大家对化学元素周期表知识了解多少

编辑 · 3周前 (10-05)

您对于化学元素周期表的相关知识掌握得如何？

现代化学领域中的元素周期律，最早是由 1869 年俄国化学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫所创立的，这也正是元素周期表中第 101 号元素“钔”名字的由来。门捷列夫通过将元素依据相对原子质量从大到小进行排序，同时将化学性质相似的元素归置在同一纵列，从而编制出了首张元素周期表。这一创举不仅揭示了化学元素之间深层次的内在联系，使其构建成为一个完整的科学体系，更成为了化学发展史上极为重要的里程碑之一。

该列表整体呈现为长方形结构，其中某些周期内特意留有空格，以便将特性相近的元素归入同一族中，例如碱金属、碱土金属、卤族元素、稀有气体、非金属以及过渡元素等。这种分类方式使得周期表中形成了明确元素分区，包括七主族、七副族、第 8 族以及第 18 族。由于周期表能够精准预测各种元素的特性及其相互关系，因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用，是分析化学行为时十分有用的理论框架。

按照元素在周期表中的顺序给元素编号，即可得到原子序数。原子序数与元素的原子结构存在如下对应关系：质子数等于原子序数，也等于核外电子数及核电荷数。利用周期表，门捷列夫成功预测了当时尚未发现的元素的特性，如镓、钪、锗等。1913 年，英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生 X 射线，发现原子序数越大，X 射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷（即质子数或原子序数）排列。此后经过多名科学家多年的修订，才形成了当代的周期表，将元素按照相对原子质量由小到大依次排列，并将化学性质相似的元素放在一个纵列。每一种元素都有一个序号，大小恰好等于该元素原子的核内质子数，这个序号称为原子序数。在周期表中，元素是以元素的原子序数排列，最小的排行最前。表中一横行称为一个周期，一列称为一个族。

元素周期表共有 7 个周期和 16 个族。每一个横行叫作一个周期，每一个纵行叫作一个族（其中 VIII 族包含三个纵列）。这 7 个周期又可分成短周期（第 1、2、3 周期）和长周期（第 4、5、6、7 周期）。共有 18 个族，从左到右每个纵列算一族。例如：氢属于第 1 族元素，而氦属于第 0 族元素。

元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构，也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系，使其构成了一个完整的体系，被称为化学发展的重要里程碑之一。

2015 年 12 月 31 日，美国《科学新闻》双周刊网站发表了题为《四种元素在元素周期表上获得永久席位》的报道。国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）宣布俄罗斯和美国的研究团队已获得充分的证据，证明其发现了 115、117 和 118 号元素。此外，该联合会已认可日本理化学研究所的科研人员发现了 113 号元素。两个研究团队通过让质量较轻的核子相互撞击，并跟踪其后产生的放射性超重元素的衰变情况，合成了上述四种元素。113 号元素将成为首个由亚洲人发现并命名的元素，于 2016 年 6 月正式命名为 Nihonium，符号 Nh。

2015 年 12 月 30 日，国际纯粹与应用化学联合会宣布第 113、115、117、118 号元素存在，它们将由日本、俄罗斯和美国科学家命名。元素周期表已经加入 4 个新元素。2016 年 6 月 8 日，将合成化学元素第 113 号（Nh）、115 号（Mc）、117 号（Ts）和 118 号（Og）提名为化学新元素。2017 年 5 月 9 日，中国科学院、国家语言文字工作委员会正式向社会发布 113 号、115 号、117 号、118 号元素中文名称，分别为“鿭”、“镆”、“鿬”、“鿫”，其中部分为简体新造字。

为了帮助大家更好地记忆元素化合价，这里提供几组常用的口诀：

一价氢氟钾钠银，二价氧钡钙镁锌；三铝四硅五价磷，二四六硫二四碳；一二铜汞二三铁，一五七氯要记清；正一铜氢钾钠银，正二铜镁钙钡锌；三铝四硅四六硫，二四五氮三五磷；一五七氯二三铁，二四六七锰为正；碳有正四与正二，再把负价牢记心；负一溴碘与氟氯，负二氧硫三氮磷；正一氢银和钾钠，正二钙镁钡锌汞和铜；铝正三，硅正四，亚铁正二铁正三；氯在最后负一价，氧硫最后负二价；莫忘单质价为零；氢正一，氧负二；一价钾钠银，二价钡镁锌钙；三价铝，铁可变价；铜汞二价最常见；钾钠氢银正一，二钙钡镁锌；铝正三氧负二，氯常见负一；硫负二正四六，铁有正二三；一二铜二四碳，单质永归零；钾钠银氢加一价，氟氯溴碘负一价；钙镁钡锌加二价，通常氧是负二价；二三铁，二四碳，三铝四硅五价磷；一三五七正价氯，二四六硫锰四七；铜汞二价最常见，单质化合价为零；一价氯氢钾钠银，二价氧钙钡镁锌，三铝四硅五价磷；二三铁，二四碳，二四六硫要记全；铜汞二价最常见，单值为零永不变；一价氯氢钾钠银，二价氧钙钡镁锌；三铝四硅五氮磷，铜一二，铁二三；原子团也要记清，氢氧负一铵正一，酸根所有价为负，一硝二硫碳三磷。