Danh mục và biểu tượng
Các nguyên tố hóa học khác nhau được xác định chính thức bởi số nguyên tử độc nhất của chúng, theo tên được chấp nhận, và bởi các ký hiệu của chúng.
Số nguyên tử
Các yếu tố được biết có các số nguyên tử từ 1 đến 118, thường được biểu diễn bằng chữ số Ả-rập. Vì các phần tử có thể được sắp xếp theo thứ tự bởi số nguyên tử, thông thường từ thấp đến cao nhất (như trong bảng tuần hoàn), các bộ phận đôi khi được xác định bằng các ký hiệu như “thông qua”, “vượt quá” hoặc “từ … thông qua” , “qua sắt”, “ngoài uranium”, hay “từ lanthanum qua lutetium”. Thuật ngữ “ánh sáng” và “nặng” đôi khi cũng được sử dụng không chính thức để chỉ ra các số nguyên tử tương đối (không mật độ), như ở “nhẹ hơn carbon” hoặc “nặng hơn chì”, mặc dù về mặt kỹ thuật khối lượng hoặc khối lượng các nguyên tử của một phần tử trọng lượng nguyên tử hoặc khối lượng nguyên tử) không phải lúc nào cũng tăng đơn điệu với số nguyên tử của chúng.
Tên phần tử
Bài chi tiết: Naming of elements
Việc đặt tên các chất khác nhau bây giờ được gọi là các yếu tố đi trước lý thuyết nguyên tử của vật chất, tên được đặt tại địa phương bởi các nền văn hoá khác nhau cho các khoáng chất, kim loại, hợp chất, hợp kim, hỗn hợp và các vật liệu khác, mặc dù vào thời điểm đó không biết hóa chất nào là các yếu tố và hợp chất nào. Khi chúng được xác định, các tên hiện có của các nguyên tố đã biết trước (ví dụ vàng, thuỷ ngân, sắt) được lưu giữ ở hầu hết các quốc gia. Sự khác biệt quốc gia nổi lên qua tên của các yếu tố hoặc để thuận tiện, các tính cách ngôn ngữ, hoặc chủ nghĩa dân tộc. Đối với một số ví dụ minh họa: Người Đức sử dụng “Wasserstoff” (chất nước) cho “hydrogen”, “Sauerstoff” (chất acid) cho “oxy” và “Stickstoff” (làm ngậm chất) cho “nitơ”, trong khi tiếng Anh và một số lãng mạn “nitrogen” dùng cho “natrium” và “potassium” dùng cho “kalium”, và người Pháp, Italians, Greeks, Bồ Đào Nha và Ba Lan thích “azote / azot / .
Đối với mục đích thông tin liên lạc quốc tế và thương mại, tên chính thức của các yếu tố hóa học cả hai cổ đại và gần đây được công nhận được quyết định bởi Liên minh quốc tế của tinh khiết và ứng dụng Hóa học (IUPAC), đã quyết định một ngôn ngữ tiếng Anh quốc tế, Tên tiếng Anh ngay cả khi một phần của biểu tượng hóa học dựa trên từ Latin hoặc truyền thống khác, ví dụ như việc sử dụng “vàng” chứ không phải là “aurum” như tên của phần tử 79th (Au). IUPAC thích các loại nhôm của Anh và “cesium” trong các câu “nhôm” của Hoa Kỳ và “xêzi”, và “lưu huỳnh” của Mỹ so với “lưu huỳnh” của Anh. Tên phần tử IUPAC Tên phần tử IUPAC Tên phần tử IUPAC Tên phần tử IUPAC Tên phần tử IUPAC.
Theo IUPAC, các nguyên tố hóa học không phải là danh từ riêng bằng tiếng Anh; Do đó, tên đầy đủ của một nguyên tố không được viết hoa bằng tiếng Anh thường xuyên, ngay cả khi có nguồn gốc từ một danh từ riêng, như trong tiểu bang California và einsteinium. Tên đồng vị của các nguyên tố hóa học cũng không được viết hoa nếu được viết ra, ví dụ, carbon-12 hoặc uranium-235. Biểu tượng nguyên tố hóa học (như Cf cho californium và Es cho einsteinium), luôn được viết hoa (xem bên dưới).
Trong nửa sau của thế kỷ hai mươi, các phòng thí nghiệm vật lý đã trở thành có thể sản sinh hạt nhân của các nguyên tố hóa học với chu kỳ bán rã quá ngắn cho một số lượng đáng kể của chúng tồn tại bất cứ lúc nào. Đây cũng là tên của IUPAC, thường sử dụng tên được chọn bởi người phát hiện. Thực tiễn này có thể dẫn đến câu hỏi gây tranh cãi trong đó nhóm nghiên cứu thực sự khám phá ra một nguyên tố, một câu hỏi làm trì hoãn đặt tên các nguyên tố có số nguyên tử 104 và cao hơn trong một khoảng thời gian đáng kể. (Xem tranh chấp về đặt tên phần tử).
Những tiền đề của các cuộc tranh luận như vậy liên quan đến việc đặt tên quốc gia các yếu tố vào cuối thế kỷ 19. Ví dụ, lutetium được đặt tên theo Paris, Pháp. Người Đức không muốn nhượng lại quyền đặt tên cho người Pháp, thường gọi nó là cassiopeium. Tương tự như vậy, người phát hiện ra Niobium của Anh ban đầu đã đặt tên nó là columbium, liên quan đến Thế giới Mới. Nó đã được sử dụng rộng rãi bởi các ấn phẩm của Mỹ trước khi chuẩn hóa quốc tế (năm 1950).
