왜 미네랄의 화학을 연구합니까? 미네랄은 미네랄의 거동과 특성에 영향을 미치는 원자로 만들어집니다. 따라서,이해 설명하고,동작을 예측하고 미네랄,그리고 바위로 만들어진 미네랄—우리는 이해해야 하는 몇 가지 기본적인 사실에 대해 원자고 그들이 어떻게 작동합니다. 이를 위해서는 일부 화학에 대한 기본적인 이해가 필요합니다. 우리는 원자가 만들어지는 3 개의 하위 원자 입자의 관점에서 우리의 생각에 원자를 구성함으로써 시작할 것입니다.,
원자
그림 1. 여기에 묘사 된 헬륨과 같은 원소는 원자로 구성됩니다. 원자는 핵 안에 위치한 양성자와 중성자로 구성되어 있으며 핵을 둘러싼 궤도의 전자가 있습니다.
원자는 양성자,중성자 및 전자로 구성됩니다. 양성자는 양의(+)전기 전하를 가지고 있습니다. 전자는 양성자의 전기 전하와 정확히 같고 반대 인 음의(−)전하를 갖는다. 중성자는 전기적으로 중성입니다.
원자 질량의 대부분은 작은 핵으로 포장됩니다., 원자핵은 양성자와 중성자로 만들어지며 대략 동일한 질량(약 1.67×10-24 그램)을 가지고 있습니다. 전자,반면에 배치되어있는 특정 궤도 주위의 원자핵;그들은 또한 훨씬 작은 질량보다는 양성자 및 중성자,계량만 9.11×10-28g,또는 약 1/1800 의 무게를 양성자 및 중성자.
지만 전자의 질량은 작은 질량에 비해 질량 또는 중성자,전자의 대부분을 차지한 볼륨의 원자(그림 1 참조).,
이온
중성 원자는 양성자와 같은 수의 전자를 가지고 있습니다. 전자를 잃거나 얻은 원자는 더 이상 전기적으로 중성 인 원자가 아닙니다. 전기적으로 중성이없고 그와 관련된 전기 전하를 갖는 그 유형의 원자를 이온이라고합니다. 전자를 얻은 원자는 음(-)하전 된 이온 또는 음이온입니다. 전자를 잃어버린 원자는 양(+)하전 된 이온 또는 양이온입니다.
실제로 함께 결합 된 원자의 작은 그룹 인 이온을 갖는 것도 가능합니다. 이들은 다 원자 이온으로 알려져 있습니다., 다 원자 이온의 한 예는 탄산염 이온(CO3)2−이며,두 개의 여분의 전자를 가지고있어 2−의 순 전기 요금을 제공합니다.
화학식
우리는 방금 탄산염 이온이 또한(CO3)2−라고 불릴 수 있음을 보았습니다. 그러나 이것이 정확히 무엇을 의미합니까?
먼저 글자를 살펴 보겠습니다. 원자이 화학 기호,각 요소의 할당된 하나 또는 두 개의 문자를 나타냅니다. 따라서 c 는 탄소를 위해 서 있고 O 는 산소를 위해 서 있습니다(이 화학 기호는 모두 아래 그림 2 의 주기율표에서 볼 수 있습니다).,
우리가 위에서 읽은 것처럼,2-이온은 두 개의 여분의 전자를 가지고 있음을 의미합니다. 그러나 3 은 어떨까요? 이것은 이온에 3 개의 산소 원자가 있음을 의미합니다. 특정 수식의 원자 수는 항상 첨자에 표기됩니다. 요금이 항상에 기록 위 첨자의 끝에서식(위 첨자의 시작 부분에서 공식이 다른 것을 의미한다는 것—우리는 이 때 우리가 논의 동위 원소는 아래). CO3 주변의 괄호는 전하가 단지 O3 가 아닌 전체 다 원자 단위에 속한다는 것을 나타냅니다.,
므로 탄산이온이 하나 탄소 atom(C),세 개의 산소 원자(O3),그리고 두 가지 여분의 전자(2−),위탁하는 전체 원자 이온입니다.
주기율표
자연적으로 발생하는 원자에서 찾을 지구의 범위는 수소,한 번으로 양성자의 핵,우라늄,92 양성자의 핵. 이들은 탄소,산소,철 등과 같이 일반적으로 알려진 원소를 포함하는 자연 발생 화학 원소입니다., 주기적인 표 모든 화학 물질에 있는 요소 방법을 알려주는 방법을 우리에게 많은 양자는 그들 각각은 어떻게 그것의 전자 배열되어,그리고 무슨 일반적인 화학 행동의 각 요소입니다.
