Кои са първите 20 елемента в периодичната таблица?

Понастоящем периодичната таблица съдържа 118 елемента, подредени според техния атомен номер, които са организирани в редове, наречени периоди, и в колони, наречени групи.

Въпреки че има толкова много елементи, често познаването на характеристиките на първите елементи във всяка група в дълбочина ни позволява да предвидим свойствата на другите елементи в тяхната група. Поради тази причина е обичайно учителите по химия да искат от учениците си да изброят първите елементи от периодичната таблица. В някои случаи се задоволяват с първите 10, които изцяло покриват първите два периода от таблицата, друг път се задоволяват с 18, тъй като така се покриват първите три периода, като същевременно покриват най-важните представителни елементи на периодична таблица. Друг път учителите дори искат да запомнят първите 20 елемента от периодичната таблица, за да обхванат всички елементи, съществуващи преди първия преходен метал.

Има логична причина списъкът да бъде съкратен до първите 20 елемента: преходните метали се характеризират с това, че имат донякъде непостоянни и трудни за предсказуемост физични и химични свойства . Освен това поведението на тези свойства често е трудно за разбиране за ученици, които тепърва започват по пътя на изучаването на химия.

С намерението да ограничим изучаването на елементите и техните свойства до тези, които адекватно илюстрират периодичните свойства на материята, по-долу ще видим обобщение на най-подходящата информация за първите 20 елемента от периодичната таблица.

Кои са първите 20 елемента в периодичната таблица?

Тъй като елементите са подредени по техния атомен номер, който в същото време представлява броя на протоните, които атомите на даден елемент имат в ядрото си, първите 20 елемента са тези, които имат атомни номера от 1 до 20. Това са:

Нека видим по-долу някои основни характеристики на тези първи 20 елемента, включително годината им на откриване, значението на името им, произхода на химическия им символ и някои характерни физически свойства на всеки един.

#1 Водород (H)

• Откритие: Водородът е открит от Хенри Кавендиш през 1766 г.
• Произход на името: Идва от гръцките термини hydro, което означава вода, и genes , което означава генериране, формиране. Следователно водородът буквално означава “ генератор на вода „, тъй като при изгарянето на водорода се произвежда вода като единствен продукт.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 259,16 °C
• Точка на кипене: – 252.16 °C
• Описание и употреба: Водородът е газ без цвят и мирис с много ниска плътност. Използва се в химическия синтез, както и като чиста среда за съхранение на гориво и енергия.

#2 Хелий (He)

• Откритие: Хелият е открит независимо от сър Уилям Рамзи, Пер Теодор Клев и Нилс Ейбрахам Ланглет през 1895 г.
• Произход на името: Името му идва от гръцката дума за слънце, хелиос , тъй като е открит, изучавайки короната на слънцето по време на затъмнение.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 272,2 °C
• Точка на кипене: – 268.93 °C
• Описание и употреба: Това е най-лекият благороден газ . Това е инертен газ без цвят и мирис, който се използва главно като охладител, когато са необходими изключително ниски температури. Използва се и в газоразрядни лампи.

#3 Литий (Li)

• Откритие: Открито от Йохан Август Арфведсон през 1817 г
• Произход на името: Идва от гръцкото наименование на скала, lithos , тъй като първоначално се намира в определени минерали.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 180.20°C
• Точка на кипене: 1,342°C
• Описание и употреба: Това е най-малко плътният метал от всички. Има сребристо бял цвят и реагира бурно с водата. Използва се като йон в литиевите батерии, които захранват повечето мобилни устройства, които съществуват днес.

#4 Берилий (Be)

• Откритие: Открито от Никола Луи Воклен през 1797 г.
• Произход на името: Името му идва от гръцкото наименование на берил, beryllo , основният минерал, от който се извлича този елемент.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 1,287 °C
• Точка на кипене: 2,468°C
• Описание и приложение: Берилият е първият член на групата на алкалоземните метали. Лесно образува йони с +2 електрически заряд. Той е сравнително мек, не много плътен и има светло сребрист цвят.

#5 Бор (B)

• Откритие: Открито едновременно в Париж от Луи-Жозеф Гей-Лусак и Луи-Жак Тенар и в Лондон от Хъмфри Дейви през 1808 г.
• Произход на името: Името му идва от арабската дума за боракс, buraq .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 2,077 °C
• Точка на кипене: 4000°C
• Описание и употреба: В чистата си форма представлява тъмно оцветено аморфно твърдо вещество. Едно от основните му приложения е в системите за запалване на космически ракетни двигатели и във фойерверки за придаване на зелени цветове.

