[科普中國]-化學(xué)元素周期表：橫看周期，豎看族

“氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖……”在初識化學(xué)元素周期表時(shí)，你是否有過這樣的疑問：元素周期表應(yīng)該橫著看還是豎著看呢？橫著看和豎著看有什么區(qū)別呢？

首先從化學(xué)元素周期表的發(fā)明開始說起，這離不開化學(xué)家們的辛苦研究。1803年，英國化學(xué)家道爾頓在他的論文中提出了原子學(xué)說，首次提出原子量的概念。他認(rèn)為，不同的原子，不僅大小、形狀各異，并且具有不同的質(zhì)量——原子量。早在1789年出版的《化學(xué)大綱》中，法國化學(xué)家拉瓦錫就發(fā)表了歷史上第一張《元素表》。在這張表中，當(dāng)時(shí)已知的33種元素被分為了4類。此后，有多位化學(xué)家對元素的性質(zhì)和分類開展研究。1865年，英國化學(xué)家紐蘭茲在研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)元素按原子量遞增的順序排列起來時(shí)，每隔8個(gè)元素，元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)就會重復(fù)出現(xiàn)。他稱這一規(guī)律為“八音律”。至1869年門捷列夫在彼得堡俄羅斯物理化學(xué)學(xué)會會議上發(fā)表論文，提出他編了一份元素表，表內(nèi)依照原子量從小到大的順序排列，元素周期表正式出現(xiàn)。

元素周期表中每一種元素都有一個(gè)編號，這個(gè)編號稱為原子序數(shù)。原子的核外電子排布和性質(zhì)有明顯的規(guī)律性，是按原子序數(shù)遞增排列，將電子層數(shù)相同的元素放在同行，將最外層電子數(shù)相同的元素放在同一列。在元素周期表中，橫行稱周期，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，有第1、2、3、4、5、6、7周期，其中1、2、3稱為短周期，4、5、6稱為長周期，第7周期稱不完全周期。而縱行稱為族，16個(gè)族分為7個(gè)主族（IA～V II A），7個(gè)副族（IB～V II B），1個(gè)V III B族，1個(gè)零族。（II、III為羅馬數(shù)字）

同一周期從左到右，元素核外電子層數(shù)相同，最外層電子逐漸增多，失去電子能力減弱，獲得電子的能力在增強(qiáng)，金屬性在減弱，非金屬性隨之增強(qiáng)。同一主族的元素，其最外層電子數(shù)相同，從上到下，元素的核外電子層數(shù)依次增加，原子序數(shù)遞增，金屬性在增強(qiáng)，非金屬性減弱。

在元素周期表中，元素的位置能反映出元素的核外電子排布，可以對元素性質(zhì)進(jìn)行有效推斷。所以，無論是橫著看還是豎著看，都能夠根據(jù)其規(guī)律得出相應(yīng)元素性質(zhì)。

值得一提的是，隨著我們對元素規(guī)律認(rèn)知的日益深刻，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)元素周期表存在不少“怪異”之處，有人提出要對現(xiàn)在的元素周期表進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并且也已經(jīng)有了數(shù)百個(gè)版本的元素周期表。

隨著化學(xué)的不斷發(fā)展，新的化學(xué)元素會繼續(xù)填充元素周期表，未來的元素周期表會變成什么樣子呢？讓我們拭目以待。

本作品為“科普中國-科學(xué)原理一點(diǎn)通”原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載時(shí)務(wù)請注明出處。