元素週期表的化學元素是怎么來的,元素週期表的化學元素是怎麼來的?

2022-11-24 03:45:03 字數 5059 閱讀 9845

1樓:路平說

地球無法產生新元素

我們地球上的元素都是先於地球形成之前就存在的。地球的核心溫度只有6000度,這個溫度不足以促發核聚變來產生新元素。因此,從某種角度上看,地球上元素的年紀都要比地球大得多。

那元素到底是咋來的呢?

這其實一個非常複雜的問題,我們需要一步步來說。

氫和氦的起源

我們現在知道,宇宙起源於138億年前的一場大**。

大**之後,宇宙中主要以光和熱的形式存在,起初的溫度非常非常高,還沒有實物粒子的存在。而光子自身的反粒子就是光子,在極其高溫(這裡是幾十億度,甚至是上百億度,這個溫度也被稱為閾值溫度)的環境下,高能的光子對撞就會產生實物粒子,比如:一對正負電子等。

在宇宙的早期,粒子逐漸形成,一直到宇宙大**之後的38萬年,宇宙的溫度降到3000度,原子結構得以形成。這時候主要的原子就是氫原子和氦原子,這兩個正好就是元素週期表最靠前的兩個元素,也相對容易形成。可能你要問了,為什麼沒有更高順位的元素?

其實並不是沒有,而是因為更高順位的不夠穩定,最後又裂變成了更穩定的氦元素。

所以,我們的宇宙最多的元素是氫,其次是氦,它們佔據了99%以上。而且它們也是年紀最大的元素,都達到了138億歲。

鐵之前的元素

後來,宇宙逐漸出現了恆星。恆星被稱為元素的煉丹爐。我們都知道恆星之所以會發光,是因為核聚變反應,會釋放出大量的光和熱。

就像上文說到的,宇宙最豐富的元素就是氫元素和氦元素。因此,恆星基本上都是這兩種元素構成的。有些天體可以成為恆星,而有些不能,他們的本質在於質量。

能夠成為恆星的最低門檻是太陽質量的7%~8%左右。只要邁過這個門檻,恆星就可以點亮自己,發生核聚變反應,我們可以把恆星看成是一個爐子,最開始的原料是氫原子核,爐渣就是氦原子核。也就是說,氫原子核通過核聚變反應生成了氦原子核。

當氫原子核被燒得差不多後,只要恆星的質量足夠大,就可以點燃氦原子核的核聚變反應,這時候的原料就是氦原子核,爐渣就是氧原子核和碳原子核。

而當氦原子核也被燒完後,只要恆星的質量足夠大,還可以繼續引發碳原子核和氧原子核的核聚變反應。

所以,你看這其實是沿著元素週期表從原子序數低,往原子序數高的方向發生核聚變。這會一直到核心生成鐵原子核。鐵原子核是最穩定的原子核,也是一個分界線。

在鐵元素之前的元素基本上是依靠恆星的核聚變反應,而鐵元素之後,情況就會完全不一樣的。

鐵之後的元素

想要讓鐵原子核發生核聚變反應需要大量的能量,這個反應是一個賠本的反應,輸入的能量要遠遠大於輸出的能量。但是一些大質量的天體還是可以做到這一點,在這個過程中,就發生超新星**,超新星**的過程就會產生大量的比鐵元素高的元素。

但是這種方式只是產生一部分鐵元素之後的元素。在超新星**的同時,恆星有可能會演化成中子星或者黑洞。

而科學家最近發現,許多原子序數大於鐵元素的元素,是依靠中子星的合併而生成的。其中,我們熟悉的金元素和銀元素,主要就是依靠這個方法製造出來的。

而我們知道,其實形成中子星非常不容易,更不要說,發生中子星的合併了,這也解釋了為什麼金和銀的含量非常少。

總結以上,就是各種元素的起源的主要內容。

地球上之所以會有這些元素,主要是因為,在地球形成之前,在太陽系附近曾經有上一代的恆星,這個恆星發生了超新星**,引發了太陽系附近長達2光年的分子云發生引力坍縮,形成了太陽,其他的邊角碎料形成如今的太陽系各個天體。而在形成地球的過程中,這些元素在引力的作用下聚合到了一起,這才使得地球上有非常豐富的元素。

事實上,科學家如今發現了100多種元素。但是在自然界中,人類目前只發現了92號元素,而剩餘的元素則是科學家利用各種方法進行合成的。因此,元素週期表的元素中,還有一部分實際上是人類合成出來的。

2樓:阿寶值班

元素的形成需要追溯到宇宙大爆發,因為存在大量的正負粒子,在磁場的作用下,結合成不同元素,廣泛分佈於大自然中,在人類的活動中,逐漸被發現。

元素週期表是怎麼來的?

