Последующее быстрое развитие химии привело, в частности, к открытию большого числа Э. х. В списке Лавуазье было всего 25 Э. х., включая «радикалы», но не считая «флюиды» и «земель». Ко времени открытия периодического закона Менделеева
(1869) было известно уже 63 элемента. Открытие Д. И. Менделеева позволило предвидеть существование и свойства ряда неизвестных тогда Э. х. и явилось основой для установления их взаимосвязи и классификации. Открытие радиоактивности
в конце 19 в. поколебало более чем столетнее убеждение в том, что атомы нельзя разложить. В связи с этим почти до середины 20 в. продолжалась дискуссия о том, что такое Э. х. Конец ей положила современная теория строения атома, которая позволила дать строго объективную дефиницию Э. х., приведённую в начале статьи. Распространённость в природе.
Распространённость Э. х. в космосе определяется нуклеогенезом внутри звёзд. Химический состав Солнца, планет земного типа Солнечной системы и метеоритов, по-видимому, практически тождествен. Образование ядер Э. х. связано с различными ядерными процессами в звёздах. Поэтому на разных этапах своей эволюции различные звёзды и звёздные системы имеют неодинаковый химический состав (см. Космогония
).
Распространённость и распределение Э. х. во Вселенной, процессы сочетания и миграции атомов при образовании космического вещества, химический состав космических тел изучает космохимия
.
Основную массу космического вещества составляют Н и Не (99,9%). Наиболее разработанной частью космохимии является геохимия
.
Из 107 Э. х. только 89 обнаружены в природе, остальные, а именно технеций
(атомный номер 43), прометий
(атомный номер 61), астат
(атомный номер 85), франций
(атомный номер 87) и трансурановые элементы
,
получены искусственно посредством ядерных реакций (ничтожные количества Te, Pm, Np, Fr образуются при спонтанном делении урана и присутствуют в урановых рудах). В доступной части Земли наиболее распространены 10 элементов с атомными номерами в интервале от 8 до 26. В земной коре они содержатся в следующих относительных количествах: Перечисленные 10 элементов составляют 99,92% массы земной коры.
Элемент | Атомный номер | Содержание, % по массе |
O | 8 | 47,00 |
Si | 14 | 29,50 |
Al | 13 | 8,05 |
Fe | 26 | 4,65 |
Ca | 20 | 3,30 |
Na | 11 | 2,50 |
K | 19 | 2,50 |
Mg | 12 | 1,87 |
Ti | 22 | 0,45 |
Mn | 25 | 0,10 |
Классификация и свойства.
Наиболее совершенную естественную классификацию Э. х., раскрывающую их взаимосвязь и показывающую изменение их свойств в зависимости от атомного номера, даёт периодическая система элементов
Д. И. Менделеева. По свойствам Э. х. делятся на металлы
и неметаллы
,
причём периодическая система позволяет провести границу между ними. Для химических свойств металлов наиболее характерна проявляемая при химических реакциях способность отдавать внешние электроны и образовывать катионы, для неметаллов — способность присоединять электроны и образовывать анионы. Неметаллы характеризуются высокой электроотрицательностью
.
Различают Э. х. главных подгрупп, или непереходные элементы, в которых идёт последовательное заполнение электронных подоболочек s
и р,
и Э. х. побочных подгрупп, или переходные, в которых идёт достраивание d-
и f
-подоболочек. При комнатной температуре два Э. х. существуют в жидком состоянии (Hg и Вг), одиннадцать — в газообразном (Н, N, О, F, Cl, Не, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), остальные — в виде твёрдых тел, причём температура плавления их колеблется в очень широких пределах — от около 30°С (Cs 28,5°С; Ga 29,8°С) до 3000°С и выше (Ta 2996°С; W 3410°С; графит около 3800± 200°С под давлением 125 кбар
).
О свойствах, получении и применении Э. х. см. в статьях об отдельных элементах, а также о семействах Э. х. (Актиноиды
, Инертные газы
, Лантаноиды
, Платиновые металлы
, Рассеянные элементы
, Редкие элементы
, Редкоземельные элементы
). Лит.:
Кедров Б. М., Эволюция понятия элемента в химии, М., 1956; Сиборг Г. Т., Вэленс Э. Г., Элементы Вселенной, пер. с англ., М., 1962; Сиборг Г., Искусственные трансурановые элементы, пер. с англ., М., 1965; Фигуровский Н. А., Открытие химических элементов и происхождение их названий, М., 1970; Популярная библиотека химических элементов, М., 1971—73; Некрасов Б. В., Основы общей химии, 3 изд., [т.] 1—2, М., 1973; Полинг Л., Общая химия, пер. с англ., М., 1974; Джуа М., История химии, пер. с итал., 2 изд., М., 1975; Weeks М. Е., Discovery of the elements, 6 ed., Easton, 1956. С. А. Погодин.
Эленшлегер Адам Готлоб