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比较元素非金属性强弱的依据

比较元素非金属性强弱的依据

剧场和电影院的座次表大家都非常熟悉,它们是根据剧场的座位布局所制作的表格。当我们拿到电影票时,只需查看这张座次表,就能清楚地知道我们的座位位置,因为每个座位号码在表上都有明确的标注。而化学元素周期表则是化学元素的“坐次表”,每个元素在表中的位置都清楚地标明在哪一行、哪一列。这张表在许多化学和物理学教科书、手册以及小字典中都可以找到。

元素周期表的发现,是近代化学史上的重要里程碑,对化学的发展起到了巨大的推动作用。每当人们提及这张表,便会想起其最早的发现者——门捷列夫。

在1869年2月19日,门捷列夫揭示了元素周期律。他的周期律表明,简单物体的性质以及元素化合物的形式和性质,都与元素原子量的大小呈现出周期性的依赖关系。在排列元素表的过程中,门捷列夫也对一些公认的原子量提出了质疑。例如,当时金的原子量被认为是169.2,按照此数值,金应该排在锇、钺、铂的前面。但门捷列夫坚信金应排在它们之后,并主张重新测定这些元素的原子量。经过重新测定,锇的原子量为190.23,钺为193.22,铂为195.08,而金是197.97。实践证明了门捷列夫的论断和周期律的正确性。

在门捷列夫编制的周期表中,还留有许多空白位置等待被填满,这些空白将由尚未发现的元素来填补。门捷列夫基于周期表中已知元素的性质,成功预测了未知元素的性质。例如,他在锌与砷之间的两个空格中的未知元素具有类铝和类硅的性质。不久之后,法国化学家布阿勃朗通过实验发现了镓元素,其性质与门捷列夫的相符。这一发现充分证明了元素周期律是自然界的客观规律,为探索新元素、寻找新物质和新材料提供了有力的指导。

根据元素周期律,人们将已发现的118种化学元素按照其原子核所带的电荷的多少进行排列,它们的单质和化合物的性质呈现出有规律的变化。例如,从第3号元素锂到第10号元素氖的8个元素,其单质性质从金属过渡到非金属,然后出现典型的非金属氟和惰性气体氖。类似的规则变化在每个周期中重复出现。这种随着原子序数的增大而呈现出的周期性变化被称为元素周期律。根据这一规律,人们将元素按照周期和族类排列成元素周期表。

由于元素周期表是根据元素周期律排列的,曾经混乱、看似毫无联系的元素都被整齐地排列在表中。同一周期的元素,从左到右呈现出性质的有规则变化;同一族内的元素则具有相似的性质,这些性质从上到下也呈现出逐步增强或减弱的趋势。人们常用元素的金属性和非金属性来描述这些规律。例如,金和银因其金属光泽而被认为是金属性强的元素。而元素的金属性更体现在其化学性质上,比如典型的金属能与氧、非金属、酸等物质发生化学反应。衡量一个元素的金属性强弱,通常看其最高价氧化物与水反应生成的化合物的碱性强度。一个元素的最高价氧化物的水化物如果呈碱性,那么这个元素就表现出金属性。非金属性则体现在其最高价氧化物的水化物的酸性强度上。例如硫的最高价氧化物的水化物是硫酸,作为著名的三大强酸之一,因此硫是一个具有强非金属性的元素。在元素周期表中,元素的金属性和非金属性呈现出明显的有规律的变化。

还有一些判断元素金属性和非金属性的依据。元素的单质还原性越强,其金属性就越强;单质的氧化性越强,其非金属性就越强。根据元素周期律得出的结论还包括:元素的金属性越强,其第一电离能就越小;非金属性越强,其第一电子亲和能就越大。门捷列夫在创制周期表时,没有完全按照原子量的大小排列,而是遵循了“同族元素性质相近”的规律。时至今日,人们仍在利用元素周期律来推测已发现和未发现的放射性元素的性质。

元素周期律为化学学习和研究提供了规律可循的指引。门捷列夫发现的元素周期律和元素周期表堪称化学界的宝藏图,为化学事业的发展做出了巨大贡献。——转载于《精彩化学》,宁正新编著。


比较元素非金属性强弱的依据

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