Alkuaine
Wikipedia
- Klassinen käsitys alkuaineista artikkelissa Klassiset alkuaineet.
Alkuaine määritellään aineeksi, jota ei kemiallisessa prosessissa voida jakaa tai muuttaa toiseksi aineeksi. Alkuaineet koostuvat atomeista, joiden ytimissä on yhtä monta protonia ja joita kiertää yhtäläinen määrä elektroneja. Protonien lukumäärä määrää alkuaineen järjestysluvun eli niin kutsutun atomiluvun. Saman alkuaineen atomeilla on siten sama atomiluku. Esimerkiksi atomit, joiden ytimessä on 6 protonia ovat hiiliatomeja. Ytimessä voi olla vaihteleva määrä neutroneja. Tällaisia saman alkuaineen erilaisia ytimiä kutsutaan alkuaineen isotoopeiksi.
Alkuaineet voivat muodostua joko ioni- tai molekyyliyhdisteeksi ja jakautuvat kahdeksi pääryhmäksi, metalleiksi ja epämetalleiksi kemiallisten ominaisuuksiensa suhteen. Tarkemmin alkuaineet on ryhmitelty jaksolliseen järjestelmään rakenteensa mukaan, joka korreloi myös alkuaineen kemiallisten ominaisuuksien ennustamisessa. Virallisesti varmennettuja alkuaineita tunnetaan nykyään 112 erilaista, joista 94 ensimmäistä esiintyvät luonnossa ja loput on valmistettu keinotekoisesti.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Alkuaineiden löytämisen historia
Alkuaineilla on pitkä historia. Alkujaan niitä ei ymmärretty pitää alkuaineina, vaan alkuaineina pidettiin maata, vettä, ilmaa ja tulta. Ajatus alkuaineista on kirkastunut vasta 1700-1800 luvuilla.
[muokkaa] Varhaiset löydöt
- 1300 luvulla Albertus Magnuksen uskotaan löytäneen arseenin.
- 1450 luvulla Tholden kuvasi antimonin tieteellisesti.
- 1500 luvulla tunnettiin jo vismutti, mutta sen kuvasi tarkasti 1753 Claude François Geoffroy.
- 1526 Paracelsus tunnisti sinkin
- 1669 Kuvasi Hening Brand fosforin, hieman myöhemmin saman teki Robert Boyle
[muokkaa] 1700 luvulla löydetyt alkuaineet
1700-luvulla löydettiin 19 alkuainetta:
- 1732 koboltti löytäjänä Georg Brandt
- 1741 platina löytäjänä toisistaan riippumattomasti Antonio de Ulloa (julkistettu 1748) ja Charles Wood. Amerikan intiaanit tunsivat tämän metallin.
- 1751 nikkeli löytäjänä Axel Fredrik Cronstedt
- 1755 magnesium löytäjänä Joseph Black
- 1766 vety löytäjänä Henry Cavendish ja nimennyt Antoine Lavoisier
- 1771 happi löytäjänä Joseph Priestley
- 1772 typpi löytäjänä Daniel Rutherford
- 1774 kloori löytäjänä Carl Wilhelm Scheele ja mangaani löytäjänä Johan Gottlieb Gahn
- 1778 molybdeeni löytäjänä Carl Wilhelm Scheele
- 1782 telluuri löytäjänä Franz-Joseph Müller von Reichenstein
- 1783 volframi löytäjinä Juan José Elhuyar ja Fausto Elhuyar
- 1789 uraani ja zirkonium molempien löytäjänä Martin Heinrich Klaproth
- 1793 strontium löytäjänä Martin Heinrich Klaproth
- 1794 yttrium löytäjänä Johan Gadolin
- 1797 titaani löytjänä Martin Heinrich Klaproth ja kromi löytäjänä Louis Nicolas Vauquelin
- 1798 beryllium löytäjänä Louis Nicolas Vauquelin
[muokkaa] 1800 luvulla löydetyt alkuaineet
1800-luvulla löydettiin pääosa alkuaineista ja huomattiin, että niissä on säännönmukaisuuksia, mikä johdatti Mendelejevin jaksollisen järjestelmän keksimiseen.
