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元素週期表
2009/11/21 23:23
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在一個教化學或做化學實驗的地方,幾乎都會看到一個掛在牆上的圖表,稱為「週期表periodic table」。在表中每個方格內的字母代表元素符號,元素符號上頭的數字是元素的原子序atomic number(質子數)。

化學原理啟迪13

元素週期表

1.          在一個教化學或做化學實驗的地方,幾乎都會看到一個掛在牆上的圖表,稱為「週期表periodic table」。下圖是一個簡單的元素週期表:

2.          在表中每個方格內的字母代表元素符號,元素符號上頭的數字是元素的原子序atomic number(質子數)。

3.          週期表中大部分的元素是金屬metals。金屬有特殊的物理性質,像是很容易傳導「熱」與「電」,有金屬「延展性」,並且有金屬「光澤」。化學反應上,金屬原子容易「失去電子」,形成帶「正電」的離子,也就是陽離子cation

4.          例如「銅」,就是一種典型的金屬。它有光澤(雖然在空氣中很容易失去光澤),是很好的導電導體,也容易塑造成各種造型,像是水管系統的管線。

5.          有許多鹽類中也含有銅,例如有漂亮藍色的「硫酸銅」,在硫酸銅晶體中,銅是以「銅離子Cu2+」的形式出現。銅屬於「過渡金屬」元素的成員,位於週期表的中間。

6.          比例上較為稀少的非金屬元素nonmetals,在週期表右上方的角落,只有「氫」是唯一例外,它位於左上角,跟金屬元素放在一起。

7.          非金屬元素缺少金屬的性質。化學反應上,他們容易得到電子,與金屬反應會形成陰離子anion。非金屬經常互相鍵結,形成共價鍵covalent bond。例如,氯就是典型的非金屬。

8.          在自然狀態下,「氯」以「氯氣Cl2」分子的形式存在,氯會跟金屬反應形成含有「氯離子Cl-」的鹽類(例如氯化鈉);氯也會跟非金屬形成共價鍵(例如,「氯化氫」氣體,或稱為「鹽酸HCl」)。

9.          週期表的安排原則是,同一縱行的元素,稱為同一「族」「groups/families,有類似的化學性質。

10.      例如,所有的「鹼金族alkali metals」,都是非常活潑的元素,當它們和非金屬元素起化學反應時,很容易形成帶+1價電荷的離子。「鹼金族」又稱為「1A族」,成員有鋰Li、鈉Na、鉀K、銣Rb、銫Cs、鍅Fr

11.      2A族」,又稱為「鹼土族alkaline earth metals」,成員有:鈹Be、鎂Mg、鈣Ca、鍶Sr、鋇Ba、鐳Ra。它們跟非金屬化學反應後,都會形成「+2」價電荷的離子。

12.      「鹵素halogens」,是「7A族」,成員有:氟F、氯Cl、溴Br、碘I、砈At,它們都會形成雙原子的分子。鹵素族與金屬化學反應,會形成帶有「1-」價電荷的離子(F-Cl-Br-I-)。

13.      8A族」的成員是:氦He、氖Ne、氬Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn,這些就是鈍氣noble gases。它們在自然狀態下,是單原子氣體,不容易起化學反應。

14.      週期表中,橫排的元素稱為週期period。橫排的第一列稱為「第一週期」,包括「氫」與「氦」。橫排第二列稱為「第二週期」,元素從「鋰Li」到「氖Ne」。依此類推。(摘錄Steven S. Zumdahl 的《化學原理Chemical Principles)


研析心得:

1.          陳獻章:讀書人要學聖賢,必須真正在思想與生活上踏實地去學才行;如果只是心中存有一個羨慕聖賢的心,希望自己也能成為聖賢,卻不照著做,那麼縱然羨慕一輩子,也只是個凡夫俗子罷了,終究一事無成。

2.          要是有一天能夠自問:「如果我努力一輩子,終究成不了聖賢,那麼我還肯一樣努力用功,照聖賢的道理去做嗎?」能夠想到這一層,能夠在心中有一種由不得自己好惡,就是必須終身努力追求聖賢大道的力量生根了,即使古往今來根本沒有什麼聖賢人物,可以做為我們追求的目標,而自身仍然不肯懈怠,這才真正算是有一點心得了。

3.          學貴知疑,小疑則小進,大疑則大進。讀書求學問要發掘問題,因為唯有心中產生了疑問,才會進一步去找人請教或討論,這樣才能增廣見識,而不是讀死書。所以有小疑問,就有小進步;有大疑問,就有大進步。如果根本沒有疑問,那頂多是背得一大堆死書本,死道理罷了。

4.          產生懷疑,是覺悟的第一步,要想有進步,除此辦法之外,也沒有其他什麼好法子了。這些是求學途中必經的過程,慢慢依著順序求進步,自然能漸漸到達覺悟的境地!

5.          君子以道交者也君子相交,心中往往都有一種默契,因為他們都在共同追求一個崇高又遠大的理想

6.          自然之樂,乃真樂也,宇宙間復有何事。當人處在大自然中,所感受到的那種生命整體被大包容而大自由、大昇揚的情感,是人活著的一種真正快樂,宇宙之間,對人來說,領略過這種自然之樂之後,對其他事物也就不怎麼值得掛懷了。

7.          求學的人,第一步最重要必須弄清楚,讀書求學是為了充實自己的生命,解決自身對生命的疑惑與困苦;而不是讀了一大堆書之後,好向別人誇耀或者批評,以此求取現實中的利益。

         

 

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