还记得元素周期表吗?
记得。上高中时,化学老师是我的首仼班主仼。他大高个儿,管理学生们十分认真、负责。课也讲得很好。对同学们很好——不过碰上调皮捣蛋不好好学习的,会狠狠地教训你的:套路就是上课提问。答不上来的,就是至少一个大耳刮子。为了时不时地恶作剧一下而又不挨揍,我就认真地学化学:就连老师让背元素周期表前36位元素,我也不敢怠慢——背会了氢至105号元素(那时候元素周期表只有105种元素,第105号读音为亨),并且自创了原子量计算简法。以防万一他要为了揍我找理由,问我36号以后的元素呢?
我把105种元素按7个一组分了组:氢氦锂铍硼碳氮,氧氟氖钠镁铝硅。磷硫氯氩钾钙钪,钛钒铬锰铁钴镍。铜锌镓锗砷硒溴,氪铷锶钇锆铌钼……然后按照元素的原子序数乘2,所得的值和原子量相减,再把减得的数字也7个一组排列起来。但问题来了:34号至50号元素这个差值大于10,51号至65号元素的差值大于20,66号至79号元素的差值大于30……怎么办?于是决定不管你大多少,一律减至个位数,一个元素只对应一个数字。于是有了如下口诀:0011100,0101010。1024103,4545453。6689910……3450加10,5165加20,6679加30,8090加40……这样,所有元素只要知道了叫什么名字,就可以从氢氦锂铍硼碳氮……的顺序中知道了它的原子序数。然后把原子序数X2,再加上数字口诀中对应的那个数字和应该在那个区段加多少整数,就可以基本准确地计算岀该元素的原子量了,误差小于0、5。如70号元素,根据口诀推出是镱,原子量为2x70十3十30=173;铀是口诀的第14句的第一个元素,原子序数为13X7十1=92,原子量为2X92十4十50=238。
横的方向背会了,竖的方向就更好背了:如第一主族为氢锂钠钾铷铯钫,第二主族为铍镁钙锶钡镭。下来是第三副族背为钪钇镧锕,心里要清楚是镧糸和锕糸收缩,里面各住着十五家弟兄呢。下来是第四至第七副族,接着的三行是第八族、第一、二副族、第三、四、五、六、七主族,收口儿的是惰性气体姐妹六个。(现在是七仙女了)
其实化学元素周期表是很有意思的,很好地体现了物以类聚,人以群分的自然规律:比如它们的化合物,强碱在左,强酸在右,中间没有;化合价也是由盛而衰:从IA的十1价到第八族的正八价,又从lB的十1价到7A的十7价(氟除外)。到了惰性元素“归零”后,下一周期又是这样……在材料应用方面,半导体材料在元素周期表中拉帮结派,硅、锗相邻;耐高温的钨、铼等是邻居;化学性质稳定的铂、金是朋友;导电性能好的铜银金是一族,导磁的铁钴镍是一伙儿的顺磁,到了铜那儿就此路不通了。显示了凡事得有个度,物极必反。在物理性质方面如比重、熔点沸点,都呈现以元素周期表中间的值大,往两边的值渐小的特点……很有意思的。就连元素的毒性,也是互相“传染”的:如水银(汞)有毒,它的邻居铊也是很恶毒的。
正因为化学元素周期表揭示了元素原子序数的变化导致了元素化学性质的周期性变化这个客观规律,才能使人们在征服和改造自然中如虎添翼,在技术和产品上不断发展、创新,也是元素周期表让人不能忘怀的现实意义。
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