s区第1(1A)族元素氢Hydrogen1
s区第11A族元素碱金属Alkali metals3
s区第22A族元素碱土金属Alkali earth metals7
p区第133A族元素硼族元素Boron group elements11
p区第144A族元素碳族元素Carbon group elements14
p区第155A族元素氮族元素Nitrogen group elements18
p区第166A族元素氧族元素Oxygen group elements21
p区第177A族元素卤素Halogen elements24
p区第188A族元素稀有气体元素(Rare gas elements)27
d区第33B族元素稀土元素Rare earth elements31
d区第44B族元素钛族元素Titanium group elements33
d区第55B族元素钒族元素Vanadium group elements35
d区第66B族元素铬族元素Chromium group elements37
d区第77B族元素锰族元素Manganese group elements39
d区第4周期 第8~108B族元素铁系元素Iron series elements41
d区第5、6周期 第8~108B族元素铂系元素Platinum series elements43
ds区第111B族元素货币金属元素Coinage metal elements46
ds区第122B族元素锌族元素Zinc group elements48
f区第33B族57~71号元素镧系元素Lanthanoid elements50
f区第33B族89~103号元素锕系元素Actinoid elements55
第7周期104~118号元素超锕元素Transactinoid elements58
讨论和思考60
参考文献64
內容試閱:
s区第22A 族元素
Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra 碱土金属
Alkali Earth Metals
碱土金属是周期表中第2列元素铍、镁、钙、锶、钡、镭的总称,核外价电子组态为ns2。因其氧化物兼具碱性只有BeO为两性和土性熔点高而得名。碱土金属性质活泼,除铍外,皆可生成典型离子型过氧化物。碱土金属Mg, Ca, Sr, Ba以及碱金属Na,K都是英国化学家戴维(H. Davy,1778~1829)发现的。戴维在学习拉瓦锡《化学元素论》时,看到“盐的土质可能都含有氧,这些土质可能是某种金属的氧化物”,戴维思维敏捷,他利用当时刚刚发现的伏打电堆,提出“电解”和“化学亲和力”之间的关系,认为化学亲和力实质上是一种电力。他通过电解方法,克服种种困难,用电力把土质中的金属和氧分开,发现了土质中的金属元素。
4号元素 Be 铍
1798年,沃克兰(L.N.Vauquelin,法)在分析绿宝石的成分时发现了铍。铍矿石近30种,但很分散,主要为绿柱石(beryl)Be3Al2Si6O18,名亦由此而来。
铍为浅灰色金属,有延展性,比铝轻13,传热性是钢的3倍,铝的2倍,为金属中的良导热体。铍的化学性质活泼与铝相似,在空气中能形成保护性的氧化层,在常温甚至在红热时皆稳定,呈现出两性。金属铍用于制作导弹和火箭的部件;薄片能透过X射线用以制造X射线管窗口。铍铜合金硬度大,受撞击时不产生火花,用于制作油井和有可燃气体存在场所所使用的工具。含铍的宝石有绿宝石(祖母绿)、海蓝宝,是美丽坚硬的晶体。
铍属剧毒物质,铍化合物皆有毒。空气中若含有1mgm3的铍,便能使人立即得急性铍肺病,死亡率极高。铍也可致癌。
12号元素 Mg镁
1808年戴维(H.Davy,英)用电解法从硫酸镁和氧化汞的混合物中得到了镁汞合金,蒸去汞后得到金属镁。镁的英文名称Magnesium源于蕴藏丰富镁矿的希腊地名“Magnesia”(马格尼西亚)。地壳中镁含量丰富,居第6位。主要矿物有有菱镁矿MgCO3、白云石[CaMgCO32]、光卤石KMgCl3?6H2O等。海水是镁的不竭之源。目前金属镁的制备方法主要是高温下电解MgCl2。
镁为银白色金属,质轻密度为1.738 gcm3,硬度中等,富延展性,导热导电性强。镁的化学性质活泼,具有强还原性,在潮湿空气中表面会生成氧化物膜而变暗,也可与氮、硫、卤素等化合。镁能和铝、钒、钛等金属形成机械性能优良的合金,广泛用于航空、航天、车辆、建材等各个方面。在常见的结构金属材料中,镁的用量仅次于铁和铝,排在第三位。镁在冶金工业中用作还原剂,制备金属铍和钛等;在炼钢工业中可用镁作脱硫剂并使石墨球化而形成球墨铸铁,增强铁的延展性和抗裂性。镁粉易燃并放出极强的白光,富紫外线,对照相底片的感光力极大,镁光灯就是利用了这一特性。
镁是生物体的必需元素。在绿色植物的叶绿素中,镁离子居于中心位置,叶绿素中镁含量大约2%。镁主要以Mg2+的形式存在于人体,70%分布在骨骼,其余在软组织和细胞内外液中。镁为骨细胞结构和功能所必需,保证其正常生长和坚固度。镁是多种酶系的辅助因子或激活剂,广泛参与体内各种代谢过程,参与细胞内的能量释放和转化。镁离子对钾离子的运输、钙离子通道的活化启动及神经信息的传导和心肌作用十分重要。缺镁会导致心律不齐和肌肉颤抖。成人每天需要200~400 mg镁。
20号元素 Ca 钙