Biểu tượng hoá học
Để có danh sách các ký hiệu hóa học hiện tại, các ký hiệu hiện không được sử dụng, và các ký hiệu khác có thể giống như các ký hiệu hóa học, hãy xem Biểu tượng (hóa học).
Các nguyên tố hóa học cụ thể
Trước khi hóa học trở thành một khoa học, các nhà giả kim thuật đã thiết kế các ký hiệu bí ẩn cho cả kim loại và các hợp chất thông thường. Tuy nhiên, chúng đã được sử dụng chữ viết tắt trong sơ đồ hoặc thủ tục; không có khái niệm nguyên tử kết hợp để tạo thành các phân tử. Với những tiến bộ của mình trong lý thuyết nguyên tử của vật chất, John Dalton đã tạo ra các biểu tượng đơn giản của riêng mình, dựa trên các hình tròn, để mô tả các phân tử.
Hệ thống hóa học hiện tại của Berzelius đã được phát minh ra. Trong hệ thống đánh máy này, các ký hiệu hóa học không chỉ là các chữ viết tắt – mặc dù mỗi chữ cái đều bao gồm các chữ cái của bảng chữ cái Latinh. Chúng được dùng làm biểu tượng phổ quát cho mọi người thuộc mọi ngôn ngữ và bảng chữ cái.
Cái đầu tiên của những biểu tượng này được dự định là phổ quát toàn diện. Vì thời La Mã là ngôn ngữ phổ biến của khoa học nên chúng đã được viết tắt dựa trên tên Latin của kim loại. Cu đến từ Cuprum, Fe đến từ Ferrum, Ag từ Argentum. Các ký hiệu không được theo sau bởi một khoảng thời gian (toàn bộ dừng) với chữ viết tắt. Các yếu tố hóa học sau này cũng được chỉ định các ký hiệu hóa học, dựa trên tên của phần tử, nhưng không nhất thiết phải bằng tiếng Anh. Ví dụ, natri có biểu tượng hóa học “Na” sau khi natri Latin. Cũng tương tự như vậy đối với sắt vonfram, sắt Fe, ferrum cho sắt, Hg thủy ngân cho thuỷ ngân, Sn (Stannum) cho thiếc, “K” Au “cho vàng,” Ag “(argentum) cho bạc,” Pb “(plumbum) cho chì,” Cu “(cuprum) cho đồng, và” Sb “(stibium) cho antimony.
Các ký hiệu hóa học được hiểu ở cấp quốc tế khi tên phần tử có thể yêu cầu bản dịch. Có một số khác biệt trong quá khứ. Ví dụ, người Đức trong quá khứ đã sử dụng “J” (cho tên thay thế Jod) cho iốt, nhưng bây giờ sử dụng “Tôi” và “Iod”.
Chữ cái đầu tiên của biểu tượng hóa học luôn được viết hoa, như trong các ví dụ trước, và các chữ cái tiếp theo, nếu có, luôn là chữ thường (chữ nhỏ). Do đó, các ký hiệu cho californium và einsteinium là Cf và Es.
Ký hiệu hóa học chung
Ngoài ra còn có các biểu tượng trong phương trình hóa học cho các nhóm các nguyên tố hóa học, ví dụ như trong các công thức so sánh. Đây thường là một chữ cái viết hoa, và các chữ cái được giữ lại và không được sử dụng cho tên của các phần tử cụ thể. Ví dụ, “X” biểu thị một nhóm biến đổi (thường là một halogen) trong một nhóm các hợp chất, trong khi “R” là một gốc tự do, có nghĩa là một cấu trúc phức hợp như một chuỗi hydrocarbon. Chữ “Q” dành cho “nhiệt” trong một phản ứng hóa học. “Y” cũng thường được sử dụng như là một biểu tượng hóa học nói chung, mặc dù nó cũng là biểu tượng của yttrium. “Z” cũng thường được sử dụng như một nhóm biến tổng quát. “E” được sử dụng trong hóa học hữu cơ để biểu thị một nhóm thu hồi điện tử hoặc một electrophile; tương tự như “Nu” biểu thị một nucleophile. “L” được sử dụng để đại diện cho hóa học vô cơ và kim loại hữu cơ chung. “M” cũng thường được sử dụng thay cho kim loại nói chung.
Ít nhất hai ký hiệu hóa học tổng hợp hai ký tự khác cũng sử dụng không chính thức, “Ln” cho bất kỳ phần tử lanthanide nào và “An” đối với bất kỳ phần tử actinide nào. “Rg” trước đây được sử dụng cho bất kỳ nguyên tố khí hiếm nào, nhưng nhóm các khí hiếm đã được đổi tên thành khí độc cao và biểu tượng “Rg” đã được chỉ định cho hạt nhân phân tử.
Ký hiệu đồng vị
Các đồng vị được phân biệt bằng số lượng nguyên tử nguyên tử (tổng số proton và neutron) cho một đồng vị đặc biệt của một nguyên tố, với số này kết hợp với biểu tượng của yếu tố thích hợp. IUPAC thích các ký hiệu đồng vị đồng vị được viết bằng ký hiệu siêu văn bản khi thực tế, ví dụ 12C và 235U. Tuy nhiên, các ký hiệu khác như carbon-12 và uranium-235, hoặc C-12 và U-235 cũng được sử dụng.
Như một trường hợp đặc biệt, ba đồng vị xảy ra tự nhiên của nguyên tố hydro thường được chỉ định là H cho 1H (protium), D cho 2H (deuterium), và T cho 3H (tritium). Quy ước này được dễ dàng hơn để sử dụng trong phương trình hóa học, thay thế sự cần thiết phải ghi ra số lượng khối lượng cho mỗi nguyên tử. Ví dụ, công thức cho nước nặng có thể được viết bằng D2O thay vì 2H2O.