精彩问答

Q

稀土元素和微量元素的区别是什么?

A

  稀土元素是镧系的15个元素和同族的钇(Y)和钪(Sc)共17种元素的统称。因为瑞典科学家在提取这些元素时应用了稀土化合物,所以得名为稀土元素。而微量元素是相对于主要元素(大量元素)来定义的,它取决于研究对象。微量元素中的“微量”是相对于研究体系而言的,因研究对象不同而异,并没有统一认可的绝对量。例如人体中的微量元素通常指低于人体体重0.01%的矿物质元素;岩石中的微量元素则是基于地球化学行为定义的,包含稀土元素、铂族元素、过渡金属元素、高场强元素、低场强元素。

  余彦 中国科学技术大学;吴思 中国科学技术大学

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Q

焰色反应是不是所有金属元素都有?

A

  并不是所有的金属都有焰色反应。例如,做焰色反应时需要用到铂丝沾取含金属离子的液体,纯净的铂丝放在火焰上烧是无色的。焰色反应是指某些金属及其化合物的在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的物理现象。焰色反应的本质是金属原子中的电子在火焰中受热激发到高能级,但是由于较高能级轨道上的电子稳定性较低,很容易再跃迁回低能级轨道,这一能量便由辐射的形式散发。焰色反应的机理是原子内部电子在能级上发生跃迁所发射出来的可见光。不能发生焰色反应的金属可能是在灼烧的过程中发射出来的光不在可见光波段,或者灼烧所提供的能量足以使得金属原子内部电子在能级上的跃迁,所以只有部分的金属元素可以发生焰色反应。

  余彦 中国科学技术大学;吴思 中国科学技术大学

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Q

组成苯环的介于单双键之间的键究竟算单键还是双键?

A

  苯环中碳碳键是一种介于单键和双键之间的特殊的键,其既不是单纯的双键也不是单键。苯分子中π键电子云完全平均化,使苯环中每个碳碳键的键长和键能都是相等的。其化学性质也能证明,比如苯不能使溴水褪色,邻二取代物结构只有一种等等。

  刘超 中国科学院兰州化学物理研究所

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Q

如何判断元素的非金属性强弱?如何比较元素原子半径和离子半径大小?

A

  元素的非金属性即该元素的原子获得电子的能力,大多情况可以理解为元素的氧化性,但比氧化性的含义更为广泛。因此判断元素的非金属强弱通常可以比较其氧化性的强弱。元素的氧化能力越强,越容易得到电子,非金属性就越强。

  原子半径大小比较:同一主族元素,随着核电荷数增加,原子半径增大。同一周期中主族元素,随核电荷数递增,原子半径递减。但稀有气体元素的原子,其半径比与它相邻的卤素原子的原子半径大。

  离子半径大小比较:同一主族,核电荷数越大,离子半径越大,例如:Na+<K+,Cl-<Br-

  此外,质子数相同,电子数多,半径越大,例如:Na+<Na,F->F。同电子数,质子数多,半径反而小,例如:F->Na+>Mg2+>Al3+

  刘超 中国科学院兰州化学物理研究所

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Q

现在半衰期比较长的人造元素有哪些?

A

  43锝 Tc97——260万年,61钷 Pm145——18年,93镎 Np237——214万年,94钚 Pu244——7.6*10^7年,95镅 Am243——7370年,96锔 Cm247——1.54*10^7年,97锫 Bk247——1400年,98锎 Cf251——900年,99锿 Es254——276天,100镄 Fm257——82天。陈雨研究员 中国科学院上海硅酸盐研究所
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