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[推薦]化學(xué)元素詳細(xì)品析(上篇,元素序號1-35)2007-04-0718:29:251分類:常識I標(biāo)

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[推薦]化學(xué)元素詳細(xì)品析(上篇,元素序號1-35)

大家對化學(xué)元素周期表應(yīng)該不會陌生吧,但是我們對這些化學(xué)元素中的奧秘又知道多少呢?

如果你對他們還不是太了解,不用著急,馬上就為你介紹一下他們……(希望這資料對能為

大家的學(xué)習(xí)生活工作帶來幫助,有些元素漏掉了,但都無關(guān)緊要,請諒解)

元素序號:1

元素符號:H

元素名稱:氫

元素原子量:1.008

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:卡文迪許發(fā)現(xiàn)年代:1766年

發(fā)現(xiàn)過程:

從金屬與酸作用所得的氣體中發(fā)現(xiàn)氫。

元素描述:

氫有三種同位素:1H(氣)、2H(笊,也叫重氫)、3H(僦,也叫超重氫),其中1H在自然

界的豐度為99.985%。氫的單質(zhì)在通常情況下為無色、無味的氣體。氫氣是最輕的氣體,微

溶于水(0℃時,每體積水溶解0.0214體積氫氣;20攝氏度時,溶解0.018體積;50攝氏度

溶解0.016體積)。能在空氣中燃燒,生成水,并放出大量熱。當(dāng)空氣中含有一定量的(體

積百分?jǐn)?shù)為4.1-75%)氧氣時,點火發(fā)生爆炸。氫氣燃燒的唯一產(chǎn)物是水,對環(huán)境沒有污染,

所以氫能源的研究和利用日益受到人們的重視。

元素來源:

(1)電解法,可以大量產(chǎn)生純度高的氫氣;(2)天然氣、石油氣或焦碳與水反應(yīng)的方法,

是廉價生產(chǎn)氫氣的一種途徑:(3)離子型金屬化合物與水反應(yīng)的方法,用于軍事、氣象方面

供探空氣球使用;(4)以過渡金屬絡(luò)合物為催化劑,利用太陽能分解水制取氫氣的方法,是

充分利用太陽發(fā)展氫能源的一個新方向。此外,在實驗室里,常用活潑金屬跟酸的反應(yīng),少

量制取級氣。

元素用途:

氫氣或氫、氫混合氣可以用來填充氣球。氫大量被用來合成氨。氫氣還能與一些金屬化合,

生成氫化物L(fēng)iH、NaH、CaH2、BaH2等。氫也用于石油提煉工序中,如加氫裂化和氫處理

脫硫;還用于植物油的催化加氫;加氫也用于制造有機(jī)化學(xué)藥品。用氫氣做還原劑,可使三

氧化鋁還原為金屬鴇。氫氣能被某些過渡金屬或其合金吸附。這種吸附作用是可逆的,在加

熱或減壓的條件下,被吸附的氫氣可以釋放出來,因而,這是解決氫能源所面臨的儲氫問題

的重要途徑。氫也大量用于空間技術(shù)。氫和氧或氟在一起,既能用作火箭燃料,也能用作核

動力火箭推進(jìn)劑。

元素輔助資料:

氫和氧同氮一樣,廣泛分布在自然界中。氫的發(fā)現(xiàn)比較晚。這主要是因為在化學(xué)科學(xué)實驗興

起以前,人們的智慧被一種虛假的概念所束縛,好象任何氣體既不能單獨存在,也不能收集,

更不能稱量。

1766年,英國化學(xué)家卡文迪許發(fā)表了關(guān)于“可燃性空氣”的專門論述。其中,描述了多種

制取“可燃性空氣”的方法,并提供了“可燃性空氣”的比重比空氣輕7倍。1770年,法

國化學(xué)家教授萊默里認(rèn)識到鐵屑可以與稀硫酸和鹽酸作用制得“可燃性空氣”。另外還有法

國化學(xué)家馬凱以及拉瓦錫都比較深入的研究了“可燃性空氣”。拉瓦錫通過實驗確定了“可

燃性空氣”與水之間的關(guān)系,拉瓦錫給予了它新的名稱hydrogene。這里的“hydro”是希臘

文中“水”,“gene”是“產(chǎn)生”、“源”,綴合起來就是“水之源二它的拉丁名稱hydrogenium

和元素符號H由此而來。

氫的同位素分別被命名為1H是protium(M)>2H是deuterium(笊),3H是tritium(M)?

元素序號:2

元素符號:He

元素名稱:氫

元素原子量:4.003

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:楊森發(fā)現(xiàn)年代:1868年

發(fā)現(xiàn)過程:

1868年,法國的楊森,最初從日冕光譜內(nèi)發(fā)現(xiàn)太陽中有新元素,即氧。

元素描述:

是惰性元素之一。其單質(zhì)氫氣,分子式為He,是一種稀有氣體,無色、無臭、無味。它在

水中的溶解度是已知氣體中最小的,也是除氫氣以外密度最小的氣體。密度0.17847克/升,

熔點-272.2C(26個大氣壓)。沸點-268.9C。它是最難液化的一種氣體,其臨界溫度為

-2679C。臨界壓力為2.25大氣壓。當(dāng)液化后溫度降到-270.98℃以下時,具有表面張力很小,

導(dǎo)熱性很強(qiáng),粘性很強(qiáng)的特性。液體氨可以用來得到接近絕對零度(-273.15℃)的低溫。

化學(xué)性質(zhì)十分不活潑,既不能燃燒,也不能助燃。

元素來源:

氨是放射性元素分裂的產(chǎn)物,a質(zhì)點就是氨的原子核。在工業(yè)中可由還氫達(dá)7%的天然氣中

提取。也可由液態(tài)空氣中用分鐳法從氫覆混合氣體中制得。

元素用途:

用它填充電子管、氣球、溫度計和潛水服等。也用于原子核反應(yīng)堆和加速器、冶煉、和焊接

時的保護(hù)氣體。

元素輔助資料:

1868年8月18日,法國天文學(xué)家詹森赴印度觀察日全食,利用分光鏡觀察日珥,從黑色月

盤背面如出的紅色火焰,看見有彩色的彩條,是太陽噴射出來的幟熱其他的光譜。他發(fā)現(xiàn)一

條黃色譜線,接近鈉光譜總的D1和D2線。日蝕后,他同樣在太陽光譜中觀察到這條黃線,

稱為D3線。1868年10月20日,英國天文學(xué)家洛克耶也發(fā)現(xiàn)了這樣的一條黃線。

經(jīng)過進(jìn)一步研究,認(rèn)識到是一條不屬于任何已知元素的新線,是因一種新的元素產(chǎn)生的,把

這個新元素命名為helium,來自希臘文helios(太陽),元素符號定為He。這是第一個在地

球以外,在宇宙中發(fā)現(xiàn)的元素。為了紀(jì)念這件事,當(dāng)時鑄造一塊金質(zhì)紀(jì)念牌,一面雕刻著駕

著四匹馬戰(zhàn)車的傳說中的太陽神阿波羅(Apollo)像,另一面雕刻著詹森和洛克耶的頭像,

下面寫著:1868年8月18日太陽突出物分析。

過了20多年后,萊姆塞在研究竊鈾礦時發(fā)現(xiàn)了一種神秘的氣體。由于他研究了這種氣體的

光譜,發(fā)現(xiàn)可能是詹森和洛克耶發(fā)現(xiàn)的那條黃線D3線。但由于他沒有儀器測定譜線在光譜

中的位置,他只有求助于當(dāng)時最優(yōu)秀的光譜學(xué)家之一的倫敦物理學(xué)家克魯克斯??唆斂怂棺C

明了,這種氣體就是氮。這樣氮在地球上也被發(fā)現(xiàn)了。

元素序號:3

元素符號:Li

元素名稱:鋰

元素原子量:6.941

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:阿爾費德森發(fā)現(xiàn)年代:1817年

發(fā)現(xiàn)過程:

從金屬與酸作用所得的氣體中發(fā)現(xiàn)氫。1817年,瑞典的阿爾費德森,最先在分析透鋰長石

時發(fā)現(xiàn)了鋰。

元素描述:

銀白色的金屬。密度0.534克/厘米3。熔點180.54℃?沸點1317℃?是最輕的金屬??膳c大

量無機(jī)試劑和有機(jī)試劑發(fā)生反應(yīng)。與水的反應(yīng)非常劇烈。在500℃左右容易與氫發(fā)生反應(yīng),

是唯一能生成穩(wěn)定得足以熔融而不分解的氫化物的堿金屬,電離能5.392電子伏特,與氧、

氮、硫等均能化合,是唯一的與氮在室溫下反應(yīng),生成氮化鋰(Li3N)的堿金屬。由于易

受氧化而變暗,故應(yīng)存放于液體石蠟中。

元素來源:

