假如化学元素也来进行一场阅兵式...

  • 日期:2017-08-04 09:00
  • 来源: 化学大师
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抗战胜利70周年大阅兵上,我军将士昂首阔步、雄姿英发的威武气势,令人久久难以忘怀。而笔者也不禁脑洞大开,突发奇想:假如化学元素也来进行一场阅兵式,将会是怎样的情景...

 

 

担任此次检阅仪式总指挥的,是俄国著名科学家门捷列夫"元帅"。正是他,经过多年辛勤研究,终于从原本杂乱无章的化学元素中寻找到线索,从而造就了如今元素大军整齐划一、充满规律的崭新面貌。

 

 

首先入场的是悬挂着元素周期表旗帜的领队机,驾驶它的是元素大军的排头兵:氢。他是最轻的元素,也是宇宙中含量最多的元素,具有极强的还原性,在高温下非常活泼,能和除稀有气体外的几乎所有元素生成化合物。在化工、能源、航天、医疗等领域发挥着重要作用。

 

紧接着走来的是由锂、钠、钾、铷、铯、钫等元素组成的IA族碱金属方队。他们的化学性质有着明显的同系行为:都是银白色的金属(铯略带金色光泽),密度小,熔点和沸点较低,标准状况下有很高的反应活性,能直接与很多非金属元素形成离子化合物,与水反应生成氢气,能还原许多盐类,化学性质都很活泼,每一种碱金属元素都是同周期元素中金属性最强的元素。

 

 

随后向我们走来的是ⅡA族碱土金属方队,包括铍、镁、钙、锶、钡、镭等元素。他们的离子是无色的,其盐类大多为白色固体,溶解度都比较小。碱土金属的氧化物熔点较高,溶于水呈较强碱性。他们的单质和化合物都有着较为广泛的用途。

 

现在走来的是由硼、铝、镓、铟、铊等元素组成的ⅢA族硼族元素方队,他们在自然界均有存在,其中铝是分布最广泛的金属元素。硼族元素都是亲氧元素,在自然界中大量以含氧化合物形式存在,为生产建设和日常生活提供举足轻重的作用。

 

接着走来的是ⅣA族碳族元素方队,包括碳、硅、锗、锡、铅等元素。它们最外层电子排布相似,都有4个价电子,呈现出一定的周期性:从上到下金属性依次增强,非金属性减弱、熔沸点降低,单质密度逐渐增大。在加热时都能跟氧反应,最高价氧化物对应水化物的酸性减弱,氢化物的稳定性减弱。碳族元素是形成化合物种类最多的元素,他们及其化合物,在能源、化工、医药等诸多方面都扮演着不可或缺的角色。

 

由氮、磷、砷、锑、铋等组成的ⅤA族氮族元素方队迈着整齐的步伐向我们走来。这一族元素的原子最外层都有5个电子。最高正价都是+5价。金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,若能形成气态氢化物,则它们均显-3价,气态氢化物化学式可用RH3表示。最高氧化物的化学式可用R2O5表示,其对应水化物的酸性逐渐减弱。在农业生产、工业建设、医疗卫生等各个领域,都有他们忙碌的身影。

 

紧随其后的是ⅥA族氧族元素方队,包含氧、硫、硒、碲、钋等,他们的熔点沸点依次递增。原子最外层有6个电子,反应中易得到2个电子,表现氧化性。该族元素能与大多数金属反应,均能与氢化合生成气态氢化物,氧化物对应的水化物为酸,都具有非金属性。氧族元素的用途极其广泛,是生产生活中一支必不可少的有生力量。

 

接下来的是ⅦA族卤族元素方队。包括了氟、氯、溴、碘、砹等元素。它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。正是由于这样的原因,他们被命名为卤族(英文卤素halogen源于希腊语halos(盐)和gennan(形成)两个词。中文里卤的原意是盐碱地的意思)。卤族元素的单质都是双原子分子,性质的改变很有规律:随着分子量的增大,卤素分子间的色散力逐渐增强,颜色变深,熔点、沸点、密度、原子体积也依次递增。卤素都有氧化性,其中氟单质的氧化性最强。卤族元素和金属元素构成大量无机盐,此外,在有机合成等领域也发挥着非常重要的作用。

 

紧随在主族元素部队之后登场的,是VIII族元素方队。他们在周期体系中位置的特殊性,是由于他们之间性质的类似和递变关系所决定的。虽然他们也存在着一般的垂直相似性(如铁、钌、锇)但水平相似性(如铁、钴、镍)则更为突出。因此,他们又被分成铁系元素和铂系元素两个支队。其中,铁系元素支队由铁、钴、镍组成,其熔沸点随原子序数的增加而降低,都具有金属光泽,都是铁磁性物质。铂系元素支队则由钌、铑、钯、锇、铱、铂等组成,除锇为蓝灰色外,其余都是银白色。由于在自然界中含量稀少、分布稀散,所以又被称为稀有元素。他们化学稳定性特别高,熔点高,具有很高的催化活性。是一支坚强之师、威武之师。

 


首先出场的是IB族铜副族元素方队,包括铜、银、金三个自然元素和一个人造元素。铜族金属密度大,熔点高,是优良导体,延展性很好,导电性和导热性在所有金属中是最好的。容易形成共价性化合物,易形成配合物。其化学性质不活泼,所以在自然界中有游离的单质存在。是为人熟知、应用广泛的中坚力量。

 

随后而来的是IIB族锌副族元素方队,包括锌、镉、汞等元素。锌族元素熔沸点低。单质在常温下很稳定。化学活泼性随着原子序数的增大而递减。在生产生活各方面有着不可替代的作用。

 

 

接着开来的是由钛、锆和铪等组成的ⅣB族钛副族元素方队。它们的最稳定氧化态是+4,它们的M(Ⅳ)化合物主要以共价键结合。他们有着很高的应用价值,特别是其中的钛金属,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。

 

 

随后开来的ⅥB族铬副族元素方队,由铬、钼、钨等元素组成。它们的最高氧化态为 +6,都具有d区元素多种氧化态的特征。它们的最高氧化态稳定性依次增强,而低氧化态的稳定性则相反。他们都具有耐高温、耐腐蚀的良好性能,被广泛用于冶金、军工等领域。

 

正在行进的ⅦB族锰副族元素方队,包括了锰、锝和铼等元素。他们的高氧化态依次趋向稳定。低氧化态则相反。其中,锰在冶金方面有着突出作用。而锝则是首个用人工方法制得的元素,标志着人造元素时代的到来。

 

 

 

 

 

本次检阅仪式圆满结束!

让我们共同祝愿元素的队伍不断发展壮大,

祝愿化学的明天更加绚烂辉煌!!!

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