元素周期表

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元素週期表圖像版

現代化學的元素週期律是在1869年,由俄國科學家門捷列夫俄语Дми́трий Менделе́ев)首創的,他將當時已知的63種元素依原子量大小並以表的形式排列,把有相似化學性質的元素放在同一行,就是元素週期表的雛形。利用週期表,門捷列夫成功的預測當時尚未發現的元素的特性()。1913年英國科學家亨利·莫塞萊利用陰極射線撞擊金屬產生X射線,發現原子序越大,X射線的頻率就越高,因此他認為正電荷決定了元素的化學性質,並把元素依照核內正電荷(即質子數原子序)排列,經過多年修訂後才成為當代的週期表

在週期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一橫行稱為一個週期,一直行稱為一個

現代的週期表擁有高系統性及分類性,故在化學範疇中均會使用,除此之外,在各個理工的範疇,例如物理生物工程,尤其是化學工程等範疇都不難發現元素週期表的蹤跡。直至2011年12月,週期表中共有118種已经发现的元素(元素1-118)。

目录

[编辑] 俄國科學家門捷列夫所創的元素周期表

這是由俄國科學家門捷列夫所創的元素周期表。[1]

I II III IV V VI VII VIII
週期
1 氫=1
2 鋰=7 鈹=9.4 硼=11 碳=12 氮=14 氧=16 氟=19
3 鈉=23 鎂=24 鋁=27.3 矽=28 磷=31 硫=32 氯=35.5
4 鉀=39 鈣=40 ?=44 鈦=48 釩=51 鉻=52 錳=55 鐵=56,鈷=59,鎳=59
5 銅=63 鋅=65 ?=68 ?=72 砷=75 硒=78 溴=80
6 銣=85 鍶=87 ?釔=88 鋯=90 鈮=94 鉬=96 ?=100 釕=104,銠=104,鈀=106
7 銀=108 鎘=112 銦=113 錫=118 銻=122 碲=125 碘=127
8 銫=133 鋇=137 ?Di=138 ?鈰=140
9
10 ?鉺=178 ?鑭=180 ?鉭=182 ?鎢=184 鋨=194,銥=197,鉑=198
11 金=199 汞=200 鉈=204 鉛=207 鉍=208
12 釷=231 鈾=240

[编辑] 元素週期表

族→ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 電子層 0族電子數

週期↓ I A VIIIA
1 1
H
II A III A IV A V A VI A VII A 2
He





K





2
2 3
Li
4
Be
5
B
6
C
7
N
8
O
9
F
10
Ne




L
K




8
2
3 11
Na
12
Mg
III B IV B V B VI B VII B VIII
\overbrace{\qquad\qquad\qquad}
I B II B 13
Al
14
Si
15
P
16
S
17
Cl
18
Ar



M
L
K



8
8
2
4 19
K
20
Ca
21
Sc
22
Ti
23
V
24
Cr
25
Mn
26
Fe
27
Co
28
Ni
29
Cu
30
Zn
31
Ga
32
Ge
33
As
34
Se
35
Br
36
Kr


N
M
L
K


8
18
8
2
5 37
Rb
38
Sr
39
Y
40
Zr
41
Nb
42
Mo
43
Tc
44
Ru
45
Rh
46
Pd
47
Ag
48
Cd
49
In
50
Sn
51
Sb
52
Te
53
I
54
Xe

O
N
M
L
K

8
18
18
8
2
6 55
Cs
56
Ba
57-
71
鑭系
72
Hf
73
Ta
74
W
75
Re
76
Os
77
Ir
78
Pt
79
Au
80
Hg
81
Tl
82
Pb
83
Bi
84
Po
85
At
86
Rn
P
O
N
M
L
K
8
18
32
18
8
2
7 87
Fr
88
Ra
89-
103
錒系
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
𫟼
111
Rg
112
Cn
113
Uut
 
114
Fl
Flerovium
115
Uup
 
116
Lv
Livermorium
117
Uus
 
118
Uuo
 





 
鑭系元素 57
La
58
Ce
59
Pr
60
Nd
61
Pm
62
Sm
63
Eu
64
Gd
65
Tb
66
Dy
67
Ho
68
Er
69
Tm
70
Yb
71
Lu
錒系元素 89
Ac
90
Th
91
Pa
92
U
93
Np
94
Pu
95
Am
96
Cm
97
Bk
98
Cf
99
Es
100
Fm
101
Md
102
No
103
Lr
  • 背景顏色所代表的意義
碱金属 碱土金属 镧系元素 锕系元素 过渡金属
主族金属 类金属 非金属 卤素 稀有气体

[编辑] 排序

週期表的編排顯示出不同元素的化學性質的週期性,在週期表中,元素按原子序(即原子核內的質子數目遞增次序排列,並分為若干列和欄,在同一列中的稱為同一週期,根據量子力學,周期對應著元素原子的電子排佈,顯示出該原子的已裝填電子層數目。沿著週期表向下,週期的長度逐漸上升,並按元素的電子排佈劃分出s區元素p區元素d區元素f區元素

同一欄中的則稱為同一族,同一族的元素有著相似的化學性質。

在印刷的週期表中,會列出元素的符號和原子序。而很多亦會附有以下的資料,以元素X為例:

{}_Z^A\!X_n^e
A:質量數Mass number),即相對原子質量,數值上約為原子核質子中子)的粒子數目。
Z:原子序,即質子的數目。由於它是固定的,一般不會標示出來。
e:淨電荷,正負號寫在數字後面。
n:原子數目元素在非單原子狀態(分子化合物)時的數目。

除此之外,部份較高階的週期表更會列出元素的電子排佈、電負性價電子數目。

直至2010年,週期表中有94種是自然存在於地球中,其餘都是使用粒子加速器合成的人工元素。不過有些元素都是先在實驗室中合成,然後才在大自然中發現,例如43號元素、61號元素、85號元素、87號元素、93號元素和94號元素都是因為沒有穩定同位素、故首先由人工合成發現,然後才在自然界中發現這些因為放射衰變而生成的元素。

[编辑] 化學性質的週期性

週期表最大的價值是可以透過元素的位置,而知道其化學性質,需要留意的是,性質的變化的程度沿週期由左至右較沿族由上至下大。

[编辑] 族與週期

[编辑] 週期表中的元素個體資料

在平衡或得出涉及元素或化合物的變化的化學方程式或反應式時,需要計算元素中不同的「量」。

[编辑] 相关软件

由于元素周期表在化学研究中的重要性,目前有许多为更方便的使用元素周期表而开发的软件,如KDEKalzium等。

[编辑] 參見

[编辑] 参考资料

[编辑] 外部鏈接

[编辑] 參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 Walter Greiner and Stefan Schramm, Am. J. Phys. 76, 509 (2008), and references therein.

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