Οι 10 τύποι χημικών στοιχείων (εξηγούνται και ταξινομούνται)

Πόσα χημικά στοιχεία πρέπει να υπάρχουν στο σύμπαν; Αυτή η ερώτηση έχει πολύ δρόμο ακόμη, αφού οι επιστήμονες δημιουργούν κατά καιρούς τα δικά τους τεχνητά χημικά στοιχεία.

Ωστόσο, αυτό που μπορούμε να απαντήσουμε είναι πόσα είδη χημικών στοιχείων πρέπει να υπάρχουν, κάτι που θα μάθουμε στη συνέχεια.

• Σχετικό άρθρο: "Οι 11 τύποι χημικών αντιδράσεων"

Τύποι χημικών στοιχείων

Στη φύση μπορούμε να βρούμε κάθε είδους ουσίες. Αυτές οι ουσίες δεν βρίσκονται συνήθως στην καθαρή τους κατάσταση, αλλά είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού διαφορετικών στοιχεία ή υλικά που μέσα από διαφορετικές αντιδράσεις, διαδικασίες και χρονικές περιόδους έχουν προκαλέσει κάθε είδους ύλη. Δεν υπάρχει τίποτα στο σύμπαν που να μην είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού ατόμων που ανήκουν σε διαφορετικούς τύπους χημικών στοιχείων, το οποίο θα δούμε σε βάθος.

Ωστόσο, πριν εξετάσουμε τους τύπους χημικών στοιχείων, ας κάνουμε μια μικρή ανασκόπηση της επιστήμης του Λυκείου και να θυμηθούμε τι είναι τα χημικά στοιχεία.

Ονομάζουμε "χημικό στοιχείο" ύλη που αποτελείται από τον ίδιο τύπο ατόμου, δηλαδή μια ουσία ατομικά καθαρή.

Τα χημικά στοιχεία δεν μπορούν να αποσυντεθούν σε απλούστερα και ταξινομούνται στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων ως καθαρά υλικά του σύμπαντος.

Προσοχή όμως! Δεν πρέπει να συγχέουμε στοιχεία με απλές ουσίες, αφού σε ορισμένες περιπτώσεις μπορούν να συνθέσουν δύο ή περισσότερα άτομα του ίδιου στοιχείου μόρια ομαδοποιημένα με διαφορετικούς τρόπους που προκαλούν διαφοροποίηση ορισμένων φυσικών ιδιοτήτων του εν λόγω στοιχείου ισότοπα. Για παράδειγμα, το διαμάντι και ο άνθρακας είναι ουσίες που παράγονται από το χημικό στοιχείο άνθρακας (C). αλλά αυτό οργανώνεται με διαφορετικούς τρόπους και καταλήγει σε δύο εντελώς διαφορετικά υλικά.

Καρλ Σαγκάν Είπε ότι είμαστε αστερόσκονες που αντανακλούν στα αστέρια. Αυτή η όμορφη φράση δεν είναι απλή μεταφορά, αλλά επιστημονικό γεγονός. Τα χημικά στοιχεία σχηματίζονται, από όσο γνωρίζουμε, μέσα στα αστέρια είναι αποτέλεσμα συμπλέγματος διαδικασίες σύντηξης και ατομικής σχάσης που παράγουν όλο και πιο βαριά στοιχεία, το αποτέλεσμα μιας διαδικασίας που ονομάζεται νουκλεοσύνθεση.

Τα περισσότερα από τα γνωστά στοιχεία μπορούν να ληφθούν από τη φύση, βρέθηκαν αυθόρμητα ή σχηματίζουν ενώσεις με άλλα στοιχεία όπως ουράνιο (U), άνθρακα (C), πυρίτιο (Si), ασήμι (Ag) ή χρυσό (Au). Άλλα, από την άλλη πλευρά, έχουν παρασκευαστεί σε εργαστήρια όπως το αμερίκιο (Am), το βερκέλιο (Bk) ή το κούριο (Cm). Όποια και αν είναι η μέθοδος απόκτησής του ή εάν υπάρχει στη φύση, ανάλογα με τις ιδιότητές του, το εν λόγω χημικό στοιχείο θα έχει κάποιες χρήσεις ή άλλες.

