|
的 大小 , 以及 原子核 周圍 的 電子 雲 大小 。 百分之99 .
9999999999996 的 原子 ( 由 此 引申 , 也 可 說 是 宇宙 中 的 每 個 物體 ) 其 組成 基本 上 什麼 也 沒有 。 怎麼 看 週期表 我們 現在 知道 元素 不只 4 個 , 而是 超過 100 個 , 不過 其中 只有 大約 90 個 是 自然 產生 的 。 所有 元素 都 由 原子 組成 , 每 一 個 元素 的 質子數 都 不 相同 , 這 就 是 原子 序數 。 原子 序數 化學 符號 名稱 電子數 原子 不 帶 任何 電荷 , 永遠 保持 中性 , 因為 在 一 個 原子 中 , 電子數 永遠 等同於 原子序 。 外層 電子 數族 同 一 欄 的 元素 同 為 一 族 , 同 族 中 的 元素 有 相同 數量 的 外層 電子 。 1 族 元素 有 1 個 外層 電子 , 2 族 元素 有 2 個 , 依 此 類推 。 外層 電子 數量 會 影響 該 原子 與 其他 元素 形成 鏈結 的 方式 。 電子 殼層 電子 排列 在 原子核 周圍 的 殼層 內 , 每 個 殼層 只 能 容納 固定 數量 的 電子 。 外層 電子 大多數 原子 的 外層 電子 殼層 並 未 填滿 , 外層 的 電子 數量 讓 原子 具有 不同 特性 。 週期 同 一 列 的 元素 , 或 稱 在 同 一 週期 , 原子 中 所 帶 的 電子 殼層 數量 相同 。 第1 週期 有 2 個 元素 , 因為 第1 層 電子 殼層 能 容納 2 個 電子 。 第2 週期 有 8 個 元素 , 因為 第2 層 殼層 可以 容納 8 個 電子 ; 第3 層 殼層 可以 容納 18 個 電子 , 但 只有 前 8 個 位置 被 填滿 , 要 等 前 2 個 電子 進入 了 第4 層 殼層 , 剩下 的 位置 才 會 填滿 , 如此 便 構成 了 元素 的 中央 區塊 , 或 稱 系列 。 1 族 元素 1 族 元素 也 稱為 鹼金屬 , 包括 鈉 、 鉀 , 以及 其他 活性 高 的 金屬 , 1 族 的 金屬 元素 會 跟 水 產生 劇烈 的 反應 , 暴露 在 空氣 中 也 可能 起火 燃燒 , 要 儲存 在 油類 中 以 避免 爆炸 。 為什麼 沒有 氫?氫 是 氣體 , 而 非 金屬 , 基本 上 屬於 1 族 元素 , 不過 氫氣 是 以 重量 最 輕 、 組成 最 簡單 的 原子 構成 的 氣體 , 被 視為 是 特殊 的 元素 , 具有 獨特 的 化學 特性 。 深入 探索 ‧ 之所以 將 這 族 的 金屬 元素 稱為 「 鹼金屬 」 , 是 因為 這些 元素 有 一 個 共通 特性 , 也 就 是 遇 水 會 產生 反應 , 生成 強鹼 化合物 。 鹼性 化學 物質 會 與 酸 作用 , 生成 中性 化合物 , 稱為 鹽 。 ‧ 1 族 金屬 在 純 元素 的 狀態 下 都 具有 閃亮 光澤 , 但是 和 空氣 反應 後 , 很 快 就 變 得 黯淡 。 而且 1 族 金屬 質地 也 相當 柔軟 , 能 用 刀子 切開 。 ‧1 族 的 前 3 個 元素 是 鋰 、 鈉 、 鉀 , 密度 比 水 還 低 , 所以 能夠 浮 在 水面 上 。 另外 3 個 元素 則 會 下沉 。 釩 原子量 : 50.9415 顏色 : 銀灰相 : 固體 熔點 : 1,910 ℃ ( 3,470 ℉ ) 沸點 : 3,407 ℃ ( 6,165 ℉ ) 晶體 結構 : 體心 立方 元素 類別 : 過渡 金屬 原子序 : 23世界 上 只有 3 個 國家 生產釩 : 俄羅斯 、 中國 與 南非 。 