在自然界中,主要以鋰輝石和鋰云母及磷鋁石礦德形式存在。由電解熔融德氯化鋰而制得。

元素用途:

將質(zhì)量數(shù)為6的同位素(6Li)放于原子反應(yīng)堆中,用中子照射,可以得到簡;。旅能用來進(jìn)

行熱核反應(yīng),有著重要的用途。鋰主要以硬脂酸鋰的形式用作潤滑脂的增稠劑。這種潤滑劑

兼有高抗水性、耐高溫和良好的低溫性能。鋰化物用于陶瓷制品中,以起到助溶劑的作用。

在冶金工業(yè)中也用來作脫氧劑或脫氯劑,以及鉛基軸承合金。鋰也是鍍、鎂、鋁輕質(zhì)合金的

重要成分。

元素輔助資料:

鋰是繼鉀和鈉后發(fā)現(xiàn)的又一堿金元素。發(fā)現(xiàn)它的是瑞典化學(xué)家貝齊里烏斯的學(xué)生阿爾費特

森。1817年,他在分析透鋰長石時,最終發(fā)現(xiàn)一種新金屬,貝齊里烏斯將這一新金屬命名

為lithium,元素符號定為Li。該詞來自希臘文lithos(石頭)。

鋰發(fā)現(xiàn)的第二年,得到法國化學(xué)家伏克蘭重新分析肯定。

鋰在地殼中的含量比鉀和鈉少的多,它的化合物不多見,是它比鉀和鈉發(fā)現(xiàn)的晚的必然因素。

元素序號:4

元素符號:Be

元素名稱:被

元素原子量:9.012

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:沃克蘭發(fā)現(xiàn)年代:1798年

發(fā)現(xiàn)過程:

1978年,法國的沃克蘭,在研究綠柱石時發(fā)現(xiàn)了鍍。在自然界中存在于綠柱石礦中。

元素描述:

一種稀有金屬,是最輕的結(jié)構(gòu)金屬之一。電離能9.322電子伏特。呈灰白色,質(zhì)堅硬。密度

1.85克/厘米3。熔點1278土5℃。沸點2970C。化合價為2。和鋰一樣,也形成保護(hù)性氧化

層,故在空氣中即使紅熱時也很穩(wěn)定。不溶于冷水,微溶于熱水,可溶于稀鹽酸,稀硫酸和

氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬被對于無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下,也有明顯的抗腐蝕

性。被可以形成聚合物以及具有顯著熱穩(wěn)定性的一類共價化合物。

元素來源:

在自然界中存在于綠柱石礦中??捎呻娊馊廴诘穆然兓驓溲趸兌频?。

元素用途:

金屬鉞對液體金屬的抗腐蝕性,對設(shè)計核反應(yīng)堆的熱交換器是重要的。與通用的綜合劑乙二

胺四乙酸(EDTA)的反應(yīng)并不強(qiáng),這在分析上是很重要的。被可以形成聚合物以及具有顯

著熱穩(wěn)定性的一類共價化合物。鍍用來制造飛機(jī)上用的合金、倫琴射線管、鍍鋁合金、青銅。

也用作原子反應(yīng)堆中的減速劑和反射劑。高純度的皺又是快速中子的重要來源。

元素輔助資料:

含被的礦石有許多透明的、色彩美麗的變種,自古以來是最名貴的寶石。在我國古代文獻(xiàn)中

記載著這些寶石,如貓精,或稱貓精石、貓兒眼、貓眼石,也就是我們現(xiàn)在稱的金綠玉。這

些含被的礦石基本上都是綠柱石(beryl)(3BeO-A12O3-6SiO2)的變種。

克拉普羅特曾經(jīng)分析過秘魯出產(chǎn)的綠玉石,但他卻沒能發(fā)現(xiàn)鍍。柏格曼也曾分析過綠玉石,

結(jié)論是一種鋁和鈣的硅酸鹽。18世紀(jì)末,化學(xué)家沃克蘭應(yīng)法國礦物學(xué)家阿羽伊的請求對金

綠石和綠柱石進(jìn)行了化學(xué)分析。沃克蘭發(fā)現(xiàn)兩者的化學(xué)成分完全相同,并發(fā)現(xiàn)其中含有一種

新元素,稱它為glucinium,元素符號定為G1。這一名稱來自希臘文glykys,是“甜”的意

思,因為它的鹽有甜味。沃克蘭在1798年2月15日在法國科學(xué)院宣讀了他發(fā)現(xiàn)新元素的論

文。由于鈕的鹽類也有甜味,因此glucinium改為beryllium(鉞),元素符號為Be。這一詞

來自綠柱石。

鍍和它的化合物有毒,當(dāng)吸入時,會引起呼吸器官的疾病。鍍是一種銀白色有光澤比較軟的

金屬,比重比輕得出名的鋁還小一半。它和銅以及鎂可以制成輕的合金,這種合金已經(jīng)應(yīng)用

在飛機(jī)制造中了。

元素序號:5

元素符號:B

元素名稱:硼

元素原子量:10.81

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:戴維、蓋呂薩克、泰納發(fā)現(xiàn)年代:1808年

發(fā)現(xiàn)過程:

1808年,英國的戴維和法國的蓋呂薩克、泰納,用鉀還原硼酸而制得硼。

元素描述:

它是最外層少于4個電子的僅有的非金屬元素。其單質(zhì)有無定形和結(jié)晶形兩種。前者呈棕黑

色到黑色的粉末。后者呈烏黑色到銀灰色,并有金屬光澤。硬度與金剛石相近。無定形的硼

密度2.3克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度2.31克/厘米3,熔點2300℃,沸點2550℃,

化合價3。在室溫下無定形硼在空氣中緩慢氧化,在800℃左右能自燃。硼與鹽酸或氫氟酸,

即使長期煮沸,也不起作用。它能被熱濃硝酸和重鈉酸鈉與硫酸的混合物緩慢侵蝕和氧化。

過氧化氫和過硫酸鎮(zhèn)也能緩慢氧化結(jié)晶硼。上述試劑與無定形硼作用激烈。與堿金屬碳酸鹽

和氫氧化物混合物共熔時.,所有各種形態(tài)的硼都被完全氧化。氯、浪、氟與硼作用而形成相

應(yīng)的鹵化硼。約在600℃硼與硫激烈反應(yīng)形成一種硫化硼的混合物。硼在氮或氨氣中加熱到

1000℃以上則形成氮化硼,溫度在1800-2000℃是硼和氫仍不發(fā)生反應(yīng),硼和硅在2000℃以

上反應(yīng)生成硼化硅。在高溫時硼能與許多金屬和金屬氧化物反應(yīng),生成金屬硼化物。

元素來源:

制備方法有:硼的氧化物用活潑金屬熱還原;用氫還原硼的鹵化物;用碳熱還硼砂;電解熔

融硼酸鹽或其他含硼化合物:熱分解硼的氫化合物上述方法所得初產(chǎn)品均應(yīng)真空除氣或控制

鹵化,才可制得高純度的硼。

元素用途:

由于硼在高溫時特別活潑,因此被用來作冶金除氣劑、鍛鐵的熱處理、增加合金鋼高溫強(qiáng)固

性,硼還用于原子反應(yīng)堆和高溫技術(shù)中。棒狀和條狀硼鋼在原子反應(yīng)堆中廣泛用作控制棒。

由于硼具有低密度、高強(qiáng)度和高熔點的性質(zhì),可用來制作導(dǎo)彈的火箭中所用的某些結(jié)構(gòu)材料。

硼的化合物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、玻璃工業(yè)等方面用途很廣。

元素輔助資料:

天然含硼的化合物硼砂(Na2B4O7-10H2O)早為古代醫(yī)藥學(xué)家所知悉。我國西藏是世界上

盛產(chǎn)硼砂的地方。

1702年法國醫(yī)生霍姆貝格首先從硼砂制得硼酸,稱為salsedativum,即鎮(zhèn)靜鹽。1741年法國

化學(xué)家帕特指出,硼砂與硫酸作用除生成硼酸外,還得到硫酸鈉。1789年拉瓦錫把硼酸基

列入元素表。1808年英國化學(xué)家戴維和法國化學(xué)家蓋呂薩克、泰納各自獲得單質(zhì)硼。硼的

拉丁名稱為boracium,元素符號為B。這一詞來自borax(硼砂)。

元素序號:6

元素符號:C

元素名稱:碳

元素原子量:12.01

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:發(fā)現(xiàn)年代:

