo di transizione | 44.955912 (6) | 22.000 | 45 Sc |
22 | Titanio | Ti | Metallo di transizione | 47.867 (1) | 5.650.000 | 48 Ti, 46 Ti, 47 Ti, 49 Ti, 50 Ti |
23 | Vanadio | V | Metallo di transizione | 50.9415 (1) | 120.000 | 51 V, 50 V * |
24 | Cromo | Cr | Metallo di transizione | 51.9961 (6) | 102.000 | 52 Cr, 53 Cr, 50 Cr, 54 Cr |
25 | Manganese | mn | Metallo di transizione | 54.938045 (5) | 950.000 | 55 milioni |
26 | Ferro da stiro | Fe | Metallo di transizione | 55.845 (2) | 56.300.000 | 56 Fe , 54 Fe, 57 Fe, 58 Fe |
27 | Cobalto | Co | Metallo di transizione | 58.933195 (5) | 25.000 | 59 Co |
28 | Nichel | o | Metallo di transizione | 58.6934 (4) | 84.000 | 58 Ni, 60 Ni , 62 Ni , 61 Ni, 64 Ni |
29 | Rame | Cu | Metallo di transizione | 63.546 (3) | 60.000 | 63 Cu, 65 Cu |
30 | Zinco | Zn | Povero metallo | 65,38 (2) | 70.000 | 64 Zn, 66 Zn, 68 Zn, 67 Zn, 70 Zn |
31 | Gallio | Ga | Povero metallo | 69.723 (1) | 19.000 | 69 Ga, 71 Ga |
32 | Germanio | Ge | metalloide | 72,64 (1) | 1.500 | 74 Ge, 72 Ge, 70 Ge, 73 Ge, 76 Ge |
33 | Arsenico | Asso | metalloide | 74.92160 (2) | 1.800 | 75 Asso |
34 | Selenio | Vedi | Metalloide | 78,96 (3) | 50 | 80 Se, 78 Se, 76 Se, 82 Se, 77 Se, 74 Se |
35 | Bromo | Br | Alogeno | 79.904 (1) | 2.400 | 79 Br, 81 Br |
36 | Krypton | Kr | gas raro | 83.798 (2) | 0.1 | 84 Kr, 86 Kr, 82 Kr, 83 Kr, 80 Kr, 78 Kr |
37 | Rubidio | Rb | Metallo alcalino | 85.4678 (3) | 90.000 | 85 Rb, 87 Rb * |
38 | Stronzio | Sr | Metallo alcalino terroso | 87,62 (1) | 370.000 | 88 Sr, 86 Sr, 87 Sr, 84 Sr |
39 | Ittrio | sì | Metallo di transizione | 88.90585 (2) | 33.000 | 89 Y |
40 | Zirconio | Zr | Metallo di transizione | 91.224 (2) | 165.000 | 90 Zr, 94 Zr *, 92 Zr, 91 Zr, 96 Zr * |
41 | Niobio | Nb | Metallo di transizione | 92.90638 (2) | 20.000 | 93 Nb |
42 | Molibdeno | Mo | Metallo di transizione | 95,96 (2) | 1.200 | 98 MB, 96 MB, 95 MB, 92 MB, 100 MB *, 97 MB, 94 MB |
43 | tecnezio | Tc | Metallo di transizione | [98.9063] | tracce | 99 Tc * , 99 m Tc * |
44 | Rutenio | Ru | Metallo di transizione | 101.07 (2) | 1 | 102 Ru, 104 Ru, 101 Ru, 99 Ru, 100 Ru, 96 Ru, 98 Ru |
45 | rodio | RH | Metallo di transizione | 102.90550 (2) | 1 | 103 Rh |
46 | Palladio | Pd | Metallo di transizione | 106,42 (1) | 15 | 106 Pd, 108 Pd, 105 Pd, 110 Pd, 104 Pd, 102 Pd |
47 | D'argento | Ag | Metallo di transizione | 107.8682 (2) | 75 | 107 Ag, 109 Ag |
48 | Cadmio | cd | Povero metallo | 112.411 (8) | 150 | 114 Cd, 112 Cd, 111 Cd, 110 Cd, 113 Cd *, 116 Cd *, 106 Cd, 108 Cd |
49 | indio | Nel | Povero metallo | 114.818 (3) | 250 | 115 In *, 113 A |
50 | Stagno | Sn | Povero metallo | 118.710 (7) | 2.300 | 120 Sn, 118 Sn, 116 Sn, 119 Sn, 117 Sn, 124 Sn, 122 Sn, 112 Sn, 114 Sn, 115 Sn |
51 | Antimonio | Sb | metalloide | 121.760 (1) | 200 | 121 Sb, 123 Sb |
52 | Tellurio | Voi | metalloide | 127,60 (3) | 1 | 130 Te*, 128 Te*, 126 Te, 125 Te, 124 Te, 122 Te, 123 Te, 120 Te |
53 | Iodio | io | Alogeno | 126.90447 (3) | 450 | 127 io |
