О простых веществах и химических элементах

Впервые список открытых к тому времени химических элементов составил великий французский химик Л. Лавуазье. Список был опубликован в 1790 году в книге «Начала элементарной химии». Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева появилась в 1869 году. В ней на сегодняшний день заполнено 116 клеток. Из них 94 химических элемента довольно устойчивы и встречаются в природных соединениях. Можно составить список первой десятки самых распространенных элементов, содержащихся в земной коре. Далеко опережают все остальные элементы кислород с содержанием 49,5% массы и кремний — 25,3%. Далее последовательность элементов по распространенности в земной коре следующая: алюминий — 7,5%, железо — 5,08, кальций — 3,39, натрий — 2,63, калий— 2,40, магний—1,93, водород — 0,97, титан — 0,62% (В какой части периодической системы располагаются все эти элементы?). Доля остальных элементов, вместе взятых, составляет менее 0,68%.

В атмосферном зонде вокруг земной планеты самым распространенным из химических элементов является азот, содержание которого чуть превышает 78%. Во внеземном, галактическом пространстве больше всего водорода — 90%.

Из всех химических элементов, встречающихся в виде стабильных природных соединений, самый редкий — астат из группы галогенов. Во всем объеме земной коры содержится лишь 0,16 г астата.

Самый легкий элемент — водород, весит всего 0,00008989 г/см³. Литий — легчайший из металлов (всего 0,5334 г/см ). Самый тяжелый из химических элементов, образующих простые газообразные одноатомные вещества, — радон, который получается при радиоактивном распаде. Плотность его составляет 9,9 г/л.

Радий же является первенцем в истории открытия целой серии радиоактивных элементов. К тому же радий — наиболее химически опасный и токсичный из всех известных простых соединений.

Самый твердый химический элемент — хром. Плотность его составляет 7,19 г/см³. Поэтому присутствие хрома в качестве одного из основных компонентов при изготовлении особых видов сверхтвердых сплавов обязательно.

Самым тугоплавким металлом является вольфрам, температура плавления которого равна +3417°С. Теперь понятно, почему изобретатели электрической лампочки остановили свой выбор на вольфрамовой нити. Вольфраму также принадлежит другой рекорд в области критических физических величин: его температура кипения +5730°С. Среди металлов самая низкая температура плавления у ртути. Это единственный металл, существующий в природе в жидком состоянии.

Самые низкие температуры кипения и плавления у гелия, равные соответственно -268,928°С и -272,375°С. Любопытно, что твердый гелий теоретически можно растереть в мелкий порошок, каждая частица которого состояла бы из одного атома.

Самой необычной температурой плавления обладает индий. Если массивный кусок этого металла плавится, начиная с температуры +156,4°С, то маленькие частицы индия размером до 30 А⁰ имеют температуру плавления +40°С. Цезий обладает наибольшим коэффициентом температурного расширения, равным 0,000097 К^–1. Самый низкий коэффициент температурного расширения у углерода в его кристаллической форме алмаза со значением 0,000001 К^–1.

Углерод в виде аллотропного алмаза — самый твердый в природе. Углероду в аморфном состоянии принадлежит еще один рекорд. Он имеет самую высокую температуру плавления, равную +3530°С.

Еще со школьных учебников известно, что самым ковким металлом является золото. Из 1 г золота можно растянуть тончайшую в мире металлическую нить длиной 2,4 км без опасения порвать ее.