Jakie jest pierwszych 20 pierwiastków układu okresowego?

Układ okresowy zawiera obecnie 118 pierwiastków uporządkowanych według ich liczby atomowej, które są zorganizowane w rzędy zwane okresami i kolumny zwane grupami.

Pomimo tak wielu pierwiastków, często dogłębna znajomość cech pierwszych pierwiastków w każdej grupie pozwala nam przewidzieć właściwości innych pierwiastków w ich grupie. Z tego powodu nauczyciele chemii często proszą swoich uczniów o wymienienie pierwszych elementów układu okresowego pierwiastków. W niektórych przypadkach satysfakcjonuje ich pierwsza 10, która w całości obejmuje dwa pierwsze okresy tabeli, innym razem 18, bo tak ujęte są pierwsze trzy okresy, obejmując przy tym najważniejsze reprezentatywne elementy tabela okresowa. Innym razem nauczyciele proszą nawet o zapamiętanie pierwszych 20 elementów układu okresowego pierwiastków, aby objąć wszystkie pierwiastki istniejące przed pierwszym metalem przejściowym.

Istnieje logiczny powód, aby skrócić listę do pierwszych 20 pierwiastków: metale przejściowe charakteryzują się nieco nieregularnymi i trudnymi do przewidzenia właściwościami fizycznymi i chemicznymi . Co więcej, zachowanie tych właściwości jest często trudne do zrozumienia dla uczniów, którzy dopiero rozpoczynają swoją przygodę z chemią.

Z zamiarem ograniczenia badania pierwiastków i ich właściwości do tych, które odpowiednio ilustrują okresowe właściwości materii, poniżej zobaczymy podsumowanie najistotniejszych informacji na temat pierwszych 20 pierwiastków układu okresowego.

Jakie jest pierwszych 20 pierwiastków układu okresowego?

Ponieważ pierwiastki są uporządkowane według liczby atomowej, która jednocześnie reprezentuje liczbę protonów, jakie atomy pierwiastka mają w swoim jądrze, pierwszych 20 pierwiastków to te, które mają liczby atomowe od 1 do 20. Są to:

Zobaczmy poniżej kilka podstawowych cech tych pierwszych 20 pierwiastków, w tym rok ich odkrycia, znaczenie ich nazwy, pochodzenie ich symbolu chemicznego i niektóre charakterystyczne właściwości fizyczne każdego z nich.

#1 Wodór (H)

• Odkrycie: Wodór został odkryty przez Henry’ego Cavendisha w 1766 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckich słów hydro, co oznacza wodę i geny , co oznacza generowanie, formowanie. Dlatego wodór dosłownie oznacza „ generator wody ”, ponieważ spalanie wodoru wytwarza wodę jako jedyny produkt.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 259,16 °C
• Temperatura wrzenia: – 252,16 °C
• Opis i zastosowanie: Wodór jest bezbarwnym i bezwonnym gazem o bardzo małej gęstości. Znajduje zastosowanie w syntezach chemicznych, a także jako nośnik czystego paliwa i energii.

#2 Hel (On)

• Odkrycie: Hel został odkryty niezależnie przez Sir Williama Ramsaya, Pera Teodora Cleve’a i Nilsa Abrahama Langleta w 1895 roku.
• Pochodzenie nazwy: Jej nazwa pochodzi od greckiego słowa oznaczającego słońce, helios , ponieważ odkryto ją badając koronę słońca podczas zaćmienia.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 272,2 °C
• Temperatura wrzenia: – 268,93 °C
• Opis i zastosowanie: Jest najlżejszym gazem szlachetnym . Jest to obojętny, bezbarwny i bezwonny gaz, który jest używany głównie jako czynnik chłodzący, gdy wymagane są bardzo niskie temperatury. Jest również stosowany w lampach wyładowczych.