3樓:願你三冬暖吖

拉瓦錫將自然界的物質分解成基本元素,並且對元素的性質進行了一系列的檢驗。

最後,拉瓦錫提出了歷史上第一個化學元素表。

不過要注意的是,這時候還不是化學元素週期表。因為這張表並沒有體現出週期性。到了2023年,德國化學家德貝萊那提出了「三素組學說」。

在他的時代,人類一共發現了54中元素,在這些元素中,德貝萊那發現:

鋰和鉀的原子量的平均數與鈉的原子量非常接近;同樣的事情也發生在鈣,鍶,鋇、硫,硒,碲,以及氯,溴,碘之間。

也就是說,他發現了元素的排列是有規律可循的。

英國紐蘭茲受到了德貝萊那「三素組學說」的啟發,同時結合對於**音階的特點,把當時已知的61種元素按照相對原子質量遞增的順序排列,他發現每隔7種元素,就會出現性質類似的元素。因此,這也被稱為元素八音律。於是,就有了「元素八音律」週期表。

他把自己的發現寫成**發了出去,結果被拒稿了,還被人當成了笑話。

除了紐蘭茲的「元素八音律」週期表,其實當時還有尚庫爾圖瓦斯的「螺旋圖」,以及邁爾的「六元素表」。但是,都沒有能夠很好地解決元素排列的問題。

門捷列夫的元素週期表

2023年3月,門捷列夫在大量工作的基礎之上,發表了一篇名為《元素性質與原子量的關係》的**,提出了元素週期律,並且發表了他的第一張元素週期表,這當中涵蓋了當時已經發現的63種元素。不過表中有67個位置,這就意味著有4個空位只有原子量但是還沒有發現元素,這是門捷列夫假設這四個元素存在的,並且**了它們的性質。同時,他還對銦、碲、金、鉍四種元素的原子量提出了質疑,並且提出他認為的正確的結果。

隨著對元素週期律的進一步研究,在2023年12月,他發表了他的第二個元素週期表。這張表比第一張更加系統。而這張化學元素週期表也獲得了後來科學界的認可。

那為什麼是門捷列夫成功了呢?

這主要是因為門捷列夫堅持不懈地收集和掌握了海量的元素資料,這個工作持續了近20年。並且試圖在海量的資料當中去尋找規律。他大概總結出了三個規律:

元素週期性上升為普遍的規律;元素週期性的核心特徵是:漸變;某些元素特質的變化既不符合週期性,也不符合門捷列夫估算的變化幅度,這時候就要遵照事實。

那門捷列夫的週期律有多厲害呢?

我們來舉個例子,當時有個科學家發現了「鎵」這個元素,並且公佈了他的測算結果。門捷列夫看到後,第一時間給這位科學家寫了一封信,信上的大意是:

你發現的新元素恰好就是我**存在的四個元素之一。不過,你的**裡有個氧化物密度的資料跟我**的不一樣,肯定是你錯了。

一開始這個科學家並沒有當一回事,但出於尊重,還是重新做了一遍,結果真的和門捷列夫所**的資料一模一樣。這也成了門捷列夫的成名之戰,一下子轟動了整個歐洲。

我們知道牛頓,愛因斯坦是物理學家最頂尖的存在,他們的厲害之處在於以一己之力完成了偉大的理論,而更重要的是這個理論可以精準的**。而門捷列夫在化學中的地位就如同牛頓,愛因斯坦在物理學中的地位。他的元素週期律不僅能夠很好對已經的元素進行排序,並且還能夠**未知元素的存在。

諾貝獎的「失誤」,化學界的遺憾

照理說,門捷列夫如此大的成就,拿到諾貝爾獎是不成問題的。實際上,他也確實被提名過,分別是2023年、2023年、2023年。

前兩年沒有獲獎,據說是因為門捷列夫早年得罪了瑞士化學家阿累尼烏斯,門捷列夫對阿累尼烏斯的溶解理論頗有批評。而阿累尼烏斯對諾貝爾獎組委會的評委們有很大的影響力,所以在他的影響下,沒有把獎授予門捷列夫。

而2023年,門捷列夫遇到了一個特別強勁的對手,那就是法國化學家莫瓦桑,他的成就是製造出了單質氟,製備單質氟可以說是化學史上的一段流血的奮鬥史,經歷了多年,多位化學家才最終成功。除了製造單質氟,當時莫瓦桑還製備了金剛石,這也是他獲獎呼聲最高的一個原因。於是,在2023年,諾貝爾獎委員會把諾貝爾獎頒給了莫瓦桑,主要是基於他對製備單質氟的功績。

但是在獲獎致辭中,莫瓦桑還是把自己製備金剛石的事情大談特談,因為他也覺得自己能獲獎主要和製備金剛石有關。可他自己不知道,實際上他的辦法並不能製備金剛石,只是他的學生對於他的固執煩透了,於是偷偷地在實驗中放入了金剛石,使得莫瓦桑誤以為自己真的成功了。這件事情最後也被揭露了,好在諾貝獎委員會當時比較保守並沒有把獲獎的理由寫上「製備金剛石」,否則將會成為諾貝獎史上的一大丑聞。