- 1801 Vanadiini, Andrés Manuel del Río ja niobium löytäjä Charles Hatchett
- 1802 Tantaali löytäjänä Anders Gustaf Ekeberg
- 1803 löytyi viisi alkuainetta
- 1807 kalium ja natrium molempien löytäjänä Humphry Davy.
- 1808 kalsium ja barium, molempien löytäjänä Humphry Davy sekä Boori löytäjänä Joseph Louis Gay-Lussac ja Louis-Jacques Thenard
- 1811 Jodi löytäjänä Bernard Courtois
- 1817 Litium löytäjänä Johan August Arfwedson, kadmium löytäjänä Friedrich Strohmeyer ja samanaikaisesti K.S.L Hermann sekä seleeni löytäjänä Jöns Jakob Berzelius.
- 1823 Pii löytäjänä Jöns Jakob Berzelius
- 1825 Alumiini löytäjänä Hans Christian Ørsted
- 1826 Bromi löytäjänä Antoine Jérôme Balard
- 1828 Torium löytäjänä Jöns Jakob Berzelius ja Beryllium löytäjänä Friedrich Wöhler ja samanaikaisesti A.A.B. Bussy
- 1839-41 Lantaani löytäjänä Carl Gustaf Mosander.
- 1843 Terbium ja erbium molempien löytäjänä Carl Gustaf Mosander
- 1844 Rutenium löytäjänä Karl Klaus
- 1860 Cesium ja rubidium molempien löytäjinä Robert Bunsen ja Gustav Kirchoff käyttäen hyväksi spektroskopiaa.
- 1861 Tallium löytäjänä Sir William Crookes
- 1863 Indium löytäjänä Ferdinand Reich ja Theodor Richter
- 1868 Helium löytäjinä samanaikaisesti Pierre Jansen and Norman Lockyer auringon spektistä.
- 1874 Gallium löytäjänä Paul Emile Lecoq de Boisbaudran. Alkuaineen olemassaolon ja ominaisuudet ennusti Mendelejev 1871
- 1878 Ytterbium Jean Charles Galissard de Marignac
- 1879 löytyi neljä alkuainetta:
- 1880 Gadolinium löytäjänä Jean Charles Galissard de Marignac
- 1885 Praseodyymi Carl Auer von Welsbach. Didymium nimellä kutsuttu Mosanderin 1839 erottama aine osoittautui kahdeksi eri aineeksi Praseodyymiksi ja neodyymiksi.
- 1886 Dysprosium löytäjänä Paul Emile Lecoq de Boisbaudran, Germanium löytäjänä Clemens Winkler ja fluori löytäjänä Joseph Henri Moissan
- 1894 Argon löytäjinä Lord Rayleigh ja Sir William Ramsay
- 1898 löytyi jalokaasut Neon, Krypton ja Xenon kaikkien löytäjänä William Ramsay. Pierre Curie ja Marie Curie löysivät Radiumin ja Poloniumin. Samana vuonna löytyi lisäksi radon radioaktiivisen radiumin hajoamistuotteena, löytäjänä Friedrich Ernst Dorn.
