元素周期表 | 台灣精品獎-歷屆得獎名單
元素週期表是依原子序数、核外电子排布情况和化学性质的相似性来排列化学元素的表格。一如其名,元素週期表的排列展现元素性质的週期性趋势。其中,週期表的横行被称作 ...
元素週期表是依原子序数、核外电子排布情况和化学性质的相似性来排列化学元素的表格。一如其名,元素週期表的排列展现元素性质的週期性趋势。其中,週期表的横行被称作週期,纵列则被称作族。一般而言,在同一週期内,金属元素位于表的左端,非金属位于右端;同族的元素则大多具有相似化学性质。週期表中六个族具有单独的别名,包括第17族(VIIA族)别名为卤素,第18族(VIIIA族)被称为稀有气体。此外,原子轨道的排布情况与表中周期的排列密切相关。
元素週期表排列的週期性趋势既可用于推演不同元素间性质的关系,也可用于预测未发现或新合成的元素的性质。週期表最早由俄罗斯化学家德米特里·门捷列夫在1869年发布,主要用于表现当时已知的元素之间的週期性规律,但他也借此基本成功预测当时尚未发现的、位于週期表空位中元素的相当一部分性质。随着新元素的发现和化学性质理论模型的健全,门捷列夫的思想也在不断完善。现代的元素週期表不仅为分析化学反应提供有用的框架,也在其他化學领域乃至核物理学中得到广泛应用。
自原子序数为1的元素(氢)至原子序数为118的元素(鿫,Oganesson)均已被发现或成功合成,并填满週期表的前七个周期。[1][2]不过,在自然界中天然存在的仅有前98种元素,且部分仅有痕量存在;99号及以后的元素都是在实验室或核反应堆中合成得到的。[a][3]下一个合成的新元素将会开启周期表的第八周期,因此大量工作都在往这方面努力,且已有理论指出可能的新元素。此外,实验室中也合成多种元素的放射性同位素。
每种化学元素都对应一个独有原子序数(通常记作Z),这个值即是原子核内的質子数量。[b]对大多数元素而言,同种元素的原子可以包含不同数目的中子,可互称为同位素。例如,碳元素就有三种天然同位素,每种同位素原子都包含六个质子,但中子数量不同:绝大多数碳原子含有六个(碳-12),约1%含有七个(碳-13),极少数含有八个(碳-14)。元素周期表中对同位素不加区分。不少周期表会标出元素的原子量,但对于没有稳定同位素的元素,则会标出半衰期最长的核素的相对原子质量,在这种情况下原子量会带上括号。[4]
在标准的...
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