gdybyś odkrył nowy pierwiastek, jak byś go nazwał? Nazwałbyś go po swojej ulubionej postaci telewizyjnej? Twoje rodzinne miasto? A Ty? Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) ustala wytyczne dotyczące nazewnictwa pierwiastków chemicznych. Mówią, że pierwiastki mogą być nazwane od mitycznych postaci, pojęć, minerałów, miejsc, właściwości pierwiastków lub naukowców. Jednak po wybraniu nazwy i symbolu nigdy nie można ich zmienić. Więc zdecyduj ostrożnie!
w 2016 roku do układu okresowego pierwiastków dodano cztery nowe pierwiastki. Dowiedzmy się trochę o tych najnowszych elementach i o tym, jak zostały nazwane. Ale najpierw dowiedzmy się, czym są pierwiastki chemiczne.
czym są pierwiastki chemiczne?
pierwiastki chemiczne są budulcem chemii. Tworzą one całą zwykłą materię wszechświata. Na przykład tlen jest pierwiastkiem. Jest to trzeci najliczniejszy pierwiastek we wszechświecie. Można go znaleźć w wodzie (H2O) i wielu innych cząsteczkach, na których polegają żywe organizmy.
każdy pierwiastek ma swoją własną liczbę atomową. Liczba atomowa określa liczbę protonów w elemencie. Na przykład węgiel ma liczbę atomową 6. Oznacza to, że ma sześć protonów. Protony mają dodatni ładunek elektryczny i są zawarte w jądrze. Jądro jest gęstym obszarem położonym w centrum atomu.
pierwiastki mogą również zawierać neutrony i elektrony. Neutrony są rodzajem cząstki o mniej więcej takiej samej masie jak proton. W przeciwieństwie do protonów, neutrony nie mają ładunku elektrycznego. Ale podobnie jak protony, znajdują się one w jądrze.
elektrony mają ujemny ładunek elektryczny. Są również znacznie mniejsze i lżejsze. Krążą wokół jądra.
Czy wiesz, że …
Atomy pewnego pierwiastka mają taką samą liczbę protonów, ale mogą mieć różną liczbę neutronów. Warianty te nazywane są izotopami.
co to jest układ okresowy?
układ okresowy pierwiastków jest tabelą, która układa pierwiastki chemiczne w logiczny sposób. Są one ułożone w oparciu o ich liczbę atomową, konfiguracje elektronowe i właściwości chemiczne. Rzędy układu okresowego nazywane są okresami. Kolumny nazywane są grupami.
układ okresowy, którego używamy dzisiaj, zawiera siedem okresów i 18 grup. Ten projekt pozwala szybko znaleźć symbol pierwiastka, liczbę atomową i masę atomową.
tabela może również zawierać informacje na temat właściwości chemicznych. Na przykład pierwiastkami po lewej stronie układu okresowego są zazwyczaj metale. Elementy po prawej stronie są na ogół niemetale.
kiedy ostatnio zaktualizowano układ okresowy pierwiastków?
w 2016 roku do układu okresowego dodano cztery nowe pierwiastki. Oznacza to, że siódmy okres układu okresowego jest skończony.
te cztery elementy mają numery 113, 115, 117 i 118. Grupy badawcze, które je odkryły, pochodziły z Japonii, Rosji i Stanów Zjednoczonych. Pamiętasz, jak mówiliśmy, że elementy mogą być nazwane od miejsca? Trzy z tych pierwiastków zostały nazwane od miejsc, w których zostały odkryte. Ich nazwy to Nihonium, Moscovium i Tennessee. Czwarty element nosi nazwę Oganesson. Został nazwany na cześć rosyjskiego fizyka jądrowego Jurija Oganessiana.
czym są super ciężkie elementy?
wszystkie cztery najnowsze pierwiastki to wysoce niestabilne superciężkie metale. Pierwiastki ciężkie to te, które mają liczbę atomową większą niż 92. Super ciężkie pierwiastki mają zwykle liczbę atomową większą niż 112. Super ciężkie pierwiastki są również bardziej radioaktywne i niestabilne niż inne pierwiastki.
Super ciężkie pierwiastki nie występują w przyrodzie. Nowe elementy powstały w laboratoriach. Naukowcy używają maszyn zwanych akceleratorami cząstek, aby jony (element naładowany) jednego pierwiastka wpadały w jony innego pierwiastka. Jony są naładowanymi atomami. Kiedy jądra rozpadają się razem, mogą się połączyć. Jeśli jądro się połączy, tworzony jest nowy element. Jednak te sztucznie stworzone pierwiastki istnieją tylko przez ułamek sekundy, zanim rozpadną się na inne pierwiastki.
Czy wiesz, że …
akceleratory cząstek napędzają naładowane cząstki do prędkości zbliżonych do prędkości światła.
wytwarzanie nowych elementów jest bardzo trudne. Nowe pierwiastki szybko się rozpadają. Dzieje się tak, ponieważ ich jądra są wypełnione dużą liczbą protonów. Protony są naładowane dodatnio, więc odpychają się nawzajem. To sprawia, że atomy są bardzo niestabilne. Na przykład, Nihonium ma okres półtrwania zaledwie dziesięć sekund. Gdy pierwiastki rozpadają się, uwalniają cząstki i energię.
Czy wiesz, że …
metale ciężkie wcale nie są ciężkie! Termin „heavy metal” odnosi się do wysokiej masy atomowej pierwiastka (92-102) i wysokiej gęstości.
dlaczego te cztery pierwiastki były takie wielkie, kiedy zostały odkryte?
najnowsze ciężkie pierwiastki są ważne zarówno naukowo, jak i praktycznie. Naukowo odkrycie może dać naukowcom lepsze zrozumienie, w jaki sposób jądra są trzymane razem. Mogłoby to na przykład doprowadzić do rozwoju bezpieczniejszych i bardziej wydajnych reaktorów jądrowych.
wcześniej odkryte pierwiastki ciężkie miały również praktyczne zastosowanie. Na przykład, Americium (Am) został użyty w czujnikach dymu. Pluton (PU) był używany w broni jądrowej, a także do zasilania bezzałogowych sond kosmicznych.
obecnie cztery najnowsze pierwiastki chemiczne są używane tylko w badaniach. Naukowcy oczekują jednak, że w niedalekiej przyszłości odkryją dla nich praktyczne zastosowania.
Czy wiesz, że …
pierwszy sztuczny pierwiastek ciężki powstał przy użyciu akceleratorów cząstek na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Pierwiastek ten, o liczbie atomowej 93, jest obecnie znany jako Neptun.
chociaż siódmy okres układu okresowego pierwiastków jest już kompletny, sama tabela może nie być w pełni kompletna. Niektórzy naukowcy uważają, że nie ma ograniczeń w układzie okresowym. Nikt nie jest pewien, jak długo to potrwa, ale z pewnością możliwe jest odkrycie nowych elementów w przyszłości. Układ okresowy pierwiastków może pewnego dnia mieć zupełnie nowy ósmy rząd. Jeśli tak się stanie, nadszedł czas na nowy plakat układu okresowego w klasie chemii!