發(fā)現(xiàn)過程:

在古代碳就被發(fā)現(xiàn)。

元素描述:

碳可以形成數(shù)量極多的碳和化合物,它的同素異形體由結(jié)晶形的石墨、金剛石和屋定形碳(微

晶形碳)。是動植物的重要元素之一,單質(zhì)碳是一種相當(dāng)惰性的物質(zhì)。電離勢11.260電子伏

特。不溶于水、稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑。加熱時,可以與氧生成一氧化碳或二氧化碳。熱的

氧化劑如硝酸和硝酸鉀,與碳作用,可得到苯六(竣)酸。高溫時,許多金屬和碳能發(fā)生作

用,生成金屬碳化物,鹵素種只有氟能與單質(zhì)碳作用,碳是鋼鐵和某些其他合金中的重要組

成部分。

元素來源:

在天然氣和石油中,碳以經(jīng)類化合物存在,在大氣中以CO2形式出現(xiàn),巖石礦物中以碳酸

巖如石灰石(CaCO3)和孔雀石[CuCO3?Cu(OH)2]等存在。

元素用途:

是化工,冶金工業(yè)方面的重要的原料。

元素輔助資料:

碳是自然界中分布相當(dāng)廣泛的元素之一。自然界中以游離狀態(tài)存在的碳有金剛石、石墨和煤,

各種形態(tài)的煤在自然界中分布很廣。煤中含碳達(dá)99%o碳的化合物更是多種多樣,從空氣

中的二氧化碳和巖石、土壤中的各種碳酸鹽,到動植物組織中成千上萬中的有機(jī)化合物。人

們還可以輕易地取得碳的一些游離狀態(tài)的產(chǎn)物,如木炭、黑碳、碳黑等等。這就決定了碳在

人類有史以前很早很早就被發(fā)現(xiàn)和利用了。

由石器時代進(jìn)入青銅時代的時期中,木炭不僅被人們用作燃料,而且還被用作還原劑(參見

銅元素)。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展,人們尋找比木炭更廉價的燃料和還原劑。這樣,人們找到

了煤。英國到13世紀(jì)才建礦采煤,比我國晚了有一千多年。而歐洲在18世紀(jì)初才知煉焦,

這也比我國晚約一個世紀(jì)。

碳的同素異形體石墨在我國古代文獻(xiàn)也是煤的別名。它在16世紀(jì)間被歐洲人發(fā)現(xiàn),曾被誤

認(rèn)為是含鉛的物質(zhì),而被稱為“繪畫的鉛”,直到1779年,瑞典化學(xué)家舍勒指出將石墨于硝

酸鉀共溶后產(chǎn)生二氧化碳?xì)?,確定它是一種礦物木炭。碳的另一種同素異形體金剛石,在古

代印度的著述中常常提到。這是印度出產(chǎn)金剛石的緣故。南美洲巴西和非洲南非也先后發(fā)現(xiàn)

金剛石。早在1722年,法國化學(xué)家拉瓦錫進(jìn)行了燃燒金剛石的實驗,把金剛石放置在玻璃

鐘罩內(nèi),用取火鏡把日光聚焦在金剛石上,使金剛石燃燒,得到無色的氣體,將該氣體通入

澄清的熟石灰中,得到白色碳酸鈣沉淀,正如燃燒木炭所得到的結(jié)果一樣。他做出結(jié)論:在

金剛石和木炭中含有相同的“基礎(chǔ)”,命名為carbone(發(fā)文,英文在1789年間采用,去掉

詞尾E,稱為carbon)。這一詞來自拉丁文CARBO(煤,木炭),我們稱為碳。碳的拉丁名

稱carbonium也由此而來,它的元素符號C就是采用它的拉丁名稱的第一個字母。正是拉瓦

錫,首先把碳列入1789年發(fā)表的化學(xué)元素表中。

=====元素序號:7

元素序號:7元素符號:N

元素名稱:氮

元素原子量:14.01

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:丹尼爾?盧瑟福發(fā)現(xiàn)年代:1772年

發(fā)現(xiàn)過程:

1772年,英國的丹尼爾?盧瑟福,從磷和空氣作用后剩下的氣體中發(fā)現(xiàn)了氮,在動植物體

中的蛋白質(zhì)內(nèi)含有氮。土壤中有硝酸鹽,例如KNO3。重要的礦物有硝石和智利硝石等。

元素描述:

無臭、無味、無色氣體。密度1.2506克/升(氣),0.8081克/立方厘米(液)。熔點-209.86C,

沸點-195.8℃?;蟽r1、3和5。電離能14.543電子伏特。元素氮在常溫下對大多數(shù)普通

物質(zhì)的反應(yīng)性都是低的,在高溫下,分子氮(N2)與格、硅、鈦、鋁、硼、鉞、鋼,鋸、

鈣等(但不與其它堿金屬)形成氮化物;與氧形成NO,在適當(dāng)高的溫度和壓力下,并有催

化劑存在,與氫反應(yīng)成氨;當(dāng)超過1800℃,氮、碳與氫化合物形成氟化氫。放電時,氮氣

能與氧氣直接化合,生成NO。

元素來源:

工業(yè)上采用蒸發(fā)液態(tài)空氣方法來大規(guī)模制取氮。用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑從空氣中除去氧,二氧化

碳和水蒸氣就可制得。

元素用途:

用于制取硝酸,合成氨,氟氫化鈣,氟化物等,以及填充燈泡。也可以用它來代替惰性氣體,

以作焊接金屬的保護(hù)氣。另外,在保存糧食、水果等農(nóng)副產(chǎn)品方面,氮也有大量用處。

元素輔助資料?:

氮氣是空氣的主要組成部分。氧是所有元素在地殼中含量很大的。但由于氮氣是在平常狀態(tài)

下以氣體狀況存在,和可接觸到的、可見的固體、液體不同,使人們單純用直覺觀察,是不

能認(rèn)清它的。

1772年,英國科學(xué)家卡文迪許曾經(jīng)分離出氮氣,把它稱為“窒息的空氣”。在同一年,普利

斯特里將鐵與硝酸作用,得到“硝酸空氣"(一氧化氮氣)。接著這種“硝酸空氣”與空氣中

氧氣化合,形成棕色的二氧化氮氣,可用堿液吸收。他發(fā)現(xiàn)空氣體積減少五分之一,而剩余

的五分之四是比空氣輕的氣體,既不支持物質(zhì)燃燒,也不能維持動物生命。此外舍勒也發(fā)現(xiàn)

了氮氣,但他們都沒有及時公布他們發(fā)現(xiàn)的結(jié)論。因此,在現(xiàn)在一般化學(xué)文獻(xiàn)中,都認(rèn)為氮

在歐洲首先由英國醫(yī)生、植物學(xué)家D.盧瑟福首先發(fā)現(xiàn)。而拉瓦錫將空氣中不能支持燃燒和

維持動物的生命的部分稱為azote,來自希臘文a(沒有)和zoe(生命),是“不能維持生

命”的意思。“azote”正是我們今天所說的氮。今天的氮的拉丁名nitrogenium和元素符號N

來自英文nitrogene,是nitre(硝石)和gene(源)構(gòu)成,也就是"硝石之源

元素序號:8

元素符號:0

元素名稱:氧

元素原子量:16.00

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:舍勒、普利斯特里發(fā)現(xiàn)年代:1773至1774年

發(fā)現(xiàn)過程:

1774年,英國的普利斯特里,在玻璃容器中加熱氧化汞而得;1773年,瑞典的舍勒分解硝

酸鹽和利用濃硫酸與二氧化鎰作用亦制得氧。

元素描述:

通常條件下呈無色、無臭和無味的氣體。密度1.429克/升,1.419克/厘米3(液),1.426克

/厘米3(固米熔點-2184C,沸點-182.962C,化合價2。電離能為13.618電子伏特。除惰

性氣體外的所有化學(xué)元素都能同氧形成化合物。大多數(shù)元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧

化物。有許多元素可形成一種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O2.H2O和

O2.2H2O,后者較不穩(wěn)定。氧氣在空氣中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中

生命體的基礎(chǔ)。氧在地殼中豐度占第一位。干燥空氣中含有20.946%體積的氧;水有88.81%

重量的氧組成。除了160外,還有170和180同位素。

元素來源:

