Քիմիական Տարրեր

Քիմիական տարր, միեւնոյն լիցքով օժտուած հիւլէի միջուկներու ամբողջութիւն։ Հիւլէի միջուկը կազմուած է փրոթոններէ, որոնց քանակը հաւասար է քիմիական տարրի հիւլէական թիւին (կարգաթիւին), եւ նէյթրոններէ, որոնց թիւը կրնայ տարբերիլ։ Իւրաքանչիւր քիմիական տարր ունի իր լատիներէն անունը եւ քիմիական նշանը, որ կազմուած է մէկ կամ երկու լատիներէն տառերէ (կը կանոնակարգուին տեսական եւ կիրառական քիմիագիտութեան միջազգային միութեան կողմէ) եւ կը նշուի մասնաւորապէս Մենտելեւի քիմիական տարրերու պարբերական աղիւսակին մէջ։

Քիմիական տարրերու գոյութեան եղանակները ազատ վիճակի մէջ կը հանդիսանան պարզ նիւթերը (միատարր)։ Պէտք է տարբերել քիմիական տարրերը՝ վերացական առարկաներ, որոնք կը նկարագրուին իրենց յատկանիշներու միջոցով եւ անոնց համապատասխան նիւթական առարկաները՝ պարզ նիւթերը, որոնք օժտուած են ֆիզիքական եւ քիմիական որոշակի յատկութիւններով։

Մինչեւ 2016, յայտնի էին 118 քիմիական տարրեր։ Անոնցմէ 94-ը կը գտնուին բնութեան մէջ (մէկ մասը միայն միքրոչափերով), իսկ միւս 24-ը արհեստականօրէն շինուած են։

Եզրի ստեղծման պատմութիւն

«Էլեմենթ» (լատ.՝ elementum, տարր) բառը կ'օգտագործուի շատ հին ժամանակաշրջաններուն (Ցիցերոնի, Ովիտիոսի, Հորացիուսի կողմէ) որպէս բանի մը մաս (խօսքի էլեմենթ, կրթութեան էլեմենթ եւ այլն)։ Հնագոյն ժամանակներուն կը տարածուի հետեւեալ արտայայտութիւնը. «Ինչպէս բառը կազմուած է տառերէ, այնպէս ալ մարմինը՝ տարրերէ»։ Այդտեղէն ալ հաւանաբար կը ծագի բառը. լատիներէնի այբուբենի ձայնաւորներու շարքի անունէն՝ l, m, n, t («el» - «em» - «en» - «tum»)։

Ժամանակակից ըմբռնման մօտ քիմիական տարրի հասկացողութիւնը կ'արտացոլայ քիմիական փիլիսոփայութեան նոր համակարգը, որ կը շարադրէ Ռոպերթ Պոյլը «Քիմիկոս-սկեպտիկ» գիրքին մէջ (1661)։ Պոյլ նշած է, որ ո՛չ Արիսթոթելի չորս տարրերը, ո՛չ ոսկեփոխներու երեք սկզբունքները կրնան ընդունուիլ իբրեւ տարրեր։ Տարրերը, ըստ Պոյլի, գործնականին մէջ անտարրալուծելի մարմիններ (նիւթեր) են, որոնք կը բաղկանան իրարու նմանող միատարր (առաջնային նիւթէ կազմուած) մասնիկներէ, որոնցմէ կը կազմուին բոլոր բաղադրեալ մարմինները եւ անոնք կրնան տարրալուծուիլ։ Մասնիկները կրնան տարբերիլ ձեւով, չափերով եւ քաշով։ Մասնիկները, որոնցմէ կը կազմուին մարմինները, կը մնան անփոփոխ վերջիններուս փոխարկումներու ժամանակ։

Քիմիական տարրերու նշանները ըստ Ճ. Տալթոնի. 1 - ջրածին, 2 - մակնեզիում, 3 - թթուածին, 4 - ծծումբ, 5 - ամոնիակ 6 - ածխածինի երկօքսիդ

