Alkuaine
Kemiallinen alkuaine on aine, joka sisältää vain yhdenlaista atomia. Jos aine sisältää useampaa kuin yhtä atomityyppiä, se on yhdiste. Alkuaine voi olla kiinteä, nestemäinen tai kaasumainen. Tällaisen alkuaineen pienin hiukkanen on atomi. Atomit koostuvat protoneista, neutroneista ja elektroneista.
Kukin alkuaine sisältää vain yhdenlaisen atomin. Atomin sisältämien protonien lukumäärää kutsutaan atomiluvuksi. Esimerkiksi kaikki atomit, joilla on 6 protonia, ovat kemiallinen alkuaine hiili, ja kaikki atomit, joilla on 92 protonia, ovat alkuaine uraani.
Ytimen protonien lukumäärä aiheuttaa sen sähkövarauksen. Tämä määrää elektronien määrän sen normaalissa (yhdistetyssä) tilassa. Atomiorbitaaleissaan olevat elektronit määräävät atomin erilaiset kemialliset ominaisuudet.
Alkuaineet ovat kaikenlaisten aineiden perusrakennusaineita. Kun ne yhdistyvät toisiinsa, ne voivat muodostaa molekyylejä.
Nykykemia tuntee 118 erilaista kemiallista alkua. Näistä alkuaineista 92 esiintyy luonnossa, ja loput voidaan valmistaa vain laboratorioissa. Ihmiskeho koostuu 26 alkuaineesta. Viimeinen luonnossa löydetty alkuaine oli uraani vuonna 1789. Ensimmäinen ihmisen valmistama alkuaine oli teknetium vuonna 1937.
Kemialliset alkuaineet on yleisesti järjestetty jaksolliseen järjestelmään. Alkuaineiden sijainti taulukossa kertoo niiden ominaisuuksista suhteessa muihin alkuaineisiin.
Bromi on yksi kahdesta alkuaineesta, jotka ovat nestemäisiä 25 °C:ssa. Toinen on elohopea
Rikin kiderakenne on kiteinen.
Kemialliset merkit
Kemiallisille alkuaineille annetaan myös yksilöllinen kemiallinen symboli. Kemiallisia symboleja käytetään kaikkialla maailmassa. Tämä tarkoittaa sitä, että symbolin merkitys ei jää epäselväksi riippumatta siitä, mitä kieltä puhutaan. Alkuaineiden kemialliset symbolit tulevat niiden englanninkielisistä tai latinalaisista nimistä. Esimerkiksi hiilen kemiallinen merkki on C, ja natriumin kemiallinen merkki on Na latinalaisen natrium-nimen mukaan. Volframia kutsutaan nimellä "W" sen saksankielisen nimen wolfram mukaan. Au on kullan symboli, ja se tulee kultaa tarkoittavasta latinankielisestä sanasta aurum. Toinen latinasta peräisin oleva symboli on "Ag". Tämä on alkuaine hopea, ja se tulee latinan argentum-sanasta. Lyijyn symboli "Pb" tulee latinankielisestä sanasta plumbum, ja englannin kielen sana plumber juontuu tästä, koska putket tehtiin ennen lyijystä. Jotkut äskettäin löydetyt alkuaineet on nimetty kuuluisien henkilöiden mukaan, kuten Einsteinium, joka on nimetty Albert Einsteinin mukaan.
Yhdisteet
Alkuaineet voivat yhdistyä (reagoida) muodostaen puhtaita yhdisteitä (kuten vettä, suoloja, oksideja ja orgaanisia yhdisteitä). Monissa tapauksissa näillä yhdisteillä on kiinteä koostumus sekä oma rakenteensa ja ominaisuutensa. Yhdisteen ominaisuudet voivat olla hyvin erilaisia kuin niiden alkuaineiden, joista se on tehty. Natrium on metalli, joka palaa veteen laitettuna, ja kloori on myrkyllinen kaasu. Kun ne reagoivat keskenään, ne muodostavat natriumkloridia (suolaa), joka on vaaratonta ja syötävää.
Seokset
Jotkin elementit sekoittuvat keskenään missä tahansa suhteessa muodostaen uusia rakenteita. Tällaiset uudet rakenteet eivät ole yhdisteitä. Niitä kutsutaan seoksiksi tai, kun alkuaineet ovat metalleja, seoksiksi.
Isotoopit
Useimmat luonnon alkuaineet koostuvat atomeista, joilla on eri määrä neutroneja. Isotooppi on alkuaineen muoto, jolla on tietty määrä neutroneita. Esimerkiksi hiilellä on kaksi vakaata, luonnossa esiintyvää isotooppia: hiili-12 (6 neutronia) ja hiili-13 (7 neutronia). Hiili-14 (8 neutronia) on luonnossa esiintyvä hiilen radioaktiivinen isotooppi. Ununoctiumia lukuun ottamatta jokaisesta alkuaineesta tunnetaan vähintään kaksi isotooppia.
Luokitus
Alkuaineet voidaan luokitella fysikaalisten tilojen perusteella. Huoneenlämmössä ja -paineessa useimmat alkuaineet ovat kiinteitä aineita, vain 11 on kaasuja ja 2 nesteitä.
Alkuaineet voidaan myös luokitella metalleihin ja epämetalleihin. Metalleja on paljon enemmän kuin epämetalleja.
Muutamilla alkuaineilla on kuitenkin metallien ja epämetallien välisiä ominaisuuksia. Näitä alkuaineita kutsutaan puolimetalleiksi (tai metalloideiksi).
Aiheeseen liittyvät sivut
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on kemiallinen alkuaine?
A: Kemiallinen alkuaine on aine, joka koostuu vain yhdestä atomityypistä.
K: Mistä atomit koostuvat?
V: Atomit koostuvat protoneista, neutroneista ja elektroneista.
K: Mikä määrää protonien määrän atomissa?
V: Atomin protonien lukumäärää kutsutaan atomiluvuksi.
K: Kuinka monta eri alkuaineita nykyaikainen kemia tuntee?
V: Nykykemia tuntee 118 erilaista kemiallista alkuainetta.
K: Kuinka monta luonnon alkuaineita löytyy luonnosta?
V: Luonnosta löytyy 92 alkuaineita.
K: Milloin löydettiin viimeinen luonnollinen alkuaine?
V: Viimeinen luonnon alkuaine, joka löydettiin, oli uraani vuonna 1789.
K: Miten jaksollinen järjestelmä auttaa meitä ymmärtämään alkuaineiden välisiä ominaisuuksia?
V: Alkuaineiden sijainti taulukossa kertoo niiden ominaisuuksista suhteessa muihin alkuaineisiin.
