◆本刊綜合

陪伴我們的元素

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元素是我們的好朋友。它們單獨(dú)或者組合在一起構(gòu)成物質(zhì)，時(shí)刻陪伴在我們身邊。

如同人一樣，每個(gè)元素都有自己的性格，有自己的愛好和苦惱。元素家族的成員們經(jīng)常聚在一起，開場party、來次集體旅游，有時(shí)候，還會(huì)整出大事情。

這段時(shí)間，元素家族喜事不斷，如新成員加入到元素大本營中并被命名、地核中的“第三元素”硅被發(fā)現(xiàn)以及價(jià)值被肯定，大家都樂翻天了。那我們化身為元素使者，走入元素王國，也來感受下它們的快樂，并深入了解這些時(shí)刻陪伴我們的小伙伴吧。

新成員小檔案

4個(gè)新元素——第118、115、113、117號(hào)元素陸續(xù)亮相，加入到元素家族中，補(bǔ)齊了元素周期表的第7行。這下，元素周期表更“豐滿”了。

這4個(gè)新元素不同于元素周期表中的前92位兄弟姐妹，它們都是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里合成的，放射性強(qiáng)，還特別重。

第115號(hào)元素

2003年，第115號(hào)元素首次亮相。要知道，它的兩個(gè)鄰居——第114號(hào)元素和第116元素早就成為了元素周期表中的成員，它得緊跟鄰居的步伐啊。

它由美國和俄羅斯的科研人員合作合成，被命名為Moscovium，閃電般地出現(xiàn)后，不到一秒鐘就會(huì)衰變成其他元素。

它放射性很強(qiáng)，小小的一部分足以置人于死地?，F(xiàn)在，科學(xué)家還不敢深入研究它，生怕它被人利用，給人類帶來毀滅性的災(zāi)難。

第113號(hào)元素

第113號(hào)元素很不穩(wěn)定，屬于弱金屬，穿著銀白色或者灰色的外衣，里面裝著一個(gè)巨大的原子核。

2004年，日本科學(xué)家第一次合成了第113號(hào)元素，之后，又成功合成過兩次。所以說，第113號(hào)元素是日本科學(xué)家最親密的朋友，國際化學(xué)機(jī)構(gòu)將它的命名權(quán)授予日本，一點(diǎn)也不奇怪。

日本科學(xué)家以日本國名Nihon將第113號(hào)元素命名為Nihonium，簡稱Nh。元素周期表正式迎來了首個(gè)由非歐美國家命名的元素。

如果有一天，第113號(hào)元素被投入使用，那可能被用于核電或者武器領(lǐng)域。

第117號(hào)元素

第117號(hào)元素是由俄羅斯杜布納聯(lián)合核研究所為首的一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)于2010年首次合成的。2012年，合成實(shí)驗(yàn)被成功重復(fù)了一次。2014年，一個(gè)國際科研小組用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了第117號(hào)元素的存在。

第117號(hào)元素Tennessee屬于鹵族元素，是個(gè)“大塊頭”，約比鉛元素重40%，很不穩(wěn)定，壽命相當(dāng)短暫。它或許跟第115號(hào)元素和第113元素有著某種聯(lián)系，出現(xiàn)后很快會(huì)衰變成第115號(hào)元素或第113號(hào)元素。

第118號(hào)元素

第118號(hào)元素Oganesson是目前最重的元素，排在氡元素下面，是一種稀有氣體元素。

它喜歡“變身”，產(chǎn)生后，僅存在0.9毫秒，便先衰變?yōu)榈?16號(hào)元素，再衰變?yōu)榈?14號(hào)元素，接著衰變?yōu)榈?12號(hào)元素，最后一分為二。

告訴你們哦，第115、113、117、118號(hào)這4個(gè)元素被合成的方式差不多，都是用一種元素撞擊另外一種元素而得到的。比如，第113號(hào)元素是由鋅元素和鉍元素連續(xù)撞擊數(shù)萬億次而合成的。

雖然，目前這些重量級(jí)元素沒有什么實(shí)際用途，但可以肯定的是，它們可以幫助科學(xué)家制造出非常重、非常有用的元素。

第118號(hào)元素不是最后一種元素。第119號(hào)元素應(yīng)該很快就會(huì)與大家見面了吧。你們猜猜，科學(xué)家合成它時(shí)，會(huì)選擇撞擊哪兩種元素呢？

給元素命名

元素家族成員那么多，如何區(qū)分它們呢？

聰明的人類想到了給它們?nèi)∶?。它們通用的名字是英文名，在中國，它們還有自己的中文名字。

這名字可不是隨便取的，而被賦予了一定的含義。

根據(jù)元素特性

根據(jù)元素的特性給元素命名，是人們用到的最多的命名方式。

人們或根據(jù)元素的樣子，或根據(jù)元素呈現(xiàn)的顏色，或根據(jù)元素構(gòu)成的物質(zhì)性質(zhì)而給它們命名。

代表成員：

氮，名字的含義為“生成硝石的元素”。

磷，名字取意“發(fā)光體”。

氯，因其單質(zhì)呈黃綠色而得名。

紀(jì)念科學(xué)家

為了紀(jì)念一些有突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，很多元素被冠以這些科學(xué)家的名字。

