Химичен елемент

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Химичен елемент се нарича всяка група от атоми, които имат еднакъв брой протони в ядрата си (вж. по-долу). Атомите на химичните елементи не могат да бъдат разделени или превърнати в други атоми с химични средства.

Често под понятието „химичен елемент“ или само „елемент“ се разбира просто вещество. Трябва да се внимава с тази употреба, тъй като повечето елементи могат да образуват няколко прости вещества с различен строеж и различни свойства. Явлението се нарича алотропия, а отделните прости вещества на един елемент могат да преминават от едно в друго чрез химични процеси.

Атомите на химичните елементи са електронеутрални частици. Те се състоят от отрицателно заредена електронна обвивка, съставена от електрони и положително заредено ядро, съставено от протони и неутрони. Броят на протоните е в ядрото на даден химичен елемент се нарича атомен номер или „атомно число“, Z и е равен на броя на електроните в електронната обвивка. Той определя свойствата на дадения елемент и мястото му в периодичната система. Броят на неутроните в атомите на даден елемент, обаче, може да се различава. Сумата от броя на протоните и неутроните в ядрото на даден атом се нарича „масово число“, A. Атомното и масовото число се отбелязват с горен и долен индекс пред символа на химичния елемент: _{\mathrm{Z}}^{\mathrm{A}}{\mathrm{E}}. Обикновено атомният номер се изпуска.

Атоми с еднакво атомно число, но различен брой неутрони (различно масово число) се наричат изотопи. Масовото число определя стабилността на атома. Така например атоми, които след самоволен разпад се превръщат в друг елемент се наричат радиоактивни изотопи. Радиоактивността е физичен процес и не противоречи на дефиницията за атом.

За илюстрация въглеродът, който съдържа 6 протона в ядрата на атомите си има атомен номер 6 и е на шеста позиция в периодичната система. Най-разспространеният изтотоп на въглерода е с масово число 12. Той се бележи така: _{\ 6}^{12}{\mathrm{C}} или за по-кратко 12C и е стабилен. По-малко разпространения изотоп въглерод-14, 14C, е радиоактивен, но има същите химични свойства.

Най-леките елементи са водородът и хелият. Това са първите елементи, появили се след големия взрив. Всички по-тежки елементи са получени естествено и/или изкуствено чрез ядрен синтез.