Προς το παρόν, είναι γνωστά περίπου 118 χημικά στοιχεία, αν και λαμβάνοντας υπόψη ότι οι άνθρωποι μπόρεσαν να κατασκευάσουν νέα στοιχεία, είναι θέμα χρόνου να επεκταθεί ο περιοδικός πίνακας.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 2 τύποι ηλεκτρικής ενέργειας (εξηγείται)"

Οι κύριοι τύποι χημικών στοιχείων

Οι κύριοι τύποι χημικών στοιχείων απεικονίζονται στον περιοδικό πίνακα, ένα σύστημα ταξινόμηση που δημιουργήθηκε από τον Ρώσο χημικό Dmitri Mendeleev (1834-1907) ο οποίος έθεσε τα θεμέλιά του 1869. Τα χημικά στοιχεία παραγγέλνονται οπτικά με βάση τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά τους.

Με την πάροδο του χρόνου και καθώς η χημεία έκανε σημαντικές επιστημονικές ανακαλύψεις, αυτός ο πίνακας θα επεκτεινόταν διαδοχικά, φτάνοντας στη μορφή που έχει σήμερα με τα 118 γνωστά μέχρι τώρα στοιχεία.

Προς το παρόν, σε αυτόν τον πίνακα μπορούμε να βρούμε τους ακόλουθους τύπους χημικών στοιχείων:

1. Μέταλλα

Τα μέταλλα είναι χημικά στοιχεία που περιέχουν γενικά μεταξύ ενός και τριών ηλεκτρονίων στην τελευταία τροχιά του ατόμου τους, ηλεκτρόνια που μπορούν εύκολα να μεταφερθούν καθιστώντας τους αγωγούς θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.

Τα μέταλλα είναι συνήθως εύπλαστα και όλκιμα, με χαρακτηριστική λάμψη της οποίας η ένταση εξαρτάται από την κίνηση των ηλεκτρονίων που αποτελούν τα άτομα τους. Τις περισσότερες φορές, τα μέταλλα είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου, εκτός από τον υδράργυρο.

Μεταξύ των μετάλλων βρίσκουμε χρυσό (Au), ασήμι (Ag), χαλκό (Cu) και αλουμίνιο (Al) των οποίων τα φυσικά χαρακτηριστικά τα καθιστούν υπέροχους αγωγούς ηλεκτρικής ενέργειας, αν και η παρουσία τους στη φύση είναι πολύ ποικίλη, αντικατοπτρίζεται στη διαφορά μεταξύ των βαρών τους.

Πιστεύεται ότι το 75% των χημικών στοιχείων που υπάρχουν στη φύση είναι μέταλλα, ενώ το υπόλοιπο 25% θα αποτελείται από ευγενή αέρια, μεταλλοειδή και άλλους τύπους.

Υπάρχουν ταξινομήσεις σε αυτήν την κατηγορία, βρίσκοντας ακτινίδες, λανθανίδες, μεταβατικά μέταλλα, μέταλλα αλκαλίων, μέταλλα αλκαλικής γης και άλλα μέταλλα.

• Σχετικό άρθρο: "10 τροφές με υψηλή περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο"

1.1. Λανθανίδη

Τα στοιχεία λανθανίδης βρίσκονται σε αποθέσεις που αποτελούνται από πολλά ορυκτά. Είναι λευκά μέταλλα που οξειδώνονται εύκολα όταν έρχονται σε επαφή με τον αέρα. Ανάμεσά τους βρίσκουμε Lanthanum (La), Promethium (Pm), Europium (Eu) και Ytterbium (Yb).

