Cимволы химических элементов (химические знаки) — условное обозначение химических элементов. Вместе с химическими формулами, схемами и уравнениями химических реакций образуют формальный язык химии — систему условных обозначений и понятий, предназначенную для краткой, ёмкой и наглядной записи и передачи химической информации.

В зависимости от контекста символ химического элемента может обозначать:

• название химического элемента;
• один атом элемента;
• один моль атомов этого элемента.

Принципы обозначения

Современные символы химических элементов состоят из первой буквы или из первой и одной из следующих букв латинского названия элементов. При этом только первая буква — заглавная. Например, H — водород (лат. Hydrogenium), N — азот (лат. Nitrogenium), Ca — кальций (лат. Calcium), Pt — платина (лат. Platinum) и т. п.

Для новооткрытых трансурановых элементов, которые пока не получили утверждённого ИЮПАК названия, используют трехбуквенные обозначения, означающие числительное — порядковый номер. Например, Uut — унунтрий (лат. Ununtrium, 113), Uuh — унунгексий (лат. Ununhexium, 116).

Изотопы водорода имеют особые символы и названия: H — протий ¹H, D — дейтерий ²H, T — тритий ³H.

Для обозначения изобаров и изотопов перед символом химического элемента вверху ставится массовое число (напр., ¹⁴N), а слева внизу — порядковый номер элемента (атомный номер) (напр., ₆₄Gd). В том случае, когда в химических формулах и химических уравнениях не указаны массовое число и порядковый номер, каждый химический знак выражает среднюю относительную атомную массу его изотопов в земной коре.

Для обозначения заряженного атома вверху справа указывается заряд иона (напр., Ca²⁺). Внизу справа указывают число атомов данного элемента в реальной или условной молекуле (напр., N₂ или Fe₂O₃). Свободные радикалы обозначаются точкой справа (напр., Cl·).

Международные и национальные символы

Приведённые в Периодической таблице элементов символы являются международными, но наряду с ними в некоторых странах употребительны обозначения, произведённые от национальных названий элементов. Например, во Франции вместо символов азота N, бериллия Be и вольфрама W могут использоваться Az (Azote), Gl (Glucinium) и Tu (Tungstène). В США вместо знака ниобия Nb нередко применяют Cb (Columbium).

В Китае используется свой вариант химических знаков, основанный на китайских символах. Большинство символов были изобретены в XIX — XX веках. Символы для металлов (кроме ртути) используют радикал 钅 или 金 («золото», металл вообще), для твёрдых при нормальных условиях неметаллов — радикал 石 («камень»), для жидкостей — 水 («вода»), для газов — 气 («пар»). Например, символ молибдена 钼 состоит из радикала 钅 и фонетика 目, задающего произношение mu⁴.

История символов химических элементов

Учёные древнего мира и средних веков применяли для обозначения веществ, химических операций и приборов символические изображения, буквенные сокращения, а также сочетания тех и других. Систематическое применение алхимиками особых химических знаков начинается с XIII в. Одними из первых начинают прививаться следующие обозначения четырёх элементов-стихий Аристотеля:

Огонь Земля Воздух Вода

В то же время формируется символика металлов. Так, у Раймунда Луллия семь металлов, известных с древности, имеют обозначения, тождественные с астрологическими знаками семи небесных светил: Солнца (☉, золото), Луны (☽, серебро), Юпитера (♃, олово), Венеры (♀, медь), Сатурна (♄, свинец), Меркурия (☿, ртуть), Марса (♁, железо). Происхождение и смысл этих символов достоверно неизвестны. Возможно, что знак свинца должен изображать косу Сатурна, знак железа — щит и копье Марса, знак меди — ручное зеркало Венеры и т. п.: тогда их можно рассматривать, как знаки мифологических божеств, под названиями которых были известны металлы; но одинаково вероятно, что эти знаки являются и сокращениями имён тех же божеств. У алхимиков XIV—XVI вв. встречаются и такие объяснения, что замкнутый круг есть знак совершенства металла, полукруг (полумесяц) — знак приближения его к совершенству^[1].

Металлы, открытые в XV—XVIII веках, — висмут, цинк, кобальт — стали обозначаться первыми буквами их названий. Тогда же появились символы сложных веществ, связанные с их названиями. Например, знак винного спирта составлен из букв S и V (лат. spiritus vini). Знаки крепкой водки (лат. aqua fortis) — азотной кислоты, и царской водки (лат. aqua regis) — смеси соляной и азотной кислот) составлены из знака воды Ñ и прописных букв F и R соответственно. Знак стекла (лат. vitrum) образован из двух букв V — прямой и перевёрнутой.

А.-Л. Лавуазье, работая над новой классификацией и номенклатурой, предложил весьма громозкую систему химической символики для элементов и соединений. Попытки упорядочить старинные химические знаки продолжались до конца XVIII века. Более целесообразная знаковая система была предложена в 1787 г. Ж.-А. Гассенфратцем и П.-О. Аде; их химические знаки приспособлены уже к антифлогистической теории Лавуазье и имеют некоторые особенности, сохранившиеся впоследствии. Они предложили ввести в качестве общих для каждого класса веществ символы в виде простых геометрических фигур и буквенных обозначений, а также прямые линии, проведенные в различных направлениях, для обозначения «истинных элементов» — света и теплорода, а также элементарных газов — кислорода, азота и водорода. Так, все металлы должны были обозначаться кружками с начальной буквой (иногда две буквы, причем вторая строчная) французского названия металла посередине; все щёлочи и щёлочные земли (отнесенные Лавуазье тоже к числу элементов) — различным образом расположенными треугольниками с латинскими буквами посреди и т. д.^[2]

В начале XIX века английский химик Дж. Дальтон предложил обозначать атомы химических элементов кружками, внутри которых помещались точки, чёрточки, начальные буквы английских названий металлов и др. Символы химических элементов Дальтона получили некоторое распространение в химической литературе, но вскоре были вытеснены новой буквенной символикой, предложенной шведским химиком Й. Я. Берцелиусом.

В 1814 г. Берцелиус подробно изложил систему химической символики, основанную на обозначении элементов одной или двумя буквами латинского названия элемента; число атомов элемента предлагалось указывать надстрочными цифровыми индексами (принятое в настоящее время указание числа атомов подстрочными цифрами предложил в 1834 г. Юстус Либих). Система Берцелиуса получила всеобщее признание и сохранилась до настоящего времени. В России первое печатное сообщение о химических знаках Берцелиуса сделал в 1824 московский врач И. Я. Зацепин^[3].

См. также

• Химический элемент
• Язык химии
• Химическая формула
• Химическое уравнение
• Химическая номенклатура
• Систематическое название элемента

Примечания