1789-ին Անթուան Լորան Լաւուազիէն «Քիմիագիտութեան տարրական դասընթացք»-ին մէջ նոր քիմիագիտութեան պատմութեան մէջ առաջին անգամ կը ներկայացնէ քիմիական տարրերու ցանկը (պարզ մարմիններու աղիւսակը), որոնք կը բաժնուին քանի մը տիպերու։ Լաւուազիէն առաջին անգամ քիմիական տարրերու հետ կը նոյնացնէ շարք մը պարզ նիւթեր (ինչպէս՝ թթուածին, ազոթ, ջրածին, ծծումբ, ֆոսֆոր, ածուխ եւ այդ ժամանակ յայտնի բոլոր մետաղները)։ Տարրերուն մէջ կը ներառուին լոյսը, ջերմածինը եւ «աղածին հողախառն նիւթերը» (քալսիում, մակնեզիում դժուար տարրալուծուող օքսիդներ եւ այլն)։ Տարրերու տուեալ հայեցակարգը կ'ընդունուի կոչել փորձաբուժութեան-վերլուծական, քանի որ Լաւուազիէն իբրեւ տարրի որոշման չափանիշ կ'ընտրէ փորձը եւ միայն փորձը՝ բաժանման կերպով մերժելով ոչ փորձաբուժական միւս բոլոր դատողութիւնները՝ հիւլէներու եւ մոլեքուլներու մասին, որոնց ինքնին գոյութիւնը կարելի չէ հաստատել փորձնական ճամբով։

Ճոն Տալթոնի շնորհիւ ԺԹ. դարու սկիզբը քիմիագիտութեան մէջ գերիշխող կը դառնայ հիւլէական եւ մոլեքուլային վարկածը, որ քիմիական տարրը կը դիտարկէ իբրեւ հիւլէներու առանձին տեսակ եւ կը մատնանշէ պարզ եւ բաղադրեալ նիւթերու բնոյթը՝ իբրեւ կազմուած համապատասխանաբար նոյն կամ տարբեր տեսակի հիւլէներէ։ Տալթոնը առաջին անգամ կը նշէ հիւլէական զանգուածը՝ իբրեւ տարրի կարեւոր յատկութիւն, որ կ'որոշէ անոր քիմիական բնոյթը։ Իյոնս Յակոբ Պերցելիուսի ու անոր հետեւորդներու ջանքերուն շնորհիւ բոլորովին ստոյգ կ'որոշուին յայտնի քիմիական տարրերու հիւլէական զանգուածները։ ԺԹ. դարու կէսերը կը յատկանշուին ամբողջ շարք մը նոր քիմիական տարրերու յայտնաբերումով։ 1860-ին Քարլսրուէի մէջ կայացած քիմիագէտներու միջազգային համագումարին կ'ընդունուին մոլեքուլի եւ հիւլէի սահմանումները։

Մինչեւ Տմիթրի Մենտելեւի կողմէ պարբերական աղիւսակի յայտնաբերումը (1869) յայտնի էին 63 տարրեր։ Անոր կողմէ հիւլէական զանգուածը կ'առանձնանայ իբրեւ հիւլէներու յատկութիւն, որ կ'որոշէ քիմիական տարրերու յատկութիւններու, ինչպէս նաեւ անոնց կազմած պարզ եւ բաղադրեալ նիւթերու փոփոխութեան պարբերական բնոյթը։ Մենտելեւ քիմիական տարրերը կը սահմանէ իբրեւ «պարզ կամ բաղադրեալ մարմիններու նիւթական մասնիկներ, որոնք անոր կը հաղորդեն ֆիզիքական ու քիմիական յատկութիւններու յայտնի ամբողջութիւնը»։ Մենտելեւի յայտնագործութիւնը թոյլ կու տայ կանխատեսել այդ ժամանակ դեռեւս անյայտ շարք մը տարրերու գոյութիւնը, ինչպէս նաեւ անոնց յատկութիւնները, ինչպէս նաեւ գիտական հիմք կը ծառայէ անոնց դասակարգման համար։

