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你不知道的元素周期表十件事

通过这些令人惊讶的事实,揭开元素周期表的秘密,加深对我们宇宙构成要素的理解。

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来源:ColinCramm/Shutterstock

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元素周期表是现代化学的基石,代表了所有已知化学元素的有序排列。

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其标志性的布局为科学家提供了一个系统的框架,以理解这些基本物质构成要素的性质和关系。

元素周期表

你可能还记得教室墙上那张枯燥的元素周期表。如果是这样,你永远不会猜到它的真正目的:它是一个巨大的作弊表。我们有10件关于元素周期表你不知道的事情。

1. 谁创造了元素周期表?

自1869年以来,这张表格就服务于化学学生。它是由圣彼得堡大学一位脾气暴躁的教授德米特里·门捷列夫(Dmitri Mendeleev)创造的。由于出版商的截止日期临近,门捷列夫没有时间描述当时已知的63种元素。门捷列夫转向了其他人精心收集的原子量数据集。

2. 德米特里·门捷列夫做了什么?

德米特里·门捷列夫以创造元素周期表而闻名。他喜欢纸牌游戏,将每种元素的重量写在一张独立的索引卡上,然后像玩单人纸牌一样进行排序。具有相似性质的元素形成一个“花色”,他将它们按升序的原子量排列在列中。

3. 原子量是如何确定的?

为了确定这些重量,科学家们通过向各种溶液通电,将它们分解成构成原子。原子响应电池的极性,朝着不同的方向移动。原子被收集在单独的容器中,然后称重。通过这个过程,化学家们确定了相对重量——这正是门捷列夫建立有用排名所需要的。

4. 元素周期表是如何排列的?

现在,他有了一个新的周期律,即“按原子量值排列的元素呈现出清晰的性质周期性”,并描述了所有63种元素的排列模式。在门捷列夫的表格中留下的空白处,他正确地预测了一些缺失元素的重量和化学行为——镓、钪和锗。

5. 门捷列夫的元素周期表有遗漏吗?

当氩气在1894年被发现时,它不适合门捷列夫的任何一列,所以他否认它的存在——就像他对待氦气、氖气、氪气、氙气和氡气一样。1902年,他承认他没有预料到这些被忽视的、反应性极低的元素——惰性气体——的存在,它们现在构成了表格的整个第八族。

门捷列夫错误地认为所有元素都是不变的。但放射性原子具有不稳定的原子核,这意味着它们可以在图表上移动。例如,铀(第92号元素)会逐渐衰变成一系列较轻的元素,最终变成铅(第82号元素)。

6. 现代元素周期表是如何排列的?

现在我们按质子数或“原子序数”对元素进行排序,它决定了原子的带电电子的构型,从而决定了其化学性质。

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惰性气体(周期表最右侧)拥有闭合的电子层,这就是为什么它们几乎是惰性的。

7. 元素是如何形成的?

元素周期表中的大多数元素是在大质量恒星的爆炸性死亡过程中形成的,这个过程被称为超新星。这些恒星爆炸将新形成的元素散射到太空中,最终形成行星和生命本身出现的原材料。

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8. 元素的名称是如何选取的?

一些元素是以著名的科学家命名的。例如,锔(curium)是为了纪念放射性领域先驱玛丽·居里(Marie Curie)和皮埃尔·居里(Pierre Curie)而命名的。同样,锿(einsteinium)是为了纪念阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)。

9. 哪个元素被认为最重要?

碳原子——来自第四族——会形成长链,然后就有了糖。碳的化学灵活性使其成为生命的关键分子。

10. 最近发现的元素有哪些?

自门捷列夫时代以来,科学家们发现了新元素,扩展了元素周期表。最近的添加包括 nihonium(镍钪)、moscovium(莫斯科钇)、tennessine(十国钫)和oganesson(鿫),它们已获得国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry)的正式认可。

元素周期表是理解化学元素的性质、趋势和关系的根本框架。其系统的组织在过去一个多世纪里指导着科学研究和探索。

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通过探索元素周期表,科学家们获得了对元素行为的见解,预测了它们的化学反应,并为新发现铺平了道路。拥抱元素周期表可以开启一个持续塑造我们对宇宙理解的知识世界。


阅读更多:关于元素周期表一切值得知道的


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