#6 Въглерод (C)

• Откритие: Известно е от праисторически времена.
• Произход на името: идва от латинската дума за въглерод, carbo .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: сублимира при 3825°C
• Точка на кипене: сублимира при 3,825°C
• Описание и употреба: Въглеродният графит е черно, крехко твърдо вещество, което се използва като проводник в някои електроди, като смазка в някои моторни масла и в производството на моливи. Другата му често срещана форма, диамантът, е прозрачно кристално твърдо вещество и е най-твърдият материал, познат на човека.

#7 Азот (N)

• Откритие: Открито от Даниел Ръдърфорд през 1772 г.
• Произход на името: Идва от гръцките термини нитрон и гени , които означават съответно нитро и генерират. Тогава азот означава нитрогенератор, който е минерал, който съдържа калиев нитрат.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 210,0 °C
• Точка на кипене: – 195.80 °C
• Описание и употреба : Азотът е безцветен газ, който съставлява почти 80% от въздуха, който дишаме. Има много приложения, вариращи от синтез на торове до експлозиви.

#8 Кислород (O)

• Откритие: Открито едновременно от Джоузеф Пристли и Карл Вилхелм Шееле през 1774 г.
• Произход на името: Идва от гръцките термини окси и гени , които означават съответно киселина и генерират. Етимологично кислород означава генератор на киселина.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 218.79 °C
• Точка на кипене: – 182.962 °C
• Описание и употреба: Освен това е газ без цвят и мирис. Той образува почти 21% от сухия въздух . Той е от съществено значение за живота на аеробните живи същества. В промишлеността се използва като окислител в различни процеси, включително системи за заваряване и рязане с пламък.

#9 Флуор (F)

• Откритие: Открито през 1886 г. от Анри Моасан.
• Произход на името: Произлиза от латинското fluere , което означава теча.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 219.67 °C
• Точка на кипене: – 188.11 °C
• Описание и приложение: Флуорът е светлозелен отровен газ. Това е най-електроотрицателният елемент в периодичната таблица и неговите съединения, като флуороводородна киселина, могат да атакуват и разтварят стъклото.

#10 Неон (Ne)

• Откритие: Открито от сър Уилям Рамзи и Морис Травърс през 1898 г.
• Произход на името: Идва от гръцкото neos , което означава нов.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 248,59 °C
• Точка на кипене: – 246.046 °C
• Описание и употреба: Това е безцветен благороден газ, широко използван за производството на цветни лампи.

#11 Натрий (Na)

• Откритие: Открито от Хъмфри Дейви през 1807 г.
• Произход на името: Произлиза от английската дума soda , която се отнася до сода каустик или натриев хидроксид. Химическият му символ е Na поради латинското наименование на това вещество натрий .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 97,794°C
• Точка на кипене: 882,940°C
• Описание и употреба: Това е вторият алкален метал. Подобно на лития, той е мек, сребристо-бял метал, който е силно реактивен с вода. Използва се в химическия синтез за различни цели и е един от най-разпространените йони във водоразтворимите соли.

#12 Магнезий (Mg)

• Откритие: Открито от Джоузеф Блек през 1755 г.
• Произход на името: Идва от името на квартал Магнезия на гръцки град.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 650°C
• Точка на кипене: 1,090 °C
• Описание и употреба: Това е сребрист алкалоземен метал, използван във фойерверки и бенгалски огън, защото гори с много ярка светлина във въздуха. Използва се и като добавка при получаването на алуминиеви сплави.

#13 Алуминий (Al)

• Откритие: Ханс Ерстед го открива през 1825 г.
• Произход на името: Произлиза от латинския термин alumen , което означава горчива сол.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 660,323 °C
• Точка на кипене: 2,519°C
• Описание и употреба: Това е лек, сребрист и доста устойчив метал. Използва се при производството на консервни кутии за съхранение на течности и в строителни материали.

#14 Силикон (Да)

• Откритие: Открито от Йонс Яко Берцелиус през 1824 г
• Произход на името: Произлиза от латинската дума за кремък, кремък .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 1,404 °C
• Точка на кипене: 3,265 °C
• Описание и употреби: Това е първият пример за металоид или полуметал. Този елемент формира основата на цялата съвременна електроника, представлявайки основния материал, от който работят всички интегрални схеми, които правят всяко електронно устройство, което съществува.

