不在元素周期表的物质,元素周期表反常的现象
1869年俄罗斯化学家德米特里•伊万诺维奇•门捷列夫(Дмитрий Иванович Менделеев)总结并发表了最初的化学元素周期表。自那时起,人们又陆续发现了诸多新元素;并且还按照元素周期表的规律,人工创造出许多短寿命元素(这些人工元素因具有放射性而短时间内就衰变为其它物质),加上原来已知的元素,元素种类总数已达118种。与此同时,元素周期表的表达形式本身,也获得了长足发展,它在门捷列夫初始周期表的基础上,演化出了短式周期表,以及以维尔纳式周期表为代表的长式周期表,以波尔塔式周期表为代表的特长周期表,平面螺旋线周期表和以达姆开夫周期表为代表的圆形周期表,以莱西圆锥柱周期表为代表的立体周期表,林林总总不下170余种形形色色的化学元素周期表。这每一种周期表都可以将这118种元素涵纳其中。也就是说,元素周期表简直就像如来佛的手心,各种化学元素、原子不管怎么跳蹬,也跑不出化学元素周期表的范围。虽然花花世界,物质种类繁多,都不过是这些元素、原子按照不同规则的组合罢了,就像儿童搭起的一种又一种积木一样。
然而最近,日本爱知大学科学与工程大学院(科学与工程研究生院)的内藤东史郎教授所领导的团队,在国际《水晶》(Crystal)杂志上发表的一篇论文的出现,才改变了科学界这一池春水的平静。由于《水晶》杂志的读者受众有限,为了让更多人知道这一重要发现,2022年3月10日爱知大学还对该成果做了专门的信息发布。他们宣布,内藤教授的团队,
①发现了一种全新的物质原子(元素),这些原子的性质介于硫(S)和硒(Se)之间。这种物质无法嵌入化学元素周期表之中,即不在118种已知元素之列。显然这是一种无法用现有的量子化学理论解释的现象。
②对于这种特殊的原子,他们还研究了原子中的电子是怎么满足这种性质诡异的原子的结构的。结果更让人惊愕!它里面电子的质量不再是9.10956E-31kg(即9.10956×10-31kg),而是0。众所周知,电子是无法达到光速的,原因在于它们有质量;而这种没有质量的“电子”,却可以轻而易举地以近似于光的速度在这种原子中移动。
《水晶》杂志上发表的论文和爱知大学发布的信息都表明,内藤教授的团队发现这一特异物质与现象的过程,开始时仅仅是在传统的化学合成试验中,生成了这种见未所见、闻所未闻、行为就像由虚拟原子组成的物质。其实,早在1991年的时候,就有人曾经做过几乎相同的、企图开发介于硫和硒之间性能物质的试验,只是没有成功。这次他们不仅成功了,而且还发现了这些用传统理论无法解释的现象。当然他们对制作出这种物质的后续深入研究中,就不再局限于传统的化学合成方法了。他们用X射线扫描仪拍摄了他们试验所得物质的图像,如下图所示。图中,棕色球代表碳原子(C),黄色球代表硫原子(S),白色球代表氢原子(H),紫色球代表碘原子(I);连线代表化学键;依靠化学键,原子群构成分子;半个球是黄色半个球是绿色组成的球代表这种新发现的、性能介于硫(S)和硒(Se)之间的物质的原子(S/Se)。
至于这种物质的用途,因其刚被发现,前途尚未可知。不过,作为可供探测的应用方向,包括能否借助它实现超高速、超低功耗的计算机,能否用于远红外通信,能否用于红外探测器等等。
由于这种物质的制作,仅起步于传统的化学合成试验,也就是说并不复杂,因此建议本文读者如果有兴趣、有条件,不妨参考内藤教授等人在《水晶》杂志上发表的方法,探讨这种新物质的制作工艺,尤其是尽早探索和占领这种新物质的应用领域。
元素周期律发现的意义是什么?
