1. Химические знаки и атомные массы элементов

Таблица 1 знакомит с русскими и латинскими названиями химичес­ких элементов, принятыми их обозначениями, правильным написанием и произ­ношением символов (знаков). В таблице представлены относительные атомные массы элементов. Эти сведения необходимы для написания химических формул веществ и проведения простейших расчётов.

Таблица иллюстрирует, что в химии, как и в других естественно-научных предметах (дисциплинах), существует свой "химический" язык, принятый во всём мире. Существует определённое сходство между химическими элементами и буквами алфавита. Точно так же, как из 33 букв состоят все слова русского языка, так и из атомов химических элементов состоят простые и сложные веще­ства. В настоящее время в официальную таблицу химических элементов, издаваемую Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК¹) внесено 111 элементов (111 элемент – Rg – рентгений). В научной печати были сообщения о получении элементов с атомными номерами 112–118.

Знаки химических элементов происходят от их латинских названий, так как международным научным языком является латынь. Шведский учёный Йёнс Якоб Берцелиус предложил в качестве знаков химических элементов использовать начальные буквы их латинских названий, а если с этой буквы начинаются названия несколь­ких элементов, то добавлять к начальной букве одну из последующих букв назва­ний.

От первой буквы латинских названий химических элементов происходят знаки водорода, кислорода, углерода, азота. Для элементов натрия, железа, меди химические знаки образованы из первой и второй букв латинских названий элементов. Сим­вол элемента хлора тоже двухбуквенный, но он образован из первой и третьей букв латинского названия.

Произносятся знаки по-разному: как буквы латинского алфавита (О – кислород, С – углерод, N – азот), как называется химический элемент по-русски (калий, хлор), как звучит название элемента по-латыни (железо – феррум, медь – купрум) или произносится по-французски (водород – аш).

Таблица облегчает запоминание символов и правильных названий хи­мических элементов, как русских, так и латинских.

Таблица 1

Химические знаки и атомные массы важнейших элементов

В таблице даны округлённые атомные массы для простейших химических расчётов.

2. Распространённость химических элементов

Таблица 2 показывает содержание основных химических элементов в окружа­ющем мире, как в виде простых, так и сложных веществ. Распро­странённость любого химического элемента можно оценить по его содержанию в гидросфере, атмосфере, литосфере (земной коре) и биосфере.

Распространённость химических элементов выражается числами (массовые проценты), показывающими среднее содержание данного элемента в оболочках Земли и всей планеты.

В центре таблицы показан схематический разрез Земли и её структура. Земля состоит из ядра (внутренней и наружной частей), мантии и коры.

Внутренняя часть ядра Земли находится в твёрдом состоянии, наружная – в жидком состоянии. Ядро занимает сердцевину Земли, начиная с глубины 2900 км и до центра Земли (находящегося на расстоянии 6370 км от поверхности), и состоит, вероятнее всего, из сплавов железа Fе и никеля Ni. Вещество ядра Земли находится при давле­нии от 1,3 до 3,5 млн. атмосфер и температуре от 4000 до 5000 ⁰С.

Ядро Земли укутано в силикатную оболочку, называемую мантией. Мантия почти полностью твёрдая. В её состав в основном входят четыре элемента – крем­ний Si, кислород О, железо Fе, магний Мg, но есть породы, содержащие алюминий Аl, титан Тi, кальций Са. Поверх всего находится земная кора, которая с твёрдым слоем ман­тии составляют литосферу (лито … – от греческого lithоs – "камень").

Американский исследо­ватель Б. Мейсон оценил состав земного шара в целом, основываясь на существу­ющих гипотезах о внутреннем строении Земли. При этом он учитывал, что тело планеты неоднородно по физическим свойствам и химическому составу. Во вну­треннем составе нашей планеты преобладает железо (38,8 %), затем идут кислород (27,17 %), кремний (13,84 %) и магний (11,25 %), но есть и другие элементы – сера, никель, алюминий, кальций.

Содержание химических элементов в земной коре такая же важная характери­стика, как его порядковый (атомный) номер в Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и атомная масса. Первым дал оценку состава земной коры английский минеролог XIX века В. Филипс. В 70-х годах XIX века амери­канский геохимик Фрэнк Кларк много занимался химическим анализом горных по­род земной коры, условно ограничив её глубину шестнадцатью километрами.

Таблица 2