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150岁C位出道 化学元素周期表有故事要讲

来源:中国数字科技馆2019-04-03 14:36

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  看到这张化学元素周期表,瞬间把记忆拉回中学时期。你是否也曾对着它一遍又一遍地背诵:氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖……

150岁C位出道 化学元素周期表有故事要讲

  今天,这张150岁的化学元素周期表,有你不知道的故事要讲。

  它们应该在哪儿?

  由化学家创造,本不存在于自然界的元素,到底应该属于元素周期表的哪个位置?

  铹(Lr)的位置,就一直是学术界争论的焦点。

  有物理学家对人工放射性元素铹——位于元素周期表锕系末尾的第103号元素,进行了最新测量。实验显示,铹元素最外层电子被束缚的很“松”,跟周期表最左一栏,也就是第一主族的钠、钾类似。

150岁C位出道 化学元素周期表有故事要讲 

  还有化学家认为,铹元素、以及位于它正上方的“亲戚”镥(Lu)元素,它们的化学性质与周期表第三主族的钪(Sc)和钇(Y)相似,因此应该把它们放在钪和钇的下面,归过渡金属区。

  然而,英国皇家化学学会在排列元素时,优先考虑的是外层的电子结构。所以,将铹放在锕区的末端,将镥放在了镧系末端。

  水果宝藏——香蕉,居然产生反物质?

  想吃水果的时候,香蕉可能是很多“懒人”的最优选。因为它不用洗,不用削皮也不用吐核。

  香蕉看似普通,却有一项非常厉害的技能——它能产生反物质!这听起来非常不可思议,但却是事实。

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  这是因为香蕉含有天然放射性元素钾-40,这是钾元素(K)的一种放射性同位素。钾-40在发生衰变过程中,偶尔会产生正电子——也就是电子的反物质,被核物理界称为“香蕉等效剂量”。当然,这点剂量并不会对人体造成任何危险。能产生反物质的香蕉,可真是“宝藏水果”了。

  “预言家”门捷列夫!

  如果说,元素周期表是门捷列夫一个无与伦比的梦,这绝非夸大其词。据说,在1869年的一个夜晚,门捷列夫梦见已知的63种化学元素一一对应的落在格子里,构成了一张鳞次栉比的表格。

  这些元素按照原子的质量排列,并且随着质量的增加而呈现了规律性的变化。门捷列夫一梦惊醒,立即将梦中的表格还原,制成了第一张元素周期表。

150岁C位出道 化学元素周期表有故事要讲 

  他在绘制化学元素周期表时,极有先见之明地留下空白,在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”、“类硼”等在内的11种元素。

  “类铝”在1875年被布瓦博德朗在一种矿石中发现,命名为镓(Ga),镓元素填补了周期表中的第一个空白。

  随后,“类硼”在1879年,被瑞典化学家尼尔森和克利夫在稀土中提纯,命名为钪(Sc)。

  1885年,“类硅”也被德国化学家文克勒发现,命名为锗(Ge)。

150岁C位出道 化学元素周期表有故事要讲 

  神奇的元素“密码”被门捷列夫破解,每一种元素都在周期表中找到了属于自己的位置。

  到终点了吗?

  最新发现的气奥(Og)是目前元素周期表的终点,并且完美地填满了惰性气体一族。

  但是,这种元素非常不稳定,化学家制造出的几个气奥原子,存在时长都不超过一毫秒。现如今,科学家继续在实验室中进行“粉碎”原子的操作,目标是找到超越118号元素的新元素。

  当然,这些只是元素故事中的冰山一角,每个元素都具有独特的性质,也拥有不同的发现故事。科学家正在寻找新的元素,150岁元素周期表的故事也尚未结束。

  监制:任贺春

  策划:战 钊

  记者:武玥彤 肖春芳

  主持人:赵榕

  技术支持:光明网

  出品:中国数字科技馆

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