元素周期表是怎么来的?有何重要性?
化学元素周期表是根据核电荷数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,如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体,非金属,过渡元素等 。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 。
元素周期表来源18世纪,法国化学家拉瓦锡提出了把元素分为金属、非金属、气体和土质四大类的观点 。根据原子量来研究元素,则是始于19世纪初 。
1829年,德国科学家德贝莱纳提出了锂钠钾、钙锶钡、磷砷锑、氯溴碘等15种元素,他把这些元素称为“三元素组” 。
1864年,德国化学家迈尔发表了《六元素表》,他把28种元素列在一张表上,表中各元素按原子量排列成序,并对元素进行了分族,且给尚未发现的元素留出了空位,比“三元素组”有了很大进步 。
1865年,英国人纽兰兹又提出一个叫做“八音律”的理论 。他把元素按原子量递增的顺序排列,第八种元素的性质几乎和第一种元素的性质相同 。这种像音乐中八度音似的“八音律”,进一步揭示了元素的性质和元素原子量之间的密切联系 。
1869年2月,年仅35岁的俄国彼得堡大学化学教授门捷列夫,经过艰苦的努力,终于明确提出了:“元素的性质随原子量的增加,呈周期性的变化 。”并把这个规律定为“元素周期律” 。接着,他又把元素按原子量由小到大分成几个周期,并把原子量大的那一周期重叠在原子量小的周期下面 。这样性质相似的元素就落在同一纵行里,制成了“元素周期表” 。门捷列夫在排周期表时,运用周期律,大胆地在周期表里留下许多空格,每个空格代表一种未发现的元素,并预言了这些元素的性质 。后人陆陆续续发现不少新元素,都无私地填在了门氏元素周期表的空格里 。
元素周期表重要性
- 推断性质:如根据同主族元素性质递变规律,由元素F.Cl.Br.I 的性质可推断At的性质 。
- 性质比较:利用元素周期律可以比较许多性质,如最高价氧化物的酸碱性,氢化物稳定性、原子离子的氧化性、还原性、同类化合物的水溶性等等 。
- 解答反应事实:氟只有氧化性(由周期表中递变规律可知氟元素非金属性最强),能与许多物质剧烈反应;铯具有很强的还原性等,都可用元素周期律来解释 。
- 寻找特征元素:根据元素周期律可以在元素周期表中寻找特征元素 。
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