Սակայն Մենտելեւը ստիպուած կ'ըլլայ որոշակի փոփոխութիւններ կատարել տարրերու հերթականութեան մէջ, որոնք կը դասաւորուէին հիւլէական զանգուածի աճման կարգով, որպէսզի պահպանուի քիմիական յատկութիւններու պարբերականութիւնը, ինչպէս նաեւ ներառուին դեռեւս չյայտնաբերուած տարրերուն համապատասխանող դատարկ վանդակներ։ 20-րդ դարու առաջին տասնամեակներուն կը պարզուի, որ քիմիական յատկութիւններու պարբերականութիւնը կախեալ է հիւլէական թիւէն (հիւլէի միջուկի լիցք), ոչ թէ տարրի հիւլէական զանգուածէն։ Վերջինս կ'որոշուի տարրի կայուն իզոթոփներու թիւով եւ անոնց բնական տարածուածութեամբ։ Այնուամենայնիւ, տարրի կայուն իզոթոփները ունին հիւլէական զանգուած, որոնք կը խմբաւորուին որոշակի նշանակութեան շուրջ, քանի որ միջուկին մէջ նէյթրոններու աւելցուք կամ անբաւարարութիւն ունեցող իզոթոփները անկայուն են, ընդ որուն՝ փրոթոններու թիւի (այսինքն՝ հիւլէական թիւի) աճին զուգընթաց կ'աճի նաեւ նէյթրոններու թիւը, որոնք ամբողջութեան մէջ կը կազմեն կայուն միջուկ։ Այդ պատճառով պարբերական օրէնքը կրնայ ձեւակերպուիլ եւ իբրեւ քիմիական յատկութիւններու կախեալութիւն հիւլէական զանգուածէն, թէեւ այդ կախեալութիւնը կը խախտուի որոշ պարագաներու։

Իզոթոփներու յայտնաբերումէն ետք կը պարզուի, որ նոյնիսկ նոյն տարրի հիւլէներու տարբեր միացութիւնները կրնան ունենալ տարբեր հիւլէական զանգուածներ. այսպէս, շողարձակ հելիումը, որ կու գայ ուրանի հանքանիւթերէ, ⁴He իզոթոփի գերակշռման պարագային ունի աւելի մեծ հիւլէական զանգուած, քան տիեզերական ճառագայթներու հելիումը (որոնց մէջ առկայ է նաեւ ³He թեթեւ իզոթոփը)։

Քիմիական տարրի իբրեւ միջուկի միանման (հաւասար է տարրի թիւին Պարբերական աղիւսակին մէջ) դրական լիցքերով օժտուած հիւլէներու միացութեան ժամանակակից սահմանումը կը յայտնուի շնորհիւ Հենրի Մոզլիի (1915) եւ Ճէյմս Չատվիկի (1920) հիմնարար աշխատութիւններուն։

Յայտնի քիմիական տարրեր

2016-ի Դեկտեմբերի դրութեամբ յայտնի է 118 քիմիական տարր (1-118 կարգային թիւերով), որոնցմէ 94-ը կը յայտնաբերուին բնութեան մէջ (որոշ տարրեր բնութեան մէջ առկայ են միայն չնչին չափերով), իսկ միւս 24-ը կը պատրաստուին առանձին՝ միջուկային շարժումներու պատճառով։ Փորձեր կ'ըլլան շինելու միւս գերծանր անդրուրան տարրերը։ Յայտարարութիւններ կ'ըլլան ունպիքվատիում (124) տարրի պատրաստութեան եւ անուղղակի վկայութիւններ ունպինիլիում (120) եւ ունպիհեքսիում (126) տարրերուն մասին, սակայն անոնք չեն հաստատուիր։ Նաեւ կը յայտարարուի բնական թորիումի նմուշներուն մէջ էկատորիա-ունպիպիում (122) տարրի յայտնաբերման մասին, սակայն այդ յայտարարութիւնը յետագային չի հաստատուիր աւելի ստոյգ մեթոտներու օգտագործութեամբ կատարուած փորձերու ժամանակ։ Բացի անկէ, տեղեկութիւններ կը տարածուին երկնաքարային նիւթին մէջ 105-էն մինչեւ 130 հիւլէական թիւեր ունեցող տարրերու մասնիկներու հետ բախման հետքեր, ինչ որ կրնայ ծառայել իբրեւ անուղղակի ապացոյց կայուն գերծանր միջուկներու գոյութեան վերաբերեալ։ Բնութեան մէջ գերծանր անդրուրան տարրերու որոնումները, որոնց գոյութիւնը կարելի է համաձայն կայունութեան կղզիի տեսութեան, դեռեւս յաջողութեամբ չեն պսակուիր, իսկ նոր անդրուրան տարրերու պատրաստութիւնը կը շարունակուի միջուկային ուսումնասիրութիւններու ռուսական, ամերիկեան, գերմանական ու ճափոնական կեդրոններուն մէջ՝ գիտնականներու միջազգային խումբերու ուժերով։ Տակաւին չյայտնաբերուած տարրերու մասին տեղեկութիւնները կը ներկայացուին քիմիական տարրերու ընդլայնուած աղիւսակին մէջ:

Ուրանէն մեծ հիւլէական թիւ ունեցող նոր (բնութեան մէջ չյայտնաբերուած) տարրերու (անդրուրան տարրեր) պատրաստւթիւնը կը կատարուի սկիզբը ուրանի միջուկներով նէյթրոններով բազմակի կլանման միջոցով նէյթրոնային զօրաւոր հոսքի պայմաններուն մէջ միջուկային հիւլէական բարդերու մէջ եւ ալ աւելի զօրաւոր՝ միջուկային (ջերմամիջուկային) պայթիւնի պայմաններու մէջ)։ Նէյթրոնի աւելցուք ունեցող միջուկներու յետագայ պեթա-քայքայումներու շղթայի պատճառով կը բարձրանայ հիւլէական թիւը եւ կը ստեղծուին դուստր միջուկներ Z > 92 հիւլէական թիւերով։ Այդպիսով կը յայտնաբերուին նեփթունիումը (Z = 93), փլութոնիումը (94), ամերիկիումը (95), պերքլիումը (97), էյնշթէյնիումը (99) եւ ֆերմիումը (100)։ Քիուրիումը (96) եւ քալիֆորնիումը (98) նոյնպէս կրնան պատրաստուիլ (եւ գործնականին մէջ կը յաջողին) այդ ձեւով, սակայն սկզբնապէս անոնք ի յայտ կու գան արագացուցիչի մէջ ալֆա-մասնիկներով փլութոնիումի եւ քիուրիումի ճառագայթահարման պատճառով։ Աւելի ծանր տարրերը, սկսած մենտելեւիումէն (101), միայն ի յայտ կու գան արագացուցիչներու մէջ ակտինոիդային թիրախները թեթեւ իոններու հետ ճառագայթահարման պատճառով։

Նոր յայտնաբերուած քիմիական տարրի համար անուն առաջարկելու իրաւունքը կը վերապահուի զայն յայտնաբերողին։ Սակայն այդ անունը պէտք է ենթարկուի որոշակի կանոններու։ Նոր տարրի յայտնաբերման մասին հաղորդագրութիւնը կը ստուգուի քանի մը տարուան ընթացքին անկախ տարրալուծարաններու մէջ, եւ հաստատման պարագային տեսական եւ կիրառական քիմիագիտութեան միջազգային միութիւնը (ՏԿՔՄՄ, IUPAC, International Union for Pure and Applied Chemistry) պաշտօնապէս կը հաստատէ նոր տարրի անունը։

2016-ի Դեկտեմբերի դրութեամբ յայտնի բոլոր 118 տարրերը ունին տեսական եւ կիրառական քիմիագիտութեան միջազգային միութեան կողմէ հաստատուած մշտական անուանումներ։ Տարրի յայտնաբերման մասին յայտարարելու պահէն մինչեւ տեսական եւ կիրառական քիմիագիտութեան միջազգային միութեան կողմէ անոր անունին հատատումը, տարրը կը կոչուի ժամանակաւոր պարբերական անունով, որ կը կազմուի այդ թուականներու առաջին տառերէն։ Օրինակ՝ 118-րդ տարրը՝ օկանեսոնը, նախքան այդ անունի պաշտօնական հաստատումը կը կոչուէր ունունոկտիում ժամանակաւոր անունով եւ նշանակուած Uuo։

Չյայտնաբերուած կամ չհաստատուած քիմիական տարրերը յաճախ կը կոչուին Մենտելեւի կողմէ օգտագործուած համակարգի օգնութեամբ քիմիական աղիւսակին մէջ իրմէ վեր դասուած հոմոլոկի անունով՝ աւելցնելով «էկա-» կամ (հազուադէպ) «տուի-» նախածանցը, որոնք սանսկրիտի մէջ կը նշանակեն «մէկ» եւ «երկու» (կախեալ է տեղակայուած հոմոլոկի շրջանէն)։ Օրինակ՝ նախքան գերմանիումի յայտնաբերումը (որ պարբերական աղիւսակին մէջ կը տեղակայուի սիլիսիումի տակ եւ կը կանխատեսուէր Մենտելեւի կողմէ) կը կոչուի էկա-սիլիսիում, օկանեսոնը (ունունոկտիում, 118) կը կոչուի նաեւ էկա-ռատոն, ֆլերովիումը (ունունքվատիում, 114)՝ էկա-կապար։

Պարբերական համակարգը կը բաղկանայ 7 պարբերութենէ, 10 շարքէ եւ 8 խումբէ։ Խումբերը պարբերական համակարգին մէջ կը դասաւորեն ուղղահայեաց։ Իբրեւ կանոն, տարրերու օքսիդացման բարձրագոյն դրական աստիճանը հաւասար է խումբի թիւին։ Բացառութիւն են ֆտորը, արծաթը, ոսկին, պղինձը։ Իւրաքանչիւր խումբ կը բաժնուի 2 ենթախումբի՝ գլխաւոր (Ա) եւ երկրորդական (Բ)։ Միեւնոյն ենթախումբին մէջ իրարու տակ կը գտնուին նման յատկութիւններ ունեցող եւ իրարմէ օրինաչափօրէն տարբերող տարրերը։ Գլխաւոր ենթախումբը կը կազմեն տիպիկ տարրերը եւ մեծ պարբերութիւններու առաջին 2 եւ վերջին 6 տարրերը։ Երկրորդական ենթախումբը կը կազմեն միայն մեծ պարբերութիւններու միւս տարրերը, որոնք միայն մետաղներ են։ Գլխաւոր եւ երկրորդական ենթախումբերու տարրերը իրարմէ կը տարբերին քիմիական յատկութիւններով։

Պարբերութիւնը կարգահամարի աճման կարգով իրարու յաջորդող տարրերու շարք է։ Պարբերական համակարգը կազմուած է 7 պարբերութենէ. I, II եւ III պարբերութիւնները կը կոչուին փոքր, իսկ IV, V, VI և VII-ը՝ մեծ։ Իւրաքանչիւր պարբերութիւն, բացառութեամբ առաջինին, կը սկսի ալքալիական մետաղով եւ կ'աւարտի իներթ տարրով։ II եւ III պարբերութիւններու տարրերը կը կոչուին տիպիկ տարրեր։ Անոնց յատկութիւնները տիպիկ մետաղականէն մինչեւ իներթ տարրերը կը փոխուին օրինաչափօրէն։ Համակարգը բաղկացած է 10 շարքէ։ Իւրաքանչիւր փոքր պարբերութիւն կը կազմուի 1 շարքէ, իսկ մեծ պարբերութիւնները՝ 2-ական շարքերէ՝ զոյգ եւ կենտ։ Հիմնական յատկանիշը, ըստ որուն մեծ պարբերութիւնները կը բաժնուին 2 շարքի, տարրերու օքսիդացման աստիճանն է։ Անիկա 2 անգամ կը կրկնուի տարրերու հիւլէական զանգուածներու աճումով՝ անցնելով տարրերու եռեակներէ։

VI պարբերութեան մէջ լանթանէն անմիջապէս ետք կը տեղաբաշխուին 14 տարրեր՝ 58-71 կարգաթիւերով, զորս կը կոչեն լանթանոիդներ (լանթանանմաններ)։ Անոնց քիմիական յատկութիւնները իրարու շատ կը նմանին։ VII պարբերութեան մէջ ակտինիումէն ետք նոյնպէս կը տեղաբաշխուին 14 տարրեր՝ 90-103 կարգաթիւերով, զորս կը կոչեն ակտինոիդներ (ակտինանմաններ)։ Ի տարբերութիւն լանթանոիդներու, ակտինոիդներու հորիզոնական համանմանութիւնը թոյլ կ'արտայայտուի։

Լանթանոիդներն ու ակտինոիդները կը տեղաբաշխուին պարբերական համակարգին տակ, իսկ լանթանի եւ ակտինիումի վանդակներուն մէջ անոնք ցոյց կը տրուին համապատասխանաբար մէկ եւ երկու աստղանիշերով (* եւ **)։

Քիմիական տարրերու նշաններ

Քիմիական տարրերու նշանները կ'օգտագործուին որպէս այդ տարրերու կրճատուած անուններ։ Իբրեւ նշան սովորաբար կ'առնուի տարրի անուան առաջին տառը, իսկ անհրաժեշտութեան պարագային կ'աւելնայ երկրորդը կամ յաջորդ տառերէն մէկը։ Սովորաբար անոնք տարրի լատիներէն անուններու առաջին տառերն են. Cu - պղինձ (cuprum), Ag - արծաթ (argentum), Fe - երկաթ (ferrum), Au - ոսկի (aurum), Hg - սնդիկ (hydrargirum)։ Քիմիական նշաններու այսպիսի համակարգը կ'առաջարկուի 1814-ին շուէտացի քիմիագէտ Իյոնս Եաքոպ Պերցելիուսը։ Տարրերու ժամանակաւոր նշանները, որոնք կ'օգտագործուին նախքան անոնց մշտական անուններու եւ նշաններու հաստատումը, կը կազմուին երեք տառերէ, որոնք կը նշանակեն անոնց հիւլէական թիւի տասնորդական արձանագրութեան երեք թիւերու լատիներէն անուններէն (օրինակ՝ ունունոկտիումը 118-րդ տարրն է, որ ունէր Uuo ժամանակաւոր անունը)։ Կ'օգտագործուի նաեւ ըստ վերը տեղադրուած հոմոլոկներու անունի համակարգը (Eka-Rn, Eka-Pb եւայլն)։

Նշանի կողքին նշուած թիւերը կը նշանակեն. վերի ձախ կողմինը՝ հիւլէական զանգուած, վարի ձախ կողմինը՝ կարգաթիւ, վերի աջ կողմինը՝ իոնի լիցք, տակի աջ կողմինը՝ մոլեքուլի մէջ հիւլէներու թիւը։

հիւլէական զանգուած		իոնի լիցք
	Տարրի նշան
կարգաթիւ		հիւլէներու թիւը մոլեքուլի մէջ

Օրինակներ՝

• ${\mathsf {H_{2}}}$ - ջրածինի մոլեքուլ, որ կազմուած է ջրածինի երկու հիւլէներէ,
• ${\mathsf {Cu^{2+}}}$ - պղինձի իոն 2+ լիցքով
• ${\mathsf {^{12}_{6}C}}$ - ածխածինի հիւլէ 6-ի հաւասար լիցքով եւ 12-ի հաւասար հիւլէական զանգուածով։

Պարբերական աղիւսակին մէջ քիմիական տարրի քարտը սովորաբար կը պարունակէ հետեւեալ բնութագիրները.

• 1 - քիմիական տարրի նշանակում,
• 2 - տարրի անուն,
• 3 - քիմիական տարրի կարգաթիւ, որ հաւասար է հիւլէի միջուկին մէջ գտնուող փրոթոններու թիւին,
• 4 - հիւլէական զանգուած. կայուն իզոթոփներու հիւլէական զանգուածին միջին արժէքը երկրակեղեւին մէջ կամ աւելի երկարակեաց իզոթոփի հիւլէական զանգուածը (շողարձակ տարրերու համար),
• 5 - ելեկտրոններու տարածուածութիւնը ուժային մակարդակներուն,
• 6 - ելեկտրոնային փոխդասաւորուածութիւն։