#3 Lit (Li)

• Odkrycie: Odkryty przez Johana Augusta Arfvedsona w 1817 roku
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckiej nazwy skały, lithos , ponieważ pierwotnie występowała w niektórych minerałach.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 180,20°C
• Temperatura wrzenia: 1342°C
• Opis i zastosowanie: Jest najmniej gęstym metalem ze wszystkich. Ma srebrzystobiały kolor i gwałtownie reaguje z wodą. Jest używany jako jon w bateriach litowych, które zasilają większość istniejących obecnie urządzeń mobilnych.

#4 Beryl (Bądź)

• Odkrycie: odkryte przez Nicholasa Louisa Vauquelina w 1797 roku.
• Pochodzenie nazwy: Jego nazwa pochodzi od greckiej nazwy berylu, beryllo , głównego minerału, z którego pozyskiwany jest ten pierwiastek.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 1287°C
• Temperatura wrzenia: 2468°C
• Opis i zastosowanie: Beryl jest pierwszym członkiem grupy metali ziem alkalicznych. Łatwo tworzy jony z ładunkiem elektrycznym +2. Jest stosunkowo miękki, niezbyt gęsty i ma jasnosrebrny kolor.

#5 Bor (B)

• Odkrycie: odkryte jednocześnie w Paryżu przez Louisa-Josefa Gay-Lussaca i Louisa-Jacquesa Thénarda oraz w Londynie przez Humphry’ego Davy’ego w 1808 roku.
• Pochodzenie nazwy: Jej nazwa pochodzi od arabskiego słowa oznaczającego boraks, buraq .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 2077°C
• Temperatura wrzenia: 4000°C
• Opis i zastosowanie: W czystej postaci jest ciemno zabarwioną amorficzną substancją stałą. Jednym z jego głównych zastosowań są układy zapłonowe silników rakiet kosmicznych oraz fajerwerki do nadawania zielonego koloru.

#6 Węgiel (C)

• Odkrycie: Znany był od czasów prehistorycznych.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od łacińskiego słowa oznaczającego węgiel, carbo .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: Sublimuje w temperaturze 3825°C
• Temperatura wrzenia: Sublimuje w temperaturze 3825°C
• Opis i zastosowania: Grafit węglowy to czarne, kruche ciało stałe, które jest używane jako przewodnik w niektórych elektrodach, jako środek smarny w niektórych olejach silnikowych oraz w produkcji ołówków. Jego inna powszechna forma, diament, jest przezroczystym krystalicznym ciałem stałym i jest najtwardszym materiałem znanym człowiekowi.

#7 Azot (N)

• Odkrycie: Odkryty przez Daniela Rutherforda w 1772 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckich słów nitron i geny , które oznaczają odpowiednio nitro i generują. Azot oznacza zatem generator nitro, który jest minerałem zawierającym azotan potasu.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 210,0 °C
• Temperatura wrzenia: – 195,80 °C
• Opis i zastosowanie : Azot jest bezbarwnym gazem, który stanowi prawie 80% powietrza, którym oddychamy. Ma wiele zastosowań, od syntezy nawozów po materiały wybuchowe.

#8 Tlen (O)

• Odkrycie: Odkryte jednocześnie przez Josepha Priestleya i Carla Wilhelma Scheele w 1774 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckich słów oksy i geny , które oznaczają odpowiednio kwas i generowanie. Etymologicznie tlen oznacza generator kwasu.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 218,79 °C
• Temperatura wrzenia: – 182,962 °C
• Opis i zastosowanie: Jest to również gaz bezbarwny i bezwonny. Stanowi prawie 21% suchego powietrza . Jest niezbędny do życia żywych istot tlenowych. W przemyśle jest stosowany jako utleniacz w różnych procesach, w tym w spawaniu i systemach cięcia gazowego.

