Урок №10. Язык химии. Знаки химических элементов. Относительная атомная масса

Химический язык и его части

Человечество использует много разных языков. Кроме естественных языков (японского, английского, русского – всего более 2,5 тысяч), существуют еще и искусственные языки, например, эсперанто. Среди искусственных языков выделяются языки различных наук. Так, в химии используется свой, химический язык.

Химический язык – система условных обозначений и понятий, предназначенная для краткой, ёмкой и наглядной записи и передачи химической информации.

Любым языком овладеть сразу невозможно, это относится и к химическому языку. Поэтому, пока вы познакомитесь только с основами этого языка: выучите некоторые "буквы», научитесь понимать смысл "слов" и "предложений". Вы познакомитесь с названиями химических веществ – неотъемлемой частью химического языка. По мере изучения химии ваше знание химического языка будет расширяться и углубляться.

Химические знаки (символы химические) - буквенные обозначения химических элементов. Состоят из первой или из первой и одной из следующих букв латинского названия элемента, например,

углерод - С (Carboneum),

кальций - Ca (Calcium).

Символ химического элемента – условное обозначение химического элемента.

Историческая справка: Химики древнего мира и средних веков применяли для обозначения веществ, химических операций и приборов символические изображения, буквенные сокращения, а также сочетания тех и других.

Семь металлов древности изображали астрономическими знаками семи небесных светил: Солнца (☉, золото), Луны (☽, серебро), Юпитера (♃, олово), Венеры (♀, медь), Сатурна (♄, свинец), Меркурия (☿, ртуть), Марса (♁, железо).

Металлы, открытые в XV—XVIII веках, — висмут, цинк, кобальт — обозначали первыми буквами их названий.

Знак винного спирта (лат. spiritus vini) составлен из букв S и V.

Знаки крепкой водки (лат. aqua fortis, азотная кислота) и золотой водки (лат. aqua regis, царская водка, смесь соляной и азотной кислот) составлены из знака воды Ñ и прописных букв F и R соответственно.

Знак стекла (лат. vitrum) образован из двух букв V — прямой и перевёрнутой.

Попытки упорядочить старинные химические знаки продолжались до конца XVIII века.

В начале XIX века английский химик Дж. Дальтон предложил обозначать атомы химических элементов кружками, внутри которых помещались точки, чёрточки, начальные буквы английских названий металлов и др. Химические знаки Дальтона получили некоторое распространение в Великобритании и в Западной Европе, но вскоре были вытеснены чисто буквенными знаками, которые шведский химик Й.Я. Берцелиус предложил в 1814 году. Высказанные им принципы составления химических знаков сохранили свою силу до настоящего времени.

В России первое печатное сообщение о химических знаках Берцелиуса сделал в 1824 московский врач И. Я. Зацепин.

Ниже приведена таблица химических знаков некоторых элементов, их названия, относительные массы и произношение.

Относительная атомная масса

Историческая справка:

Английский ученый Джон Дальтон (1766–1844) на своих лекциях демонстрировал студентам выточенные из дерева модели атомов, показывая, как они могут соединяться, образуя различные вещества.

Когда одного из студентов спросили, что такое атомы, он ответил: «Атомы – это раскрашенные в разные цвета деревянные кубики, которые изобрел мистер Дальтон».

Конечно, Дальтон прославился не своими «кубиками» и даже не тем, что в двенадцатилетнем возрасте стал школьным учителем. С именем Дальтона связано возникновение современной атомистической теории. Впервые в истории науки он задумался о возможности измерения масс атомов и предложил для этого конкретные способы. Понятно, что непосредственно взвесить атомы невозможно. Дальтон рассуждал только о «соотношении весов мельчайших частиц газообразных и других тел», то есть об относительных их массах. И поныне, хотя масса любого атома в точности известна, ее никогда не выражают в граммах, так как это исключительно неудобно.

Например, масса атома урана – самого тяжелого из существующих на Земле элементов – составляет всего 3,952·10–22 г. Поэтому массу атомов выражают в относительных единицах, показывающих, во сколько раз масса атомов данного элемента больше массы атомов другого элемента, принятого в качестве стандарта. Фактически это и есть «соотношение весов» по Дальтону, т.е. относительная атомная масса.

  • Массы атомов очень малы, такие цифры не удобны при подсчётах.

Например, абсолютные массы некоторых атомов:

m(C) =1,99268 ∙ 10-23 г

m(H) =1,67375 ∙ 10-24 г

m(O) =2,656812 ∙ 10-23 г

  • В настоящее время в физике и химии принята единая система измерения. Введена атомная единица массы (а.е.м.)

m(а.е.м.) = 1/12 m(12C) = 1,66057 ∙ 10-24 г

Ar(H) = m(атома) / m (а.е.м.) = 1,67375 ∙ 10-24 г/1,66057 ∙ 10-24 г = 1,0079 а.е.м.

  • Ar – показывает, во сколько раз данный атом тяжелее 1/12 части атома 12С, это безразмерная величина.

  • Относительная атомная масса - это 1/12 массы атома углерода, масса которого равна 12 а.е.м.

  • Относительная атомная масса безразмерная величина Например, относительная атомная масса атома кислорода равна 15,994 (используем значение из периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева). Записать это следует так,

Ar(O) = 16.

Всегда используем округлённое значение, исключение представляет относительная атомная масса атома хлора:

Ar(Cl) = 35,5

Связь между абсолютной и относительной массами атома представлена формулой:

m(атома) = Ar ∙ 1,66 ∙ 10 -27 кг

Задания

№1. Используя ПСХЭ составьте пары из знаков химических элементов и соответствующих русских названий:

  • N, Ar, P, Al, S, Mg, Cr

  • Алюминий, сера, азот, хром, фосфор, аргон, магний

№2. Используя ПСХЭ определите относительные атомные массы химических элементов с порядковыми номерами: 80, 23, 9, 2

№3. Дайте характеристику химическому элементу – О по его положению в ПСХЭ согласно плану:

1. Название русское

2. Порядковый номер

3. Произношение

4. Значение относительной атомной массы

№4. Разгадайте новое слово, которое можно получить, если от начала или конца названия химического элемента убрать число букв, соответствующее числу точек.

Например, •Cr, убираем из названия "хром" одну начальную букву и получаем "ром"

а) : Na .

б) Mg : .

в) . F

г) Ba :

№5. Разгадайте новое слово, которое можно получить, если от начала или конца названия химического элемента убрать число букв, соответствующее числу точек.

А) : . Pd :

Б) . Sn.

В ) : Co:

Г ) : : C

№6. "Химический диктант"

Ваша задача при ответе на данный вопрос записать химические знаки (символы) элементов, русские названия которых приведены ниже (при написании ответа, записывайте символы через запятую и пробел, например, Ti, Co, Al):

Сера

Азот

Водород

Медь

Углерод

Калий

Кальций

Фосфор