Знаки химических элементов: язык международного общения ученых
§1. Зачем химикам нужны свои символы?
Представьте, что вы читаете рецепт пирога, в котором вместо слов «мука», «сахар» и «яйца» нарисованы маленькие иконки этих продуктов. Такой рецепт будет понятен человеку из любой страны, даже если он не знает ваш язык. Химики всего мира тоже договорились использовать «иконки» для обозначения химических элементов — знаки (символы) химических элементов.
Этот язык универсален. Ученый из России, Японии или Бразилии, увидев запись H₂O, сразу поймет, что речь идет о воде. Без такой системы обозначений в химии царила бы неразбериха.
§2. Из глубины веков: происхождение символов
Попытки создать символы для веществ предпринимались еще древними алхимиками. Однако их обозначения (см. рисунок) были сложными, запутанными и не имели единой системы.
[Здесь в учебнике могла бы быть размещена иллюстрация с алхимическими символами золота, серебра, ртути, железа.]
Современную, простую и логичную систему символов в начале XIX века предложил шведский химик Йёнс Якоб Берцелиус. Он предложил обозначать элементы первой буквой или первой и одной из последующих букв их латинского названия.
Рассмотрим примеры:
| Русское название | Латинское название | Химический знак |
|---|---|---|
| Кислород | Oxygenium | O |
| Водород | Hydrogenium | H |
| Углерод | Carboneum | C |
| Азот | Nitrogenium | N |
А что делать, если названия нескольких элементов начинаются на одну букву? В этом случае добавляется еще одна, строчная буква из латинского названия.
| Русское название | Латинское название | Химический знак |
|---|---|---|
| Кальций | Calcium | Ca |
| Хлор | Clorum | Cl |
| Железо | Ferrum | Fe |
| Медь | Cuprum | Cu |
| Серебро | Argentum | Ag |
Обратите внимание на происхождение символов для железа (Fe), меди (Cu) и серебра (Ag). Их латинские названия сильно отличаются от русских, поэтому так важно знать их историческую основу.
§3. Как правильно читать и записывать знаки элементов
Правила записи химических символов очень просты, но их необходимо строго соблюдать.
-
Символ химического элемента состоит из одной заглавной буквы или из двух букв: первой — заглавной и второй — строчной.
-
Нельзя писать вторую букву заглавной. Это грубая ошибка!
Правильно: Ca (кальций), Na (натрий), Al (алюминий).
Неправильно: CA, nA, AL.
Почему это так важно? Потому что написание CO и Co означает совершенно разные вещи:
-
CO — это молекула угарного газа, состоящая из атомов C (углерода) и O (кислорода).
-
Co — это один атом химического элемента кобальта.
§4. О чем рассказывает химический знак?
Химический символ — это не просто условное обозначение. Он несет в себе важную научную информацию.
Химический знак (символ) обозначает:
-
Название химического элемента.
-
Один атом этого элемента.
Пример:
Знак N означает:
-
Элемент Азот.
-
Один атом азота.
Знак Zn означает:
-
Элемент Цинк.
-
Один атом цинка.
§5. Ваш главный помощник — Периодическая система Д.И. Менделеева
Все известные человечеству химические элементы собраны в уникальную таблицу — Периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева. Это ваша главная «шпаргалка» и справочник на все время изучения химии.
[Здесь в учебнике была бы размещена уменьшенная копия Периодической таблицы.]
Каждый элемент занимает в таблице свою строго определенную клетку. В этой клетке содержится основная информация:
-
Химический символ (самая крупная и заметная буква или две буквы).
-
Порядковый (атомный) номер (обычно вверху). Он показывает число протонов в атоме.
-
Название элемента (на русском или языке страны-издателя).
-
Относительная атомная масса (число внизу, часто с десятичной дробью).
Практикум:
-
Найдите в Периодической системе элемент Кислород. Что записано в его клетке? (Символ O, порядковый номер 8, относительная атомная масса ~16).
-
Найдите элемент с символом K. Как он называется по-русски? (Калий).
-
Найдите элемент с порядковым номером 13. Что это за элемент? (Алюминий, Al).
Выводы:
-
Химические символы — это международный язык химии.
-
Символы состоят из одной или двух букв латинского названия элемента.
-
Первая буква символа всегда заглавная, вторая (если есть) — строчная.
-
Знак элемента обозначает его название и один атом.
-
Вся информация об элементах собрана в Периодической системе Д.И. Менделеева.
Вопросы и задания для самоконтроля:
-
Объясните, почему химические символы называют международным языком химии.
-
Назовите ученого, создавшего современную систему химических символов.
-
Запишите символы следующих элементов: Азот, Гелий, Кремний, Золото, Ртуть.
-
Назовите элементы по их символам: S, P, Mg, Fe, Cu.
-
Исправьте ошибки в написании символов: CA, MG, PB, CL.
-
Какую информацию несет в себе знак «Ag»?
-
Используя Периодическую систему, заполните таблицу:
| Название элемента | Символ | Порядковый номер |
|---|---|---|
| Углерод | ||
| Na | ||
| 26 | ||
| Кальций | ||
| Au |