Хемијски елементи

Знамо да се све супстанце састоје од веома ситних честица – атома. Супстанце изграђене од истоврсних атома, који имају исто позитивно наелектрисање језгра, називају се хемијски елементи. Подсетимо се да су протони носиоци позитивног наелектрисања језгра. Број протона одређује се на основу атомског броја елемента (Z):

Z = N(p), (1)

По договору, узима се да је наелектрисање протона изражено условним јединицама +1. Тако је, на пример, атомски број натријума Z = 11. То значи да сви атоми овог елемента садрже у језгру по 11 протона, односно да је наелектрисање језгра +11. До сада је откривено 117 хемијских елемената – 90 је нађено у природи, а 25 је добијено вештачки. Eлементи који се срећу у природи у периодном систему се налазе између водоника (Z =1) и урана (Z = 92)с изузетком технецијума (Z = 43) и прометијума (Z = 61). Називи и симболи елемената с атомским бројевима од 112 до 118 још нису међународно усвојени, стога су у таблици периодног система која је дата на почетку уџбеника наведени само њихови атомски бројеви, привремени симболи и привремена имена. Од релативно малог броја елемената (92) изграђен је веома велик број хемијских једињења (око 12 милиона). Најопштија класификација хемијских елемената је на метале, неметале и металоиде. Хемијски елементи (осим племенитих гасова) се не налазе у облику слободних атома, већ имају сложенију структуру. Тако се гасовити неметали (нпр. водоник, кисеоник, азот и хлор) јављају у облику двоатомних молекула. Бели фосфор се јавља у облику четвороатомних молекула, а сумпор у облику осмоатомних молекула. Метали су такође сложене грађе. У њиховим кристалним решеткама атоми су међусобно повезани металном везом. Из дефиниције хемијског елемента следи да сви атоми одређеног елемента имају у језгру исти број протона, једнак његовом атомском броју. Међутим, број неутрона у језгрима атома истог елемента није увек исти. Атоми истог хемијског елемента који у језгру садрже исти број протона а различит број неутрона, услед чега се разликују по својој маси, називају се изотопи. Пошто имају исти атомски број, изотопи истог хемијског елемента заузимају у периодном систему исто место*. Изотопи се карактеришу масеним бројем (А), који је једнак збиру броја протона и неутрона у атомском језгру:

A = N(p) + N(n). (2)

Изотопи се обележавају тако што се испред хемијског знака елемента пише масени број као горњи индекс, а атомски број као доњи индекс. На пример:

40 20 Са 42 20 Са 43 20 Са N(p) – број протона у језгру атома датог елемента

* Грчки: izos – исти, topos – место