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化學元素周期表:橫看周期,豎看族

2019-05-23 07:17  來源: 新華網

“氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖……”在初識化學元素周期表時,你是否有過這樣的疑問:元素周期表應該橫著看還是豎著看呢?橫著看和豎著看有什麼區別呢?

 

 

首先從化學元素周期表的發明開始説起,這離不開化學家們的辛苦研究。1803年,英國化學家道爾頓在他的論文中提出了原子學説,首次提出原子量的概念。他認為,不同的原子,不僅大小、形狀各異,並且具有不同的質量——原子量。早在1789年出版的《化學大綱》中,法國化學家拉瓦錫就發表了歷史上第一張《元素表》。在這張表中,當時已知的33種元素被分為了4類。此後,有多位化學家對元素的性質和分類開展研究。1865年,英國化學家紐蘭茲在研究中發現,當元素按原子量遞增的順序排列起來時,每隔8個元素,元素的物理性質和化學性質就會重復出現。他稱這一規律為“八音律”。至1869年門捷列夫在彼得堡俄羅斯物理化學學會會議上發表論文,提出他編了一份元素表,表內依照原子量從小到大的順序排列,元素周期表正式出現。

元素周期表中每一種元素都有一個編號,這個編號稱為原子序數。原子的核外電子排布和性質有明顯的規律性,是按原子序數遞增排列,將電子層數相同的元素放在同行,將最外層電子數相同的元素放在同一列。在元素周期表中,橫行稱周期,用阿拉伯數字表示,有第1、2、3、4、5、6、7周期,其中1、2、3稱為短周期,4、5、6稱為長周期,第7周期稱不完全周期。而縱行稱為族,16個族分為7個主族(IAV II A),7個副族(IBV II B),1個V III B族,1個零族。(II、III為羅馬數字)

同一周期從左到右,元素核外電子層數相同,最外層電子逐漸增多,失去電子能力減弱,獲得電子的能力在增強,金屬性在減弱,非金屬性隨之增強。同一主族的元素,其最外層電子數相同,從上到下,元素的核外電子層數依次增加,原子序數遞增,金屬性在增強,非金屬性減弱。

在元素周期表中,元素的位置能反映出元素的核外電子排布,可以對元素性質進行有效推斷。所以,無論是橫著看還是豎著看,都能夠根據其規律得出相應元素性質。

值得一提的是,隨著我們對元素規律認知的日益深刻,科學家發現元素周期表存在不少“怪異”之處,有人提出要對現在的元素周期表進行重新設計,並且也已經有了數百個版本的元素周期表。

隨著化學的不斷發展,新的化學元素會繼續填充元素周期表,未來的元素周期表會變成什麼樣子呢?讓我們拭目以待。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 鄭玉婷   [責任編輯: 李浩]

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