但這也使得門捷列夫錯過了最後一次獲獎機會。2023年2月,門捷列夫因為心肌梗塞與世長辭。後來,每當人們說起諾獎的「錯頒」,就很容易會想到門捷列夫。

他沒有得諾貝爾化學獎就如同愛因斯坦沒得到諾貝爾物理學獎讓人感到不可思議。

雖然門捷列夫與世長辭,但是他的元素週期律將隨著人類文明的發展永存。對於整個化學界來說,這張元素週期表就好比武林人士的武林祕籍,如果沒搞懂,都不好意思出去跟別人說自己是化學家。而化學元素週期律的本質,其實揭示的是物質的內在聯絡。

後來,偉大的物理學家泡利,將從物理學家的角度出去,重新對元素週期律的本質進行詮釋。

門捷列夫是怎樣發現元素週期表的?

4樓:諨媗伝逶

有一個故事。

2023年,家境困頓的門捷列夫藉著微薄的助學金開始了他的大學生活,後來成了彼得堡大學的教授. 幸運的是,門捷列夫生活在化學界探索元素規律的卓絕時期.當時,各國化學家都在探索已知的幾十種元素的內在聯絡規律.

2023年,英國化學家紐蘭茲把當時已知的元素按原子量大小的順序進行排列,發現無論從哪一個元素算起,每到第八個元素就和第一個元素的性質相近.這很像**上的八度音迴圈,因此,他乾脆把元素的這種週期性叫做「八音律」,並據此畫出了標示元素關係的「八音律」表.

顯然,紐蘭茲已經下意識地摸到了「真理女神」的裙角,差點就揭示元素週期律了.不過,條件限制了他作進一步的探索,因為當時原子量的測定值有錯誤,而且他也沒有考慮到還有尚未發現的元素,只是機械地按當時的原子量大小將元素排列起來,所以他沒能揭示出元素之間的內在規律.

可見,任何科學真理的發現,都不會是一帆風順的,都會受到阻力,有些阻力甚至是人為的.當年,紐蘭茲的「八音律」在英國化學學會上受到了嘲弄,主持人以不無譏諷的口吻問道:「你為什麼不按元素的字母順序排列?

」門捷列夫顧不了這麼多,他以驚人的洞察力投入了艱苦的探索.直到2023年,他將當時已知的仍種元素的主要性質和原子量,寫在一張張小卡片上,進行反覆排列比較,才最後發現了元素週期規律,並依此制定了元素週期表.

門捷列夫的元素週期律宣稱:把元素按原子量的大小排列起來,在物質上會出現明顯的週期性;原子量的大小決定元素的性質;可根據元素週期律修正已知元素的原子量.

門捷列夫元素週期表被後來一個個發現新元素的實驗證實,反過來,元素週期表又指導化學家們有計劃、有目的地尋找新的化學元素.至此,人們對元素的認識跨過漫長的探索歷程,終於進入了自由王國.

元素週期表,化學元素週期表怎麼讀?

你是要前二十個還是多少?全部的話好像有些長。先給你前三十吧。氫qing 氦hai 鋰li 鈹pi 硼peng 碳tan 氮dan 氧yang 氟fu 氖nai 鈉na 鎂mei 鋁lv 矽gui 磷lin 硫liu 氯lv 氬ya 鉀jia 鈣gai 鈧kang 鈦tai 釩fan 鉻ge 錳men...

化學週期表怎麼背,化學元素週期表主族元素怎麼背快

這種應該是最好的了 好記中 但是我是照著表背的 後悔沒發現 也許這種看上去有點那個 不過熟了後都一樣 都下了肚子了 呵呵 化合價 一價請驢腳拿銀,一價氫氯鉀鈉銀 二價羊蓋美背心。二價氧鈣鎂鋇鋅 一價鉀鈉氫氯銀二價氧鈣鋇鎂鋅 三鋁四矽五價磷二三鐵 二四碳 一至五價都有氮銅汞二價最常見 正一銅氫鉀鈉銀正...

化學的元素週期表,化學元素週期表的前25個是什麼?

第一週期 氫 氦 侵害 第二週期 鋰 鈹 硼 碳 氮 氧 氟 氖 鯉皮捧碳 蛋養福奶 第三週期 鈉 鎂 鋁 矽 磷 硫 氯 氬 那美女桂林留綠牙 那美女鬼 流露綠牙 第四周期 鉀 鈣 鈧 鈦 釩 鉻 錳 嫁改康太反革命鐵 鈷 鎳 銅 鋅 鎵 鍺 鐵姑捏痛新嫁者砷 硒 溴 氪 生氣 休克 第五週期 銣...