54 | Xeno | Xe | gas raro | 131.293 (6) | 0.03 | 132 Xe, 129 Xe, 131 Xe, 134 Xe, 136 Xe, 130 Xe, 128 Xe, 124 Xe, 126 Xe |
55 | Cesio | Cs | Metallo alcalino | 132.9054519 (2) | 3000 | 133 Cs |
56 | Bario | Ba | Metallo alcalino terroso | 137.327 (7) | 425.000 | 138 Ba, 137 Ba, 136 Ba, 135 Ba, 134 Ba, 130 Ba, 132 Ba |
57 | Lantanio | Il | lantanide | 138.90547 (7) | 39.000 | 139A , 138A * |
58 | Cerio | Questo | lantanide | 140,116 (1) | 66.500 | 140 Ce, 142 Ce, 138 Ce, 136 Ce |
59 | praseodimio | prima | lantanide | 140.90765 (2) | 9.200 | 141 Pr |
60 | Neodimio | Ns | lantanide | 144.242 (3) | 41.500 | 142 Nd, 144 Nd *, 146 Nd, 143 Nd, 145 Nd, 148 Nd, 150 Nd * |
61 | promezio | Pm | lantanide | [146.9151] | tracce | ore 145 * |
62 | Samario | Sm | lantanide | 150,36 (2) | 7.050 | 152 Sm, 154 Sm, 147 Sm *, 149 Sm, 148 Sm *, 150 Sm, 144 Sm |
63 | europio | Avevo | lantanide | 151.964 (1) | 2.000 | 153 Eu, 151 Eu * |
64 | gadolinio | Gd | lantanide | 157,25 (3) | 6.200 | 158 Do, 160 Do, 156 Do, 157 Do, 155 Do, 154 Do, 152 Do * |
65 | Terbio | Tb | lantanide | 158.92535 (2) | 1.200 | 159 Tb |
66 | disprosio | Dy | lantanide | 162.500 (1) | 5.200 | 164 Dy, 162 Dy, 163 Dy, 161 Dy, 160 Dy, 1 58 Dy, 156 Dy |
67 | Olmio | come | lantanide | 164.93032 (2) | 1.300 | 165 Ho |
68 | Erbio | Er | lantanide | 167.259 (3) | 3.500 | 166 Er, 168 Er, 167 Er, 170 Er, 164 Er, 162 Er |
69 | Tulio | Tm | lantanide | 168.93421 (2) | 520 | 169 MT |
70 | Itterbio | Yb | lantanide | 173.054 (5) | 3.200 | 174 Yb, 172 Yb, 173 Yb, 171 Yb, 176 Yb, 170 Yb, 168 Yb |
71 | Lutecio | Leggi | lantanide | 174.9668 (1) | 800 | 175 Lettura, 176 Lettura * |
72 | Afnio | HF | Metallo di transizione | 178,49 (2) | 3000 | 180 Hf, 178 Hf, 177 Hf, 179 Hf, 176 Hf, 174 Hf * |
73 | tantalio | Il tuo | Metallo di transizione | 180.9479 (1) | 2.000 | 181 Ta, 180 m1 Ta |
74 | Tungsteno | W | Metallo di transizione | 183,84 (1) | 1250 | 184 W, 186 W, 182 W, 183 W, 180 W * |
75 | renio | D | Metallo di transizione | 186.207 (1) | 0,7 | 187 Re*, 185 Re |
76 | Osmio | Osso | Metallo di transizione | 190,23 (3) | 1.5 | 192 ossa, 190 ossa, 189 ossa, 188 ossa, 187 ossa, 186 ossa *, 184 ossa |
77 | Iridio | Ir | Metallo di transizione | 192.217 (3) | 1 | 193 Ir, 191 Ir |
78 | Platino | Pt | Metallo di transizione | 195.084 (9) | 5 | 195 punti , 194 punti , 196 punti , 198 punti , 192 punti , 190 punti * |
79 | Oro | In | Metallo di transizione | 196.966569 (4) | 4 | 197 a |
80 | Mercurio | Hg | Povero metallo | 200,59 (2) | 85 | 202 Hg, 200 Hg, 199 Hg, 201 Hg, 198 Hg, 204 Hg, 196 Hg |
81 | Tallio | Tl | Povero metallo | 204.3833 (2) | 850 | 205 Tl, 203 Tl |
82 | Guida | Pb | Povero metallo | 207,2 (1) | 14.000 | 208 Pb , 206 Pb, 207 Pb, 204 Pb |
83 | Bismuto | Bi | Povero metallo | 208.98040 (1) | 8.5 | 209 Bi * |
84 | Polonio | po | Povero metallo | [208.9824] | 200 × 10 −9 | 209 pollici * |
85 | Uno stato | In | metalloide | [209.9871] | tracce | 210 A * |
86 | Radon | Rn | gas nobile | [222.0176] | 400 × 10 −12 | 222 Rn * |