#15 Фосфор (P)

• Откритие: Открито през 1669 г. от Хенинг Бранд.
• Произход на името: Произлиза от гръцкия термин phosphoros , което означава носител на светлина. Същият термин е и произходът на химическия символ P.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 44,15 °C
• Точка на кипене: 280,5°C
• Описание и употреби: Този неметал е от голямо значение за производството на торове, но се използва и в чисто състояние като запалим материал в кибрит и като самозапалващ се фитил в ръчни гранати и други видове експлозиви.

#16 Сяра (S)

• Откритие: Известен от праисторически времена.
• Произход на името: Както името, така и химическият му символ идват от латинския термин sulfurium .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 115,21 °C
• Точка на кипене: 444,61 °C
• Описание и употреба: В чиста форма представлява жълто кристално твърдо вещество, намиращо се близо до вулкани. Използва се при синтеза на сярна киселина, най-важната търговска и индустриална киселина в света. Използва се и при вулканизирането на каучук.

#17 Хлор (Cl)

• Откритие: Открито през 1774 г. от Карл Вилхелм Шееле
• Произход на името: идва от гръцката дума за описание на зеленикаво-жълтия цвят, хлорос .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 101,5 °C
• Точка на кипене: – 34,04 °C
• Описание и употреба: Хлорът е отровен и силно реактивен газ, с много слаб зеленикаво-жълт цвят. Както в елементарно състояние, така и под формата на някои оксисоли, той е ефективен при унищожаването и предотвратяването на растежа на много микроорганизми, поради което се използва като дезинфектант.

#18 Аргон (Ar)

• Откритие: Открито от сър Уилям Рамзи и лорд Рейли през 1894 г.
• Произход на името: Името му произлиза от argos , което на гръцки означава бавен или муден.
• Агрегатно състояние при 20 °C: Газ
• Точка на топене: – 189,34 °C
• Точка на кипене: – 185.848 °C
• Описание и употреби: Този благороден газ се използва като инертна атмосфера в много приложения, вариращи от производството на крушки с нажежаема жичка до химически анализи. Това е най- разпространеният благороден газ и образува почти 1% от атмосферата на нашата Земя.

#19 Калий (K)

• Откритие: Отново, този алкален метал е открит от Хъмфри Дейви, също през 1807 г.
• Произход на името: Името идва от английската дума potash , която означава поташ и се отнася до основното съединение, което можем да намерим в пепелта на някои гори. Химическият символ K вместо това идва от латинския термин за същия поташ, калий .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 63,5°C
• Точка на кипене: 759 °C
• Описание и употреба: Това е изключително реактивен метал. Той се окислява незабавно при контакт с въздуха и дори може да реагира с влагата в него, така че трябва да се съхранява затворен в инертна атмосфера или потопен в масло. Той е важна част от много торове.

#20 Калций (Ca)

• Откритие: Открито от Хъмфри Дейви през 1808 г.
• Произход на името: Произлиза от латинското наименование на вар, calx .
• Агрегатно състояние при 20 °C: Твърдо вещество
• Точка на топене: 842 °C
• Точка на кипене: 1,484°C
• Описание и употреба: Сребрист алкалоземен метал, който се среща изобилно в природата. Той е съществен компонент от нашата диета, образувайки важна част от костната структура и механизма на функциониране на нашата нервна и мускулна система. Елементарният калций се използва като редуциращ агент при получаването на други метали от неговите руди.

Препратки

BYJU’S. (2021 г., 22 март). Първите 20 елемента . BYJUS. https://byjus.com/chemistry/first-20-elements/

Чанг, Р. (2012). Химия (11-то ^{издание} ). Образование на McGraw-Hill.

Helmenstine, A. (2022 г., 23 февруари). Кои са първите 20 елемента – имена и символи . Научни бележки и проекти. https://sciencenotes.org/first-20-elements-of-the-periodic-table/

Редакторите на Енциклопедия Британика. (2020 г., 4 ноември). хелий | Определение, свойства, употреби и факти . Енциклопедия Британика. https://www.britannica.com/science/helium-chemical-element

Веданту. (2 февруари 2022 г.). Първите 20 елемента . https://www.vedantu.com/chemistry/first-20-elements-of-periodic-table