元素周期表为何是7行的?

2025-03-04 05:30:34
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回答1:

  根据英国卫报网站1月4日报道,来自日本、俄罗斯和美国的研究人员分别获得四种新元素的命名权,以替代它们冗长的临时名称。(如117号元素目前简称Uus,这个单词来源于拉丁文和希腊文中的117)这四种元素分别为113、115、117和118号元素。

至此,元素周期表第七行终于被填满。

IUPAC官网公布元素周期表第七周期终被填满,日美俄科学家分获4种新元素的命名权。

正经君查询国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)网站,这一总部位于美国的机构是化学元素认定的权威组织。去年12月30日,该机构网站对上述4种新元素的发现予以了确认。其中,认定日本理化学研究所仁科加速器研究中心发现的元素是第113号元素,并授予该元素的命名权,另外3个元素的发现权和命名权被授予俄罗斯杜布纳联合核研究所和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室。

化学元素是具有相同核电荷数(即相同质子数)的同一类原子的总称。现代使用的元素周期表由俄国化学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫在1869年首先独立发表。这个周期表包含并且整理了当时人类已经发现的63种元素,按照原子序数排列。此外,这张元素周期表还为一些当时尚未被发现的元素预先留下了位置。此后随着科学的发展,元素周期表一再被更新。

迄今为止,元素周期表上从自然界发现的元素只到第92号元素铀(Uranium),92以后的重元素在自然界中难以稳定存在,只能人工合成。在过去的几十年里,大量人工合成的新元素在世界各地的实验室里被制造出来。要确认一个新元素的发现,必须有不同的实验室做出可重复的实验,之后再经过谨慎的考虑,由IUPAC最终认定。比如,第114号和116号元素都是在2011年才被正式收入到元素周期表中,它们在此前都经过了长达3年的考查。

此次获得命名权的日本研究人员,于2004年就宣布合成了第113号元素。这也是亚洲科学家首次合成新元素,中国科学院近代物理研究所、高能物理研究所的科研人员参与了这一研究。同一年,美俄联合研究小组也宣布自己首先合成了第113号元素,不过IUPAC认为,日本理化学研究所的成果更加符合发现新元素的标准,最终认定理化学研究所获得命名权。这一决定也意味着日本成为首个为元素命名的亚洲国家。

此次获得命名权的日本研究人员,于2004年就宣布合成了第113号元素。

国际纯粹与应用化学联合会审查小组成员、东京大学名誉教授山崎敏光说,理化学研究所合成第113号元素的方法成功概率虽然较低,而且需要较长时间,但是能够明确地判断为新元素。美俄研究小组的方法虽然能够大量合成,但是有未知过程,可靠性差一些。

日本的研究小组使用加速器使第30号元素锌的原子加速,然后撞击第83号元素铋的原子,使二者原子核融合在一起而得到113号元素。他们从2003年开始实验,在2004年、2005年和2012年共3次合成了113号元素。

此次获得命名权的俄罗斯杜布纳联合核研究所和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室于2004年首次合成115号元素、2006年宣布合成118号元素、又于2010年首次合成117号元素。其后的2014年,位于德国达姆施塔特的亥姆霍兹重离子研究中心(GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research)的科研人员也宣布在实验室内合成了第117号元素。而最终,IUPAC认可了美俄科学家对117号元素的发现权。

2010年由美国和俄罗斯科学家组成的国际研究团队首次成功合成的117号元素示意图有物。理学家分析随着原子核越来越大,巨型的原子核有可能会呈现出一种中空的球形结构。

根据IUPAC的规定,新元素须以神话概念、矿物质名称、地名、国名或科学家名字来命名。

2012年,在给114、116号元素正式命名时,科学家最终选择了“鈇”(Flerovium)和“鉝”(Livermorium)这两个名字,以纪念这两个元素的发现地:俄罗斯杜布纳联合原子核研究所弗廖罗夫实验室和美国劳伦斯利弗莫尔实验室。

日本科研小组为新发现的113号元素准备了三个候选名称:“Japonium”(代表日本)、Rikenium(代表理化学研究所)和Nishinarium(代表该元素的发现地仁科加速器研究中心)。