實驗室制氧可在玻璃容器中加熱氧化汞或分解硝酸鹽和利用濃硫酸與二氧化鋪作用亦制得

氧。還可用氯酸鉀與二氧化鎰加熱制取。大規(guī)模地生產(chǎn)氧使用空氣的液化和分儲來進(jìn)行的,

少量氧也可有電解水制造。

元素用途:

氧被大量用于熔煉、精煉、焊接、切割和表面處理等冶金過程中;液體氧是一種制冷劑,也

是高能燃料氧化劑。它和鋸屑、煤粉的混合物叫液氧炸藥,是種比較好的爆炸材料,氧與

水蒸氣相混,可用來代替空氣吹入煤氣氣化爐內(nèi),能得到較高熱值的煤氣。液體氧也可作火

箭推進(jìn)劑;氧氣是許多生物過程的基本成分,因此氧也就成了擔(dān)負(fù)空間任何任務(wù)是需要大量

裝載的必需品之一。醫(yī)療上用氧氣療法,醫(yī)治肺炎、煤氣中毒等缺氧癥。石料和玻璃產(chǎn)品的

開采、生產(chǎn)和創(chuàng)造均需要大量的氧。

元素輔助資料:

氧氣是空氣的主要組成部分。許多氧化合物,例如硝酸鉀、氧化汞等在加熱后都會放出氧氣。

氧是所有元素在地殼中含量最大的。這些都說明,氧氣很早就可能被人們?nèi)〉谩5捎谘鯕?/p>

是在平常狀態(tài)下以氣體狀況存在,和可接觸到的、可見的固體、液體不同,使人們單純用直

覺觀察,是不能認(rèn)清它的。

從16世紀(jì)開始,在西歐,不少研究者們對加熱含氧化合物獲得的氣體,對空氣在物質(zhì)燃燒

和動物呼吸中所起的作用,進(jìn)行了初期的科學(xué)的化學(xué)實驗,從而才發(fā)現(xiàn)了氧氣。也就是在人

們正確認(rèn)識到燃燒現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)氧氣后,才徹底推翻了燃素說。

拉瓦錫通過實驗確定了空氣中促進(jìn)物質(zhì)燃燒的氣體物質(zhì)是一種元素,稱它為oxygGne(法文,

英文為oxygen)。這一詞來自希臘文。xys(酸)和gene(產(chǎn)、生、源),即“酸之源”的意

思??諝庵械牧硪徊糠址Q為azote,來自希臘文a(沒有)和zoe(生命),是“不能維持生

命”的意思。

“oxygen”,我們今天稱為氧。它的拉丁名稱是。xygenium,元素符號為0。

元素序號:9

元素符號:F

元素名稱:氟

元素原子量:19.00

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:莫瓦桑發(fā)現(xiàn)年代:1886年

發(fā)現(xiàn)過程:

1886年,法國的莫瓦桑,在鋁制U型管中,用伯鉞合金作電極,電解干燥的筑氫化鉀,制

得氟。

元素描述:

呈蒼黃色氣體,密度1.69克/升,熔點-219.62℃,沸點-188.14℃,化合價-1,敘的電負(fù)性最

高,電離能為17.422電子伏特,是非金屬中最活潑的元素,氧化能力很強(qiáng),能與大多數(shù)含

氫的化合物如水、氨和一切無論液態(tài)、固態(tài)、或氣態(tài)的化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)。與水的反應(yīng)很復(fù)雜,

主要氟化氫和氧,以及較少量的過氧化氫,二氟化氧和臭氧產(chǎn)生,也可在化合物中置換其他

非金屬元素??梢酝械姆墙饘俸徒饘僭仄鹈土业姆磻?yīng),生成氟化物,并發(fā)生燃燒。有

極強(qiáng)的腐蝕性和毒性,操作時應(yīng)特別小心,切勿使它的液體或蒸氣與皮膚和眼睛接觸。

元素來源:

可從電解熔融的氟化鉀和無水氟;化氫的混合物中制得。

元素用途:

含氟塑料和含氟橡膠等高分子,具有優(yōu)良的性能,用于氟氧吹管和制造各種氟化物。

元素輔助資料:

正是經(jīng)過19世紀(jì)初期的化學(xué)家發(fā)反復(fù)分析,肯定了鹽酸的組成,確定了氯是一種元素之后,

氟就因它和氯的相似性很快被確認(rèn)是一種元素,相應(yīng)的存在與氫氨酸中。雖然它的單質(zhì)狀態(tài)

一直拖延到19世紀(jì)80年代才被分離出來。

氟和氯一樣,也是自然界中廣泛分布的元素之一,在鹵素中,它在地殼中的含量僅次于氯。

早在16世紀(jì)前半葉,氟的天然化合物螢石(CaF2)就被記述于歐洲礦物學(xué)家的著作中,當(dāng)

時這種礦石被用作熔劑,把它添加在熔煉的礦石中,以降低熔點。因此氟的拉丁名稱fluorum

從fluo(流動)而來。它的元素符號由此定為Fo拉瓦錫在1789年的化學(xué)元素表中將氫氟

酸基當(dāng)作是一種元素。到1810年戴維確定了氯氣是一種元素,同一年法國科學(xué)家安培根據(jù)

氫氟酸和鹽酸的相似性質(zhì)和相似組成,大膽推斷氫氟酸中存在一種新元素。他并建議參照氯

的命名給這種元素命名為fluorine。但單質(zhì)狀態(tài)的氟卻遲遲未能制得,直到1886年6月26

日,才由法國化學(xué)家弗雷米的學(xué)生莫瓦桑制得。莫瓦桑因此獲得1906年諾貝爾化學(xué)獎,他

是由于在化學(xué)元素發(fā)現(xiàn)中作出貢獻(xiàn)而獲諾貝爾化學(xué)獎的第二人。

比較一下氯和氟的發(fā)現(xiàn)史,是很有意義的。氯在它的單質(zhì)被分離出來30多年后才被確認(rèn)為

是一種元素;而氟在沒有被分離出單質(zhì)狀態(tài)以前就被確認(rèn)為是一種元素了。這一史實說明在

人們對客觀事物的認(rèn)識過程中,逐漸掌握了它們的一些規(guī)律后,就能更快、更清楚地認(rèn)識它

們。

=====元素序號:10

元素序號:10元素符號:Ne

元素名稱:M

元素原子量:20.18

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:萊姆塞、特拉威斯發(fā)現(xiàn)年代:1898年

發(fā)現(xiàn)過程:

1898年,英國的萊姆塞、特拉威斯蒸發(fā)液體氫時,在最先溢出的氣體光譜中發(fā)現(xiàn)了負(fù)。

元素描述:

稀有氣體元素之一,無色,無臭,無味,氣體密度0.9092克/升,液體密度1.204克/厘米3,

熔點-248.67℃,沸點-2459C,化學(xué)性質(zhì)極不活潑,電離能21.564電子伏特,不能燃燒,也

不助燃,在一般情況下部生成化合物,氣態(tài)氮為單原子分子,就還有一個特殊性質(zhì)是氣體與

液體體枳之比,大多數(shù)深冷液態(tài)氣體在室溫條件下產(chǎn)生500到800體積的氣體,而敏則生成

大于1400體積的氣體。這就為它的貯藏和運輸帶來方便。100升空氣中含氟約1.818毫升。

元素來源:

由空氣分離塔在制取氧氮氣的同時,從中可以提取氤氧的混合氣體,在經(jīng)液氫冷凝法或活性

炭硅膠的吸附作用,便可得到敏。

元素用途:

大量用于高能物理研究,讓氟充滿火花室來探測和微粒的行徑。也是制造霓虹燈和指示燈的

好原料,和氮混合使用會有美麗的藍(lán)光產(chǎn)生,也可用來填充水銀燈和鈉蒸氣燈。液體短還用

來做制冷劑。

元素輔助資料:

萊姆塞在發(fā)現(xiàn)氮和氫后,研究了它們的性質(zhì),測定了它們的原子量。接著他考慮它們在元素

周期表中的位置。因為,氫和鼠的性質(zhì)與已發(fā)現(xiàn)的其他元素都不相似,所以他提議在化學(xué)元

素周期表中列入一族新的化學(xué)元素,暫時讓氯和作為這一族的成員。他還根據(jù)門捷列夫提

出的關(guān)于元素周期分類的假說,推測出該族還應(yīng)該有一個原子量為20的元素。

在1896?1897年間,萊姆塞在特拉威斯的協(xié)助下,試圖用找到氫的同樣方法,加熱稀有金

屬礦物來獲得他預(yù)言的元素。他們試驗了大量礦石,但都沒有找到。最后他們想到了,從空

氣中分離出這種氣體。但要將空氣中的氧除去是很困難的,化學(xué)方法基本無法使用。只有把

空氣先變成液體狀態(tài),然后利用組成它成分的沸點不同,讓它們先后變成氣體,一個一個地

分離出來。把空氣變成液體,需要較大的壓力和很低的溫度。而正是在19世紀(jì)末,德國人

林德和英國人漢普森同時創(chuàng)造了致冷機(jī),獲得了液態(tài)空氣。1898年5月24日萊姆塞獲得漢

普森送來的少量液態(tài)空氣。萊姆塞和特拉威斯從液態(tài)空氣中首先分離出了氟。接著他們又對

分離出來的氨氣進(jìn)行了反復(fù)液化、揮發(fā),收集其中易揮發(fā)的組分。1898年6月12日他們終

于找到了筑(neon),元素符號Ne,來自希臘文neos(新的)。

元素序號:11

元素符號:Na

元素名稱:鈉

元素原子量:22.99

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:戴維發(fā)現(xiàn)年代:1808年

發(fā)現(xiàn)過程:

1808年,英國的戴維,在電解熔融的蘇打和氫氧化鈉時發(fā)現(xiàn)了鈉.