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Οι 5 τύποι χημικών δεσμών: έτσι συντίθεται η ύλη"

1.2. Ακτινίδες

Όλα τα ισότοπα ακτινιδίων είναι ραδιενεργά. Ανάμεσά τους βρίσκουμε ακτίνιο (Ac), ουράνιο (U), πλουτώνιο (Pu) και einsteinium (Es).

1.3 Μεταβατικά μέταλλα

Τα μεταβατικά μέταλλα βρίσκονται στο κεντρικό τμήμα του περιοδικού συστήματος. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι έχουν ηλεκτρονική διαμόρφωση της τροχιάς "d" μερικώς γεμάτη με ηλεκτρόνια.

Σε αυτήν την ομάδα υπάρχουν ουσίες κάθε είδους και, σύμφωνα με την ευρύτερη ταξινόμησή της, θα αντιστοιχούσε σε χημικά στοιχεία από 21 έως 30, από 39 έως 48, από 71 έως 80 και από 103 έως 112, συνολικά σαράντα και μεταξύ αυτών θα βρούμε βανάδιο (V), ρουθήνιο (Ru), ασήμι (Ag), ταντάλιο (Ta) και lawrencio (Lr)

1.4 Αλκαλικά μέταλλα

Τα αλκαλικά μέταλλα είναι μια ομάδα έξι στοιχείων που αποτελούνται από λίθιο (Li), νάτριο (Na), κάλιο (K), ρουβίδιο (Rb), καίσιο (Cs) και φράνσιο (Fr). Είναι λαμπερά, μαλακά μέταλλα, ιδιαίτερα αντιδραστικά σε κανονική θερμοκρασία και πίεση και χάνουν εύκολα το εξωτερικό τους ηλεκτρόνιο, που βρίσκεται στην τροχιά τους.

1.5. Αλκαλικές γη

Τα μέταλλα αλκαλικής γης είναι μια ομάδα στοιχείων στα οποία βρίσκουμε βηρύλλιο (Be), μαγνήσιο (Mg), ασβέστιο (Ca), στρόντιο (Sr), βάριο (Ba) και ράδιο (Ra). Το όνομά του προέρχεται από το όνομα που δόθηκε στα οξείδια του, "γη", τα οποία έχουν βασικές ή αλκαλικές ιδιότητες.

Αλκαλικές γη είναι σκληρότερα από τα αλκαλικά, λάμπουν και είναι καλοί ηλεκτρικοί αγωγοί. Είναι λιγότερο αντιδραστικά από τα αλκαλικά και λειτουργούν ως καλοί αναγωγικοί παράγοντες. Έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν ιοντικές ενώσεις και όλοι έχουν δύο ηλεκτρόνια στο εξωτερικό τους περίβλημα.

1.6. Άλλα μέταλλα

Η κατηγορία "άλλα μέταλλα" είναι ένα είδος ουσιών που βρίσκονται εδώ επειδή δεν ξέρετε πραγματικά πού να τις βάλετε.

Είναι μεταλλικά στοιχεία που βρίσκονται στον περιοδικό πίνακα μαζί με τα μεταλλοειδή, εντός του μπλοκ p. Τείνουν να είναι μαλακά με χαμηλά σημεία τήξης. Μεταξύ αυτών είναι το αλουμίνιο (Al), το ίνδιο (In), ο κασσίτερος (Sn) και το βισμούθιο (Bi) μεταξύ άλλων.