87 | Francio | FR | Metallo alcalino | [223.0197] | tracce | 223 Fr *, 221 Fr * |
88 | Radio | RA | Metallo alcalino terroso | [226.0254] | 900 × 10 −6 | 226 Ra * |
89 | Attinio | Corrente alternata | attinidi | [227,0278] | 550 × 10 −9 | 227 Ac * |
90 | Torio | ns | attinidi | 232.03806 (2) | 9.600 | 232 °* |
91 | protattinio | papà | attinidi | 231.03588 (2) | 1,4 × 10 -3 | 231 Pa* |
92 | Uranio | tu | attinidi | 238.02891 (3) | 2.700 | 238 U * , 235 U * , 234 U * |
93 | Nettunio | Np | attinidi | [237,0482] | tracce | 237 Np * |
94 | Plutonio | Poteva | attinidi | [244.0642] | tracce | 244 Pu* |
95 | Americio | Sono | attinidi | [243.0614] | - | - |
96 | Curio | Cm | attinidi | [247,0704] | - | - |
97 | Berkelio | Bk | attinidi | [247,0703] | - | - |
98 | Californio | Cf | attinidi | [251,0796] | - | - |
99 | Einsteinio | è | attinidi | [252.0829] | - | - |
100 | Fermio | Fm | attinidi | [257,0951] | - | - |
101 | Mendelevio | Md | attinidi | [258,0986] | - | - |
102 | Nobelio | No | attinidi | [259,1009] | - | - |
103 | Lorenzo | Lr | attinidi | [264] | - | - |
104 | Rutherfordio | Rf | Metallo di transizione | [265] | - | - |
105 | dubnio | Db | Metallo di transizione | [268] | - | - |
106 | Seaborgio | Sg | Metallo di transizione | [272] | - | - |
107 | Bohrium | bh | Metallo di transizione | [273] | - | - |
108 | hassium | Hs | Metallo di transizione | [276] | - | - |
109 | Meitnerio | Mt | Indefinito | [279] | - | - |
110 | Darmstadtium | Ds | Indefinito | [278] | - | - |
111 | Roentgenio | Rg | Indefinito | [283] | - | - |
112 | Copernicium | Cn | Metallo di transizione | [285] | - | - |
113 | Nihonium | Nh | Indefinito | [287] | - | - |
114 | Flerovio | fl | Indefinito | [289] | - | - |
115 | Moscovium | Mc | Indefinito | [291] | - | - |
116 | Livermorium | Lv | Indefinito | [293] | - | - |
117 | Tennesse | Ts | Indefinito | [294] | - | - |
118 | Oganesson | Og | Indefinito | [294] | - | - |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | h | Hey | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Essere | B | VS | NON | oh | F | Nato | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | sì | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Quella | Ns | Ti | V | Cr | mn | Fe | Co | o | Cu | Zn | Ga | Ge | Asso | Vedi | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | sì | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | RH | Pd | Ag | cd | Nel | Sn | Sb | Voi | io | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | Il | Questo | prima | Ns | Pm | Sm | Avevo | Gd | Tb | Dy | come | Er | Tm | Yb | Leggi | HF | Il tuo | W | D | Osso | Ir | Pt | In | Hg | Tl | Pb | Bi | po | In | Rn | |
7 | FR | RA | Corrente alternata | ns | papà | tu | Np | Poteva | Sono | Cm | Bk | Cf | è | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Metalli Alcalini |
Terra alcalina |
lantanidi |
Metalli di transizione |
Metalli poveri |
Metal- loids |
Non metalli |
geni dell'alone |
Gas nobili |
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