代表成員：

锿，名字是為了紀(jì)念杰出的物理學(xué)家、相對(duì)論的創(chuàng)立者阿爾伯特·愛因斯坦。

鐨，名字是為了紀(jì)念美籍意大利著名物理學(xué)家、1938年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者恩利克·費(fèi)米。

鍆，名字是為了紀(jì)念俄羅斯化學(xué)家、化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)者德米特里·門捷列夫。

以國名、地名命名

和第113號(hào)元素一樣，一些元素的名字也是以國家的名字命名的，這讓那些國家的人民相當(dāng)自豪呢。

另外，人們會(huì)將一些地名作為元素的名字。這類元素不少，約占總數(shù)的1/4。

代表成員：

鎵，1875年，法國化學(xué)家德布瓦伯德蘭發(fā)現(xiàn)了第31號(hào)元素，將其命名為“鎵”，用來紀(jì)念他的祖國?！版墶钡睦∥氖欠▏艜r(shí)候的名稱。

釙，1898年，居里夫婦發(fā)現(xiàn)了第84號(hào)元素，他們將其命名為“釙”，用來紀(jì)念居里夫人的祖國——波蘭?！搬暋钡姆ㄎ囊馑际恰安ㄌm”。

鍺，1885年，德國化學(xué)家克雷門斯·亞歷山大·溫克勒在希美爾卑斯特礦山發(fā)現(xiàn)了第32號(hào)元素，將其命名為“鍺”?！版N”就是“日耳曼”的意思，用來紀(jì)念他的祖國——德國。

錸，因自己的故鄉(xiāng)是德國的萊茵市，所以發(fā)現(xiàn)者將它命名為“錸”。

镅，1944年，美國化學(xué)家格倫·西奧多·西博格與喬索教授合作，制得第95號(hào)元素，將其命名為“镅”，用來紀(jì)念發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)美洲。

仿照星球或神話人物名字

星球和神話人物的名字一直非常受歡迎。人們有時(shí)極富創(chuàng)意，以星球或神話人物的名字給元素命名，讓元素具有浪漫或神秘色彩。

代表成員：

硒，意為“月亮”。

鉭，意為“旦塔勒斯”，是希臘神話中的英雄。

鈮，意為“尼奧婢”，即旦塔勒斯的女兒。

有趣的是，鉭和鈮這兩種元素性質(zhì)相似，在自然界中往往共生在一起，而鈮元素是從含鉭的礦石中分離出來的。所以，科學(xué)家分別用父、女的名字給它們命名，非常合適。

源于發(fā)現(xiàn)的礦石或方式

有些元素的名字來源于它們被發(fā)現(xiàn)前所待的礦石，或者被發(fā)現(xiàn)的方式。

代表成員：

鋰，由于是在一種稀有巖石中被發(fā)現(xiàn)的，所以取名“石頭”。

鎂，名字源于“白鎂氧”，因?yàn)榭茖W(xué)家用鉀還原白鎂氧而制得鎂。

個(gè)性洋溢的兄弟們

在元素家族的合影中認(rèn)出每個(gè)元素，不是一件難事，因?yàn)樗鼈冃蜗蟾鳟悾瑐€(gè)性也大不相同。

光頭鹵族元素、“三毛”氧族元素、超級(jí)獨(dú)立的稀有氣體元素……個(gè)性洋溢的元素兄弟們登場了，快來捧場！

身輕活潑的鋰

鋰是一種柔軟的銀白色金屬，模樣跟有些金屬差不多，但性格不同一般。

金屬在我們的印象里是沉甸甸的，比同樣大小的木柴、砂石重多了，然而鋰卻輕得出奇，是所有金屬中最輕的一個(gè)。即使把它扔到汽油里，它也會(huì)像軟木塞那樣浮起來。

除了體重輕，鋰還特別軟，富有延展性，可以切割成薄片，拉伸成絲。

鋰生性活潑，愛與其他物質(zhì)結(jié)交。比如它一接觸潮濕空氣，就會(huì)與空氣中的氧、氮等氣體迅速發(fā)生反應(yīng)，生成一層淡黃色或黑色的薄膜覆蓋在表面。

如果我們將一小塊鋰放入玻璃器皿中，塞上磨砂塞，鋰會(huì)馬上與器皿里面的空氣反應(yīng)，將空氣耗盡。這時(shí)，你使上九牛二虎之力，也別想把磨砂塞拔出來。所以，對(duì)于鋰這個(gè)頑皮的家伙，我們要保存它十分困難。化學(xué)家們只好把它強(qiáng)行捺入凡士林油或液體石蠟中，不許它亂交朋友。

愛惹禍的氟

鹵族家族中的小弟——氟很難聞，在常溫下是淡黃綠色的氣體。當(dāng)氣溫低于-188℃時(shí)，它會(huì)變成黃色的液體，在-219.6℃時(shí)會(huì)變成黃色結(jié)晶體。

它很調(diào)皮，到處惹禍，所以哥哥、姐姐們總會(huì)派人看著它。它個(gè)性特別強(qiáng)，動(dòng)不動(dòng)就和別人打架。它能把大多數(shù)金屬腐蝕掉，將堿金屬點(diǎn)燃，黃金受熱后，也會(huì)在氟氣中燃燒。非金屬同樣會(huì)在氟氣中燃燒。

氟最怕鉑，最喜歡和氫一起玩。氟和氫一見面就成了形影不離的朋友，兩個(gè)抱成團(tuán)，在空氣中形成白霧，溶于水叫氫氟酸。

它們兩個(gè)在一起到處惹事，把植物變得枯黃，把動(dòng)物殺死，連主人也不放過。人們把氟和氫的化合物從其他物質(zhì)中提取出來時(shí)，發(fā)生了一些悲痛的事情。例如，1836年，諾克斯兩兄弟在做提取實(shí)驗(yàn)時(shí)，一個(gè)死了，另一個(gè)被迫停止工作。

最早利用氟的是德國藝術(shù)家斯萬哈德，他發(fā)現(xiàn)含氟的化合物——螢石跟硫酸反應(yīng)制得的溶液能刻畫玻璃。

熱縮冷脹的銻

銻非常脆，易熔，最愛穿銀灰色的外衣。它分為灰銻、黃銻、黑銻和易爆炸的爆炸銻，外表為銀灰色的就是灰銻。

這幾種銻能夠相互轉(zhuǎn)換，前提是溫度變化或被外物撞擊。當(dāng)溫度高于-80℃時(shí)，黃銻很快會(huì)變成黑銻，而黑銻加熱，會(huì)變成灰銻。爆炸銻被較硬的東西撞擊，會(huì)放出大量的熱量和火花，很快變成灰銻。

銻喜歡與鉛合作，和鉛熔在一起制成硬鉛。我們平時(shí)用到的很多東西，都是用硬鉛做的。例如鉛笛電池里的鉛板、耐強(qiáng)酸的鉛管。第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，人們?cè)糜层U制造榴霰彈。

一般的物體都是熱脹冷縮，而銻卻很反常，熱縮冷脹。液態(tài)的銻受冷凝固時(shí)，體積反而膨脹，所以，人們?cè)谥圃煦U字時(shí)，往鉛字合金里加入一些銻。熔化了的鉛字合金被澆入銅模，冷卻凝固時(shí)，合金稍微膨脹，使每個(gè)字的筆劃都十分清晰地凸顯出來。

“鬼火”——磷

磷有兩種：白磷和紅磷。雖然它們都是磷，但脾氣差別很大。

白磷軟綿綿的，用小刀就能切開。它非?；顫?，放在空氣中，即使沒點(diǎn)火，也會(huì)自燃，冒出一股濃煙。所以，平時(shí)人們總是把白磷浸在煤油或水里，讓它跟空氣隔絕。紅磷比白磷老實(shí)得多，不會(huì)自燃。要想點(diǎn)燃它，得把它加熱到100℃以上。白磷有劇毒，紅磷沒有毒性。

白磷和紅磷可以相互轉(zhuǎn)換。如果隔絕空氣，把白磷加熱到250℃，白磷就會(huì)全部變成紅磷；如果把紅磷加熱到很高的溫度，它會(huì)變成蒸氣，遇冷凝結(jié)為白磷。

在特定的環(huán)境下，它們的兩個(gè)兄弟——紫磷和黑磷也會(huì)出現(xiàn)。黑磷是人們?cè)诟邏合掳寻琢渍魵饫淠玫降?，樣子很像石墨，能?dǎo)電。黑磷被加熱到125℃則會(huì)變成鋼藍(lán)色的紫磷。原來紫磷不是紫色的哦。

我們體內(nèi)也有不少磷，據(jù)測定，約有1千克。不過，這磷既不是白磷，也不是紅磷，而是磷的化合物。其中骨頭中含磷最多。

夜里，人們有時(shí)在墳地或荒野會(huì)看見綠幽幽或淺藍(lán)色的“鬼火”，這種火與磷有關(guān)。當(dāng)尸體腐爛時(shí)，人或動(dòng)物體內(nèi)的磷分解成一種氣體，這種氣體中有一種物體，像白磷一樣，在空氣中能自燃，發(fā)出淡綠或淺藍(lán)色的光。

不合群的氬

氬是最早發(fā)現(xiàn)的惰性氣體，一點(diǎn)也不活潑，在家族里非常不合群，不愛說話，不喜歡和其他元素玩——幾乎不與別的元素化合。因此，氬很容易被忽視。

在空氣中，氬的含量與其他的惰性氣體相比，算是多的了。

雖然它不喜歡湊熱鬧，但需要它時(shí)，它還是會(huì)挺身而出。由于在電場激發(fā)下，能發(fā)出淺藍(lán)色的光，且導(dǎo)熱性差，它常被用來填充霓虹燈管和白熾燈泡。

人們焊接金屬時(shí)，也找氬幫忙，將它作為保護(hù)氣體，焊接一些化學(xué)性質(zhì)非常活潑的金屬，如鎂、鋁等，可防止這些金屬在高溫下氧化。