Язык химии. Знаки химических элементов. Относительная атомная масса
Как и в любой науке, в химии существует своя система условных обозначений, свой язык. Урок посвящен знакомству с языком химической науки, изучению символов химических элементов. Вы узнаете, когда и кем были придуманы современные символы химических элементов, также вы узнаете, что атомы одних химических элементов отличаются от атомов других химических элементов массой, как химики измеряли массу атомов, которые настолько мало, что их не увидишь даже с помощью электронного микроскопа.
I. Язык химии
Посмотрите видео-фильм:
Человечество использует много разных языков. Кроме естественных языков (японского, английского, русского – всего более 2,5 тысяч), существуют еще и искусственные языки, например, эсперанто. Среди искусственных языков выделяются языки различных наук. Так, в химии используется свой, химический язык. Химический язык – система условных обозначений и понятий, предназначенная для краткой, ёмкой и наглядной записи и передачи химической информации. Сообщение, написанное на большинстве естественных языков, делится на предложения, предложения – на слова, а слова – на буквы. Если предложения, слова и буквы мы назовем частями языка, то тогда мы сможем выделить аналогичные части и в химическом языке
Еще в Средневековье, во времена алхимии использовались различные знаки для обозначения веществ, в основном металлов. Ведь основной целью алхимиков было получение из различных металлов золота. Поэтому каждый из них использовал свою систему обозначений.
В 19 в. появилась необходимость использования понятной для всех ученых символики. И одним из первых такую символику предложил Джон Дальтон. Но его обозначениями было неудобно пользоваться.
Химические знаки Дальтона получили некоторое распространение в Великобритании и в Западной Европе, но вскоре были вытеснены чисто буквенными знаками, которые шведский химик Й. Я. Берцелиус предложил в 1814. Он предложил обозначать химические элементы первой буквой их латинского названия. В те времена все научные статьи печатала на латинском языке, он был общепринятым и понятным для всех ученых.Высказанные им принципы составления химических знаков сохранили свою силу до настоящего времени. В России первое печатное сообщение о химических знаках Берцелиуса сделал в 1824 г московский врач И. Я. Зацепин.
Химический элемент кислород (по-латински Oxygenium) получил обозначение О.
А химический элемент водород (Hydrogenium) – Н. Если названия нескольких элементов начинались на одну и ту же букву, то в символе элемента указывали вторую или одну из последующих букв названия. Например, ртуть (Hydrargyrum) обозначается Hg.
Обратите внимание, что первая буква знака химического элемента всегда заглавная, если есть вторая буква – то она строчная. Необходимо запоминать не только названия элементов и их символы, но и произношение, т.е. как эти символы читаются.
Определенных правил произношения знаков химических элементов нет. Их надо учить наизусть. Знаки некоторых химических элементов произносятся так же, как и соответствующая буква: кислород – «о», сера – «эс», фосфор – «пэ», азот – «эн», углерод – «цэ».
Знаки других элементов произносятся так же, как и называются сами элементы: «натрий», «калий», «хлор», «фтор».
Произношение некоторых знаков соответствует их латинскому названию: кремний – «силициум», ртуть – «гидраргирум», медь – «купрум», железо – «феррум».
Ниже приведена таблица химических знаков некоторых элементов, их названия , относительные массы и произношение.
Распространённость химических элементов в природе различна.


Это интересно
Химическая символика в Китае
В Китае используется свой вариант химических знаков, основанный на китайских символах. Большинство символов было изобретено в XIX — XX вв. Символы для металлов (кроме ртути) используют знак 钅 или 金 («золото», металл вообще), для твёрдых при нормальных условиях неметаллов — радикал 石 («камень»), для жидкостей — 水 («вода»), для газов — 气 («пар»).
Немного об открытии химических элементов (материал с сайта alhimikov.net)
Загадочный франций |
В 1870 году Д.И. Менделеев предсказал существование нового химического элемента "экацезия" с порядковым номером 87, расположенного в первой группе главной подгруппы периодической системы. Долго этот химический элемент не могли найти в природе. Только в 1929 г. химики напали на след "экацезия", но его не могли отделить от примесей других элементов. Одно ошибочное открытие следовало за другим. Как только не называли "экацезий": виргинием, молдавием, руссием, алкалинием... Но вот в 1939 г. за эту взялась Маргарит Пере, ученица Марии Складовской - Кюри. Она обнаружила, что "экацезий" рождается в результате α-распада ядер актиния (элемента, следующего в периодической системе за радием и возглавляющего семейство актиноидов). Пере занялась занялась очисткой препаратов актиния от примесей, и скоро пршёл успех: был открыт новый химический элемент, названный в честь её родной страны францием Fr.аргерит Пере стала первой женщиной Франции, удостоенной звания академика. |
Элемент Агриколы |
Этот химический элемент был выделен ещё в XVI веке немецким химиком и металлургом Георгиусом Агриколой. В "Алхимическом словаре" Руланда он отнесён к металлам и назван "легчайшим, бледнейшим, дешевейшим свинцом". Вплоть до ХVII века данный элемент путали со свинцом, сурьмой и оловом. В России его называли то "нимфой ", то "глаурой ", то "демогоргоном ". Одни считают. что оно происходит от арабских слов " би исмид"-похожий на сурьму. Другие предполагают, что название химического элемента древнегерманского происхождения и означает "белый металл". Третьи утверждают, что название произошло от двух немецких слов - "визе" ("луг") и "мутен" ("рудник"), поскольку в немецкой саксонии элемент, о котором идёт речь, издавна добывали в рудниках, расположенных среди лугов округа Шнееберг. Догадались о каком химическом элементе идёт речь ? Правильно - этот химический элемент называется висмутом Bi. |
