Definicja pojęcia:

pierwiastek chemiczny

Pierwiastek chemiczny - to substancje złożone z atomów o identycznej liczbie atomowej, w jądrach których znajduje się taka sama liczna protonów. Cechą charakterystyczną pierwiastków chemicznych jest to, że nie ulegają rozkładowi podczas reakcji chemicznych. Pełny wykaz pierwiastków chemicznych występujących w przyrodzie i uzyskanych syntetycznie zawiera układ okresowy pierwiastków. Określenie „pierwiastek chemiczny” odnosimy zarówno do substancji chemicznej o określonych właściwościach (zbudowaną wyłącznie z atomów o takiej samej liczbie protonów w jądrze), jak i do zbioru wszystkich atomów posiadających identyczną liczbę protonów w jądrze. Pierwiastki (atomy), które posiadają różną liczbę neutronów w jądrze nazywamy izotopami.
  1. Układ okresowy pierwiastków
  2. Pierwiastki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu

Pierwiastek chemiczny to najprostsza substancja, która buduje niemalże całą otaczającą nas materię. Poszczególne pierwiastki w odpowiednich ku temu warunkach łączą się ze sobą tworząc związki chemiczne i ich mieszaniny lub występują w stanie wolnym. Czysty pierwiastek rozumiany jako samodzielna substancja chemiczna rzadko występuje w przyrodzie w stanie wolnym, dlatego zazwyczaj ekstrahuje się poszczególne pierwiastki ze związków chemicznych i ich mieszanin.
Układ okresowy pierwiastków, By User:Cepheus [GFDL], via Wikimedia Commons

Układ okresowy pierwiastków

Potocznie zwany tablicą Mendelejewa. Jest to uporządkowane zestawienie wszystkich uznanych pierwiastków chemicznych. Ma formę tabeli, w której pierwiastki umiejscowione są zgodnie z ich rosnącą liczbą atomową. Z układu okresowego wynika również, że pogrupowane w ten sposób pierwiastki wykazują się powtarzalnymi cyklicznie właściwościami. Innymi słowy, właściwości pierwiastków chemicznych uporządkowanych zgodnie z rosnącą liczbą atomową, powtarzają się okresowo. Mówi o tym przyjęte współcześnie prawo okresowości pierwiastków, na którym oparty jest cały układ okresowy. Prawo to sformułował w 1869 roku Dymitr Mendelejew, rosyjski chemik, który opracował również sam układ okresowy, na podstawie znanych ówcześnie pierwiastków. Odstępstwa od sformułowanej reguły wyjaśniał istnieniem innych pierwiastków, które nie zostały jeszcze odkryte. Prawo okresowości skonstruował następująco: właściwości pierwiastków są periodycznie zależne od ich mas atomowych. Obecnie uznaje się podane wyżej, nieco zmodyfikowane brzmienie.

Układ okresowy we współczesnej formie ma 7 okresów (okres 8 został stworzony hipotetycznie, zawarte w nim pierwiastki jak dotąd nie zostały odkryte). Numer okresu odpowiada numerowi powłoki walencyjnej w atomie pierwiastka. Z kolei liczba pierwiastków w danym okresie jest tożsama z liczbą orbitali na ich powłoce kowalencyjnej. Podział układu okresowego na grupy i okresy, a zatem jego współczesną formę, stworzył Niels Bohr, duński fizyk i laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za opracowanie badania struktury atomu.

Każdemu pierwiastkowi podporządkowany jest symbol jedno- lub dwuliterowy, co ułatwia zapis reakcji chemicznych.  Np. chlor - Cl, tlen - O.
Do tej pory ustalono istnienie 118 pierwiastków chemicznych, z czego 94 występują naturalnie w przyrodzie (niektóre przejściowo, w wyniku zachodzenia odpowiednich reakcji), pozostałe 24 zostały otrzymane sztucznie w laboratoriach. Pierwiastki o liczbie atomowej wyższej od 82 są niestabilne i ulegają rozpadowi promieniotwórczemu. Wszystkie pierwiastki z kolei posiadają niestabilne izotopy.
wodór świecący w lampie wyładowczej. By Alchemist-hp (talk) (www.pse-mendelejew.de) (Own work) [FAL], via Wikimedia Commons

Pierwiastki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu

Około 1/3 znanych pierwiastków to składniki ważne dla funkcjonowania organizmów żywych. W kontekście biologicznym pierwiastki chemiczne można podzielić na:
  • obojętne – funkcje organizmu i przemiany metaboliczne przebiegają niezależnie od nich;
  • toksyczne – mają szkodliwy wpływ na organizm, są trujące; zaliczamy do nich glin, kadm, rtęć, ołów oraz tal. Toksyczny pozostaje także brom, który może wypierać z komórek inne pierwiastki. Ze względu na sprzyjanie reakcjom alergicznym, niebezpieczny może okazać się również nikiel. Materiały z niklu bywają przez zastępowane tytanem (np. w produkcji hipoalergicznej biżuterii);
  • biopierwiastki – są niezbędne do prawidłowego przebiegu procesów metabolicznych, ich niedobory zagrażają zdrowiu. Dzielimy je na makro- i mikroskładniki, zwane inaczej makro- i mikroelementami.
Uran. See page for author [Public domain], via Wikimedia Commons
Makroskładniki występują w płynach ustrojowych i tkankach w stężeniu powyżej 1 μg/g mokrej tkanki. Mikroskładniki są obecne w stężeniach poniżej tej wartości. Nazywamy je inaczej pierwiastkami śladowymi. Zapotrzebowanie na nie jest adekwatnie niższe, niż zapotrzebowanie na makroelementy, musi zostawać jednak w pełni pokryte. Istnieje też szereg pierwiastków, które mają nie do końca poznany wpływ na nasze zdrowie lub – choć nie są niezbędne do życia, poprawiają jego komfort. Należą do nich lit i stront.

Do biopierwiastków zaliczamy:

Makroelementy:
• chlor
fosfor
potas
sód
magnez
wapń
siarka
azot
wodór
• tlen
węgiel

Mikroelementy:
żelazo
fluor
jod
mangan
miedź
cynk
selen
bor
• chlor
molibden
chrom
krzem
kobalt
Bar. By Matthias Zepper (yes) [Public domain], via Wikimedia Commons

Bibliografia

  1. Loretta Jones, Peter Atkins; “Chemia ogólna – cząsteczki, materia, reakcje ”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009;
  2. Zdzisława Otałęga (red. nacz.); “Encyklopedia biologiczna T. VIII”; Agencja Publicystyczno-Wydawnicza Opres, Kraków 1999;
  3. K.M. Pazdro; “Podstawy chemii dla kandydatów na wyższe uczelnie”; Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1991;
  4. Adam Bielański; “Podstawy chemii nieorganicznej – część 1”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 4.9
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy