Zgadzam się, że sformułowanie w Twoim cytacie jest nieco niejasne. Bardzo ładną definicję podaje strona Jefferson Lab Jaki jest najprostszy sposób wyjaśnienia, jakie są atomy, pierwiastki, związki i mieszaniny?

Atomy

to najmniejsze kawałki zwykłej materii

Natomiast element to

substancja w całości wykonana z jednego typu atomu

Same atomy można „rozbić” na mniejsze cząstki subatomowe (protony, neutrony i elektrony) - ich ilość (szczególnie liczba protonów) określa każdy pierwiastek.

Na przykład, w niezjonizowanej formie, węgiel pierwiastkowy składa się w całości z atomów węgla, które mają 6 protonów i 6 elektronów każdy, a atomy kadmu, które mają 48 protonów i 48 elektronów, tworzą pierwiastek kadm.

Ilość neutronów może się zmieniać w zależności od atomów danego pierwiastka, tworząc izotopy, które (z łącza):

Na przykład węgiel- 12, węgiel-13 i węgiel-14 to trzy izotopy elu węgiel o liczbach masowych odpowiednio 12, 13 i 14. Liczba atomowa węgla wynosi 6, co oznacza, że ​​każdy atom węgla ma 6 protonów, tak więc liczba neutronów tych izotopów wynosi odpowiednio 6, 7 i 8.

Różne układy atomów pojedyncze pierwiastki mogą tworzyć alotropy, takie jak węgiel, z diamentem i grafitem (między innymi - pokazane poniżej). Oba składają się z atomów węgla pierwiastka, ale w różnych konfiguracjach.

Poniżej znajdują się diagramy alotropów węgla przedstawionych w artykule Inżynieria Funkcji Pracy Grafenu (Garg et al. 2014)

Biorąc pod uwagę, że wydajesz się być początkującym w chemii, pomyślałem, że może ci się przydać opis kogoś, kto studiował chemię tylko do liceum.

Wykorzystamy wodę jako przykład, ponieważ ty prawdopodobnie słyszeliśmy, że jest to określane jako H ₂ O.

Pojedynczy „kawałek” wody, H ₂ O to cząsteczka .

Zawiera 2 pierwiastki : wodór i tlen.

Ale zawiera 3 atomy silny >, 2 wodór i 1 tlen.

Atomy zawierają jeszcze mniejsze fragmenty zwane cząstkami subatomowymi. Istnieją trzy rodzaje: protony, neutrony i elektrony . liczba protonów określa, czym jest pierwiastek.

1 proton - wodór
2 protony - hel
12 protonów - węgiel itd.

Całkowita liczba protonów + neutrony to masa atomowa atomu

Pierwiastki mogą zawierać różną liczbę neutronów. Są to tak zwane izotopy .

Wodór-1 ma 1 proton
Wodór-2 ma 1 proton 1 neutron
Wodór-3 ma 1 proton 2 neutrony

Te różne formy wodoru są izotopami siebie nawzajem.

Oczywiście staje się to bardziej skomplikowane, ale w tej chwili nie jest to konieczne :)

Słowo element ma dwa nieco różne znaczenia w chemii:

• element jako abstrakcja, „gatunek atomowy” ( np .: $ \ ce {{} _ 8O} $ tlen) oraz
• substancję elementarną (np .: $ \ ce {O2} $ gaz ditlenowy), która w praktyce reprezentuje pierwiastek.

Podręczniki chemiczne prawdopodobnie bagatelizują to rozróżnienie, ponieważ nie są podręcznikami filozofii.

Różne pierwiastki rozróżnia się liczbą atomową (np .: 8 dla tlenu). Liczba atomowa jest cechą atomu, niezależnie od tego, czy jest wolny lub związany, obojętny czy zjonizowany. Liczba atomowa to liczba lub protony w jądrze (czyli niezmienne chemicznie) i tym samym ładunek elektryczny jądra (w odpowiedniej jednostce). Jest niezmiennikiem zachowanym we wszystkich procesach chemicznych. Pierwiastki to klasyfikacja atomów. Dla każdego naturalnego Z wszystkie atomy o liczbie atomowej Z tworzą pierwiastek chemiczny: uogólniony rodzaj atomowy (chociaż różne atomy tego samego pierwiastka nie zawsze są identyczne). Każdy atom reprezentuje (dotyczy) jakiegoś pierwiastka i tylko jednego elementu.

Substancja elementarna składa się z atomów tego samego pierwiastka i nie zawiera atomów innych pierwiastków . Może składać się z wolnych atomów (jak w przypadku gazów szlachetnych), cząsteczek (jak w przypadku $ \ ce {O2} $) lub tworzyć kryształ. Kiedy chemik próbuje wyodrębnić pierwiastek, ja. mi. aby zebrać atomy w jednym miejscu, powstaje elementarna substancja. Dlatego chemicy używają jednego słowa „pierwiastek” z dwoma nieco różnymi oznaczeniami.

Znowu różnica między abstrakcyjnymi pierwiastkami (rodzajami atomowymi) a substancjami elementarnymi. Kiedy pytamy: „z jakich pierwiastków składa się woda?”, Zakładamy gatunki (wodór i tlen, z których atomów składa się woda) i nie zakładamy, że woda zawiera $ \ ce {H2} $ lub $ \ ce {O2} $ (chociaż może to być niewielka ilość).

A czym różnią się od tego atomy? Atom to ciało fizyczne. Możemy je policzyć jako rzeczy: jest jeden atom, dwa atomy, trzy atomy, itd. Ile atomów znajduje się w cząsteczce wody $ \ ce {H2O} $? Są trzy: dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Ile pierwiastków znajduje się w wodzie (cząsteczce)? Dwa pierwiastki: wodór i tlen.

Oto definicja elementu według IUPAC:

https://doi.org/10.1351/goldbook.C01022

1. Gatunek atomów; wszystkie atomy z taką samą liczbą protonów w jądrze atomowym.

2. Czysta substancja chemiczna złożona z atomów o tej samej liczbie protonów w jądrze atomowym. Czasami pojęcie to jest nazywane substancją elementarną w odróżnieniu od pierwiastka chemicznego zdefiniowanego w punkcie 1, ale w obu przypadkach używa się głównie terminu pierwiastek chemiczny.

Teraz, gdy od ponad 100 lat mamy dowody na to, że atomy to jądro plus elektrony, nie ma już potrzeby stosowania klasycznej definicji („najmniejsza cząstka, nie można oddzielić”), o której teraz wiadomo, że nie jest prawdą, jeśli pozwolisz na użycie jądrowej reakcje.

Atom to termin w określonej skali, odnosi się do jednej cząstki. Element tradycyjnie jest terminem w skali makroskopowej i odnosi się do natury substancji (pierwiastka lub związku).

Jednak jest również używany w odniesieniu do typu atomu, na przykład w stwierdzeniu, że „kwas octowy zawiera tlen”, co oznacza, że ​​zawiera atomy tlenu. Oczywiście kwas octowy nie jest pierwiastkiem i nie jest mieszanką pierwiastków. Aby zrobić to z pierwiastków, potrzebujesz reakcji chemicznej, więc wtedy pierwiastki nie są już pierwiastkami (ale tlen nadal jest tlenem).

Zamieszanie pochodzi z pierwszej części definicji : Pierwiastek to gatunek atomów. Nazywamy te atomy, które mają 8 protonów w jądrze, „atomami tlenu”. Byłoby miło mieć osobne słowa dla skali szczegółowej i makroskopowej, ale tak się nie stało.

Pierwiastek to substancja zbudowana z atomów, które mają tę samą liczbę protonów. Tak więc pierwiastek może składać się z wielu atomów (takich jak tlen, który krąży parami). Atom składa się z jądra i kilku elektronów.

Źródło: IGCSE Chemistry

Atom to rzecz; pierwiastek to rodzaj rzeczy.

Atom to zbiór protonów, neutronów i elektronów. Pojedynczy, izolowany atom w stanie obojętnym ma pewną liczbę protonów, taką samą liczbę elektronów i pewną liczbę neutronów (mniej więcej tyle, ile protonów w przypadku lżejszych pierwiastków, do około 50% więcej w przypadku pierwiastków cięższych). Liczba neutronów lub protonów w atomie zmienia się tylko w wyniku procesów radioaktywnych lub oddziaływań o bardzo dużej energii, takich jak w akceleratorach cząstek. I mam na myśli naprawdę wysoką energię: nawet jeśli myślisz o wysadzaniu lasek dynamitu, to nie jest to wystarczająco dużo energii, aby zacząć mieszać się z protonami i neutronami. Chemia zachodzi, gdy atomy łączą się i dzielą ze sobą elektrony lub wzajemnie je oddają. Reakcje chemiczne zachodzą przez cały czas i wiele z nich nie wymaga dużej ilości energii: przemieszczanie elektronów z atomu na atom jest często bardzo łatwe.

Zatem chemia atomu zależy od liczby elektrony i liczba elektronów w izolowanym atomie zależy bezpośrednio od liczby protonów. Elektrony są tak łatwe do dodania i usunięcia z atomów (wystarczy pocierać balonikiem o włosy: elektryczność statyczna jest spowodowana przeniesieniem elektronów między włosami a balonem), więc klasyfikujemy atomy według liczby zawartych w nich protonów. Neutrony nie są tak istotne: na koniec umieszczę o nich notatkę.

Zatem element atomu jest określony przez liczbę protonów. Wszystkie atomy wodoru mają jeden proton, a wszystkie atomy z jednym protonem są wodorem. Dwa protony to hel, trzy to lit, siedemnaście to chlor, 79 to złoto itd. Czysta próbka pierwiastka zawiera tylko atomy tego typu: na przykład czysta próbka żelaza zawiera tylko atomy z 26 protonami. Z drugiej strony woda nie jest pierwiastkiem: cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru (po jednym protonie), które dzielą elektrony z atomem tlenu (osiem protonów).

Co to znaczy twierdzić, że elementu „nie można rozbić na prostszą formę”, a dlaczego atomy nie są „formą prostszą”? Cóż, nie są prostszą formą, ponieważ atom żelaza jest żelazem: to ta sama forma, a nie prostsza. Pomyśl o tym w ten sposób. Jeśli dam ci kawałek czystego żelaza, jedyne, co możesz zrobić, to rozbić go na mniejsze grudki żelaza lub przekształcić go w bardziej złożoną substancję, na przykład pozwalając mu rdzewieć - rdza powstaje z żelaza i tlenu. Najmniejsza możliwa bryła żelaza, jaką możesz zrobić, to pojedynczy atom żelaza, ale to wciąż niewiarygodnie mała bryła żelaza. Jeśli chciałbyś rozbić bryłę żelaza poza pojedynczymi atomami żelaza, musiałbyś użyć reaktora jądrowego lub akceleratora cząstek lub czegoś w tym rodzaju, a ostatecznie byłbyś w stanie uzyskać coś, co nie było żelazem , ponieważ zmieniłbyś liczbę protonów w atomach.

Porównajmy to z wodą. Jeśli dam ci wiadro czystej wody, tak jak bryłkę żelaza, możesz podzielić ją na coraz mniejsze próbki, ostatecznie otrzymując pojedynczą cząsteczkę wody. Ale możesz zrobić coś innego: jeśli przepuszczasz prąd przez wodę, rozpada się ona na czysty wodór i czysty tlen. Są to „prostsze” substancje, ponieważ każda składa się z atomów tylko jednego pierwiastka, podczas gdy woda ma atomy dwóch pierwiastków.

A co z neutronami? Cóż, pod względem chemicznym nie robią zbyt wiele, a atomy, które mają tę samą liczbę protonów, ale różne liczby neutronów, są znacznie bardziej podobne (na przykład mają zasadniczo tę samą chemię) niż atomy, które mają taką samą liczba neutronów, ale różna liczba protonów. O wiele bardziej sensowne jest klasyfikowanie według liczby protonów, ponieważ to określa liczbę elektronów, a to określa chemię.

Załóżmy, że zamiast tego próbowałeś sklasyfikować atomy według liczby neutronów. Cóż, większość atomów argonu (18 protonów) ma 22 neutrony, ale niektóre atomy chloru (17 protonów) i spora część atomów potasu (19 protonów) również ma 22 neutrony. Jak zapewne wiesz, argon, chlor i potas nie są do siebie podobne. Z drugiej strony atomy potasu z 22 neutronami zachowują się prawie identycznie jak najpowszechniejszy rodzaj atomów potasu, który ma 21 neutronów.