Фиаско Ричарда Ченевикса |
В 1803 году в одной лондонской газете появилось объявление, будто в магазине торговца минералами Форстера, можно приобрести новый металл, близкий по свойствам платине. Надо сказать, что в это время из всех шести металлов семейства платины была известна только сама платина. Английский химик Ричард Ченевикс был возмущён и раздосодован настолько, что купил небольшой образец этого металла, чтобы публично высмеять анонимного химика. якобы открывшего овый элемент. Ченевикс вскоре сообщил. что в руках у него всего-навсего сплав платины со ртутью. Однако другиехимики не подтвердили этого вывода6 новый металл был мягче платины. плавился при более низкой температуре. реагировал с концентрированной азотной кислотой. не выделяя оксидов азота. Соединение нового элемента с кислородом было тёмно - красным, а не чёрным. как у платины. Этот химический элемент был назван палладием. Он был получен химиком Уильямом Вулластом, который и предложил торговцу образцы этого металла для продажи, с тем чтобы проверить, как отнесутся другие химики к его открытию и сумеют ли подтвердить его. |
Химический мертвец-аргон |
В 1894 году английский химик Уильям Рамзай открыл новый химический элемент аргон. Этот благородный газ не взаимодействовал ни с какими известными к тому времени элементами, получил прозвище "химический мертвец" и задал химикам немало загадок. В периодической системе ьеста для него не было, ведь атомная масса аргона больше, чем калия и меньше, чем у кальция. Рамзай считал. что аргон следует поместить в периодическую систему после хлора и он должен предшествовать калию, но это была только догадка, в то время ничем конкретным не подтверждённая. Предложение Рамзая разместить аргон и открытые им вслед за этим элементом другие благородные газы в VIII группу поначалу не встретило поддержки Менделеева - ведь у этих химических элементов не было известно ни одного соединения. Только в 1900 году Рамзай и другой английский химик Трэверс убедительно доказали, что аргон и другие инертные газы образуютотдельную группу химических элементов между галогенами и щелочными металлами. |
II. Относительная атомная масса
Посмотрите презентацию:
Модель Дж. Дальтона и Й.Я. Берцелиуса
В начале 19 в. (спустя 150 лет после работ Роберта Бойля) английский ученый Джон Дальтон предложил способ определения массы атомов химических элементов. Рассмотрим суть этого метода.
Дальтон предложил модель, в соответствии с которой в молекулу сложного вещества входит только по одному атому различных химических элементов. Например, он считал, что молекула воды состоит из 1 атома водорода и 1 атома кислорода. В состав простых веществ по Дальтону тоже входит только один атом химического элемента. Т.е. молекула кислорода должна состоять из одного атома кислорода.
И тогда, зная массовые доли элементов в веществе, легко определить во сколько раз масса атома одного элемента отличается от массы атома другого элемента. Таким образом, Дальтон считал, что массовая доля элемента в веществе определяется массой его атома.
Ученый заметил, что масса атома водорода самая маленькая, т.к. нет сложного вещества, в котором бы массовая доля водорода была бы больше массовой доли другого элемента. Поэтому он предложил массы атомов элементов сравнивать с массой атома водорода. И таким путем вычислил первые значения относительных (относительно атома водорода) атомных масс химических элементов.
Атомная масса водорода была принята за единицу. А значение относительной массы серы получилось равным 17. Но все полученные значения были либо приблизительными, либо неверными, т.к. техника эксперимента того времени была далека от совершенства и установка Дальтона о составе вещества была неверной.
В 1807 – 1817 гг. шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус провел огромное исследование по уточнению относительных атомных масс элементов. Ему удалось получить результаты, близкие к современным.
Массы атомов очень малы.
Абсолютные массы некоторых атомов:
m(C) =1,99268 ∙ 10-23 г
m(H) =1,67375 ∙ 10-24 г
m(O) =2,656812 ∙ 10-23 г
В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения.
Введена атомная единица массы (а.е.м.)
m(а.е.м.) = 1/12 m(12C) = 1,66057 ∙ 10-24 г.
Ar(H) = m(атома) / m (а.е.м.) = 1,67375 ∙ 10-24 г/1,66057 ∙ 10-24 г = 1,0079 а.е.м.
Ar – показывает, во сколько раз данный атом тяжелее 1/12 части атома 12С, это безразмерная величина.
Относительная атомная масса - это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.
Относительная атомная масса безразмерная величина
Например, относительная атомная масса атома кислорода равна 15,994 (используем значение из периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева).
Записать это следует так, Ar(O) = 16. Всегда используем округлённое значение, исключение представляет относительная атомная масса атома хлора:
Ar(Cl) = 35,5
Связь между абсолютной и относительной массами атома представлена формулой:m(атома) = Ar ∙ 1,66 ∙ 10 -27 кг
III. Закрепление
Интерактивная игра: “Таблица Менделеева”
Интерактивное задание LearningApps.org по теме: “Относительная атомная масса"
Интерактивное задание №1 LearningApps.org по теме: “Знаки химических элементов”
Интерактивное задание №2 LearningApps.org по теме: “Знаки химических элементов”
Домашнее задание
- Параграф 12.
- Выполнить ИДЗ.