#9 Fluor (F)

• Odkrycie: Odkryty w 1886 roku przez Henriego Moissana.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od łacińskiego słowa fluere oznaczającego płynąć.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 219,67 °C
• Temperatura wrzenia: – 188,11 °C
• Opis i zastosowanie: Fluor jest jasnozielonym trującym gazem. Jest najbardziej elektroujemnym pierwiastkiem w układzie okresowym, a jego związki, takie jak kwas fluorowodorowy, mogą atakować i rozpuszczać szkło.

#10 Neon (Ne)

• Odkrycie: odkryte przez Sir Williama Ramsaya i Morrisa Traversa w 1898 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckiego neos , co oznacza nowy.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 248,59 °C
• Temperatura wrzenia: – 246,046 °C
• Opis i zastosowanie: Jest to bezbarwny gaz szlachetny szeroko stosowany do produkcji kolorowych lamp.

#11 Sód (Na)

• Odkrycie: Odkryty przez Humphry’ego Davy’ego w 1807 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od angielskiego słowa soda , które odnosi się do sody kaustycznej lub wodorotlenku sodu. Jego symbolem chemicznym jest Na ze względu na łacińską nazwę tej substancji, natrium .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 97 794°C
• Temperatura wrzenia: 882 940°C
• Opis i zastosowanie: Jest drugim metalem alkalicznym. Podobnie jak lit, jest miękkim, srebrzystobiałym metalem, który silnie reaguje z wodą. Jest używany w syntezie chemicznej do różnych celów i jest jednym z najczęstszych jonów w solach rozpuszczalnych w wodzie.

#12 Magnez (Mg)

• Odkrycie: Odkryty przez Josepha Blacka w 1755 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od nazwy dzielnicy Magnesia greckiego miasta.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 650°C
• Temperatura wrzenia: 1090°C
• Opis i zastosowanie: Jest to metal ziem alkalicznych o srebrnym kolorze, używany w fajerwerkach i ognie, ponieważ pali się bardzo jasnym światłem w powietrzu. Jest również stosowany jako dodatek do przygotowania stopów aluminium.

#13 Aluminium (Al)

• Odkrycie: Hans Oersted odkrył go w 1825 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od łacińskiego słowa alumen , co oznacza gorzką sól.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 660,323°C
• Temperatura wrzenia: 2519°C
• Opis i zastosowanie: Jest metalem lekkim, srebrzystym i dość wytrzymałym. Znajduje zastosowanie w produkcji puszek na płyny oraz w materiałach budowlanych.

#14 Krzem (tak)

• Odkrycie: Odkryte przez Jönsa Jaco Berzeliusa w 1824 roku
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od łacińskiego słowa oznaczającego krzemień, krzemień .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 1404°C
• Temperatura wrzenia: 3265 °C
• Opis i zastosowania: Jest to pierwszy przykład metaloidu lub półmetalu. Element ten stanowi podstawę całej nowoczesnej elektroniki, będąc głównym materiałem, z którego wykonane są wszystkie układy scalone, z których wykonane są wszystkie istniejące urządzenia elektroniczne.

#15 Fosfor (P)

• Odkrycie: Odkryty w 1669 roku przez Henninga Brandta.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckiego słowa phoros , co oznacza niosący światło. Ten sam termin jest również źródłem symbolu chemicznego P.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 44,15°C
• Temperatura wrzenia: 280,5°C
• Opis i zastosowanie: Ten niemetal ma duże znaczenie do produkcji nawozów sztucznych, ale w stanie czystym jest również używany jako materiał łatwopalny w zapałkach oraz jako zapalnik samozapłonowy w granatach ręcznych i innych rodzajach materiałów wybuchowych.

#16 Siarka (S)

• Odkrycie: Znane od czasów prehistorycznych.
• Pochodzenie nazwy: Zarówno jej nazwa, jak i symbol chemiczny pochodzą od łacińskiego słowa sulfurium .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 115,21°C
• Temperatura wrzenia: 444,61°C
• Opis i zastosowanie: W czystej postaci jest żółtą krystaliczną substancją stałą występującą w pobliżu wulkanów. Jest stosowany w syntezie kwasu siarkowego, najważniejszego na świecie kwasu handlowego i przemysłowego. Jest również stosowany w wulkanizacji gumy.