元素描述:

呈銀白色,又美麗的光澤,密度0.97克/厘米3,比水輕,熔點97.81±0.03℃,沸點,882.9℃,

輕軟而有延展性,常溫時有蠟狀,低溫時可變脆。電離能5.139電子伏特,化學(xué)性質(zhì)很活潑,

能與非金屬直接化合,在空氣中氧化迅速,燃燒時有黃色的火焰產(chǎn)生,并有過氧化鈉(Na2O2)

生成,跟水能起劇烈反應(yīng),生成氫氣和苛性鈉。

元素來源:

在自然界中,鈉以化合態(tài)存在,分布廣。地殼中的含量為2.64%左右,由電解熔融的氫氧化

鈉或氯化鈉制得。

元素用途:

鈉可用來制取過氧化鈉,四乙基鉛等化合物,鈉和鉀的合金(含50%-80%K)在室溫下呈液

態(tài),可用做反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。那是一種很強(qiáng)的還原劑,可以把鈦,錯,銀,銅等金屬從他們

的熔融鹵化物種還原出來,鈉蒸氣的光譜,主要是黃色D線,能用作單色光源。鈉蒸氣由

火箭施放于大氣層高空,可產(chǎn)生明亮的橙黃色云霧(即鈉云)。

元素輔助資料?:

鈉是在自然界中分布最廣的十個元素之一,但由于它不易從化合物中還原成單質(zhì)狀態(tài),所以

遲遲未被發(fā)現(xiàn)。

英國化學(xué)家戴維在發(fā)現(xiàn)鉀后不久,從電解碳酸鈉中獲得了金屬鈉,并以soda(碳酸鈉、蘇

打)為源命名為sodium。鈉的拉丁名是從natrum(阿拉伯文中的天然堿碳酸鈉)來,

因而化學(xué)符號為Nao

由于單質(zhì)鈉的比重很?。?5℃時,鉀的密度是0.97223),所以當(dāng)時沒有人相信它是金屬,因

為它的比重比水還小。當(dāng)時它們不僅沒有被承認(rèn)是金屬,更沒有被承認(rèn)是元素。直到1811

年,由蓋呂薩克和泰納爾證實了鈉是一種元素。

元素序號:12

元素符號:Mg

元素名稱:鎂

元素原子量:24.31

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:戴維發(fā)現(xiàn)年代:1808年

發(fā)現(xiàn)過程:

1808年,英國的戴維,用鉀還原白鐵氧,最早制得少量的鎂。

元素描述:

銀白色的金屬,密度1.74克/厘米3,熔點648.8℃。沸點1107℃。化合價+2,電離能7.646

電子伏特,是輕金屬之」具有展性,能與熱水反應(yīng)放出氫氣,燃燒時能產(chǎn)生眩目的白光,

許多金屬是用熱還原其鹽和氧化物來制備。金屬鎂能與大多數(shù)非金屬和差不多所有的酸化

合,大多數(shù)堿,以及包括燒、醛、醇、酚、胺、脂和大多數(shù)油類在內(nèi)的有機(jī)化學(xué)藥品與鎂僅

僅輕微地或者根本不起作用。

元素來源:

鎂存在于菱鎂礦MgCO3、白云石CaMg(CO3)2、光鹵石KC1?MgC12?H2O中,海水中也

含鎂鹽??梢陨诫娊馊廴诘穆然V或光鹵石制得。

元素用途:

主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、汽車、K機(jī)、科學(xué)儀器脫硫劑脫氫和格氏試劑,也能

用于制煙火、閃光粉、鎂鹽等。

元素輔助資料?:

鎂是在自然界中分布最廣的十個元素之一,但由于它不易從化合物中還原成單質(zhì)狀態(tài),所以

遲遲未被發(fā)現(xiàn)。

長時期里,化學(xué)家們將從含碳酸鎂的菱鎂礦焙燒獲得的鎂的氧化物苦土當(dāng)作是不可再分割的

物質(zhì)。在1789年拉瓦錫發(fā)表的元素表中就列有它。1808年,戴維在成功制得鈣以后,使用

同樣的辦法又成功的制得了金屬鎂。

從此鎂被確定為元素,并被命名為magnesium,元素符號是Mg。Magnesium來自希臘城市

美格里西亞Magnesia,因為在這個城巾.附近出產(chǎn)氧化鎂,被稱為magnesiaalba,即白色氧

化鎂。不過鎂的名稱magnesium很容易和鎰的名字manganum混淆,雖然有人提出更改,

卻一直沿用下來。

元素序號:13

元素符號:A1

元素名稱:鋁

元素原子量:26.98

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:韋勒發(fā)現(xiàn)年代:1827年

發(fā)現(xiàn)過程:

1827年,德國的韋勒把鉀和無水氯化鋁共熱,制得鋁。

元素描述:

銀白色有光澤金屬,密度2.702克/厘米3,熔點660.37C,沸點2467℃?;蟽r±3。具有

良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性,和延展性,電離能5.986電子伏特,雖是叫活潑的金屬,但在空氣中

其表面會形成一層致密的氧化膜,使之不能與氧、水繼續(xù)作用。在高溫下能與氧反應(yīng),放出

大量熱,用此種高反應(yīng)熱,鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。例如:

8Al+3Fe3O4=4A12O3+9Fe+795千卡,在高溫下鋁也同非金屬發(fā)生反應(yīng),亦可溶于酸或堿放

出氫氣。對水、硫化物,濃硫酸、任何濃度的醋酸,以及一切有機(jī)酸類均無作用。

元素來源:

鋁以化合態(tài)的形式存在于各種巖石或礦石里,如長石、云母、高嶺市、鋁土礦、明研時,等

等。有鋁的氧化物與冰晶石(Na3AlF6)共熔電解制得。

元素用途:

鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。其合金質(zhì)輕而堅韌,是制造飛機(jī)、火箭、汽車

的結(jié)構(gòu)材料純鋁大量用于電纜。廣泛用來制作日用器皿。

元素輔助資料?:

鋁在地殼中的分布量在全部化學(xué)元素中僅次于氧和硅,占第三位,在全部金屬元素中占第一

位。但由于鋁的氧化力強(qiáng),不易被還原,因而它被發(fā)現(xiàn)的較晚。

1800年意大利物理學(xué)家伏特創(chuàng)建電池后,1808?1810年間英國化學(xué)家戴維和瑞典化學(xué)家貝

齊里烏斯都曾試圖利用電流從鋁鋼土中分離出鋁,但都沒有成功。貝齊里烏斯卻給這個未能

取得的金屬起了一個名字alumien。這是從拉丁文alumen來。該名詞在中世紀(jì)的歐洲是對具

有收斂性肌的總稱,是指染棉織品時的媒染劑。鋁后來的拉丁名稱aluminium和元素符號

A1正是由此而來。

1825年丹麥化學(xué)家奧斯德發(fā)表實驗制取鋁的經(jīng)過。1827年,德國化學(xué)家武勒重復(fù)了奧斯德

的實驗,并不斷改進(jìn)制取鋁的方法。1854年,德國化學(xué)家德維爾利用鈉代替鉀還原氯化鋁,

制得成錠的金屬鋁。

元素序號:14

元素符號:Si

元素名稱:硅

元素原子量:28.09

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:貝采利烏斯發(fā)現(xiàn)年代:1823年

發(fā)現(xiàn)過程:

