元素周期表是由俄罗斯化学家门捷列夫于年首创的。其本质基于元素周期率,当然我们不能说人类发明了元素周期率,而只能说发现了它。
众所周知,原子是由核外电子以及原子核构成的,而原子核则是由质子和中子组成。其中质子带正电,核外电子带负电,质子数则与核外电子数相当,所以原子对外呈电中性。
因为这样一个特性,所以我们将质子数和核外电子数,其数量称为原子序数。即有下面这样一个公式,质子数=核外电子数=原子序数。而我们发现可以按照原子序数来对各个元素进行排列,这就是元素周期率,也正是通过它,我们排出了这样一张元素周期表。
当然这里有一个注意点,刚开始门捷列夫绘制元素周期表的时候,是通过相对原子质量进行排序的。因为那个时候的科学家们并不清楚原子内部的结构到底是什么样子。直到伴随着科技的快速发展,当我们真正了解原子内部是一个什么样的组成以后,才将相对原子的质量换为了原子序数,对元素进行排序。
当然,最终的排序结果肯定不会发生什么改变。只不过我们应当知其然,更要知其所以然。
元素周期表的发明只是一个开始,但是它指明了一个正确的方向。此后无数的化学家不断的朝着这个方向努力去填满元素周期表。这就是元素周期表的伟大之处,科学缺的并不是努力或者资金,而恰恰是正确的方向。一个科学问题无论有多么困难,只要有正确的方向,不断努力之下,总归会突破的。
当然方向有很多,但并不是每一个方向都是正确的。事实上大部分方向都错误的,只会浪费时间和金钱,这就导致大部分的科研都只是一个试错的过程。
在之后科学家的不断完善下,元素周期表中目前有个元素,我们将其排为7行18列。
《水浒传》中的梁山好汉有位,目前的元素表还比他们多出十位。等元素山并不是一开始就有这么大的规模。事实上在门捷列夫初创时,元素山只有区区63位元素,远远比不上梁山。
至于以后会不会出现第个元素乃至更多,我这里并不好给出判断。但是就我个人而言,应该是会有的,毕竟科技仍在不断的向前发展。
元素周期表中的行,我们称之为是周期,而其列我们则称其为是族。所以我们经常听到的周期和族其实就是行和列,无非就是一个更高大上的叫法,没有什么特殊的。
周期也就是行的划分,并不是没有依据的。我们是通过原子核外电子的层数来进行周期的划分的。比如原子核外只有一层电子的元素,氢和氦,我们将其放在第一行,也就是第一个周期。原子核外有两个电子层的元素,我们则将其放置于第二行,也就是第二个周期。
以此类推,个元素总共可以分为七个周期,也就是七行。其中第一到三个周期,我们称之为是短周期,而四到七周期则为长周期。
介绍完了行,我们再看一下列,也就是族,在元素周期表中总共有16个族。这里和周期就有所不同,周期是和行数对应的,每一行对应一个周期,而族和列数却不是一一对应的。
首先我们需要知道的是族可以分为主族,副族,第八族和零族,主族用字母A表示,而副组则用字母B表示。
如下图所示,红色框圈划的部分极为主族,从左到右分别为第一主族,第二主族一直到第七主族。
蓝色框圈划的部分为副族,也有七个,用罗马数字标注。
接下来绿色框圈划的部分是第八族,最右边的那一列则是第零族。
在这里主族和副族的区别就在于主族既有长周期元素,又有短周期元素,而副族中只有长周期元素。
那么到目前为止,我们就对元素周期表有了一个大概的认识。当然在其中仍有许多知识并没有被讲到,希望对大家有帮助。