2. Χωρίς μέταλλα

Τα μη μέταλλα έχουν γενικά μεταξύ πέντε και επτά ηλεκτρονίων στην τελευταία τους τροχιά, μια ιδιότητα που κάνει ότι αποκτούν ηλεκτρόνια αντί να τα δίνουν και, ως εκ τούτου, καταφέρνουν να έχουν οκτώ ηλεκτρόνια που τα σταθεροποιούν ως άτομα

Αυτό τα στοιχεία είναι πολύ κακοί αγωγοί θερμότητας και ηλεκτρισμού. Προστίθεται σε αυτό, δεν έχουν χαρακτηριστική λάμψη, δεν είναι πολύ εύπλαστα, δεν είναι πολύ όλκιμα και είναι πολύ εύθραυστα σε στερεή κατάσταση. Δεν μπορούν να τυλιχτούν ή να τεντωθούν, σε αντίθεση με τα μέταλλα.

Είναι κυρίως απαραίτητα για τα βιολογικά συστήματα, αφού υπάρχουν στο οργανικές ενώσεις, όπως θείο (S), άνθρακας (C), οξυγόνο (O), υδρογόνο (Η) και ιώδιο (Ι).

• Σχετικό άρθρο: "Οι 20 τύποι πολύτιμων λίθων (περιγράφονται και με εικόνες)"

3. Μεταλλοειδή

Όπως υποδηλώνει το όνομά τους, τα μεταλλοειδή είναι μια ενδιάμεση ταξινόμηση μεταξύ μετάλλων και μη μετάλλων που έχουν ιδιότητες και των δύο ομάδων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι έχουν τέσσερα άτομα στην τελευταία τροχιά τους, μια ενδιάμεση ποσότητα από αυτή των μετάλλων και των μη μετάλλων.

Αυτά τα χημικά στοιχεία μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα μόνο προς μία κατεύθυνση, χωρίς να επιτρέπεται να γίνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση όπως συμβαίνει στα μέταλλα. Ένα παράδειγμα αυτού βρίσκεται στο πυρίτιο (Si), ένα μεταλλοειδές που χρησιμοποιείται στην κατασκευή στοιχείων ημιαγωγών για τη βιομηχανία ηλεκτρονικών χάρη σε αυτήν την ιδιότητα.

Άλλα μεταλλοειδή είναι: βόριο (Β), αρσενικό (As), αντιμόνιο (Sb) και πολώνιο (Po).

4. Αλογόνα

Τα αλογόνα είναι μια ομάδα έξι στοιχείων που τείνουν να σχηματίζουν μόρια που αποτελούνται από δύο άτομα (διατομικά) πολύ χημικά ενεργά λόγω της ηλεκτροαρνητικότητάς τους.

Αυτές οι ουσίες εμφανίζονται συνήθως με τη μορφή ιόντων, δηλαδή ηλεκτρικά φορτισμένων μορίων, τα οποία σε αυτή την περίπτωση είναι μονοαρνητικά, εξαιρετικά οξειδωτικά. Αυτό σημαίνει ότι τα αλογόνα είναι καυστικές και διαβρωτικές ουσίες.

Τα αλογόνα είναι: φθόριο (F), χλώριο (Cl), βρώμιο (Br), ιώδιο (I), astate (At) και tenese (Ts).

5. ευγενή αέρια

Τα ευγενή αέρια είναι μια ομάδα επτά ατόμων των οποίων η φυσική κατάσταση είναι αέρια. Συνήθως εμφανίζονται με τη μορφή διατομικών μορίων πολύ χαμηλής αντιδραστικότητας, δηλαδή δεν αντιδρούν με άλλα στοιχεία που συνθέτουν άλλες ουσίες και, για τον ίδιο λόγο, είναι γνωστά ως αδρανή αέρια. Αυτό συμβαίνει επειδή στην τελευταία τροχιά του υπάρχει ο μέγιστος δυνατός αριθμός ηλεκτρονίων για αυτό το επίπεδο, οκτώ συνολικά.

Αυτή η επιλεγμένη ομάδα στοιχείων αποτελείται από ήλιο (He), νέον (Ne), αργό (Ar), κρυπτόν (Kr), xenon (Xe), ραδόνιο (Rn) και oganeson (Og), παλαιότερα γνωστό ως ununoctium.