- 1899 Aktinium löytäjänä Ryan Lumadue
[muokkaa] 1900-luvulla löydetyt alkuaineet
1900-luvulla löytyi vielä muutamia alkuaineita luonnosta, mutta suurin osa uusista löydöistä oli lyhytikäisiä keinotekoisia alkuaineita:
- 1901 Europium löytäjänä Eugene Demarcay
- 1907 Lutetium löytäjänä Georges Urbain
- 1917 Protaktinium löytäjinä Kasimir Fajans, O. Göhring, Fredrich Soddy, John Cranston, Lise Meitner ja Otto Hahn
- 1923 Hafnium löytäjinä Dirk Coster ja György Hevesy
- 1925 Renium löytäjinä Walter Noddack ja Ida Tacke
- 1937 Teknetium ensimmäisenä keinotekoisena alkuaineena löytäjinä Carlo Perrier ja Emilio Segrè
- 1939 Frankium viimeisen luonnon alkuaineen löysi Marguerite Derey
- 1940 Astatiini löytäjinä Dale R. Corson, K.R.Mackenzie ja Emilio Segrè ja Neptunium E.M. McMillan ja Philip H. Abelson
- 1940 Plutonium Glenn T. Seaborg, Arthur C. Wahl, Joseph W. Kennedy, Emilio Segrè
- 1944 Curium ja Americium löytäjänä Glenn T. Seaborg
- 1945 Prometium löytäjänä Jacob A. Marinsky
- 1949 Berkelium löytäjinä Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Stanley G. Thompson, Kenneth Street Jr.
- 1950 Kalifornium Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, Stanley G. Thompson, Kenneth Street Jr.
- 1952 Einsteinium löydetty Argonne ja Los Alamos Laboratorioissa sekä Californian yliopistossa
- 1953 Fermium löydetty Argonne ja Los Alamos Laboratorioissa sekä Californian yliopistossa
- 1953 Mendelevium löytäjinä Glenn T. Seaborg ja Evans G. Valens
- 1958 Nobelium löytäjinä Albert Ghiorso, Glenn T. Seaborg, John R. Walton ja Torbørn Sikkeland
- 1961 Lawrencium löytäjinä Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon Larsh ja Robert M. Latimer
- 1964 Rutherfordium Joint Institute for Nuclear Research in Dubna
- 1970 Dubnium Albert Ghiorso
- 1974 Seaborgium Joint Institute for Nuclear Research and University of California, Berkeley
- 1976 Bohrium Y. Oganessian et al, Dubna ja varmistettu GSI:ssä (1982)
- 1982 Meitnerium Peter Armbruster ja Gottfried Münzenberg, GSI
- 1984 Hassium Peter Armbruster ja Gottfried Münzenberg
- 1994 Darmstadtium ja Roentgenium molempien löytäjinä S. Hofmann, V. Ninov GSI työryhmä
- 1996 Ununbium S. Hofmann, V. Ninov et al, GSI
- 1999 Ununquadium Joint Institute for Nuclear Research in Dubna
[muokkaa] Maapallon ja maailmankaikkeuden yleisimmät alkuaineet
Happi on yleisin alkuaine maapallolla ja pii toiseksi yleisin (massan perusteella).
Kymmenen maailmankaikkeuden yleisintä alkuainetta esitettynä miljoonasosina (parts per million):
| Alkuaine | ppm |
|---|---|
| Vety | 739 000 |
| Helium | 240 000 |
| Happi | 10 700 |
| Hiili | 4 600 |
| Neon | 1 340 |
| Rauta | 1 090 |
| Typpi | 970 |
| Pii | 650 |
| Magnesium | 580 |
| Rikki | 440 |
[muokkaa] Uusien alkuaineiden etsiminen
Alkuaineita voidaan valmistaa laboratorio-olosuhteissa. Tällaisia keinotekoisia alkuaineita ovat mm. Ununheksium, einsteinium ja seaborgium. Kokeellisesti tuotetuille aineille annetaan ensin väliaikainen nimi joka on yleensä muotoa yksi-yksi-yksi (Un-un-un, 111), riippuen aineen oletetusta järjestysnumerosta. Alkuaineen nimen perään lisätään myös liite -ium. Aineen päätymistä virallisesti alkuaineiden listaan päättää IUPAC.
[muokkaa] Katso myös
- Luettelo alkuaineista nimen mukaan
- Luettelo alkuaineista kemiallisen merkin mukaan
- Luettelo alkuaineista järjestysluvun mukaan
- Nukleosynteesi
- en:Discoveries of the chemical elements
