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为什么元素周期表要从两头入手? 1

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元素周期表共有十八列,每一列都是一个“族”。所谓“族”,就是一群性质相似的元素的集合体。

学校的老师一般会按从左到右的顺序,从第1族开始,一列一列为大家讲解元素的特征。无论是课本还是参考书,翻开目录一看,基本都是“第一章第1族”、“第二章第2族”……

然而,研究化学的专家们绝不会这么看周期表。“俯瞰”周期表的大原则,可以归纳成下面这句话:

元素周期表不要从左往右看,要从两头往中间看。

这其实和足球比赛是一个道理。既然中央比较难攻,那就从两侧突破!进攻周期表的方法也是如此,从两头入手更好理解。为什么呢?因为越靠近两头,“族”的特征就越明显。

周期表中央的元素就没有那么好对付了,电子的排布比较复杂,就算是同一列的元素,性质也不一定相似。

顺便一提,我个人不太喜欢“族”这个称谓。因为在日语中,一提“族”,首先就会想起“暴走族”,而曾红极一时的“太阳族(指20世纪50年代,无视秩序,行为乖张的日本年轻人)”、“御幸族(指1964年夏出现在银座御幸大道上的大批年轻人,女性多穿后腰垂蝴蝶结的长裙,男性多穿窄领村衫配百幕大式短裤,手提纸袋或布包)”不单单指某一类相似的群体,还有些与社会对抗的意味,“族议员(指关注某一特定政策领域,拥有相应知识及人脉,对该领城的政策立案和实施拥有很大影响力的日本议员及议员群体,如“邮政族”、“防卫族”等)”一词的贬义也很明显,不是吗?

而在英语中,元素周期表的“族”用的是“group(组)”这个词。这个叫法就简单多了,还很有亲切感。学者就喜欢用晦涩难懂的字眼,但我觉得日语也用“组”就挺好。

其实,很多日本学者也在讨论学术问题时用“组”这个称呼。

主族元素按“列”看,过渡元素按“行”看。

“两头”与“中央”的不同,也体现在这些元素的“统称”上。

第1列到第2列,以及第12列到第18列被称为“主族元素”。主族元素的周期性比较明显。

第3列到第11列被称为“过渡元素”。顾名思义,它们起到了承上启下的作用。

不过,过渡元素绝非鸡肋。它们的纵向联系并不紧密,但位于同一行的元素性质相近,每往右移一格就会有些许变化。

那么属于同一列的元素究竟有多像呢?要我说,最像的当属下列四个族(相似度由高到低):

① 第18列(稀有气体)

② 第1列(碱金属)

③ 第17列(卤族元素)

④ 第2列(碱土金属)

其实亚军和季军几乎难分伯仲,有些学者觉得第17列的相似度比第1列更高,但应该不会有人反对“越靠近两头,相似度就越高”这一点。

而且这个排行榜的冠军也是实至名归,不容置疑。这一列元素的所有电子轨道都排得满满当当,所以该列大多数元素就算和其他原子接触,也不会发生化学反应。

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