庆祝元素周期表发现 150 周年 - ChemicalSafetyFacts.org
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在化学领域,元素周期表是一种图表,概述了所有已识别元素的有序体系


在化学领域,元素周期表是一种图表,概述了构成宇宙中一切事物的所有已识别元素的有序体系。


构成元素周期表的化学元素是自然界中的水、植物、矿物和其他所有物质的基石。这些元素还以无数方式创造了现代社会的产品和技术:清洁饮用水、从太阳能电池板到电子元件的有效药物和技术,无不依赖于化学。


联合国宣布 2019 年为“国际化学元素周期表年”,旨在庆祝元素周期表首次出现 150 周年,此举也认可了化学在促进可持续发展和全球问题解决方案方面发挥的重要作用。


学术机构、化学学会和工业界将在整个 2019 年开展多项元素周期表的庆祝活动。但是欣赏元素周期表的魅力并非化学家或科学家们的专利。继续阅读,以了解更多关于理解和使用元素周期表的信息。


为何编制元素周期表:


1869 年,俄罗斯化学家迪米特里·门捷列夫 (Dimitri Mendeleev) 想探究他所了解元素的化学属性是否存在一定的规律。他将元素在图表中以元素的原子序数逐渐增大的顺序进行排列,创造了元素周期表的雏形。这种结构化的顺序帮助门捷列夫和其他科学家确定了元素之间的相似性和差异性,有助于预测未来的化学反应。


虽然门捷列夫的元素周期表包含 63 种元素,但他预计总有一天会发现其他元素,因此他在周期表中留出了空位,以便进行补充。今天,元素周期表上确定的 118 种化学元素包括构成宇宙中所有已知物体的物质。铁(Fe)地球物质构成中最丰富的元素(按质量计),而氧(O)地壳中最常见的元素


周期表内的元素如何组织:


在元素周期表的横行,按元素的原子序数递增顺序排列。原子序数位于元素符号的左上方,表示原子核中的质子数。元素符号下面是原子量,它是原子中的质子和中子的平均重量。由于原子自然地具有不同数量的中子(即同位素),因此原子量是给定原子的所有同位素重量的平均值。


元素在周期表的横行以原子序数从小到大排列。


什么是周期?


整个周期表的横行被称为“周期”。周期表包含 七个周期,如果算上镧系元素和锕系元素,则为 九个周期。在每个周期,元素的原子序数从左到右逐渐增大。同一周期的所有元素具有相同数量的电子层,但是具有不同数量的电子和质子。


在您了解化学元素的电子数量后,就可以计算出它的化合价数值,即一个原子或一组原子与其他原子形成化学键的能力。这是学生和化学家们计算化学公式的重要方面。


什么是“族”?


“族”是元素周期表中 18 个纵列的九个中的元素组。化学元素族具有相似的属性,例如它们的电子构型。例如,具有与钠 (Na) 相似性质的元素包含在同一族中,例如锂 (Li) 和钾 (K)。


如何将元素添加至表内?


国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC)负责维护周期表,并为新增内容设定标准。IUPAC 上次更新周期表是在 2016 年,添加了四个新元素 – 鉨 (Nh)、镆 (Mc)、石田 (Ts) 和气奥 (Og)。


如何读取和解释周期表:


周期表帮助化学家们按属性和类似性分类元素。其中一种元素排序方法为将它们分为三类:金属、非金属和类金属。


如何读取和解释周期表



  • 元素周期表中的大多数元素都被视为金属。它们具有相似的特征,多数为固体、有光泽,是良好的导电体以及具有延展性。

  • 非金属具有与金属相反的特性,它们为脆性而非柔性,不是强导电体或导热体。部分非金属为液体,部分为气体。

  • 准金属,也被称为半金属,是介于金属和非金属之间的物质。准金属具有独特的导电性能,这使得它们在半导体和计算机芯片工业中应用较广。


元素周期表可以帮助我们更好地理解化学元素及其相互之间的关系:它们如何相互作用;元素组合如何塑造我们生活中的产品、材料和技术。