1823年,瑞典的貝采利烏斯,用氨化硅或氟硅酸鉀與鉀共熱,得到粉狀硅。

元素描述:

由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,

熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結(jié)構(gòu),電離能8.151電子伏特。加熱下能同

單質(zhì)的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化

物。不溶于?般無機(jī)酸中,可溶于堿溶液中,并有氫氣放出,形成相應(yīng)的堿金屬硅酸鹽溶液,

于赤熱溫度下,與水蒸氣能發(fā)生作用。硅在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為

16.7%。是組成巖石礦物的一個基本元素,以石英砂和硅酸鹽出現(xiàn)。

元素來源:

用鎂還原二氧化硅可得無定形硅。用碳在電爐中還原二氧化硅可得晶體硅。電子工業(yè)中用的

高純硅則是用氫氣還原三氯氫硅或四氯化硅而制得。

元素用途:

用于制造高硅鑄鐵、硅鋼等合金,有機(jī)硅化合物和四氯化硅等,是一種重要的半導(dǎo)體材料,

摻有微量雜質(zhì)得硅單晶可用來制造大功率的晶體管,整流器和太陽能電池等。

元素輔助資料:

硅在地殼中的含量是除氧外最多的元素。如果說碳是組成一切有機(jī)生命的基礎(chǔ),那么硅對于

地殼來說,占有同樣的位置,因為地殼的主要部分都是由含硅的巖石層構(gòu)成的。這些巖石幾

乎全部是由硅石和各種硅酸鹽組成。

長石、云母、黏土、橄欖石、角閃石等等都是硅酸鹽類;水晶、瑪瑙、碧石、蛋白石、石英、

砂子以及燧石等等都是硅石。但是,硅與氧、碳不同,在自然界中沒有單質(zhì)狀態(tài)存在。這就

注定它的發(fā)現(xiàn)比碳和氧晚。

拉瓦錫曾把硅土當(dāng)成不可分割的物質(zhì)——元素。

1823年,貝齊里烏斯將氟硅酸鉀(K2SiF6)與過量金屬鉀共熱制得無定形硅。盡管之前也

有不少科學(xué)家也制得過無定形硅,但直到貝齊里烏斯將制得的硅在氧氣中燃燒,生成二氧化

硅----硅土,硅才被確定為一種元素。硅被命名為silicium,元素符號是Si。

元素序號:15

元素符號:P

元素名稱:磷

元素原子量:30.97

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:布蘭特發(fā)現(xiàn)年代:1669年

發(fā)現(xiàn)過程:

1669年,德國的布蘭特,從人尿蒸儲和干儲后的物質(zhì)中制得白磷。

元素描述:

單質(zhì)磷有幾種同素異形體。其中,白磷或黃磷是無色或淡黃色的透明結(jié)晶固體。密度1.82

克/厘米3。熔點44.1℃,沸點280C,著火點是40℃。放于暗處有磷光發(fā)出。有惡臭。劇毒。

幾乎不溶于水。在高壓下加熱會變?yōu)楹诹?,其密?.70克/厘米3,略顯金屬性。電離能為

10.486電子伏特。不溶于普通溶劑中。白磷經(jīng)放置或在400C密閉加熱數(shù)小時可轉(zhuǎn)化為紅磷。

紅磷是紅棕色粉末,無毒,密度2.34克/厘米3,熔點59℃,沸點200℃,著火點240c。不

溶于水。在自然界中,磷以磷酸鹽的形式存在,是生命體的重要元素。存在于細(xì)胞、蛋白質(zhì)、

骨骼和牙齒中。在含磷化合物中,磷原子通過氧原子而和別的原子或基團(tuán)相聯(lián)結(jié)。

元素來源:

單質(zhì)磷是由磷酸鈣、石英砂和碳粉的混合物在電弧爐中熔燒而制得。

元素用途:

白磷用于制造磷酸、燃燒彈和煙霧彈。紅磷用于制造農(nóng)藥和安全火柴。

元素輔助資料:

西方化學(xué)史的研究者們幾乎一致認(rèn)為,磷是在1669年首先由德國漢堡一位叫漢林?布朗德

的人發(fā)現(xiàn)的。他是怎么樣取得磷的呢?一般只是說他是通過強(qiáng)熱蒸發(fā)尿取得。他在蒸發(fā)尿的

過程中,偶然地在曲頸瓶的接受器中發(fā)現(xiàn)到一種特殊的白色固體,在黑暗中不斷發(fā)光,稱它

為kaltefeuer(德文,冷火)。

磷廣泛存在于動植物體中,因而它最初從人和動物的尿以及骨骼中取得。這和古代人們從礦

物中取得的那些金屬元素不同,它是第一個從有機(jī)體中取得的元素。最初發(fā)現(xiàn)時取得的是白

磷,是白色半透明晶體,在空氣中緩慢氧化,產(chǎn)生的能量以光的形式放出,因此在暗處發(fā)光。

當(dāng)白磷在空氣中氧化到表面積聚的能量使溫度達(dá)到40℃時,便達(dá)到磷的燃點而自燃。所以

白磷曾在19世紀(jì)早期被用于火柴的制作中,但由于當(dāng)時白磷的產(chǎn)量很少而且白磷有劇毒,

使用白磷制成的火柴極易著火,效果倒是很好,可是不安全,所以很快就不再使用白磷制造

火柴。到1845年,奧地利化學(xué)家施勒特爾發(fā)現(xiàn)了紅磷,確定白磷和紅磷是同素異形體。由

于紅磷無毒,在240℃左右著火,受熱后能轉(zhuǎn)變成白磷而燃燒,于是紅磷成為制造火柴的原

料,一直沿用至今。

是拉瓦錫首先把磷列入化學(xué)元素的行列。他燃燒了磷和其他物質(zhì),確定了空氣的組成成分。

磷的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了人們對空氣的認(rèn)識。

磷的拉丁名稱phosphorum有希臘文phos(光)和phero(攜帶)組成,也就是"發(fā)光物”

的意思,元素符號是P。

另外,我們常說的的“鬼火”是P2H4氣體在空氣中自動燃燒的現(xiàn)象。

元素序號:16

元素符號:S

元素名稱:硫

元素原子量:32.07

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:發(fā)現(xiàn)年代:

發(fā)現(xiàn)過程:

古代人類已認(rèn)識了天然硫。硫分布較廣。

元素描述:

為淡黃色晶體。有單質(zhì)硫和化合態(tài)硫兩種形態(tài).單質(zhì)硫有幾種同素異形體。主要是菱形硫

(S8),密度2.07克/厘米3,熔點112.8℃,沸點444.674℃;單斜硫(S8),密度1.96克/

厘米3,熔點119.0℃,沸點444.6C;純粹的單質(zhì)硫,密度1.96克/厘米3,熔點120.0C,

沸點444.6℃。導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性都差。性松脆,不溶于水。無定形硫主要有彈性硫,是由熔

態(tài)硫迅速傾倒在冰水中所得。不穩(wěn)定,可轉(zhuǎn)變?yōu)榫盍?。晶狀硫能溶于有機(jī)溶劑如二硫化碳

中,而彈性硫只能部分溶解?;蟽r為-2、+2、+4和+6。第一電離能10.360電子伏特?;?/p>

學(xué)性質(zhì)比較活潑,能與氧、金屬、氧氣、鹵素(除碘外)及已知的大多數(shù)元素化合。它存在

正氧化態(tài),也存在負(fù)氧化態(tài),可形成離子化合物、共價化合成物和配位共價化合物。

元素來源:

重要的硫化物是黃鐵礦,其次是有色金屬元素(Cu、Pb、Zn等)的硫化物礦。天然的硫酸

鹽中以石膏CaSO4-2H2O和芒硝Na2SO4?10H2O為最豐富??蓮乃奶烊坏V石或化合物

中制取。

元素用途:

大部分用于制造硫酸。橡膠制品工業(yè)、火柴、煙火、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫化物等產(chǎn)品中也

需要很多硫磺。部分用于制造藥物、殺蟲劑以及漂染劑等。

元素輔助資料:

硫在自然界中存在有單質(zhì)狀態(tài),每一次火山爆發(fā)都會把大量地下的硫帶到地面。硫還和多種

金屬形成硫化物和各種硫酸鹽,廣泛存在于自然界中。

單質(zhì)硫具有鮮明的橙黃色,燃燒時形成強(qiáng)烈有刺激性的氣味。金屬硫化物在燃燒時產(chǎn)生的氣

味可以斷言,硫在遠(yuǎn)古時代就被人們發(fā)現(xiàn)并使用了。

在西方.,古代人們認(rèn)為硫燃燒時所形成的濃煙和強(qiáng)烈的氣味能驅(qū)除魔鬼。在古羅馬博物學(xué)家

普林尼的著作中寫到:硫用來清掃住屋,因為很多人認(rèn)為,硫燃燒所形成的氣味能夠消除?