除了要给新元素命名,科学家还必须为元素起一个由两个字母组成的符号。对此,IUPAC在收到研究人员的提议后会在5个月的时间内征求公众意见。

在这期间,科学家和其他人均可以提出异议。例如,曾有人提议用Cp作为“鎶”(112号元素)的符号,不过之后有科学家抱怨Cp代表的是另外一种物质,因此最终将其替换为Cn。

此次获得命名权的日本理化学研究所所长、诺贝尔化学奖得主野依良治说:“对于科学家来说,这一成就远远超过了奥运会金牌。”

IUPAC无机化学专业委员会主席扬·雷代克说“化学界渴望看到他们最珍贵的元素周期表的第七行最终被填满。”

尽管元素周期表的第七周期终于被填满,但关于人类在未来究竟有可能制造出最高多少原子序数的元素?这个问题也还没有答案。也有物理学家认为,在太空中,中子星在极高的压力下,有可能生成原子序数极高的元素,但目前人类还没有从太空观测中发现这些元素的痕迹。

回答2:

元素周期表的行称为“周期”。

每一行都代表该行元素原子核外电子层的层数。比如,第二周期(第二行)有8个元素,从锂到氖,它们的核外电子层都是两层,第一层都是2个电子,第二层就是最外层,其排列也恰好是从1个电子到8个电子。

最外层电子最多只能容纳8个,所以如果再多出1个,就只能排在第三层了,也就是排到第三周期(第三行)了。

其他各行的元素排列也是一样的。

到目前为止,我们所发现的元素核外电子层最多为7层,所以元素周期表就是7行。

回答3:

在十八世纪时,人们仅知道氢、铁、铜等少数元素,到了十九世纪初,也只多发现数十个元素。一开始,根本没有人认为这些元素会因为某些特别因素而可以有条理地集合在一起。但不可思议地,周期表就这么孕育出来了,其间蕴含了无数科学家的努力。1829 年德国化学家 Johann Döbereiner 是第一个认真考虑元素之间关系的人。他将元素分成三个一组,这些三个一组的元素的物理及化学性质近似,但他们有一个最重要的特征:居中者的原子量是两边元素的原子量平均。例如,钙、锶、钡,即是所谓的“三耦律” (Law of Triads)。

1850-1865 年间,陆续发现许多新元素,对原子量的测定亦有更新且精确的方法。因此,科学家开始质疑这些元素间是否有某种程度的规律性。首先提出整体模式的是法国地质学家 Béguyer de Chancourtois 在 1862 年企图以螺旋方式将二十四个元素排列在圆筒上。1864 年,英国化学家 John Newlands 发现若将元素依原子量增加的顺序排列时,每 8 个元素后就会出现性质相似的元素,像音阶的八音律一样,应用于化学上称之为“八元律”(Law of Octaves)。1864 年德国化学家 Julius Lothar Meyer 发现,一元素与另一元素形成化合物的容易度,会随着原子量呈现周期性的变化。

1869 年俄国的化学家 Demitri Mendeleev,他一直寻求能将 61 个化学元素统一起来的化学关系。在找寻的同时,Mendeleev 也因而推断应该有很多元素尚未发现,所以周期律中应该有很多空格等待新元素的到来,而不勉强在现今就将其完成。Mendeleev 认为原子量是元素唯一的基本特性,于是按照原子量递增的顺序来排列元素(水平的列),必要时留下空格以符合相同性质的元素列于同一行(垂直的行,即为现今周期表中的“族”)的原则。在排列的过程中,他还努力进行顺序的修正,也因此他的另一贡献在于没有被当时几个错误原子量所误导,坚持同性质的元素应列在同一直行的原则,成功地将元素分配到适当的家族中。虽然 Mendeleev 所制出的周期表与我们现今通行的周期表有点不同,不过这却是当时首次有组织的尝试,故他被公认为周期表的创始者。多年来,经由科学家不断地提出修正及发现新的元素,而呈现出现今你我所知道的周期表。

回答4:

因为没有发现更多元素,好像电影院里虽然座位多,但是看电影的人少一样。

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