V spominu vsakega človeka verjetno obstajajo delci znanja, pridobljenega v šoli o kemijskih elementih. Kaj je kemični element, kakšne so njegove lastnosti in koliko skupnih elementov je odprtih?
Kemični element in periodična tabela
Kemični element je zbir atomov, katerih jedra imajo enak naboj. Vsak element ima svoje ime v latinici in edinstven simbol. Mednarodna organizacija IUPAC (Mednarodna zveza za teoretsko in uporabno kemijo) ureja različna pravila glede dejavnosti znanstvenikov na tem področju.
Sistematizirani so v periodičnem sistemu kemičnih elementov - periodični tabeli. Dmitrij Mendelejev, izjemni ruski znanstvenik, je delal na njegovem razvoju v letih 1869-1871.
Odkritje periodičnega zakona je prav njegova zasluga. Bistvo tega zakona je, da so lastnosti elementov periodično odvisne od njihove atomske teže, pa tudi od lastnosti teles, ki jih ti elementi tvorijo.
Periodična tabela je predstavljena v treh oblikah - kratki, dolgi in izredno dolgi. Glavna možnost je dolgo ali dolgoročno variacija. Prav ona je upodobljena v sodobni poučni literaturi. Na splošno tabela prikazuje vse odprte kemijske elemente, njihovo pripadnost obdobjem, skupinam, pa tudi dodatne lastnosti.
Kako odkriti nove kemične elemente?
Leta 2019 je periodična tabela dopolnila 150 let.Njegova prva različica je vsebovala le 63 elementov. Znanstveniki so od začetka leta 2020 uradno odkrili 118 kemičnih elementovki imajo ustrezne serijske številke od 1 do 118. Hkrati je 94 elementov naravnega izvora, še 24 pa so odkriti umetno - z jedrskimi reakcijami.
Zanimivo dejstvo: Zadnji 118 kemični element, uradno odkrit in potrjen 28. novembra 2016, se imenuje Oganeson v čast Jurija Hovhannisyana, slavnega akademika. To je drugi element, poimenovan po živi osebi (prvi je Seaborgium).
Znanstveniki so odkrivali elemente tako, da so jih odkrivali v naravi. Za to so raziskovali različne minerale in jih razdelili na ločene sestavine. Vendar jih ne more biti v neskončnem številu - po uranu se nadaljnja odkritja izvedejo le s sintetičnimi sredstvi.
Kako natančno je postopek odpiranja novega elementa? Preprosto povedano, pride do fuzijske reakcije dveh jeder. Eno jedro deluje kot "tarča", drugo pa kot napadalec. Vizualno si to lahko predstavljamo kot kapljico tekočine, ki vibrira in se posledično razdeli na dve kapljici - nastane nov element.
Težava je v tem, da nekateri elementi lahko obstajajo dlje časa, drugi pa se razkrojijo v dobesedno nekaj minutah. To otežuje preučevanje in odkrivanje novih elementov. Znanstveniki poskušajo ustvariti tudi težke elemente, kar je v praksi še toliko bolj zahtevno.
V trenutni različici tabele so elementi 104-118 nadvojni.To pomeni, da imajo pomembno atomsko maso. Ni bilo najdenih elementov, težjih od urana - vsi nadaljnji so nastali le umetno. Trenutno znanstveniki aktivno iščejo elemente s številkami 119 in 120.
Glavni cilj je razumeti, kako velika je miza in katere sile se tako težki atomi držijo. Pretežki elementi se odkrijejo s kombiniranjem dveh pljuč. Po tej shemi so bili odkriti elementi 113, 115, 117 in 118.
Zanimivo dejstvo: Znanstveniki predlagajo prisotnost nekaterih elementov, vendar jih uradno še niso odkrili. Takšni elementi dobijo začasno ime (s predpono Un- ali Un- v ruščini) in serijsko številko v tabeli v skladu s pričakovano atomsko maso. Na primer, 119 - Ununneny, 120 - Unbiniliy itd.
Takšne študije se pojavljajo le v nekaj laboratorijih, ki se nahajajo v različnih državah sveta. V Rusiji obstaja tako specializiran objekt. Glavno rusko znanstveno središče na tem območju je Skupni inštitut za jedrske raziskave, ki se nahaja v tehnopolu Dubna (Moskovska regija).
Tukaj je bilo v zadnjih 20 letih umetno ustvarjenih 5 elementov - od 114 do 118. Tudi v Dubni nastaja tovarna superveških elementov - instalacija, ki naj bi poenostavila sintezo.
Od začetka leta 2020 je bilo 118 kemičnih elementov uradno potrjenih in vnesenih v periodično tabelo. Zadnji 118. element, Oganeson, je bil sintetiziran in odobren leta 2016. Poimenovan je po akademiku Hovhannisyanu, ki je pomembno prispeval k eksperimentalni jedrski fiziki. V sodobni znanosti je odkrivanje novih elementov zapleten in dolgotrajen proces. Novi elementi so ustvarjeni umetno.Znanstveniki aktivno delajo na iskanju 119 in 120 elementov periodičnega sistema.