化學小知識 | 奇怪的化學符號——水的標識竟然是......

化學學科發展至今，已經有了一套較為成熟的符號體系。人們都已經習慣用元素周期表中的各種符號組合表示純淨物，比如我們都知道食鹽的主要成分氯化鈉，就可以在化學語言中用NaCl表示。

但元素周期表也不是人類出現伊始就有，是經過漫長的探索後門捷列夫總結了前人的經驗於1869年提出的。掐指一算，距今也就過去了151年而已，哪怕到現在，人類對於元素的探索仍沒有止步。

▲門捷列夫

那麼在此之前，人們都怎麼表示化學物質的呢？化學符號的創造是為了傳遞信息，方便表達和交流。因此化學符號的發展是建立在化學本身的發展之上的。

讓我們回溯到古埃及。古埃及是化學最早的發源地之一，現代西方語言中「化學」（chemistry）一詞就來源於古埃及的國名「chēmia」。

古埃及作為人類四大文明之一，早在公元前3400年甚至更早之前，古埃及就掌握了冶金的技術。

從其留下的遺蹟遺物中可以發現，古埃及人很擅長加工金屬。最早利用的是金，其次知道的是銅，不久又發明了青銅。甚至製造玻璃、釉陶和其他材料的工藝也日益完善，後來還發展了天然染料的提取技術。這些工藝最開始是靠著最原始的教育方式，也就是師徒之間心口相傳，沒有留下什麼文字記載。

隨著文字的產生和技術發展的需要，有必要將一些化學配方和工藝記錄下來，以備查閱和傳之後代。隨著技術的發展，也出於保密的需求，創造出了最早的一套符號語言用於工藝，該系統現已不可考。

隨著埃及文明的衰退，希臘文明的崛起。古希臘人通過日月星辰演變和天文現象制定了一套化學符號。流傳出的手稿中金屬及其他一些物質的符號，其中一些僅僅是該物質的希臘文縮寫，例如醋（ξOS），汁液（xνμòs）等，書寫記憶都很困難，未能廣泛應用。但這在化學符號的演變過程中起到了先驅開導作用。

化學作為一門獨立學科，脫胎於中世紀鍊金術士對長生不老的狂熱中。在鍊金實踐中鍊金家編輯了一套能表達物質又不容易被解密的符號。其演變過程基本上是由複雜趨於簡單，由不規整趨於規整。

到18世紀為止，仍保留著圖形、符號的形式，由於當時所知道的物質不多，且從事鍊金術的只是一少部分人，這種符號的不方便和難以傳播等缺點還不太突出，以致於仍被早期的化學家們所沿用。

時間來到了道爾頓提出化學原子理論，並且設計了一整套符號表示他的理論，用圓圈，線和點表示不同元素的原子，用不同的原子組合起來表示化學式，從此化學符號的演變就一直與原子論的發展緊密相連。

雖然這個符號系統具有統一的形狀，但仍局限於圖形符號，表示稍複雜的化學式就能把人繞暈。如明礬，用了大小24個圓圈，用作實驗記錄要畫較長的時間。並且道爾頓化學符號所佔篇幅也太大，比起舊的鍊金術符號好不了太多。

突破了圖形符號的局限性的是貝採裡烏斯，他提出了字母式化學符號。貝採裡烏斯建議用元素的拉丁文起首字母代替道爾頓不方便的圓圈，第一個字母相同時就加上下一個字母，並且用字母表示化學式。

▲貝採裡烏斯

這套系統採取通用的拉丁字母作符號，每個符號最多兩個字母，非常容易認記；統一使用字母，使整套符號系統一致；符號是由其名稱而來，具有一定的邏輯性；同時能表示確定的相對原子質量，具有方便性，因此很快譯成多種語言，成為現代化學語言的基礎。

此外，貝採裡烏斯做出的重大貢獻之一是測定了當時所有已知元素的相對原子質量與幾乎所有已知化合物的組成，也為原子論的確立奠定了穩固的基礎。

我們今天用的化學元素符號，通常用元素的拉丁名稱的第一個字母（大寫）來表示。如果幾種元素名稱的第一個字母相同，就在第一個字母（必須大寫）後面加上元素名稱中另一個字母（必須小寫）以示區別。遵循一大二小的原則：鐵（Fe）、銅（Cu）、鎂（Mg）、氫（H）等。

並把元素分成了三類，他們的中文書寫也有一定的規律，如汞除外的金屬元素都有「釒」旁，而非金屬元素用「氵」「石」「氣」旁表示其單質在通常狀態下存在的狀態。稀有氣體元素都是氣體，且種類有限，用「氣」，現只有氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）六種。

在初中階段學習化學，語言的規範很重要。如元素化合價的標註和該元素離子符號的書寫區分。離子符號是在元素符號右上角表示出離子所帶正、負電荷數的符號。 例如，鎂原子失去兩個電子後成為帶兩個單位正電荷的鎂離子用「Mg2+」表示，正負電的數字往往寫在正負號的前面。而化合價是標在元素符號的上方，數字在後，正負號在前。