#17 Chlor (Cl)

• Odkrycie: Odkryty w 1774 roku przez Carla Wilhelma Scheele
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od greckiego słowa oznaczającego zielonkawo-żółty kolor, chloros .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 101,5 °C
• Temperatura wrzenia: – 34,04 °C
• Opis i zastosowanie: Chlor jest trującym i wysoce reaktywnym gazem o bardzo słabej zielonkawo-żółtej barwie. Zarówno w stanie pierwiastkowym, jak iw postaci niektórych oksysoli, skutecznie zabija i zapobiega rozwojowi wielu mikroorganizmów, dlatego jest stosowany jako środek dezynfekujący.

#18 Argon (Ar)

• Odkrycie: Odkryte przez Sir Williama Ramsaya i Lorda Rayleigha w 1894 roku.
• Imię Pochodzenie: Jego imię pochodzi od argos , co po grecku oznacza powolny lub powolny.
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Gaz
• Temperatura topnienia: – 189,34 °C
• Temperatura wrzenia: – 185,848 °C
• Opis i zastosowania: Ten gaz szlachetny jest używany jako atmosfera obojętna w wielu zastosowaniach, począwszy od produkcji żarówek, a skończywszy na analizie chemicznej. Jest to najobficiej występujący gaz szlachetny i stanowi prawie 1% naszej ziemskiej atmosfery.

#19 Potas (K)

• Odkrycie: Ponownie, ten metal alkaliczny został odkryty przez Humphry’ego Davy’ego, również w 1807 roku.
• Pochodzenie nazwy: Nazwa pochodzi od angielskiego słowa potaż , co oznacza potaż i odnosi się do głównego związku, który możemy znaleźć w popiele niektórych lasów. Zamiast tego symbol chemiczny K pochodzi od łacińskiego określenia tego samego potażu, kalium .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 63,5°C
• Temperatura wrzenia: 759 °C
• Opis i zastosowanie: Jest metalem niezwykle reaktywnym. Utlenia się natychmiast w kontakcie z powietrzem, a nawet może reagować z zawartą w nim wilgocią, dlatego musi być przechowywany szczelnie zamknięty w obojętnej atmosferze lub zanurzony w oleju. Jest ważnym składnikiem wielu nawozów.

#20 Wapń (Ca)

• Odkrycie: Odkryte przez Humphry’ego Davy’ego w 1808 roku.
• Pochodzenie nazwy: Pochodzi od łacińskiej nazwy limonki calx .
• Stan skupienia w temp. 20 °C: Ciało stałe
• Temperatura topnienia: 842°C
• Temperatura wrzenia: 1484°C
• Opis i zastosowanie: Srebrzysty metal ziem alkalicznych występujący obficie w przyrodzie. Jest niezbędnym składnikiem naszej diety, stanowi ważny element budowy kości oraz mechanizmu funkcjonowania naszego układu nerwowego i mięśniowego. Wapń elementarny jest stosowany jako środek redukujący w otrzymywaniu innych metali z jego rud.

Bibliografia

BYJU. (2021, 22 marca). Pierwsze 20 elementów . BYJUS. https://byjus.com/chemistry/first-20-elements/

Chang, R. (2012). Chemia ( ^wyd . 11 ). Edukacja McGraw-Hill.

Helmenstine, A. (2022, 23 lutego). Jakie są pierwsze 20 elementów – nazwy i symbole . Notatki naukowe i projekty. https://sciencenotes.org/first-20-elements-of-the-periodic-table/

Redaktorzy Encyklopedii Britannica. (2020, 4 listopada). hel | Definicja, właściwości, zastosowania i fakty . Encyklopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/helium-chemical-element

Wedantu. (2022, 2 lutego). Pierwsze 20 elementów . https://www.vedantu.com/chemistry/first-20-elements-of-periodic-table