元素週期表的主要發現者是誰?
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他的原名是德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫,但是發現化學元素週期性規律的是英國化學家紐蘭茲,經過門捷列夫對紐蘭茲發現的元素週期律進行總結才有了後來的元素週期表。
化學元素週期表是根據原子量從小到大排序的化學元素列表。列表大體呈長方形,某些元素週期中留有空格,使特性相近的元素歸在同一族中,如鹼金屬元素、鹼土金屬、鹵族元素、稀有氣體,非金屬,過渡元素等。由於週期表能夠準確地預測各種元素的特性及其之間的關係,因此它在化學及其他科學範疇中被廣泛使用,作為分析化學行為時十分有用的框架。
一、電子排布規律
最外層電子數為1或2的原子可以是IA族、ⅡA族或副族元素的原子;最外層電子數是3~8的原子一定是主族元素的原子,且最外層電子數等於主族的族序數。
二、序數差規律
(1)同週期相鄰主族元素的“序數差”規律
①除第ⅡA族和第ⅢA族外,其餘同週期相鄰元素序數差為1。
②同週期第ⅡA族和第ⅢA族為相鄰元素,其原子序數差為:第二、第三週期相差1,第四、第五週期相差11,第六、第七週期相差25。
(2)同主族相鄰元素的“序數差”規律
①第二、第三週期的同族元素原子序數相差8。
②第三、第四周期的同族元素原子序數相差有兩種情況:第IA族和第ⅡA族相差8,其它族相差18。
③第四、第五週期的同族元素原子序數相差18。
④第五、第六週期的同族元素原子序數鑭系之前相差18,鑭系之後相差32。
⑤第六、第七週期的同族元素原子序數相差32。
三、奇偶差規律
元素的原子序數與該元素在週期表中的族序數和該元素的主要化合價的奇偶性一致。若原子序數為奇數時,主族族序數、元素的主要化合價均為奇數,反之則均為偶數(但要除去N元素,它有多種價態,Cl元素也有ClO2)。零族元素的原子序數為偶數,其化合價視為0。
四、元素金屬性、非金屬性的強弱規律
(1)金屬性(原子失電子)強弱比較
①在金屬活動性順序中位置越靠前,金屬性越強。
②單質與水或非氧化性酸反應越劇烈,金屬性越強。
③單質還原性越強或離子氧化性越弱,金屬性越強。
④最高價氧化物對應的水化物鹼性越強,金屬性越強。
⑤若X + Yn+ → Xm+ + Y,則X比Y的金屬性強。
(2)非金屬性(原子得電子)強弱比較
①與H2化合越容易,氣態氫化物越穩定,非金屬性越強。
②單質氧化性越強,陰離子還原性越弱,非金屬性越強。
③最高價氧化物對應的水化物酸性越強,非金屬性越強。
④若X + Yn- → Xm-+Y,則X比Y的非金屬性越強。
需要補充的是,除了這些常規的判據之外,還有一些間接的判斷方法:如在構成原電池時,一般來說,負極金屬的金屬性更強。還可以根據電解時,在陽極或陰極上放電的先後順序來判斷等。
需要注意的是,利用原電池比較元素金屬性時,不要忽視介質對電極反應的影響。如Al-Mg-NaOH溶液構成原電池時,Al為負極,Mg為正極;Fe-Cu-HNO3(濃)構成原電池時,Cu為負極, Fe為正極。
五、元素週期表中的一些特點
(1)短週期只包括前三個週期。
(2)主族中只有第ⅡA族元素全部為金屬元素。
(3)IA族元素不等同於鹼金屬元素,因為H元素不屬於鹼金屬元素。
(4)元素週期表第18列是0族,不是 ⅧA族,第8、9、10列是第Ⅷ族,不是ⅧB族。
(5)長週期不一定是18種元素,第六週期就有32種元素。
六、短週期元素原子結構的特殊性
(1)原子核中無中子的原子:1 1H。
(2)最外層只有一個電子的元素:H、Li、Na。
(3)最外層有兩個電子的元素:Be、Mg、He。
(4)最外層電子數等於此外層電子數的元素:Be、Ar。
(5)最外層電子數是次外層電子數的2倍的元素:C。三倍的是O;四倍的是Ne。
(6)電子層數與最外層電子數相等的元素:H、Be、Al。
(7)電子總數為最外層電子數2倍的元素:Be。
(8)次外層電子數是最外層電子數2倍的元素:Li、Si。
(9)內層電子數是最外層電子數2倍的元素:Li、P。
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