現今 , 此 金屬 在 化工 產業 有 相當 重要 的 應用 , 不過 十分 冷門 , 過去 的 情況 是 這樣 , 未來 可能 也 會 如此 。 接觸法 製造 硫酸 是 化工 產業 的 一 項 主要 活動 。 將 硫 、 氧 、 水 共同 反應 , 便 能 生產 硫酸 。 氧化釩 催化劑 有助於 加速 反應 。 大馬士 革鋼 1千 年 前 , 十字軍 以 又 大 又 重 的 闊刀 跟 使用 彎刀 的 撒拉森人 戰鬥 , 結果 發現 闊刀 不 是 彎刀 的 對手 。 原來 , 撒拉森人 的 刀劍 和 盔甲 是 由 大馬士 革鋼 製成 , 這 種 合金 內含 少量 的 釩 , 使 其 非常 堅硬 , 能夠 保持 鋒利 。 在 後來 的 十字軍 東征 , 歐洲 士兵 也 使用 了 類似 的 武器 。 核 融合 反應 爐釩 被 用 在 處於 測試 階段 的 環形核 融合 反應爐 中 , 或 稱 甜甜 圈型 反應爐 。 之所以 使用 釩 , 是 因為 它 即使 是 在 非常 高溫 的 狀態 下 , 也 不 太 會 膨脹 或 變形 。 核 融合 反應爐 能 重新 創造 供給 太陽 能源 的 核能 , 在 接下來 數十 年 間 , 有望 成為 一 種 可行 的 能源 。 鉻 原子量 : 51.9961 顏色 : 銀灰相 : 固體 熔點 : 1,907 ℃ ( 3,465 ℉ ) 沸點 : 2,671 ℃ ( 4,840 ℉ ) 晶體 結構 : 體心 立方 元素 類別 : 過渡 金屬 原子序 : 24 鉻 是 一 種 閃亮 的 金屬 , 用於 覆蓋 鋼鐵 或 其他 金屬 , 防止 產生 難看 又 有 破壞力 的 鐵鏽 。 此 金屬 是 經由 電鍍 的 過程 塗 在 金屬 表面 。 清潔 要 鍍上 鉻 的 金屬 物件 會 先 清洗 、 拋光 、 刷洗 。 電流 使用 電能 將 鉻原子 推到 物件 表面 , 形成 一 層 只有 幾 顆 原子 厚度 的 薄膜 。 溶液 物件 泡入 含有 已 溶解 的 鉻化物 的 溶液 之中 。 流經 物件 的 電流 使 物件 帶 負電 , 帶 正電 的 鉻 離子 受到 物件 吸引 , 從 電流 中 獲得 電子 , 轉換為 金屬 原子 。 鉻原子 黏附 在 物件 之上 , 形成 一 層 鉻 。 清洗 沖洗 電鍍 完畢 的 物件 。 鉻層 十分 堅硬 , 耐受 得 住 刮擦 。 錳 原子量 : 54.938049 顏色 : 銀灰相 : 固體 熔點 : 1,246 ℃ ( 2,275 ℉ ) 沸點 : 2,061 ℃ ( 3,742 ℉ ) 晶體 結構 : 體心 立方 元素 類別 : 過渡 金屬 原子序 : 25 每 年 1,400萬 公噸 錳 的 貿易量 排名 第4 , 主要 用來 生產 堅硬 的 鋼 。 它 很少 會 以 純 物質 的 形式 被 製造出來 , 大部分 都 是 與 鐵 或 矽 形成 合金 , 這些 合金 可以 做為 製鋼 的 原料 。 電池 科技 氧化錳 被 用 在 3 種 電池 中 : 標準 的 鹼性 電池 、 一 次 性 的 鋰電池 ( 用於 手錶 ) 和 可 充電 的 鋰 離子 電池 ( 用於 手機 和 電動 汽車 ) 。 鐵 原子量 : 55.845 顏色 : 銀灰相 : 固體 熔點 : 1,538 ℃ ( 2,800 ℉ ) 沸點 : 2,861 ℃ ( 5,182 ℉ ) 晶體 結構 : 體心 立方 元素 類別 : 過渡 金屬 原子序 : 26 鐵 是 以 冶煉法 生產 。 鐵礦 是 一 種 氧化物 , 和 碳 發生 反應 , 碳氧化 變成 二氧化碳 , 礦石 則 「 濃縮 」 成 純鐵 。 真正 的 冶煉 反應 過程 包含 好幾 個 步驟 , 分別 發生 在 冶煉爐
|