Типы атомов - понятие химического элемента

Автор текста Анисимова Е.С. Из курса лекций по химии.
Типы атомов. Химические элементы.
Что такое химический элемент.
Теперь обсудим вопрос о количестве протонов в атомах.
В природе есть атомы с одним протоном, с двумя, с тремя и т.д. – примерно до ста протонов. (114).
Атомы с одним протоном в каждом – это одна группа атомов, один тип атомов.
Атомы с двумя протонами в каждом – другая группа атомов, другой тип атомов.
Атомы с одинаковым числом протонов в каждом считаются атомами одного ТИПА.
Атомы с разным числом протонов в каждом считаются атомами разных типов.
Разные типы атомов (атомы разных типов) отличаются числом протонов.
Химический элемент

Тип атомов с одинаковым числом протонов называют химическим элементом.
Совокупность атомов с одинаковым числом протонов тоже называют химическим элементом.
Тип атомов = элемент
Все атомы с одинаковым числом протонов считаются атомами одного и того же химического элемента.
Атомы с одним протоном в каждом – это одна группа атомов, один тип атомов, один элемент.
Атомы с двумя протонами в каждом – другая группа атомов, другой тип атомов, другой элемент.
Атомы с пятнадцатью протонами в каждом – ещё одна группа атомов, ещё один элемент.
Можно сказать, что  элемент – это ТИП атомов .
Один тип атомов отличается от другого типа атомов (один элемент от другого элемента)
числом протонов.
Из разницы в числе протонов следует разница в числе электронов
(так как число электронов атома равно числу его протонов)
и разница в заряде ядра (так как заряд создаётся протонами);
а также разница в массе атомов, так как она создаётся протонами (и нейтронами).
Итак, атом и элемент – это не одно и то же.
Так же, как яблоко и яблоки яблоко и фрукты – не одно и то же.
Атом – это только представитель группы атомов, которая и называется элементом.
А элемент – это не одиночный атом, а все атомы с определённым числом протонов, все атомы такого типа.
Номера элементов
Для удобства всем элементам присвоены порядковые номера.
Причём номера элементам даны так, чтобы они совпадали с числом протонов, то есть:
- все атомы с одним протоном (в каждом) считаются первым элементом,
- все атомы с двумя протонами (в каждом) считаются вторым элементом,
- все атомы с тремя протонами – третьим элементом, с четырьмя – четвёртым, с пятью – пятым и т.д..
Благодаря этому по номеру элемента всегда можно сразу понять:
сколько протонов в атомах этого элемента, сколько электронов и каков заряд атома:
они такие же, как и номер элемента.
Если номер элемента шестой – значит, в атомах шестого элемента по 6 протонов и по 6 электронов. (И заряд ядра в атомах элемента – плюс шесть.)
И наоборот – если электронов или протонов десять (или заряд ядра плюс десять) –
значит, и номер элемента с такими атомами – десятый.
Всего в природе около 90 природных элементов, плюс пара десятков искусственных. Всего – 114.
Число протонов
в атоме этого типа Номер
элемента Число электронов
в атомах элемента Названия
элементов
Один №1 (первый) 1
Два №2 (второй) 2
Три №3 (третий) 3
Четыре №4 (четвёртый) 4
Пять №5 (пятый) 5
Названия элементов
Элементам даны названия.
Часто названия элементов совпадают с названиями веществ, знакомых по быту.
Это вносит путаницу, так как элемент и вещество с таким же названием – не всегда одно и то же.
Это нужно учитывать.
Примеры названий элементов – водород, кислород, азот, алюминий и т.д.
Все атомы с одним протоном в составе (то есть атомы первого элемента)
называют атомами водорода или атомами химического элемента «водород».
Нельзя путать один атом водорода и элемент водород.
Потому что один атом – это один атом, а элемент – это тип атомов и все атомы данного типа.
А ещё есть молекула водорода – это ещё одно понятие, и это тоже не атом водорода и не элемент водород.
Атомы с двумя протонами (атомы второго элемента) названы атомами гелия.
Атомы с тремя протонами (атомы третьего элемента) – атомами лития.
Атомы с шестью протонами (атомы шестого элемента) – атомами углерода,
с семью – атомами азота, с восемью – атомами кислорода и т.д.
Первые 6 элементов:
Число протонов
в атоме этого типа Номер
элемента Число электронов
в атомах элемента Названия
элементов Краткие
Обозначения
элемента
и его атома
Один №1 (первый) 1 Водород Н
Два №2 (второй) 2 Гелий Не
Три №3 (третий) 3 Литий Li
Четыре №4 (четвёртый) 4 Бериллий Ве
Пять №5 (пятый) 5 Бор В
Шесть №6 6 Углерод С

