Chemický prvok

Desať najrozšírenejších prvkov vo vesmíre

Prvok	Perc. zastúpenie
Vodík	73,900 %
Hélium	24,000 %
Kyslík	1,070 %
Uhlík	0,460 %
Neón	0,134 %
Železo	0,109 %
Dusík	0,097 %
Kremík	0,065 %
Horčík	0,058 %
Síra	0,044 %

Chemický prvok alebo prvok je látka zložená z atómov s rovnakým protónovým číslom. V minulosti používaná definícia prvku ako látky, ktorá je nedeliteľná na ďalšie zložky s inými chemickými vlastnosťami bola zamietnutá, nakoľko nebrala do úvahy rozdielné vlastnosti izotopov (najmä pri atómoch s nízkym protónovým číslom), ani alotropné modifikácie niektorých prvkov.

Rozhodujúcim kritériom odlišnosti jednotlivých prvkov je protónové číslo, štruktúra elektrónových obalov jednotlivých prvkov zasa determinuje ich chemické vlastnosti. Vďaka tomuto periodickému zákonu možno prvky usporiadať do periodickej tabuľky. V súčasnosti poznáme 117 chemických prvkov, z toho 94 sa vyskytuje na Zemi, zvyšných 23 bolo umelo pripravených (technécium ako prvý umelý prvok v roku 1937).

Chemické značky prvkov

Jednotlivé chemické prvky sa označujú značkami (symbolmi), táto tradícia pochádza už od alchymistov. Súčasný systém značenia zaviedol Berzelius, ktorý použil písmená latinskej abecedy a značky odvodil od latinských názvov prvkov, pričom značky sa uvádzajú veľkými písmenami, v prípade viacpísmenových kombinácií je veľké iba prvé písmeno (napr. Hydrogenium - vodík, Ferrum - železo).

Odlíšenie izotopov jednotlivého prvku sa vyznačuje horným indexom pred prvkom (napr. ²³⁵U, ²³⁸U). Výnimku tvorí deutérium (symbol D) a trícium (symbol T).

Vznik prvkov

Vznik a vývoj vesmíru začína podľa dnes všeobecne uznávanej teórie veľkým treskom. Predpokladá sa, že všetka hmota vesmíru bola obsiahnutá v prajadre obrovskej hustoty a teploty, ktoré explodovalo a hmota bola rovnomerne rozdelená do priestoru. Podľa jedného modelu bola na počiatku hustota vesmíru 10^96 g. cm^-3 a teplota 10^32 K. Priestor vtedy obsahoval elementárne častice, ktoré sa vplyvom priaznivých podmienok začali spojovať. Vznikli jadra deutéria a hélia. Tak sa začal proces tvorenia prvkov. Telesá, u ktorých môžeme určiť relatívne zastúpenie aspoň niektorých prvkov, sú:

• - Slnko a hviezdy
• - plynné hmloviny
• - medzihviezdna hmota
• - častice kozmického žiarenia
• - Zem, Mesiac a meteority
• - iné planéty, asteroidy a kométy slnečnej sústavy

1. Relatívne rozšírenie prvkov klesá približne exponenciálne so vzrastajúcim hmotnostným číslom A až k hodnote A » 100
2. Medzi Z = 23 až 28, kam patria V, Cr, Mn, Fe, Co a Ni, je výrazné maximum u Fe, ktoré je 103 krát rozšírenejšie, než by sa z obecného priebehu očakávalo.
3. Deutérium, Li, Be a B sú v porovnaní so susednými prvkami H, He, C a N vzácnejšie.
4. Medzi ľahkými jadrami sú rozšírenejšie tie, ktoré majú hmotnostné číslo deliteľné štyrmi, než atómy susedné.
5. Atómy s párnym A sú rozšírenejšie jako atómy s A nepárnym.
6. Atómy ťažkých prvkov majú sklon byť bohatšie na neutróny
7. Maximum s dvoma vrcholmi sa objavuje u A = 80, 90 A = 130, 138 a A = 196, 208

Syntéza prvkov

Na objasnenie vzniku a vývoja rôznych typov hviezd a na vysvetlenie relatívneho zastúpenia prvkov boli navrhnuté tieto druhy jadrových reakcií:

• 1. Exotermické deje, ktoré prebiehajú vo vnútri hviezd a zahrňujú vodíkové, héliové, uhlíkové horenie, a-proces a rovnovážny alebo e-proces.
• 2. Záchyty neutrónov zahrňujúce s-proces (záchyt pomalých neutrónov) a r-proces (záchyt rýchlych neutrónov).
• 3. Rôzne ďalšie procesy, medzi ktoré patrí p-proces (záchyt protónov) a štiepenie vo vnútri hviezd, a x-proces, ktorý zahrňuje štiepenie galaktickými kozmickými lúčmi v medzihviezdnom priestore.

• 1H + 1H → 2H + e+ + ne
• 2H + 1H → 3He + g
• 3He + 3He → 4He + 21H Vodíkové horenie

• 4He + 4He ↔ 8Be
• 8Be + 4He ↔ 12C* → 12C + \gamma žiarenie
• 12C + 12C → 24Mg + \gamma žiarenie

→ 23Na + 1H

→ 20Ne + 4He Héliové a uhlíkové horenie

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Chemický prvok

Externé odkazy

• WebElements
• Po kliknutí na prvok sa objavia podrobné informácie v nemčine