ha új elemet fedez fel, mit nevezne? A kedvenc TV-karaktered után neveznéd el? A szülővárosod? Magad? A tiszta és alkalmazott kémia Nemzetközi Szövetsége (IUPAC) iránymutatásokat határoz meg a kémiai elemek megnevezésére vonatkozóan. Azt mondják, hogy az elemeket mitikus karakterekről, fogalmakról, ásványi anyagokról, helyekről, elem tulajdonságokról vagy tudósokról lehet elnevezni. Azonban, ha egy nevet és szimbólumot választottak, soha nem lehet megváltoztatni őket. Tehát gondosan döntsön!
2016-ban négy új elemet adtak hozzá az elemek periódusos rendszeréhez. Tanuljunk egy kicsit ezekről a legújabb elemekről, és arról, hogy mit neveztek el. De először nézzük meg, milyen kémiai elemek vannak.
mik azok a kémiai elemek?
a kémiai elemek a kémia építőkövei. Ők alkotják az univerzum összes rendes anyagát. Például az oxigén elem. Ez a világegyetem harmadik leggyakoribb eleme. Megtalálható a vízben (H2O) és sok más molekulában, amelyekre az élő szervezetek támaszkodnak.
minden elemnek saját atomszáma van. Az atomszám jelzi az elem protonjainak számát. Például a szén atomszáma 6. Ez azt jelenti, hogy hat protonja van. A protonok pozitív elektromos töltéssel rendelkeznek,és a magban vannak. A mag egy sűrű régió, amely egy atom közepén helyezkedik el.
Az elemek neutronokat és elektronokat is tartalmazhatnak. A neutronok egy olyan típusú részecske, amelynek tömege megközelítőleg azonos a protonnal. A protonoktól eltérően a neutronok nem rendelkeznek elektromos töltéssel. De mint a protonok, a magban is megtalálhatók.
az elektronok negatív elektromos töltéssel rendelkeznek. Ők is sokkal kisebbek és könnyebbek. A mag körül keringenek.
tudta?
egy adott elem atomjai azonos számú protonnal rendelkeznek, de különböző számú neutronnal rendelkezhetnek. Ezeket a változatokat izotópoknak nevezik.
mi a periódusos rendszer?
az elemek periódusos rendszere olyan táblázat, amely logikai módon rendezi a kémiai elemeket. Atomszámuk, elektronkonfigurációik és kémiai tulajdonságaik alapján vannak elrendezve. A periódusos rendszer sorait időszakoknak nevezzük. Az oszlopokat csoportoknak nevezik.
a ma használt periódusos rendszer hét periódust és 18 csoportot tartalmaz. Ez a kialakítás lehetővé teszi, hogy gyorsan megtalálja az elem szimbólumát, atomszámát és atomtömegét.
a táblázat információkat is adhat a kémiai tulajdonságokról. Például a periódusos rendszer bal oldalán lévő elemek általában fémek. A jobb oldali elemek általában nem fémek.
mikor frissült utoljára az elemek periódusos rendszere?
2016-ban négy új elemet adtak a periódusos rendszerhez. Ez azt jelenti, hogy a periódusos rendszer hetedik periódusa befejeződött.
e négy elem számozása 113, 115, 117 és 118. Az őket felfedező kutatócsoportok Japánból, Oroszországból és az Egyesült Államokból származtak. Emlékszel, hogy azt mondtuk, hogy az elemeket egy helyről lehet elnevezni? Nos, ezek közül három elemet neveztek el azokról a helyekről, ahol felfedezték őket. Nevük Nihonium, Moscovium és Tennessine. A negyedik elem neve Oganesson. Nevét egy orosz nukleáris fizikusról, Jurij Oganessianról kapta.
mik a szuper nehéz elemek?
mind a négy legújabb elem rendkívül instabil szuper nehézfémek. A nehéz elemek azok, amelyek atomszáma nagyobb, mint 92. A szuper nehéz elemek általában 112-nél nagyobb atomszámmal rendelkeznek. A szuper nehéz elemek szintén radioaktívabbak és instabilabbak, mint más elemek.
szuper nehéz elemek nem fordulnak elő a természetben. Az új elemeket laboratóriumokban hozták létre. A tudósok részecskegyorsítóknak nevezett gépeket használnak arra, hogy az egyik elem ionjai (egy feltöltött elem) egy másik elem ionjaiba ütközjenek. Az ionok töltött atomok. Amikor a magok összeomlik együtt, akkor csatlakozhatnak egymáshoz. Ha a magok csatlakoznak, új elem jön létre. De ezek a mesterségesen létrehozott elemek csak egy másodperc töredékéig léteznek, mielőtt más elemekké bomlanak.
tudta?
A részecskegyorsítók a töltött részecskéket a fénysebességhez közeli sebességre hajtják.
új elemek előállítása nagyon nehéz. Az új elemek gyorsan bomlanak. Ez azért történik, mert a magok nagyszámú protonnal vannak tele. A protonok pozitív töltésűek, így taszítják egymást. Ez rendkívül instabillá teszi az atomokat. Például a Nihonium felezési ideje mindössze tíz másodperc. Ahogy az elemek bomlanak, részecskéket és energiát bocsátanak ki.
tudta?
a nehézfémek valójában egyáltalán nem nehézek! A “nehézfém” kifejezés az elem nagy atomtömegére (92-102) és nagy sűrűségére utal.
miért volt ez a négy elem olyan nagy ügy, amikor felfedezték őket?
a legújabb nehéz elemek mind tudományosan, mind gyakorlatilag fontosak. Tudományosan a felfedezés jobban megértheti a tudósokat arról, hogyan tartják össze a magokat. Ez például biztonságosabb és hatékonyabb atomreaktorok kifejlesztéséhez vezethet.
a korábban felfedezett nehéz elemek gyakorlati alkalmazásokkal is rendelkeztek. Például az Americiumot (Am) füstérzékelőkben használták. Plutóniumot (Pu) használtak nukleáris fegyverekben, valamint pilóta nélküli űrszondák táplálására.
jelenleg a négy legújabb kémiai elemet csak a kutatásban használják. De a tudósok arra számítanak, hogy a közeljövőben gyakorlati alkalmazásokat fognak felfedezni számukra.
tudta?
az első mesterséges nehéz elemet részecskegyorsítókkal hozták létre a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen. Ez az elem, a 93-as atomszámmal, most neptunium néven ismert.
bár az elemek periódusos rendszerének hetedik periódusa befejeződött, maga a táblázat nem teljes. Egyes tudósok úgy érzik, hogy nincs korlátozás a periódusos rendszerre. Senki sem biztos abban, hogy mennyi ideig tart, de minden bizonnyal lehetséges, hogy új elemeket fedezzenek fel a jövőben. Az elemek periódusos táblázata egy nap egy teljesen új nyolcadik sorral rendelkezhet. Ha ez megtörténik, itt az ideje egy új periódusos poszternek a kémia osztályteremben!