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一、元素和周期表
1、原子核中质子的数目称为原子序数,或者质子数,以 Z 表示。
电中性原子中电子的数目也等于原子序数 Z。
经测定,原子的总质量与原子核中质子与中子的总数差不多。
(几乎相同)(或者说原子的总质量几乎可以由原子核中质子与中子的总数确定。
)这个总数叫质量数,以 A 表示。
因此,原子中的质子的数目,质子数,可以定量地由 A-Z 给出。
即原中质子数=A-Z
2、元素这个术语指的是仅仅由同一种类的原子组成的物质。
对化学家(化学工作者)来说,原子的种
类由原子序数决定(表示),因为这是决定它的化学表现(行为)的性质。
现在已经发现了原子序数 Z=1 到Z=107 的所有原子;这些是 107 种化学元素。
每一种化学元素都被赋予了一个名字和一个特有的(与众不同的)符号。
对大部分元素来说,这个含有一个或两字母的符号仅仅是英文名字的缩写形式,例如:
3、另外有些早已为人所知的元素的符号是拉丁文名字的缩写(是建立在拉丁文名字的基础上的),例如
4、更完整的元素列表(清单)见表 1。
5、早在 17 世纪末期,罗伯特?波义耳就开始了这项工作,他提出了现在公认的元素概念,大量的研究
使我们对元素极其化合物的性质有了相当的了解。
1869 年, D. Mendeleev 和 L. Meyer在各自工作的基础上,分别提出了元素周期律。
用现代的话说,这个规律叙述了元素的性质是它们的原子序数的周期性
函数。
换句话说,当元素按照原子序数逐渐递增的顺序列表(排列时),性质非常接近的元素将占据表格中
具有一定间隔的位置。
于是,将具有类似性质的元素排成纵列,从而把元素排成表格形式是可能的。
这样
的排列形式就叫做元素周期表。
.
6、(在元素周期表中),水平的每一排元素组成了一个周期。
应当注意的是,周期的长短是有变化的。
首先是一个含有2种元素的极短周期,接着是两个短周期,每一周期含有 8种元素,然后是各有 18 种元素的两个长周期,再下一个周期含有 32 种元素,最后一个周期显然是不完整的(尚未完全发现)。
在这种排列下,处于同一纵列的元素具有相似的性质。
这些纵列就组成了元素周期表中的族。
由
两个 8 元素周期中的元素开头的族被指定为主族元素,其它族的元素叫过度元素或内过度元素。
7、在周期表中,一条粗的阶梯状的线把元素划分为金属元素和非金属元素。
处于线左边的元素(H 元素除外)是金属元素,而处于线右边的元素是非金属元素。
这种分法仅仅是为了方便。
靠近线两边的元素-准金属元素-同时具有金属和非金属元素的性质特征。
可以看出,大部分元素,包括过度元素和内过度元素,都是金属元素。
8、除了氢,一种气体之外,IA 元素构成了碱金属家族。
它们是极其活泼的金属,在自然界中从来没有
发现它们的单质状态。
但是,它们的化合物却分布广泛。
碱金属家族的所有成员都仅仅形成带 1 个正电荷的离子。
相反,IB 的元素-铜,银和金却相对惰性。
与碱金属相似,它们也以 1+离子形式存在于许多化合物中。
但是,象许多过度元素所具有的特点一样,它们也形成具有其它电荷的离子。
9、IIA 元素被称为碱土金属元素。
它们的特征离子电荷为 2+。
这些金属,尤其是这一族的最后两个成员,几乎和碱金属一样活泼。
IIB 元素-锌,镉,汞不如 IIA 元素活泼,但是比相邻的 IB 的元素活泼得多。
它们的离子的特征电荷也是 2+。
10、除了 B 之外,IIIA 的元素也是相当活泼的金属元素。
铝对空气表现出惰性,但这种行为是因为
金属表面形成了一层肉眼看不见的铝的氧化物薄层,阻止了大面积的金属被进一步氧化。
IIIA 的金属形成带 3+电荷的离子。
IIIB 元素包括 Sc、Y、La、Ac。
11、IVA 由非金属元素 C、两种准金属元素 Si 和 Ge、两种金属元素 Sn 和 Pb 组成。
IVA 每一种元素都形成一些这样的化合物,它们的分子式指出有四个其它的原子存在于 IVA 原子周围(或四个其它的原子与 IVA 原子结合),如四氯化碳 CCl 4。
IVB 的元素 Ti、Zr、Hf 也形成类似的化合物,即每一个 IVB 原子与四个其它原子结合。
纯的这些化合物都是非电解质。
12、VA 包含三种非金属元素-N、P、As 和两种金属元素 Sb 和 Bi。
尽管存在分子式为 N 2O 5、 PCl 5 和 AsCl 5 的化合物,它们中没有一个是离子性的。
这些元素确实形成氧化数为-3 氮化物、磷化物和砷。