Большая Советская Энциклопедия (ЭЛ)
Шрифт:
А. А. Комар.
Элементарный анализ
Элемента'рный ана'лиз, то же, что элементный анализ .
Элементарный электрический заряд
Элемента'рный электри'ческий заря'д,е, наименьший электрический заряд , известный в природе. На существование Э. э. з. впервые с определённостью указал в 1874 английский учёный Дж. Стони. Его гипотеза вытекала из установленных М. Фарадеем (1833—34) законов электролиза (см. Фарадея законы ). В 1881 Стони впервые вычислил величину электрич. заряда одновалентного иона, равную е = F /NA , где F — Фарадея число , NA — Авогадро число . В 1911 величина Э. э. з. была установлена прямыми измерениями Р. Милликена . Современное значение е:
е = (4,803242±0,000014) 10– 10
Величина Э. э. з. является константой электромагнитных взаимодействий и входит во все уравнения микроскопической электродинамики. Э. э. з. в точности равен величине электрического заряда электрона, протона и почти всех других заряженных элементарных частиц, которые тем самым являются материальными носителями наименьшего заряда в природе. Э. э. з. не может быть уничтожен; этот факт составляет содержание закона сохранения электрического заряда на микроскопическом уровне. Существует положительный и отрицательный Э. э. з., причём элементарная частица и её античастица имеют заряды противоположных знаков. Электрический заряд любой микросистемы и макроскопических тел всегда равен целому кратному от величины е (или нулю). Причина такого «квантования» заряда не установлена. Одна из гипотез основана на существовании монополей Дирака (см. Магнитный монополь ). С 60-х гг. широко обсуждается гипотеза о существовании частиц с дробными электрическими зарядами — кварков (см. Элементарные частицы ).
Лит.: Милликен Р. Э., Электроны (+ и —), протоны, фотоны, нейтроны и космические лучи, пер. с англ., М. — Л., 1939.
Л. И. Пономарев.
Элементный анализ
Элеме'нтный ана'лиз органических соединений, элементарный анализ, совокупность методов количественного определения и качественного обнаружения элементов, входящих в состав органических соединений. Э. а. состоит из двух стадий: разложения органического вещества, например сжиганием в токе кислорода, сплавлением с некоторыми твёрдыми реагентами; количественного или качественного анализа образовавшихся неорганических соединений элементов (см. Количественный анализ , Качественный анализ ).
Элементоорганические полимеры
Элементооргани'ческие полиме'ры, высокомолекулярные элементоорганические соединения . По составу главной и боковых цепей макромолекул Э. п. делят на 3 группы: 1) с неорганическими главными цепями, обрамленными органическими группами (например, полиорганосилоксаны, полиорганосилазаны — см. Кремнийорганические полимеры , полиорганофосфазены — см. Полифосфонитрилхлорид ); 2) с органонеорганическими главными цепями [например, карбосиланы (I), карбосилоксаны (II), борорганические полимеры с боразольными, фосфинбориновыми и карборановыми циклами в главной цепи, хелатные полимеры, содержащие в молекуле атомы металла, координационно связанные с органическими лигандами]; 3) с органическими главными цепями [например, полиалкенилтриалкилсиланы (III), фосфорсодержащие полимеры типа (IV); R — органический радикал].
Наибольшее практическое применение из Э. п. получили кремнийорганические полимеры.
Лит.: Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977.
Элементоорганические соединения
Элементооргани'ческие соедине'ния, содержат химическую связь элемент — углерод (к Э. с., как правило, не относят соединения, содержащие связь углерода с азотом, кислородом, серой и галогенами). Термин «Э. с.» предложен академиком А. Н. Несмеяновым . См. также Металлоорганические соединения , Кремнийорганические соединения , Фосфорорганические соединения , Борорганические соединения и др.
Элементы затрат
Элеме'нты затра'т, см. в ст. Себестоимость продукции .
Элементы орбиты
Элеме'нты орби'ты в астрономии, система величин (параметров), определяющих ориентацию орбиты небесного тела в пространстве, её размеры и форму, а также положение на орбите небесного тела в некоторый фиксированный момент. Невозмущённую орбиту, по которой движение тела происходит в соответствии с Кеплера законами , определяют 6 Э. о. 1) Наклон орбиты i к плоскости эклиптики или к плоскости земного экватора (в случае ИСЗ); может иметь значения от 0° до 180°. Наклон меньше 90°, если для наблюдателя, находящегося в северном полюсе эклиптики или в северном полюсе мира, тело представляется движущимся против часовой стрелки, и больше 90°, если тело движется в противоположном направлении. 2) Долгота (восходящего) узла
В случае возмущённой орбиты Э. о. рассматриваются как функции времени и обычно представляются в виде степенных рядов:
А = A+ A1 (t — T ) + A2 (t — T )2 +...,
где A — значение Э. о. А в эпоху T. См. также Орбиты небесных тел , Орбиты искусственных космических объектов , Небесная механика .
Н. П. Ерпылёв.
