Vilka är de första 20 grundämnena i det periodiska systemet?

Det periodiska systemet innehåller för närvarande 118 grundämnen ordnade efter deras atomnummer, som är organiserade i rader som kallas perioder och i kolumner som kallas grupper.

Trots att det finns så många element, kan vi ofta veta egenskaperna hos de första elementen i varje grupp på djupet att vi kan förutsäga egenskaperna hos de andra elementen i deras grupp. Av denna anledning är det vanligt att kemilärare ber sina elever att lista de första elementen i det periodiska systemet. I vissa fall är de nöjda med de första 10, som helt täcker de två första perioderna i tabellen, andra gånger är de nöjda med 18, eftersom det är så de tre första perioderna täcks, samtidigt som de täcker de viktigaste representativa delarna av tabell periodisk. Andra gånger ber lärare till och med att memorera de första 20 elementen i det periodiska systemet för att täcka alla element som fanns före den första övergångsmetallen.

Det finns en logisk anledning att förkorta listan till de första 20 grundämnena: övergångsmetallerna kännetecknas av att de har något oberäkneliga och svåra att förutsäga fysikaliska och kemiska egenskaper . Dessutom är beteendet hos dessa egenskaper ofta svårt att förstå för elever som precis har börjat på vägen att lära sig kemi.

Med avsikten att begränsa studiet av grundämnena och deras egenskaper till de som adekvat illustrerar materiens periodiska egenskaper, kommer vi nedan att se en sammanfattning av den mest relevanta informationen om de första 20 elementen i det periodiska systemet.

Vilka är de första 20 grundämnena i det periodiska systemet?

Eftersom grundämnena är ordnade efter deras atomnummer, som samtidigt representerar antalet protoner som ett grundämnes atomer har i sin kärna, är de första 20 grundämnena de som har atomnumren från 1 till 20. Dessa är:

Låt oss nedan se några grundläggande egenskaper hos dessa första 20 grundämnen, inklusive deras upptäcktsår, betydelsen av deras namn, ursprunget till deras kemiska symbol och några karakteristiska fysikaliska egenskaper för var och en.

#1 Väte (H)

• Upptäckt: Väte upptäcktes av Henry Cavendish 1766.
• Namnets ursprung: Det kommer från de grekiska termerna hydro, som betyder vatten, och gener , som betyder att generera, att bilda. Därför betyder väte bokstavligen ” vattengenerator ”, eftersom förbränning av väte producerar vatten som den enda produkten.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 259,16 °C
• Kokpunkt: – 252,16 °C
• Beskrivning och användningsområden: Väte är en färglös och luktfri gas med mycket låg densitet. Det används i kemisk syntes, samt ett rent bränsle- och energilagringsmedium.

#2 Helium (han)

• Upptäckt: Helium upptäcktes oberoende av Sir William Ramsay, Per Teodor Cleve och Nils Abraham Langlet 1895.
• Namnets ursprung: Namnet kommer från det grekiska ordet för solen, helios , eftersom det upptäcktes när man studerade solens krona under en förmörkelse.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 272,2 °C
• Kokpunkt: – 268,93 °C
• Beskrivning och användningsområden: Det är den lättaste ädelgasen . Det är en inert, färglös och luktfri gas som främst används som kylvätska när extremt låga temperaturer krävs. Det används också i urladdningslampor.

#3 Litium (Li)

• Upptäckt: Upptäckt av Johan August Arfvedson 1817
• Namnets ursprung: Det kommer från det grekiska namnet för sten, lithos , eftersom det ursprungligen fanns i vissa mineraler.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 180,20°C
• Kokpunkt: 1 342°C
• Beskrivning och användningsområden: Det är den minst täta metallen av alla. Den har en silvervit färg och reagerar häftigt med vatten. Den används som en jon i litiumbatterierna som driver de flesta mobila enheter som finns idag.

#4 Beryllium (Be)

• Upptäckt: Upptäcktes av Nicholas Louis Vauquelin 1797.
• Namnets ursprung: Dess namn kommer från det grekiska namnet för beryll, berylo , det huvudsakliga mineralet från vilket detta element utvinns.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 1 287 °C
• Kokpunkt: 2 468°C
• Beskrivning och användningsområden: Beryllium är den första medlemmen i gruppen alkaliska jordartsmetaller. Bildar enkelt joner med +2 elektrisk laddning. Den är relativt mjuk, inte särskilt tät och har en ljus silverfärg.

#5 Bor (B)

• Upptäckt: Upptäcktes samtidigt i Paris av Louis-Josef Gay-Lussac och Louis-Jacques Thénard och i London av Humphry Davy 1808.
• Namnets ursprung: Namnet kommer från det arabiska ordet för borax, buraq .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 2 077 °C
• Kokpunkt: 4 000°C
• Beskrivning och användningsområden: I sin rena form är det ett mörkt färgat amorft fast ämne. En av dess huvudsakliga användningsområden är i tändningssystem för rymdraketmotorer och i fyrverkerier för att ge gröna färger.

