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元素周期表
化學(xué)元素周期表是根據(jù)原子序數(shù)從小至大排序的化學(xué)元素列表。列表大體呈長方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素歸在同一族中,如鹵素、堿金屬元素、稀有氣體(惰性氣體或貴族氣體)、放射性元素等。這使周期表中形成元素分區(qū)且分有七主族、七副族與零族、八族。由于周期表能夠準(zhǔn)確地預(yù)測各種元素的特性及其之間的關(guān)系,因此它在化學(xué)及其他科學(xué)范疇中被廣泛使用,作為分析化學(xué)行為時(shí)十分有用的框架。
化學(xué)家門捷列夫于1869年發(fā)明周期表,此后不斷有人提出各種類型周期表不下170余種,歸納起來主要有:短式表(以門捷列夫?yàn)榇恚?、長式表(維爾納式為代表)、特長表(以波爾塔式為代表)。平面螺線表和圓形表(以達(dá)姆開夫式為代表)。立體周期表(以萊西的圓錐柱立體表為代表)等。小學(xué)上先進(jìn)習(xí)用的是長式周期表。
| 3元素性質(zhì) 4記憶技巧 | 5元素命名 6位置關(guān)系 |
現(xiàn)代化學(xué)的元素周期表是1869年科學(xué)家門捷列夫(Dmitri Mendeleev)
*的,他將當(dāng)時(shí)已知的63種元素依相對(duì)原子質(zhì)量大小并以表的形式排列,把有相似化學(xué)性質(zhì)的元素放在同一列,制成的雛形。經(jīng)過多年修訂后才成為當(dāng)代的周期表。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,小的排行先。表中一橫行稱為一個(gè)周期,一列稱為一個(gè)族。
原子半徑由左到右依次減小,上到下依次增大。
在化學(xué)教科書中,都附有一張“(the periodic table)”。這張表揭示了物質(zhì)世界的秘密,把一些看來似乎互不相關(guān)的元素統(tǒng)一起來,組成了一個(gè)完整的自然體系。它的發(fā)明,是近代化學(xué)*的一個(gè)創(chuàng)舉,對(duì)于促進(jìn)化學(xué)的發(fā)展,起了巨大的作用??吹竭@張表,人們便會(huì)想到它的早——門捷列夫。1869年,化學(xué)家門捷列夫按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大排列,將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在同一縱行,編制出*張。揭示了化學(xué)元素之間的內(nèi)在,使其構(gòu)成了一個(gè)完整的體系,成為化學(xué)發(fā)展*的重要里程碑之一。隨著科學(xué)的發(fā)展,中未知元素留下的空位先后被填滿。當(dāng)原子結(jié)構(gòu)的奧秘被發(fā)現(xiàn)時(shí),編排依據(jù)由相對(duì)原子質(zhì)量改為原子的質(zhì)子數(shù)﹙核外電子數(shù)或核電荷數(shù)﹚,形成現(xiàn)行的。
按照元素在周期表中的順序給元素編號(hào),得到原子序數(shù)。原子序數(shù)跟元素的原子結(jié)構(gòu)有如下關(guān)系:
質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=核外電子數(shù)=核電荷數(shù)
利用周期表,門捷列夫成功的預(yù)測當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)的元素的特性(鎵、鈧、鍺)。1913年英國科學(xué)家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產(chǎn)生X射線,發(fā)現(xiàn)原子序越大,X射線的頻率就越高,因此他認(rèn)為核的正電荷決定了元素的化學(xué)性質(zhì),并把元素依照核內(nèi)正電荷(即質(zhì)子數(shù)或原子序)排列。后來又經(jīng)過多名科學(xué)家多年的修訂才形成當(dāng)代的周期表。
中共有118種元素。將元素按照相對(duì)原子質(zhì)量由小到大依次排列,并將化學(xué)性質(zhì)相似的元素放在一個(gè)縱列。每一種元素都有一個(gè)序號(hào),大小恰好等于該元素原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù),這個(gè)序號(hào)稱為原子序數(shù)。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,小的排行前。表中一橫行稱為一個(gè)周期,一列稱為一個(gè)族(8、9、10縱行為一個(gè)族)。
原子的核外電子排布和性質(zhì)有明顯的規(guī)律性,科學(xué)家們是按原子序數(shù)遞增排列,
將電子層數(shù)相同的元素放在同一行,將外層電子數(shù)相同的元素放在同一列。
有7個(gè)周期,16個(gè)族。每一個(gè)橫行叫作一個(gè)周期,每一個(gè)縱行叫作一個(gè)族。這7個(gè)周期又可分成短周期(1、2、3)、長周期(4、5、6)和不*周期(7)。共有16個(gè)族,又分為7個(gè)主族(ⅠAⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA), 7個(gè)副族(ⅠB ⅡB ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB),一個(gè)第Ⅷ族(包括三個(gè)縱行),一個(gè)零族。
元素在周期表中的位置不僅反映了元素的原子結(jié)構(gòu),也顯示了元素性質(zhì)的遞變規(guī)律和元
素之間的內(nèi)在。使其構(gòu)成了一個(gè)完整的體系稱為化學(xué)發(fā)展的重要里程碑之一。
同一周期內(nèi),從左到右,元素核外電子層數(shù)相同,外層電子數(shù)依次遞增,原子半徑遞減(零族元素除外)。失電子能力逐漸減弱,獲電子能力逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng)。元素的高正氧化數(shù)從左到右遞增(沒有正價(jià)的除外),低負(fù)氧化數(shù)從左到右遞增(*周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
同一族中,由上而下,外層電子數(shù)相同,核外電子層數(shù)逐漸增多,原子序數(shù)遞增,元素金屬性遞增,非金屬性遞減。
的意義重大,科學(xué)家正是用此來尋找新型元素及化合物。
2015年12月30日,純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)宣布第113,115,117,118號(hào)元素存在,它們將由日本、俄羅斯和美國科學(xué)家命名。IUPAC宣布,已經(jīng)加入4個(gè)新元素,自此,周期表的第7行就完整了
2016年6月8日,純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)宣布,合成化學(xué)元素第113號(hào)(縮寫為Nh)、115號(hào)(Mc)、117號(hào)(Ts)和118號(hào)(Og)提名為化學(xué)新元素。