看到這張化學元素周期表,瞬間把記憶拉回中學時期。你是否也曾對著它一遍又一遍地背誦:氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖……
今天,這張150歲的化學元素周期表,有你不知道的故事要講。
它們應該在哪兒?
由化學家創造,本不存在於自然界的元素,到底應該屬於元素周期表的哪個位置?
鐒(Lr)的位置,就一直是學術界爭論的焦點。
有物理學家對人工放射性元素鐒——位於元素周期表錒系末尾的第103號元素,進行了最新測量。實驗顯示,鐒元素最外層電子被束縛的很「松」,跟周期表最左一欄,也就是第一主族的鈉、鉀類似。
還有化學家認為,鐒元素、以及位於它正上方的「親戚」鑥(Lu)元素,它們的化學性質與周期表第三主族的鈧(Sc)和釔(Y)相似,因此應該把它們放在鈧和釔的下面,歸過渡金屬區。
然而,英國皇家化學學會在排列元素時,優先考慮的是外層的電子結構。所以,將鐒放在錒區的末端,將鑥放在了鑭系末端。
水果寶藏——香蕉,居然產生反物質?
想吃水果的時候,香蕉可能是很多「懶人」的最優選。因為它不用洗,不用削皮也不用吐核。
香蕉看似普通,卻有一項非常厲害的技能——它能產生反物質!這聽起來非常不可思議,但卻是事實。
這是因為香蕉含有天然放射性元素鉀-40,這是鉀元素(K)的一种放射性同位素。鉀-40在發生衰變過程中,偶爾會產生正電子——也就是電子的反物質,被核物理界稱為「香蕉等效劑量」。當然,這點劑量並不會對人體造成任何危險。能產生反物質的香蕉,可真是「寶藏水果」了。
「預言家」門捷列夫!
如果說,元素周期表是門捷列夫一個無與倫比的夢,這絕非誇大其詞。據說,在1869年的一個夜晚,門捷列夫夢見已知的63種化學元素一一對應的落在格子裡,構成了一張鱗次櫛比的表格。
這些元素按照原子的質量排列,並且隨著質量的增加而呈現了規律性的變化。門捷列夫一夢驚醒,立即將夢中的表格還原,製成了第一張元素周期表。
他在繪製化學元素周期表時,極有先見之明地留下空白,在研究周期表時預言了包括「類鋁」、「類矽」、「類硼」等在內的11種元素。
「類鋁」在門捷列夫預言4年後,於1875年被布瓦博德朗在一種礦石中發現,命名為鎵(Ga),鎵元素填補了周期表中的第一個空白。
隨後,「類硼」在1879年,被瑞典化學家尼爾森和克利夫在稀土中提純,命名為鈧(Sc)。
十四年後,1885年,「類矽」也被德國化學家文克勒發現,命名為鍺(Ge)。
神奇的元素「密碼」被門捷列夫破解,每一種元素都在周期表中找到了屬於自己的位置。
到終點了嗎?
最新發現的氣奧(Og)是目前元素周期表的終點,並且完美地填滿了惰性氣體一族。
但是,這種元素非常不穩定,化學家製造出的幾個氣奧原子,存在時長都不超過一毫秒。現如今,科學家繼續在實驗室中進行「粉碎」原子的操作,目標是找到超越118號元素的新元素。
當然,這些只是元素故事中的冰山一角,每個元素都具有獨特的性質,也擁有不同的發現故事。科學家正在尋找新的元素,150歲元素周期表的故事也尚未結束。