#6 Kol (C)

• Upptäckt: Det har varit känt sedan förhistorisk tid.
• Namnets ursprung: Det kommer från det latinska ordet för kol, carbo .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: Sublimerar vid 3 825°C
• Kokpunkt: Sublimerar vid 3 825°C
• Beskrivning och användningsområden: Kolgrafit är en svart, spröd fast substans som används som ledare i vissa elektroder, som smörjmedel i vissa motoroljor och vid tillverkning av pennor. Dess andra vanliga form, diamant, är ett transparent kristallint fast material och är det hårdaste materialet som människan känner till.

#7 Kväve (N)

• Upptäckt: Upptäcktes av Daniel Rutherford 1772.
• Namnets ursprung: Det kommer från de grekiska termerna nitron och gener som betyder nitro respektive genererar. Kväve betyder alltså nitrogenerator, som är ett mineral som innehåller kaliumnitrat.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 210,0 °C
• Kokpunkt: – 195,80 °C
• Beskrivning och användningsområden : Kväve är en färglös gas som utgör nästan 80 % av luften vi andas. Det har många användningsområden, allt från syntes av gödningsmedel till sprängämnen.

#8 Syre (O)

• Upptäckt: Upptäcktes samtidigt av Joseph Priestley och Carl Wilhelm Scheele 1774.
• Namnets ursprung: Det kommer från de grekiska termerna oxy och gener som betyder syra respektive genererar. Etymologiskt betyder syre syragenerator.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 218,79 °C
• Kokpunkt: – 182,962 °C
• Beskrivning och användningsområden: Det är också en färglös och luktfri gas. Den utgör nästan 21 % av den torra luften . Det är viktigt för aeroba levande varelsers liv. Inom industrin används det som oxidationsmedel i olika processer inklusive svetsning och flamskärningssystem.

#9 Fluor (F)

• Upptäckt: Upptäcktes 1886 av Henri Moissan.
• Namnets ursprung: Det kommer från latinets fluere som betyder att flyta.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 219,67 °C
• Kokpunkt: – 188,11 °C
• Beskrivning och användningsområden: Fluor är en ljusgrön giftig gas. Det är det mest elektronegativa elementet i det periodiska systemet och dess föreningar, såsom fluorvätesyra, kan angripa och lösa upp glas.

#10 Neon (Ne)

• Upptäckt: Upptäckt av Sir William Ramsay och Morris Travers 1898.
• Namnets ursprung: Det kommer från grekiskans neos , som betyder ny.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 248,59 °C
• Kokpunkt: – 246,046 °C
• Beskrivning och användningsområden: Det är en färglös ädelgas som ofta används för tillverkning av färgade lampor.

#11 Natrium (Na)

• Upptäckt: Upptäcktes av Humphry Davy 1807.
• Namnets ursprung: Det kommer från det engelska ordet soda , som syftar på kaustiksoda eller natriumhydroxid. Dess kemiska symbol är Na på grund av det latinska namnet för detta ämne, natrium .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 97 794°C
• Kokpunkt: 882 940°C
• Beskrivning och användningsområden: Det är den andra alkaliska metallen. Liksom litium är det en mjuk, silvervit metall som är mycket reaktiv med vatten. Det används i kemisk syntes för olika ändamål och är en av de vanligaste jonerna i vattenlösliga salter.

#12 Magnesium (Mg)

• Upptäckt: Upptäcktes av Joseph Black 1755.
• Namnets ursprung: Det kommer från namnet på Magnesia-distriktet i en grekisk stad.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 650°C
• Kokpunkt: 1 090 °C
• Beskrivning och användningsområden: Det är en silverfärgad jordalkalimetall som används i fyrverkerier och tomtebloss eftersom den brinner med ett mycket starkt ljus i luften. Det används också som tillsats vid framställning av aluminiumlegeringar.

#13 Aluminium (Al)

• Upptäckt: Hans Oersted upptäckte det 1825.
• Namnets ursprung: Det kommer från den latinska termen alumen , som betyder bittert salt.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 660,323 °C
• Kokpunkt: 2 519°C
• Beskrivning och användningsområden: Det är en lätt, silvrig och ganska tålig metall. Det används vid tillverkning av burkar för att innehålla vätskor och i byggmaterial.