Քիմիական տարրերու տարածուածութիւնը բնութեան մէջ

Քիմիական տարրերէն երկրակեղեւին մէջ ամէնէն շատ կը տարածուին թթուածինն ու սիլիսիումը։ Այդ տարրերը ալիումինի, երկաթի, քալսիումի, նաթրիումի, կալիումի, մակնիումի, ջրածինի ու թիթանի հետ կը կազմեն երկրակեղեւի զանգուածի աւելի քան 99 առ հարիւրը, իսկ միւս տարրերուն կը մնայ 1%-էն պակաս զանգուած։ Ծովու ջուրին մէջ թթուածինէն ու ջրածինէն բացի, որոնք կը մտնեն ջուրի կազմին մէջ, մեծ չափով կը պարունակեն այնպիսի տարրեր, ինչպէս՝ քլոր, նաթրիում, մակնիում, ծծումբ, կալիում, պրոմ եւ ածխածին։ Երկրակեղեւին մէջ քիմիական տարրի միջին պարունակութիւնը կը կոչուի կլարկային թիւ կամ տարրի կլարկ։

Երկրակեղեւին մէջ տարրերու պարունակութիւնը կը տարբերի Երկրի տարրերու պարունակութենէն, իբրեւ ամբողջութիւն, քանի որ Երկրի կեղեւի, մանթիայի ու միջուկի քիմիական կազմերը տարբեր են։ Այսպէս, միջուկը կը կազմուի հիմնականին մէջ երկաթէ ու նիքելէ։ Արեգակնային համակարգի եւ տիեզերքի մէջ ընդհանրապէս տարրերու պարունակութիւնները նոյնպէս կը տարբերին երկրայիններէ։ Տիեզերքի մէջ ամէնէն շատ տարածուած տարրը ջրածինն է, որուն կը յաջորդէ հելիումը։ Տիեզերքի մէջ քիմիական տարրերու եւ անոնց իզոթոփներու յարաբերական տարածուածութիւններու ուսումնասիրութիւնը կարեւոր աղբիւր է միջուկային պատրաստութեան գործընթացներու եւ Արեգակնային համակարգի ու երկրային մարմիններու հոլովոյթի վերաբերեալ տեղեկութիւններու համար։

Յառաջացում

Քիմիական տարրերու մեծ մասը (118-էն 94-ը) կը գտնուին բնութեան մէջ, թէեւ անոնց մէկ մասը սկիզբը կը գտնուի արհեստականօրէն (մասնաւորապէս թեքնեթիումը Tc (կարգաթիւը՝ 43), փրոմեթիումը Pm (61), ասթաթը At (85), ինչպէս նաեւ անդրուրան նեփթունիումը Np (93) եւ փլութոնիումը Pu (94), արհեստականօրէն գտնուելէ ետք անհետացող չնչին քանակով կը յայտնաբերուին նաեւ բնութեան մէջ: Անոնք կը յառաջանան իբրեւ միջանկեալ միջուկներ ուրանի ու թորիումի շողարձակ քայքայման ժամանակ, ինչպէս նաեւ ուրանի կողմէ նէյթրոններու կլանման եւ յետագայ պեթա-քայքայման ժամանակ)։ Այդպիսով, երկրակեղեւին մէջ առկայ են (շատ տարբեր քանակներով) Մենտելեւի պարբերական աղիւսակի առաջին 94 տարրերը։

Երկրակեղեւին մէջ յայտնաբերուած առաջին 94 քիմիական տարրերու մեծ մասը (83) առաջնային են կամ փրիմորտիալային: Անոնք կը յառաջանան Ծիր կաթինի միջուկի պատրաստութեան ժամանակ, նախքան արեգակնային համակարգի յառաջացումը, եւ այդ տարրերը ունին իզոթոփներ, որոնք կամ կայուն են, կամ բաւական երկարակեաց, որպէսզի չքայքայուին այդ պահէն ետք անցած 4,567 միլիառ տարուան ընթացքին։ Միւս 11 տարրերը (թեքնեթիում, փրոմեթիում, փոլոնիում, ասթաթ, ռատոն, ֆրանսիում, ռատիում, ակթինիում, փրոտակտինիում, նեփթունիում եւ փլութոնիում) շողարձակ են. անոնք չունին այդքան երկարակեաց իզոթոփներ, այդ պատճառով ալ այդ տարրերու երկրակեղեւին մէջ գոյութիւն ունեցող բնական հիւլէները կը յառաջանան այլ տարրերու շողարձակ քայքայման ժամանակ։