切妖魔和所有邪惡的勢力,大約4000年前,埃及人已經(jīng)用硫燃燒所形成的二氧化硫漂白布

匹。在古羅馬著名詩人荷馬的著作里也講到硫燃燒有消毒和漂白作用。

中西方煉金術(shù)士都很重視硫,他們把硫看作是可燃性的化身,認(rèn)為它是組成物物體的要素

之一。我國煉丹家們用硫、硝石的混合物制成黑色火藥。

不論在西方還是我國,古醫(yī)藥學(xué)家都把硫用于醫(yī)藥中,我國著名醫(yī)生李時珍編著的《本草綱

目》中,將到硫在醫(yī)藥中的運用:治腰腎久冷,除冷風(fēng)頑痹寒熱,生用治疥癬。

硫磺的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了硫磺的提取和精煉,隨著工業(yè)的發(fā)展,硫在制取硫酸中起著關(guān)鍵作用,

而硫酸就是工業(yè)之母,無處不需要它。1894年出生在德國的美國工業(yè)化學(xué)家弗拉施創(chuàng)造用

過熱水的方法,將硫從地下深處直接提取出來。

1977年法國化學(xué)家拉瓦錫發(fā)表近代第一張元素表,把硫列入表中,確定硫的不可分割性。

18世紀(jì)后半頁,德國化學(xué)家米切里希和法國化學(xué)家波美等人發(fā)現(xiàn)硫具有不同的晶形,提出

硫的同素異形體。

現(xiàn)在已知最重要的晶狀硫是斜方硫和單斜硫。他們都是由S8環(huán)狀分子組成。

元素序號:17

元素符號:C1

元素名稱:氯

元素原子量:35.45

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:舍勒發(fā)現(xiàn)年代:1774年

發(fā)現(xiàn)過程:

1774年,瑞典的舍勒用鹽酸和二氧化鎰反應(yīng),制得氯氣;1810年由戴維確定了氯元素的存

在。

元素描述:

黃綠色氣體。密度3.214克/升。熔點-100.98℃,沸點-34.6'C?;蟽r2、+1、+3、+5和+7。

有毒,劇烈窒息性臭味。電離能12.967電子伏特,具有強(qiáng)的氧化能力,能與有機(jī)物和無機(jī)

物進(jìn)行取代和加成反應(yīng);同許多金屬和非金屬能直接起反應(yīng)。

元素來源:

工業(yè)上由電解食鹽水溶液制?。粚嶒炇抑杏名}酸和二氧化鋅來制取。

元素用途:

制造漂白粉、漂白紙漿和布匹、合成鹽酸、制造氯化物、飲水消毒、合成塑料和農(nóng)藥等。提

煉稀有金屬等方面也需要許多氯氣。

元素輔助資料?:

1771-1774年間,舍勒將軟鐳礦(MnO2)與鹽酸混合,放置在曲頸瓶中加熱,在接收器中

獲得?種黃綠色氣體。該氣體具有和加熱的王水一樣的刺鼻嗅味,吸入后使肺部很難受。這

使得舍勒制得了氯氣,并且研究了它的一些性質(zhì)。

MnO2+4HC1--------?MnC12+2H2O+C12I

盡管舍勒很早就制得了氯氣,但卻并沒有完全認(rèn)識它的一些性質(zhì),所以他不但沒認(rèn)為是找到

了一種新的元素,還把氯氣當(dāng)成了是氧的化合物——“氧化的鹽酸”。直到1810年,英國化

學(xué)家戴維確定了“氧化的鹽酸”氣是一種新元素,從希臘文chi6ros(黃綠色)命名它為chloineo

它的拉丁名稱chlorum和元素符號C1由此而來。

氯是自然界中廣泛分布的一種元素,在地殼中存在著各式各樣的氯化物,一個較強(qiáng)的氧化劑

就能夠把它從它的化合物中分離出來。因此它能夠在18世紀(jì)末,在科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)氧、氮和

氫等氣體的同時,制得了它的單質(zhì)。但是由于一些荒謬的理論,妨礙了科學(xué)家們對它本質(zhì)的

認(rèn)識,經(jīng)過三十多年才確定它是一種元素。

元素序號:18

元素符號:Ar

元素名稱:ft

元素原子量:39.95

元素類型:非金屬

發(fā)現(xiàn)人:瑞利發(fā)現(xiàn)年代:1894年

發(fā)現(xiàn)過程:

1894年,英國的瑞利,從空氣中除去氧、氮后,在對少量氣體做光譜分析時發(fā)現(xiàn)氮。

元素描述:

其單質(zhì)為無色、無臭和無味的氣體。是稀有氣體中在空氣中含量最多的一個,100升空氣中

約含有934毫升。密度1.784克/升。熔點-189.20沸點-185.7度。電離能為15.759電子伏

特?;瘜W(xué)性極不活潑,按化合物這個詞的一般意義來說,它是不會形成任何化合物的。量不

能燃燒,也不能助燃。

元素來源:

可從空氣分儲塔抽出含瀛的微分經(jīng)氨塔制成粗氮,再經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)和物理吸附方法分出純

JEL°

元素用途:

量的最早用途是向電燈泡內(nèi)充氣。焊接和切割金屬也使用大量的氮。用作電弧焊接不銹鋼、

鎂、鋁和其他合金的保護(hù)氣體。

元素輔助資料:

19世紀(jì)末期,英國物理學(xué)家瑞利勛爵發(fā)現(xiàn)利用空氣除雜制得的氮氣和從氨制得的氮氣的密

度有大約是千分之一的差別。他在當(dāng)時很有名望的英國《自然》雜志上發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn),并

請大家?guī)退治銎渲械脑颉惗卮髮W(xué)化學(xué)教授萊姆塞推斷空氣中的氮氣里可能含有一種較

重的未知氣體。他們兩人又各自做了大量的實驗,終于發(fā)現(xiàn)了在空氣中還存在一種密度幾乎

是氮氣密度一倍半的未知氣體。

1894年8月13日,英國科學(xué)協(xié)會在牛津開會,瑞利作報告,根據(jù)馬丹主席

的建議,把新的氣體叫做argon(希臘文意思就是“不工作”、“懶惰”)。元素符號Ar。

當(dāng)然,當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的鼠,實際上是氨和其他惰性氣體的混合氣體,正是因為量在空氣中存在的

惰性氣體的含量占絕對優(yōu)勢,所以它作為惰性氣體的代表被發(fā)現(xiàn)。

筑的發(fā)現(xiàn)是從千分之一微小的差別開始的,是從小數(shù)點右邊第三位數(shù)字的差別引起的,不少

化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn),許多科學(xué)技術(shù)的發(fā)明創(chuàng)造,都是從這種微小的差別開始的。

元素序號:19

元素符號:K

元素名稱:鉀

元素原子量:39.10

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:戴維發(fā)現(xiàn)年代:1807年

發(fā)現(xiàn)過程:

1807年,英國的戴維,在電解熔融的氫氧化鉀時發(fā)現(xiàn)。

元素描述:

是一種軟的低熔點的金屬,呈銀白色。密度0.86克/厘米3。熔點63.65℃,沸點774℃,化

合價+1,電離能為4.341電子伏特?;瘜W(xué)性質(zhì)活潑,遇水能起劇烈作用,生成氫氣和氫氧化

鉀,同時起火燃燒。燃燒時呈紫色焰。同酸的水溶液反應(yīng)更加猛烈,幾乎能達(dá)到爆炸的程度。

在空氣中與氧能強(qiáng)烈反應(yīng),生成一氧化物K2O和過氧化物K2O2。如果氧過量,它易形成

超氧化物KO2。鉀與鹵素也有強(qiáng)烈反應(yīng),并與許多有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。

元素來源:

在自然界以化合物的形態(tài)存在,在所有元素中占第七位。在海水中鉀是第六位最豐富的元素。

電解熔融的氯化鉀或氫氧化鉀而制得。

元素用途:

用來制造鉀鈉合金;在有機(jī)合成中用作還原劑;也用于制光電管等。

元素輔助資料:

