精彩问答

Q

元素周期表有何作用?元素周期表对于我们寻找未知元素有何指导意义?

A

  元素周期表揭示了元素性质随原子量递增而周期性变化的规律,阐明了元素之间的内在联系及元素的共性。因此,(1)可根据元素周期表推断未知元素的性质;例如:可根据F、Cl、Br的性质推知I和At的性质。(2)可利用元素周期律,比较不同元素之间性质的差异性,例如:其氧化物的酸碱性,氢化物的稳定性、原子或离子的氧化性、还原性、同类化合物的水溶性等等。(3)帮助理解自然现象,例如:氟具有很强的氧化性;铯具有很强的还原性等。特别地,元素周期表一直是新元素探索的一个指导性工具,即使在现代化学与物理学中,它仍然发挥着不可替代的作用,例如:超铀元素的发现。中国科学院长春应用化学研究所 卢宇源

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Q

为何说烟花的五颜六色是因为化学元素金属化合物的焰色反应?据说未来有可能会开发出更加绚丽多彩的纳米烟花和稀土烟花,纳米技术具有小尺度效应,纳米技术与火药化学如何相结合产生关联?

A

  化学上将某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应叫做焰色反应。究其根本,焰色反应是物理变化。金属元素原子在接受火焰提供的能量后,电子会从能量较低轨道跃迁到能量较高轨道,而能量较高轨道电子不稳定又会跃迁回低能量轨道,这时多余能量会以光的形式释放出来。不同元素原子结构不同,电子跃迁时能量变化也不同,因而会发出不同波长的光,在可见光区域,我们就会从火焰中观察到每种元素特征颜色。

  “烟花”主要成分是黑火药,其主要成分为硝酸钾、硫磺和木炭粉等。除此之外还会加入一些发光剂和发色剂。发光剂主要是金属镁或金属铝的粉末,他们燃烧时会发出白炽强光。发色剂通常是一些金属化合物,如氯化钠、氯化钾,重晶石,天青石等。含有不同金属阳离子的化合物,燃烧时呈现不同的颜色。附几种金属发生焰色反应呈现的颜色:锂离子-紫红色,钡离子-黄绿色,钙离子-砖红色,铷离子-紫色,钠离子-黄色,钾离子-浅紫色,锶离子-洋红色。
  与传统固体材料不同,纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等独特性质。目前已有纳米金属粉在火药中应用的研究,某些纳米金属粉对含能材料的分解具有催化作用。发展纳米材料在火药中的应用理论,对于提高火炸药的性能,开发新型含能材料有着十分重要意义。(邹晓新 吉林大学
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Q

我是一名初中生。我想知道课本后面的元素周期表中有几位是空的,现在已经发现了吗?(从第113号到第118号元素名称,都是打星号的。)

A

  113号到第118号元素已经发现,分别为NhFlMcLvTs以及Og;相应的中文名称为nǐ )、fū )、镆mòlì)、<石田>(tián)、 <气奥>(ào)。113-118号元素均为人造放射性元素。其中Nh是一种不稳定的超重元素,其原子核包含113个质子和173个中子,由日本理化研究所于2004年9月28日,通过加速第30号元素Zn原子,轰击第83号元素Bi原子得到;Fl是一种极易挥发的超重元素,在标准态下甚至呈气态,表现出类似惰性气体的特征,同时也展现金属性,于1998年12月在俄罗斯的杜布纳联合核研究所通过加速的Ca核轰击Pu合成;Mc 、Lv均属于弱金属之一,分别于2003年8月及2000年7月由杜布纳联合核研究所和劳伦斯利弗莫尔国家实验室联合组成的科学团队合成;Ts属于卤素之一,可能拥有类金属属性,该元素于2010年首次成功合成;Og是一种人工合成的稀有气体元素,但是理论计算预测其可能具有不同于其他稀有气体的高活性,由于相对论效应,该元素在标准态下可能为固体,其原子序数和原子量为所有已发现元素中最高的,是人类已合成的最重元素,于2002年被首次合成。(洪勋 中国科学技术大学

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Q

为什么有些人造元素要以科学家的名字命名?

A

  以科学家的名字来命名部分人造元素是为了纪念他们在相关领域的革命性成就。例如,1952年美国在太平洋恩尼威托克岛试验场试爆了一枚氢弹,对爆炸地点搜集的土壤分析后首次发现了99号和100号元素。1955年,用加速器制造99号元素的西博格团队建议将99号和100号元素分别用大科学家爱因斯坦和费米的名字来命名,即Einsteinium(锿)和Fermium(镄),以此纪念两位科学家在近代物理领域的卓越贡献。此外,以科学家命名的人造元素还包括以法籍波兰科学家居里夫人Marie Curie命名的96号元素(锔Cm);以俄国化学家门捷列夫Mendeleev命名的101号元素(钔 Md);以瑞典化学家诺贝尔Nobel命名的102号元素(锘 No);以美国核物理学家劳伦斯Lawrence命名的103号元素(铹 Lr);以美国核物理学家西博格Seaborg命名的106号元素(Sg)以及以俄罗斯物理学家尤里·奥加涅相Yuri Oganessian命名的118号元素(<气奥> Og)等。(洪勋 中国科学技术大学

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Q

元素的中文译名有什么规则吗?

A

  晚清时期,我国近代化学启蒙家徐寿在翻译《化学鉴原》的时候,遇到了化学元素名称的翻译的难题,经过摸索发明了一套化学元素的中文名称命名法--音译的命名方法,即按照其英文发音选取同音汉字,并配上金、石等表示特质的偏旁部首。这个成为化学元素中译早期的基本原则。

  自晚清起,化学元素名被翻译了好几次,而每一个版本的译名都不尽相同。1915年,北洋政府教育部颁布了《无机化学命名草案》,逐渐统一了中国教科书上的化学元素译名。1932年,编译馆制定了4项原则。中译取字有一定的系统,以谐声或会意为主、不重象形;便于读音、便于书写、笔画简单,同音字、不易识别的字、易与行文冲突的字,都应该避免;旧译名符合上述条件者,尽量采用;如果有两个以上译名,则依照上述各条,选择最佳者。另外,当元素的单质为气态时偏旁从气(例如:氧、氢);为液态时偏旁从水(例如:溴、汞);固态金属元素时偏旁从金(钠、铝);固态非金属元素时偏旁从石(碳、碘)。自此,化学元素的中文译名工作告一段落。(邹晓新 吉林大学

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