#14 Silikon (Ja)

• Upptäckt: Upptäckt av Jöns Jaco Berzelius 1824
• Namnets ursprung: Det kommer från det latinska ordet för flinta, flinta .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 1 404 °C
• Kokpunkt: 3 265 °C
• Beskrivning och användningsområden: Detta är det första exemplet på en metalloid eller halvmetall. Detta element utgör grunden för all modern elektronik, och representerar huvudmaterialet från vilket alla integrerade kretsar som gör att varje elektronisk enhet som finns fungerar.

#15 Fosfor (P)

• Upptäckt: Upptäckt 1669 av Henning Brandt.
• Namnets ursprung: Det kommer från den grekiska termen phosphoros , som betyder bärare av ljus. Samma term är också ursprunget till den kemiska symbolen P.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 44,15 °C
• Kokpunkt: 280,5°C
• Beskrivning och användningsområden: Denna icke-metall är av stor betydelse för tillverkning av konstgödsel, men den används även i rent tillstånd som brandfarligt material i tändstickor och som självantändning i handgranater och andra typer av sprängämnen.

#16 Svavel (S)

• Upptäckt: Känd sedan förhistorisk tid.
• Namnets ursprung: Både dess namn och dess kemiska symbol kommer från den latinska termen sulfurium .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 115,21°C
• Kokpunkt: 444,61 °C
• Beskrivning och användningsområden: I ren form är det ett gult kristallint fast ämne som finns nära vulkaner. Den används i syntesen av svavelsyra, världens viktigaste kommersiella och industriella syra. Det används också vid vulkanisering av gummi.

#17 Klor (Cl)

• Upptäckt: Upptäckt 1774 av Carl Wilhelm Scheele
• Namnets ursprung: Det kommer från det grekiska ordet för att beskriva den gröngula färgen, chloros .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 101,5 °C
• Kokpunkt: – 34,04 °C
• Beskrivning och användningsområden: Klor är en giftig och mycket reaktiv gas, med en mycket svag gröngul färg. Både i sitt elementära tillstånd och i form av vissa oxisalter är det effektivt för att döda och förhindra tillväxten av många mikroorganismer, varför det används som ett desinfektionsmedel.

#18 Argon (Ar)

• Upptäckt: Upptäcktes av Sir William Ramsay och Lord Rayleigh 1894.
• Namn Ursprung: Hans namn kommer från argos , som är grekiska för långsam eller trög.
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Gas
• Smältpunkt: – 189,34 °C
• Kokpunkt: – 185,848 °C
• Beskrivning och användningsområden: Denna ädelgas används som en inert atmosfär i många applikationer, från tillverkning av glödlampor till kemisk analys. Det är den vanligaste ädelgasen och utgör nästan 1 % av vår jords atmosfär.

#19 Kalium (K)

• Upptäckt: Återigen upptäcktes denna alkalimetall av Humphry Davy, också 1807.
• Namnets ursprung: Namnet kommer från det engelska ordet potash , som betyder potaska och syftar på huvudföreningen som vi kan hitta i askan i vissa träslag. Den kemiska symbolen K kommer istället från den latinska termen för samma kaliumklorid, kalium .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 63,5°C
• Kokpunkt: 759 °C
• Beskrivning och användningsområden: Det är en extremt reaktiv metall. Det oxiderar omedelbart vid kontakt med luft och kan till och med reagera med fukt som finns i det, så det måste förvaras förseglat i en inert atmosfär eller nedsänkt i olja. Det är en viktig del av många gödselmedel.

#20 Kalcium (Ca)

• Discovery: Upptäcktes av Humphry Davy 1808.
• Namnets ursprung: Det kommer från det latinska namnet för lime, calx .
• Fysikaliskt tillstånd vid 20 °C: Fast
• Smältpunkt: 842 °C
• Kokpunkt: 1 484°C
• Beskrivning och användningsområden: Silveraktig jordalkalimetall som finns rikligt i naturen. Det är en viktig komponent i vår kost, och utgör en viktig del av benstrukturen och funktionsmekanismen i våra nerv- och muskelsystem. Elementärt kalcium används som ett reduktionsmedel för att erhålla andra metaller från dess malmer.

Referenser

BYJU’S. (2021, 22 mars). De första 20 elementen . BYJUS. https://byjus.com/chemistry/first-20-elements/

Chang, R. (2012). Chemistry (11: ^{e upplagan} ). McGraw-Hill Education.

Helmenstine, A. (2022, 23 februari). Vilka är de första 20 elementen – namn och symboler . Vetenskapsanteckningar och projekt. https://sciencenotes.org/first-20-elements-of-the-periodic-table/

Redaktörerna för Encyclopaedia Britannica. (2020, 4 november). helium | Definition, egenskaper, användningar och fakta . Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/helium-chemical-element

Vedanthu. (2022, 2 februari). De första 20 elementen . https://www.vedantu.com/chemistry/first-20-elements-of-periodic-table