Ещё раз. Элемент водород – это не один атом водорода,
а все атомы с одним протоном в каждом,
то есть весь элемент, вся группа атомов с одним протоном.
Правильное название атома из группы атомов с одним протоном –
«атом химического элемента «водород»».
Или короче – «атом водорода».
Хотя часто атом водорода называют просто водородом, имея в виду «атом элемента водород».
Но вообще-то это неточное название, а самое главное –
оно может запутать тех, кто не знает разницы между атомом и элементом.
Более того, атомы водорода могут соединяться между собой по два:
такие соединения из двух атомов водорода называют молекулами водорода.
Но часто молекулы водорода называют просто водородом, то есть так же, как элемент. Что может запутывать ещё больше.
Читая про элемент водород, люди могут думать, что речь про молекулу водорода или наоборот.
Поэтому очень важно не путать названия элементов
с точно такими же названиями молекул (подробнее далее) или атомов.
Нужно понимать разницу между атомами и элементами и всегда сообщать слушателям (чтобы не запутать их),
какой водород имеется в виду – элемент, атом или молекула.
Говоря не просто «водород», а «элемент водород», «атом водорода» или «молекула водорода».
Даже если это как бы понятно из контекста.
«Просто водородом» допустимо называть разве что элемент водород –
например, во фразах типа «водород относится к неметаллам».
Но называть атом водорода просто водородом – всё равно что яблоко называть фруктами. Именно – не фруктом, а фруктами.
Также, встречая слово «водород», нужно самим задаться вопросом –
о каком водороде идёт речь – о молекуле, атоме или элементе.
Иначе понимание текста может быть ошибочным.
Теперь увеличим таблицу, добавив элементы и примеры веществ из их атомов.
А ещё – заряд ядра, который всегда равен числу протонов, так как ими и создаётся, а заряд одного протона равен единице.
Таблица «Первые 10 элементов»:
Число протонов
в атоме этого типа Заряд
ядра
атома Номер
элемента Число электронов
в атомах элемента Названия
элементов Символ
элемента
или его атома Вещества
из
атомов
элемента
Один +1 №1 (первый) 1 Элемент
Водород Н Молекула из двух атомов водорода
Н2
Два +2 №2 (второй) 2 Элемент
Гелий Не Атом гелия Не
Три +3 №3 (третий) 3 Элемент
Литий Li Атом лития
Li
Четыре +4 №4 (четвёртый) 4 Элемент
Бериллий Ве Атом
бериллия
Пять +5 №5 (пятый) 5 Элемент
Бор В Атом
бора
Шесть +6 №6 6 Элемент
Углерод С Атом углерода
С
Семь +7 №7 7 Элемент
Азот N Молекула из двух атомов азота
N2
Восемь +8 №8 8 Элемент
кислород O Молекула из двух атомов кислорода
О2
Девять +9 №9 9 Элемент
Фтор F Молекула из двух атомов фтора
F2
Десять +10 №10 10 Элемент
Неон Ne Атомы неона
11 +11 №11 11 Элемент
Натрий Na Атомы
натрия

Сотня химических элементов расставлены в специальной таблице,
которую называют периодической системой химических элементов Менделеева
или просто таблицей Менделеева (ТМ).
О ней см. отдельный файл.