ементом називають всі атоми, що мають однаковий заряд ядра. Особливим різновидом хімічних елементів є ізотопи, у яких ядра атомів відрізняються числом нейтронів (тому у них різна атомна маса), але містять однакове число протонів і тому займають одне і теж місце в періодичній системі елементів. Термін «ізотоп» був введений в 1910 р англійським радіохіміками Ф. Содді. Розрізняють стабільні (стійкі) і нестабільні (радіоактивні) ізотопи.
З моменту відкриття ізотопів найбільший інтерес викликали радіоактивні ізотопи, які стали широко використовуватися в атомній енергетиці, приладобудуванні, медицині і т. д.
Перше наукове визначення хімічного елемента, коли ще не було відкрито жодного з них, сформулював англійський хімік і фізик Р. Бойль. Першим був відкритий хімічний елемент фосфор в 1669 р, потім кобальт, нікель та інші. Відкриття французьким хіміком А. Л. Лавуазьє кисню і встановлення його ролі в утворенні різних хімічних сполук дозволило відмовитися від колишніх уявлень про «вогненної матерії» (флогистоне).
У Періодичній системі Д.І. Менделєєва налічувалося 62 елемента, в 1930-і рр. вона закінчувалася ураном. У 1999 р було повідомлено, що шляхом фізичного синтезу атомних ядер відкритий 114-й елемент.
Концепція хімічних сполук. Довгий час хіміки емпіричним шляхом визначали, що відноситься до хімічних сполук, а що - до простих тіл або сумішам. На початку XIX ст. Ж. Пруст сформулював закон сталості складу, відповідно до якого будь індивідуальна хімічна сполука має строго певним, незмінним складом і тим самим відрізняється від сумішей.
Теоретичне обгрунтування закону Пруста було дано Дж. Дальтоном в законі крат?? их відносин. Згідно з цим законом склад будь-якої речовини можна було представити як просту формулу, а еквівалентні складові частини молекули - атоми, що позначалися відповідними символами, - могли заміщатися на інші атоми.
Хімічна сполука - поняття ширше, ніж «складна речовина», яке має складатися з двох і більше різних хімічних елементів. Хімічна сполука може складатися і з одного елемента. Це О2, графіт, алмаз та інші кристали без сторонніх включень в їх решітку в ідеальному випадку ».
Подальший розвиток хімії та вивчення все більшого числа з'єднань приводили хіміків до думки, що поряд з речовинами, що мають певний склад, існують ще й з'єднання змінного складу - бертоліди. У результаті були переосмислені уявлення про молекулі в цілому. Молекулою, як і колись, продовжували називати найменшу частинку речовини, здатну визначати його властивості і існувати самостійно. Але в XX ст. була зрозуміла сутність хімічного зв'язку, яка стала розумітися як вид взаємодії між атомами і атомно-молекулярними частинками, обумовлений спільним використанням їх електронів.
На цій концептуальній основі була розроблена струнка атомно-молекулярна теорія того часу, яка згодом виявилася не в змозі пояснити багато експериментальні факти кінця XIX - початку XX ст. Картина прояснилася з відкриттям складної будови атома, коли стали зрозумілі причини зв'язку атомів, що взаємодіють один з одним. Зокрема, хімічні зв'язки вказують на взаємодію атомних електричних зарядів, носіями яких виявляються електрони і ядра атомів.
Існують ковалентні, полярні, іонні та іонно-ковалентні хімічні зв'язки, що відрізняються характером фізичної взаємодії частинок між собою. Тому тепер під хімічною сполукою розуміють певну речовину, що складається з одного або декількох хімічних елементів, атоми яких за рахунок взаємодії один з одним об'єднані в частку, що володіє стійкою структурою: молекулу, комплекс, монокристал чи інший агрегат.
Здійснюють хімічні зв'язки між атомами електрони, розташовані на зовнішній оболонці і пов'язані з ядром найменш міцно. Їх назвали валентними електронами. Залежно від характеру взаємодії між цими електронами розрізняють ковалентну, іонну і металеву хімічні зв'язки.
Ковалентний зв'язок здійснюється за рахунок утворення електронних пар, однаковою мірою належать обом атомам.
Іонна зв'язок являє собою електростатичне тяжіння між іонами, утворене за рахунок повного зміщення електричної пари до одного з атомів.
Металева зв'язок - це зв'язок між позитивними іонами в кристалах атомів металів, що утворюється за рахунок тяжіння електронів, але переміщається по кристалу у вільному вигляді.
Хімічна зв'язок є такою взаємодією, яке пов'язує окремі атоми в більш складні утворення, в молекули, іони, кристали, тобто в ті структурні рівні організації матерії, які вивчає хімічна наука. Хімічний зв'язок пояснюють взаємодією електричних полів, що утворюються між електронами і ядрами атомів в процесі хімічних перетворень. Міцність хімічного зв'язку залежить від ене...