Մենտելեւի պարբերական համակարգին մէջ Փլութոնիումին Pu (կարգաթիւը՝ 94) յաջորդող բոլոր տարրերը երկրակեղեւին մէջ ի սպառ կը բացակային, թէեւ անկէ քանի մը հատը կրնայ յառաջանալ տիեզերքին մէջ գերնոր պայթիւններու ժամանակ։ Այդ տարրերու բոլոր յայտնի իզոթոփներու կիսաքայքայման շրջանը փոքր է երկրի գոյութեան ժամանակի համեմատութեամբ։ Բնական գերծանր տարրերու բազմամեայ որոնումները դեռեւս արդիւնք չեն տար։

Քիմիական տարրերու մեծ մասը, բացառութեամբ ամէնաթեթեւ քանի մը տարրերու, տիեզերքի մէջ կը յառաջանան հիմնականին մէջ աստղային միջուկի պատրաստութեան ընթացքին (մինչեւ երկաթը ինկած տարրերը՝ ջերմամիջուկային պատրաստութեան պատճառով, աւելի ծանր տարրերը՝ հիւլէներու միջուկներու կողմէ նէյթրոններու կլանման եւ յետագայ պեթա-քայքայման, ինչպէս նաեւ միջուկային այլ շարժումներու ժամանակ)։ Ամէնաթեթեւ տարրերը (ջրածինը եւ հելիումը՝ գրեթէ ամբողջութեամբ, լիթիումը, պերիլիումը եւ պորը՝ մասամբ), յառաջացած են մեծ պայթիւնին (յառաջնային միջուկային պատրաստութիւն) յաջորդած առաջին երեք վայրկեաններու ընթացքին։

Յատկապէս ծանր տարրերու գլխաւոր աղբիւրներէն մէկը տիեզերքի մէջ պէտք է ըլլայ, համաձայն հաշուարկներու, նէյթրոնային աստղերու միաձուլումը, որ տեղի կ'ունենայ այդ տարրերու մեծաքանակ արտանետումով, որոնք յետագային կը մասնակցին նոր աստղերու եւ մոլորակներու ձեւաւորման։

Քիմիական տարրերը իբրեւ քիմիական նիւթերու բաղկացուցիչ մաս

Քիմիական նիւթերը կրնան կազմուած ըլլալ ինչպէս մէկ քիմիական տարրէ (պարզ նիւթեր), այնպէս ալ տարբեր տարրերէ (բարդ նիւթեր կամ քիմիական միացութիւններ)։

Քիմիական տարրերը կը կազմեն շուրջ 500 պարզ նիւթեր։ Իրենց յատկութիւններով տարբերող քանի մը պարզ նիւթերու տեսքով մէկ տարրի գոյութիւն ունենալու յատկութիւնը կը կոչուի ալոթրոփութիւն։ Մեծ մասով պարզ նիւթերու անունները կը համընկնին համապատասխան տարրերու անունների հետ (օրինակ՝ զինք, ալիումին, քլոր), սակայն քանի մը ալոթրոփային ձեւերու գոյութեան պարագային պարզ նիւթի եւ տարրի անունները կրնան տարբերիլ, օրինակ՝ թթուածինը (երկթթուածին, O₂) եւ օզոնը (O₃), ադամանդը, ածուխը եւ ածխածինի միւս ալոթրոփային ձեւերը գոյութիւն ունին ածխածինի ամորֆ ձեւերէն անկախ։

Սովորական պայմաններու մէջ 11 տարրեր գոյութիւն ունին կազային պարզ նիւթերու ձեւով (H, He, N, O, F, Ne, Cl, Ar, Kr, Xe, Rn), երկուքը՝ հեղուկ (Br եւ Hg), միւսները կը կազմեն պինդ մարմիններ։

Տես նաեւ

• Քիմիական տարրերու ցանկ

Արտաքին յղումներ

• Бедняков В. А. «О происхождении химических элементов» Э. Ч. А. Я., Том 33 (2002), Часть 4 стр.914-963. (ռուս.)
• Менделеев Д. И.,. Элементы химические // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб., 1890-1907.
• Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе. — М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2000. — 336 с. — ISBN 5-691-00492-1