化學元素表

化学元素表

俄罗斯化学家门捷列夫总结的化学元素列表
化学元素周期表根据原子序从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中,如卤素、碱金属元素、惰性气体、放射性元素等。这使周期表中形成元素分区。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系,因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用,作为分析化学行为时十分有用的框架。现代的周期表由俄国化学家门捷列夫于1869年创造,用以展现当时已知元素特性的周期性。自此,随着新元素的探索发现和理论模型的发展,周期表的外观曾经过改变及扩张。
  • 中文名:
  • 外文名:
  • 别名:
  • 中文学名:元素周期表
  • 别称:化学元素表
  • 英语:the periodic table
  • 学科:化学
  • 创造者:门捷列夫

产生由来

现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首创的,他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一列,制成元素周期表的雏形。经过多年修订后才成为当代的周期表。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族。

原子半径由左到右依次减小,上到下依次增大。

在化学教科书中,都附有一张“元素周期表(英文:the periodic table)”。这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系

它的发明,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展,起了巨大的作用。看

到这张表,人们便会想到它的最早发明者——门捷列夫。1869年,俄国化学家门捷列夫按照相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵行,编制出第一张元素周期表。

元素周期表揭示了化学元素之间的内在联系,使其构成了一个完整的体系,成为化学发展史上的重要里程碑之一。随着科学的发展,元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。

当原子结构的奥秘被发现时,编排依据由相对原子质量改为原子的质子数﹙核外电子数或核电荷数﹚,形成现行的元素周期表。

原子序数

按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子序数跟元素的原子结构有如下关系:

质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数

预测性

利用周期表,门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。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)排列。后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。

门捷列夫总结的化学元素周期表含有63种化学元素竖列称为主族或者副族、横列称为周期、后经完善现已经发展成为111种元素

,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排列,最小的排行最前。

排序方式

原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,科学家们是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同一行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。

元素周期表中每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族(8、9、10纵行为一个族)。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6)和不完全周期(7)。共有16个族,又分为7个主族(ⅠAⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA), 7个副族(ⅠB ⅡB ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB),ⅧB族(包括三个纵行),一个零族。

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称为化学发展的重要里程碑之一。

同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外)。

意义

元素周期表的意义重大,科学家正是用此来寻找新型元素及化合物。

很多人注意到,元素周期表最后几位元素永远是以ium结尾的,其实这只是一种临时命名规则,叫IUPAC元素系统命名法。在这种命名法中,会为未发现元素和已发现但尚未正式命名的元素取一个临时西方文字名称并规定一个代用元素符号,使用拉丁文数字头以该元素之原子序来命名。此规则简单易懂且使用方便,而且它解决了对新发现元素抢先命名的恶性竞争问题,使为新元素的命名有了依据。如ununbium便是由un(一)- un(一)- bi(二)- ium(元素)四个字根组合而成,表示“元素112号”。而ununtrium便是由un(一)- un(一)- tri(三)- ium(元素)四个字根组合而成,表示“元素113号”。

功能

原子半径

(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;

(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。

元素化合价

(1)除第1周期外,同周期从左到右,第二周期元素最高正价由碱金属+1递增到氮元素+5(氟无正价,氧无+6价),其他周期元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价都由碳族-4递增到-1。

(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同。

单质的熔点

(1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;

(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增。

元素的金属性

(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;

(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。

水化物酸碱性

元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。(F/Cl;O/S除外)

非金属气态

元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。

单质的氧化

一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其单原子阴离子的还原性越弱。

元素位置推断

1、元素周期数等于核外电子层数;

2、主族元素的序数等于最外层电子数;

3、确定族数应先确定是主族还是副族,其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数,即可由最后的差数来确定。最后的差数就是族序数,差为8、9、10时为VIII族,差数大于10时,则再减去10,最后结果为族序数。

根据各周期所含的元素种类推断,用原子序数减去各周期所含的元素种数,当结果为“0”时,为零族;当为正数时,为周期表中从左向右数的纵行,如为“2”则为周期表中从左向右数的第二纵行,即第ⅡA族;当为负数时其主族序数为8+结果。所以应熟记各周期元素的种数,即2、8、8、18、18、32、32、1(目前)。

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