元素周期律发现的意义:元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性。
元素周期表是周期律的具体表现形式,它把元素纳入一个系统内,反映了元素间的内在联系,打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点。通过元素周期律和周期表的学 习,可以加深对物质世界对立统一规律的认识。
周期表为发展物质结构理论提供了客观依据。原子的电子层结构与元素周期表有密切关系,周期表为发展过渡元素结构,镧系和锕系结构理论,甚至 为指导新元素的合成,预测新元素的结构和性质都提供了线索。
元素周期律和周期表在自然科学的许多部门,首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面,都是重要的工具。
扩展资料:
俄国化学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)于1869年总结发表此周期表(第一代元素周期表),此后不断有人提出各种类型周期表不下170余种。
归纳起来主要有:短式表(以门捷列夫为代表)、长式表(以维尔纳式为代表)、特长表(以波尔塔式为代表);平面螺线表和圆形表(以达姆开夫式为代表);立体周期表(以莱西的圆锥柱立体表为代表)等众多类型表。
很多人注意到,元素周期表最后几位元素经常是以Uu开头的,其实这只是一种临时命名规则,叫IUPAC元素系统命名法。在这种命名法中,会为未发现元素和已发现但尚未正式命名的元素取一个临时西方文字名称并规定一个代用元素符号,使用拉丁文数字头以该元素之原子序来命名。
此规则简单易懂且使用方便,而且它解决了对新发现元素抢先命名的恶性竞争问题,使为新元素的命名有了依据。如ununquadium便是由un(一)- un(一)- quad(四)- ium(元素)四个字根组合而成,表示“元素114号”。
元素114命名为flerovium(Fl),以纪念苏联原子物理学家乔治·弗洛伊洛夫(Georgy Flyorov,1913-1990)。
而ununhexium便是由un(一)- un(一)- hex(六)- ium(元素)四个字根组合而成,表示“元素116号”。元素116名为livermorium (Lv),以实验室所在地利弗莫尔市为名。
元素周期律发现的目的与意义是什么?(分为几点,控制在四十字内)
内容一:同一周期(稀有气体除外),从左到右,因为原子核电荷数大的对电子的吸引力打,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减; 同一族中,从上到下,因为原子电子层数的变化,随着原子序数的递增,元素原子半径递增.内容二:位于同一主族的元素,周期较大的元素金属性强,非金属性弱,根据物理知识猜测原因:核外电子数越多,每个电子受到的作用力越小,就越容易失去电子.位于同一周期的元素,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,因为核外电子数的增加,元素在电子得失的过程当中更倾向于得到电子.内容三:元素单质的还原性越强,金属性就越 强;单质氧化性越强,非金属性就越强.内容四:最高价氧化物所对应的水化物的酸碱性是非金属性的一种表现,所以他的递变规律与非金属性的递变规律相似:同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质的氧化性增强,还原性减弱;所对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强.同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强,简单阳离子的氧化性减弱.内容五:单质与氢气化合的难易程度也是非金属性的表现之一,所以可以得出:同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越容易;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合越难.内容六:根据非金属性的递变规律,同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱【元素周期律的意义】 元素周期律[1]是自然科学的基本规律,也是无机化学的基础.各种元素形成有周期性规律的体系,成为元素周期系,元素周期表则是元素周期系的表现形式. 元素周期表是学习和研究化学的一种重要工具.元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它反映了元素之间的内在联系,是对元素的一种很好的自然分类.我们可以利用元素的性质、它在周期表中的位置和它的原子结构三者之间的密切关系来指导我们对化学的学习研究. 过去,门捷列夫曾用元素周期律来预言未知元素并获得了证实.此后,人们在元素周期律和周期表的指导下,对元素的性质进行了系统的研究,对物质结构理论的发展起了一定的推动作用.不仅如此,元素周期律和周期表为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索. 元素周期律和周期表对于工农业生产也有一定的指导作用.由于在周期表中位置靠近的元素性质相近,这样就启发了人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质. 元素周期律的重要意义,还在于它从自然科学方面有利地论证了事物变化中量变引起质变的规律性. 元素周期律和周期表,揭示了元素之间的内在联系,反映了元素性质与它的原子结构的关系,在哲学、自然科学、生产实践各方面,都有重要意义. (1)在哲学方面,元素周期律揭示了元素原子核电荷数递增引起元素性质发生周期性变化的事实,从自然科学上有力地论证了事物变化的量变引起质变的规律性.元素周期 表是周期律的具体表现形式,它把元素纳入一个系统内,反映了元素间的内在联系,打破了曾经认为元素是互相孤立的形而上学观点.通过元素周期律和周期表的学 习,可以加深对物质世界对立统一规律的认识. (2)在 自然科学方面,周期表为发展物质结构理论提供了客观依据.原子的电子层结构与元素周期表有密切关系,周期表为发展过渡元素结构,镧系和锕系结构理论,甚至 为指导新元素的合成,预测新元素的结构和性质都提供了线索.元素周期律和周期表在自然科学的许多部门,首先是化学、物理学、生物学、地球化学等方面,都是 重要的工具. (3)在生产上的某些应用 由于在周期表中位置靠近的元素性质相似,这就启发人们在周期表中一定的区域内寻找新的物质.
文章评论