精彩问答

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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Q

化学元素都是怎么被发现的?

A

  到目前为止,共有118种化学元素被发现,其中94种存在于自然界中。很多化学元素在古代就已经被发现,如常见的金、银、铜、铁、铅、汞、碳、硫、氧等,但是受到当时条件限制,人们对元素的认识只能停留在简单观察和主观推测层面。到了近代,由于科学实验的逐渐兴起,积累了相关的实验资料,才可以初步应用化学和物理等手段来探索新的元素。如英国科学家戴维发明了用电解提炼金属单质元素的方法,相继发现了钾、镁、钙、锶、钡等诸多金属元素;英国科学家卡文迪许发现金属锌或铁与盐酸或稀硫酸反应可以制备氢气从而发现了氢元素。随着人类科学技术的飞跃发展,现在已经可以通过人工方法制造元素。人造元素的关键是用某种元素的原子核去轰击另一种元素的原子核,当它的能量足以“击穿”原子核的外壳并熔合成新核时,质子数改变,新元素也就产生了。刘超 中国科学院兰州化学物理研究所

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