Элементы химические
Элеме'нты хими'ческие. Каждый Э. х. — это совокупность атомов с одинаковым зарядом атомных ядер и одинаковым числом электронов в атомной оболочке. Ядро атомное состоит из протонов, число которых равно атомному номеру элемента, и нейтронов, число которых может быть различным. Разновидности атомов одного и того же Э. х., имеющие различные массовые числа (равные сумме масс протонов и нейтронов, образующих ядро), называются изотопами . В природе многие Э. х. представлены двумя или большим числом изотопов. Известно 276 стабильных изотопов, принадлежащих 81 природному Э. х., и около 1500 радиоактивных изотопов. Изотопный состав природных элементов на Земле, как правило, постоянен; поэтому каждый элемент имеет практически постоянную атомную массу , являющуюся одной из важнейших характеристик элемента. В настоящее время (1978) известно 107 Э. х., они, преимущественно нерадиоактивные, создают всё многообразие простых и сложных веществ. Простое вещество — форма существования элемента в свободном виде. Некоторые Э. х. существуют в двух или более аллотропных модификациях (например, углерод в виде графита и алмаза), различающихся по физическим и химическим свойствам; число простых веществ достигает 400 (см. Аллотропия ). Иногда понятия «элемент» и «простое вещество» отождествляются, поскольку в подавляющем большинстве случаев нет различия в названиях Э. х. и образуемых ими простых веществ; «... тем не менее в понятиях такое различие должно всегда существовать», — писал в 1869 Д. И. Менделеев (Соч., т. 13, 1949, с. 490). Сложное вещество — соединение химическое — состоит из химически связанных атомов двух или нескольких различных элементов; известно более 100 тыс. неорганических и более 3 млн. органических соединений. Для обозначения Э. х. служат знаки химические , состоящие из первой или первой и одной из последующих букв латинского названия элемента. В формулах химических и уравнениях химических каждый такой знак (символ) выражает, кроме названия элемента, относительную массу Э. х., равную его атомной массе. Изучение Э. х. составляет предмет химии , в частности неорганической химии .
Историческая справка. В донаучный период химии как нечто непреложное принималось учение Эмпедокла о том, что основу всего сущего составляют четыре стихии: огонь, воздух, вода, земля. Это учение, развитое Аристотелем, полностью восприняли алхимики. В 8—9 вв. они дополнили его представлением о сере (начале горючести) и ртути (начале металличности) как составных частях всех металлов. В 16 в. возникло представление о соли как начале нелетучести, огнепостоянства. Против учения о 4 стихиях и 3 началах выступил Р. Бойль , который в 1661 дал первое научное определение Э. х. как простых веществ, которые не состоят из каких-либо других веществ или друг из друга и образуют все смешанные (сложные) тела. В 18 в. Почти всеобщее признание получила гипотеза И. И. Бехера и Г. Э. Шталя , согласно которой тела природы состоят из воды, земли и начала горючести — флогистона . В конце 18 в. эта гипотеза была опровергнута работами А. Л. Лавуазье . Он определил Э. х. как вещества, которые не удалось разложить на более простые и из которых состоят другие (сложные) вещества, т. е. по существу повторил формулировку Бойля. Но, в отличие от него, Лавуазье дал первый в истории науки перечень реальных Э. х. В него вошли все известные тогда (1789) неметаллы (О, N, Н, S, Р, С), металлы (Ag, As, Bi, Co, Ca, Sn, Fe, Mn, Hg, Mo, Ni, Au, Pt, Pb, W, Zn), а также «радикалы» [муриевый (Cl), плавиковый (F) и борный (В)] и «земли» — ещё не разложенные известь СаО, магнезия MgO, барит BaO, глинозём Al2 O3 и кремнезём SiO2 (Лавуазье полагал, что «земли» — вещества сложные, но пока это не было доказано на опыте, считал их Э. х.). Как дань времени он включил в список Э. х. невесомые «флюиды» — свет и теплород. Едкие щёлочи NaOH и KOH он считал веществами сложными, хотя разложить их электролизом удалось позже — только в 1807 (Г. Дэви ). Разработка Дж. Дальтоном атомной теории имела одним из следствий уточнение понятия элемента как вида атомов с одинаковой относительной массой (атомным весом). Дальтон в 1803 составил первую таблицу атомных масс (отнесённых к массе атома водорода, принятой за единицу) пяти Э. х. (О, N, С, S, Р). Тем самым Дальтон положил начало признанию атомной массы как главной характеристики элемента. Дальтон, следуя Лавуазье, считал Э. х. веществами не разложимыми на более простые.
Последующее быстрое развитие химии привело, в частности, к открытию большого числа Э. х. В списке Лавуазье было всего 25 Э. х., включая «радикалы», но не считая «флюиды» и «земель». Ко времени открытия периодического закона Менделеева (1869) было известно уже 63 элемента. Открытие Д. И. Менделеева позволило предвидеть существование и свойства ряда неизвестных тогда Э. х. и явилось основой для установления их взаимосвязи и классификации.
Открытие радиоактивности в конце 19 в. поколебало более чем столетнее убеждение в том, что атомы нельзя разложить. В связи с этим почти до середины 20 в. продолжалась дискуссия о том, что такое Э. х. Конец ей положила современная теория строения атома, которая позволила дать строго объективную дефиницию Э. х., приведённую в начале статьи.