鉀是在自然界中分布最廣的卜個元素之一,但由于它不易從化合物中還原成單質(zhì)狀態(tài),所以

遲遲未被發(fā)現(xiàn)。

1807年,戴維進(jìn)行了實驗,電解碳酸鉀。他獲得了一些富有金屬光澤、類似水銀的珠粒出

現(xiàn)。他描述了這種新物質(zhì):將這個新金屬投入水中,水被劇烈分解,放出氫氣,氫氣和它一

起燃燒,產(chǎn)生紫色火焰,苛性堿溶液形成。

戴維以potash(碳酸鉀)命名它為pstassium(鉀)。鉀的拉丁名kalium是從kali(阿拉伯文

中海草灰中的堿)來的,因而化學(xué)符號為K。

由于單質(zhì)鉀的比重很?。?5℃時,鉀的密度是0.865),所以當(dāng)時沒有人相信它是金屬,因為

它的比重比水還小。不僅當(dāng)時它們沒有被承認(rèn)是金屬,更沒有被承認(rèn)是元素。直到1811年,

由蓋呂薩克和泰納爾證實了鉀是一種元素。

元素序號:20

元素符號:Ca

元素名稱:鈣

元素原子量:40.08

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:戴維、貝采利烏斯、蓬丁發(fā)現(xiàn)年代:1808年

發(fā)現(xiàn)過程:

1808年,英國的戴維、瑞典的貝采利烏斯、法國的蓬丁,使用汞陰極電解石灰石制得在電

解質(zhì),在陰極的汞齊中提出金屬鈣。

元素描述:

銀白色的輕金屬。質(zhì)軟。密度1.54克/厘米3。熔點839±2e。沸點1484℃。化合價+2。電

離能6.113電子伏特?;瘜W(xué)性質(zhì)活潑,能與水、酸反應(yīng),有氫氣產(chǎn)生。在空氣在其表面會形

成一層氧化物和氮化物薄膜,以防止繼續(xù)受到腐蝕。加熱時,幾乎能還原所有的金屬氧化物。

元素來源:

在自然界分布廣,以化合物的形態(tài)存在,如石灰石、白堊、大理石、石膏、磷灰石等;也存

在于血漿和骨骼中,并參與凝血和肌肉的收縮過程。金屬鈣可由電解熔融的氯化鈣而制得;

也可用金屬在真空中還原石灰,再經(jīng)蒸播而獲得。

元素用途:

用來作合金的脫氧劑,以及油類的脫水劑等。

元素輔助資料:

鈣是在自然界中分布最廣的卜個元素之一,但由于它不易從化合物中還原成單質(zhì)狀態(tài),所以

遲遲未被發(fā)現(xiàn)。

長時期里,化學(xué)家們將從含碳酸鈣的石灰石焙燒獲得的鈣的氧化物當(dāng)作是不可再分割的物

質(zhì)。在1789年拉瓦錫發(fā)表的元素表中就列有它。但戴維不顧這些,在1808年開始對氧化鈣

進(jìn)行電解。戴維剛開始選用的方法并不理想,所以無法將金屬鈣分離出來。到1808年5月,

戴維從貝齊里烏斯和瑞典皇家醫(yī)生蓬丁共同電解生石灰和水銀的混合物取得鈣的實驗中獲

得了啟發(fā)。他將濕潤的生石灰和氧化汞按3比1的比例混合后,放置在一箱片上,與電池的

正極相接,然后又在混合物中作一洼穴,灌入水銀,插入?伯絲,與電池的負(fù)極相接,得到

較大量鈣汞合金。把鈣汞合金經(jīng)蒸儲后得到了銀白色的金屬鈣。

從此鈣被確定為元素,并被命名為calcium,元素符號是Ca。calcium來自拉丁文中表示生

石灰的詞calx?

元素序號:21

元素符號:Sc

元素名稱:銃

元素原子量:44.96

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:尼爾森發(fā)現(xiàn)年代:1876年

發(fā)現(xiàn)過程:

1876年,瑞典的尼爾森,在研究黑稀金礦時,發(fā)現(xiàn)了銃。

元素描述:

銀白色金屬,質(zhì)軟。密度2.9890克/厘米3。熔點1541℃。沸點2831℃。常見化合價+3。第

一電離能為6.54電子伏特。易溶于水,可與熱水作用,在空氣中容易變暗。

元素來源:

從鴇礦、錫石及含有其他稀土的礦石中回收制得,主要礦物為銃鈕石,極稀少。

元素用途:

可以制造特種玻璃和合金等。它的化合物和氧化銃可用來作催化劑。

元素輔助資料:

在鎮(zhèn)土發(fā)現(xiàn)后第二年,1879年瑞典化學(xué)家尼爾森從鏡土中分離出一個新的土,稱為銃土

(scandia),元素名稱是scandium,元素符號為Sc。

瑞典化學(xué)家克利夫在研究了銃的一些性質(zhì)后,指出它就是門捷列夫根據(jù)元素周期律預(yù)言的類

硼。

隨著銃以及其他一些稀土元素的發(fā)現(xiàn),完成了發(fā)現(xiàn)稀土元素第三階段的另一半。

元素序號:22

元素符號:Ti

元素名稱:鈦

元素原子量:47.87

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:格列高爾發(fā)現(xiàn)年代:1791年

發(fā)現(xiàn)過程:

1791年,英國的格列高爾,在研究黑色磁性砂時,發(fā)現(xiàn)其中有新元素,即鈦。

元素描述:

具有金屬光澤,有延展性。密度4.5克/厘米3。熔點1660±10七。沸點3287℃?;蟽r+2、

+3和+4。電離能為6.82電子伏特。鈦的主要特點是密度小,機(jī)械強(qiáng)度大,容易加工。鈦的

塑性主要依賴于純度。鈦越純,塑性越大。有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的影響。

在常溫下,不會被稀鹽酸、稀硫酸、硝酸或稀堿溶液所腐蝕;只有氫氟酸、熱的濃鹽酸、濃

硫酸等才可對它作用。

元素來源:

鈦屬于稀有金屬,在地殼中的豐度占第七位,有0.42%,用于冶煉鈦的礦物主要有鈦鐵礦

(FeTiO3)、金紅石(TiO2)和鈣鈦礦等。礦石經(jīng)處理得到易揮發(fā)的四氯化鈦,再用鎂還原

而制得純鈦。

元素用途:

鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè),有“空間金屬”之稱;另外,在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造

機(jī)械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。

元素輔助資料:

鈦的主要礦石是金紅石TiO2和鈦鐵礦FeTiO3,它的發(fā)現(xiàn)也正是從這兩種礦石的分析而來。

早在1791年英國英格蘭西南端康沃爾(Cornwall)郡門拉陳(Menacan)教區(qū)的牧師格累高

爾,也是一位科學(xué)家,分析出產(chǎn)在他教區(qū)內(nèi)的一種黑色礦砂,也就是今天成為鈦鐵礦的礦石

時發(fā)現(xiàn)了一種新的金屬物質(zhì)并命名為menacenite?三年后,1795年,克拉普羅特分析了匈

牙利布伊尼克(Boinik)地區(qū)出產(chǎn)的金紅石,認(rèn)識到它是一種新金屬的氧化物,具有抵抗酸、

堿溶液的特性,借用希臘神話中大地的第一代兒子們泰坦神族Titans,命名這個金屬為

titanium,元素符號定為Ti。兩年后,克拉普羅特證實格累高爾發(fā)現(xiàn)的menacenite就是鈦。

鈦對于酸、堿具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,已成為化工生產(chǎn)中重要的材料。

鈦一般被認(rèn)為是稀有金屬,其實它在地殼中的含量相當(dāng)大,比一般的常用的金屬鋅、銅、錫

等都大,甚至比氯、磷都大。

元素序號:23

元素符號:V

元素名稱:鋼

元素原子量:50.94

元素類型:金屬

發(fā)現(xiàn)人:塞夫斯唐姆發(fā)現(xiàn)年代:1830年

發(fā)現(xiàn)過程:

1830年,瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯馬蘭鐵礦的鐵渣時,得到氧化銳,發(fā)現(xiàn)了銳的存在。

元素描述:

高熔點金屬之一,呈淺灰色。密度5.96克/厘米3。熔點1890±10七,沸點3380℃,化合價

+2、+3、+4和+5。其中以5價態(tài)為最穩(wěn)定,其次是4價態(tài)。電離能為6.74電子伏特。有延

展性,質(zhì)堅硬,無磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領(lǐng),并且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多

數(shù)不銹鋼好。于空氣中不被氧化,可溶于氫氟酸、硝酸和王水。

元素來源:

礦物有機(jī)酸鉀鈾礦、褐鉛礦和綠硫供礦等。非常純的銀很難制成,在

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