그림 2. 주기율표의 큰 버전에이 링크를 따르십시오. 이 페이지를 통해 읽을 때 쉽게 참조 할 수 있도록 링크가 새 창에서 열립니다.
도 2 에 도시 된 바와 같이,주기율표는 18 개의 그룹과 7 개의 기간으로 구성된다., 란타 니드와 악티 니드로 알려진 두 개의 추가 요소 행이 주 테이블 아래에 배치됩니다. 이러한 요소는 테이블을보다 콤팩트하게 만들기 위해 별도로 배치됩니다. 그룹의 모든 요소는 비슷한 화학적 거동을 가지고 있습니다. 이 때문에 모든 요소 그룹에서 유사한 배열의 전자에서의 원자,그리고 전자 배열을 결정하는 화학 동작의 요소입니다.
각 원소에 대해 이름,원자 기호,원자 번호 및 원자 질량이 제공됩니다., 원자 번호는 양성자의 수를 나타내는 전체 숫자입니다:각 화학 원소는 핵의 양성자 수에 의해 구별됩니다. 예를 들어,원소 산소의 모든 원자는 핵에 8 개의 양성자를 가지고 있습니다. 이것이 산소의 원자 번호가 8 인 이유입니다. 원자가 핵에 8 개 이상의 양성자를 가지고 있다면 산소가 아니라 다른 화학 원소입니다. 주기율표에서 각 원소의 원자 번호는 원소의 화학 기호 위에 나열됩니다.,
다른 동위 원소의 평균 질량 인 원자 질량은 소수점 이하 두 자리로 추정됩니다. 예를 들어,수소는 원자 기호 H,원자 번호 1,원자 질량은 1.01 입니다. 원자 질량은 원자 번호가 항상 더 큽니다. 대부분의 작은 원소의 경우 양성자와 중성자의 수가 거의 같기 때문에 원자 질량은 원자 번호의 약 두 배입니다.
요소는 금속,비금속 및 메탈로이드의 세 가지 범주로 나뉩니다. 이들은 기간 2,그룹 13 에서 기간 7,그룹 16 까지의 대각선을 형성합니다., 메탈 로이드의 왼쪽에있는 모든 요소는 금속이고 오른쪽에있는 모든 요소는 비금속입니다.주기율표는 화학자가 원소와 그 작용 방식을 더 잘 이해할 수 있도록 만들어졌습니다. 그것은 원소 행동에 대한지도입니다.
동위 원소
모든 원자의 특정 요소가 있어야 합 같은 수의 양성자의 핵. 이 숫자는 원자 번호입니다. 그러나 그것이 핵에 가질 수있는 중성자의 가능한 수의 범위가있다., 사실의 원자들을 화학적 요소가 있을 수 있습 다른 번호로 중성자의 결과에서 각각의 화학적 요소를 갖는 몇 가지 동위 원소. 동위 원소는 핵에 중성자의 수가 다른 주어진 화학 원소의 원자입니다.
예를 들어,동안 모든 원자의 요소 산소가 여덟 양성자의 핵,그 산소 원자 있을 수 있습인 또는 열 중성자. 핵에있는 중성자의 다른 숫자는 산소의 세 동위 원소를 구별합니다. 산소-16 은 핵에 8 개의 중성자가있는 산소의 동위 원소입니다., 숫자 16 은 원자 질량 번호라고합니다. 원자 질량 수는 동위 원소의 핵에있는 양성자와 중성자의 총 수입니다. 이 정의에서,그리고 그 모든 산소 원자 8 양성자,핵에할 수 있습을 추론하는 산소-17 은 산소의 동위 원소는 9 중성자와 산소-18 은 산소의 동위 원소 10 중성자. 기호로 축약 된 산소의 세 동위 원소는 16O,17O 및 18O 로 작성됩니다.,
동위 원소는 매우 중요하지 않습에 대한 이해 미네랄지만,중요한 이해의 방법을 적용하는 화학과 핵물리학,지질학 등과 같은 방법을 사용하여 측정의 방사성 동위 원소를 측정하는 연령대의 바위와 광물 및 방법을 사용 산소는 동위 원소의 층에서 빙하 얼음이 무엇인지를 결정한 온도의 지구 동안 빙.
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