化学元素周期表及元素间的关系

化学元素周期表及元素间的关系人们总是把元素看做是化学反应的基本单元，元素周期表是用
来描述这些基本单元之间关系的一张表格。

这个表格被外人看到
的时候能给人们一个冰冷的印象，然而，在表格之中的元素们却
是十分活跃和有趣的。

这篇文章的目的就是要介绍元素周期表及
其元素间的关系。

元素和元素周期表的介绍
元素可以看作是特定原子序数和原子结构的物质。

元素周期表
是一份按照原子序数排列，并按照某种原则分组的表格，它显示
了所有元素的基本属性。

在周期表中的每一列被称为好", 指的是
一组元素的互相相似的化学性质。

同一列之间的元素具有类似的
化学性质和电子结构（例如，他们都有着相同数量的价电子）。

而同一个"周期"中的元素互相的化学性质则有较显著的差异，此
时原子的电子结构回有所不同。

所有元素周期表中的元素都有自己特定的原子序数，他们以这
个数字来作为期一行中的位置。

从左至右第一个元素是氢元素。

这个元素的原子序数是1，表示这个元素只拥有一个原子，也就是原子核中只有一个质子。

后面的元素都按照递增的顺序进行排序。

交错着按照周期表的形式排列，行内有一些元素具有相似的电子
结构和化学性质。

元素的类型
元素可分为多种类型，包括金属、非金属和过渡元素。

其中，
金属是最常见的元素。

金属具有一些共同的特点，如高电导性、
良好的导热性、良好的机械性能和良好的抗腐蚀性。

通常在元素
周期表的左侧可以找到大多数金属元素。

非金属则几乎位于周期
表的右上角，特点是较低的密度和导电性同时具有较高的电负性，而过渡元素则介于金属和非金属元素之间。

元素间的关系
元素周期表上的每个元素都拥有独特的化学结构和性质，而且
不同元素之间通常有相互作用。

许多元素自然地将连接成化学反
应中的不同物质。

另一方面，许多元素将完全无能为力，因为他
们仅仅是化学反应中的“旁观者”。

让我们举个栗子：在常见的环氧乙烷的制备中，乙烷与氧气化
合形成环氧乙烷：C2H6 + 1/2 O2 → C2H4O
这个过程需要一个催化剂，一般使用氯化亚铜，CuCl，这是因
为铜原子能够刚好配合乙烷和氧分子，这对C2H4O的形成有很大
的影响。

如果我们将铜催化剂激活，它就会氧化并失去催化活性，如果我们用过氯化亚银或者氯化亚钯作为替代品，这个过程就不
会顺利进行，酯的产量也会大大降低。

其他元素的盛行条件
元素不仅只与其他元素间有预期的相互作用，而且不同的元素
也需要不同的化学环境。

高度反应性的金属铂（Pt）则无法完全
处理出现在重化学系统中的氟化钍（ThF4）。

铂能很快地与钍离
子的氟配对，产生一种可溶的空间入侵铂配合物，但是氟离子会
在采出过程中难以处理。

与之相反，钍的氧化态使得它能够与钽
兼容出现在核反应堆中。

另一个例子就是钯钴电化学电池的收益问题。

钯和钴有着共同
的化学歧视性，因为在溶液中，钴离子对钯离子有强烈的化学结合。

在电池沉积过程中，铝基可供电子的量与钴离子相等，从而
导致取决于钴的钯的降解速率受到限制，直到钴质量较少，特别
是当用摩尔比为1：2的钯盐钴盐溶液时。

一个元素，不同的用途
在自然环境中，同一种元素有可能有着多种不同的形态和化学
特性，这使得它们在不同的技术应用中具有明显差异。

比如，环
氧氨基别酚，在制备涂料和粘合剂时有着优异的表现，但同时又
能够用于制备医学模型，用于检测某些化学物质的存在。

总结
除了在周期表之中简单列出这些元素的属性之外，他们之间还
在意料之中地发生着化学反应。

人们在科学上的认识日益增长，
我们对元素间的关系也愈发了解。

从分离在自然世界中的一些元素，到开发市场中的全新用途，元素周期表以及其中的元素可以
说影响了现代的工艺、制造、医疗、环保等多个方面，我们认为，在未来，周期表还将发挥着重要的作用。