元素周期表(化學元素表)

元素周期表(俄國化學家門捷列夫總結的化學元素列表)

化學元素表一般指本詞條

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化學元素周期表(Periodic table of elements)是根據元素原子核電荷數從小至大排序的化學元素列表。列表大體呈長方形,某些元素周期中留有空格,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。這使周期表中形成元素分區且分有七主族、七副族、Ⅷ族、18族。由於周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。

俄國化學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫(Dmitri Mendeleev)於1869年總結髮表此周期表(第一代元素周期表),此後不斷有人提出各種類型周期表不下170餘種,歸納起來主要有:短式表(以門捷列夫為代表)、長式表(以維爾納式為代表)、特長表(以波爾塔式為代表);平面螺線表和圓形表(以達姆開夫式為代表);立體周期表(以萊西的圓錐柱立體表為代表)等眾多類型表。

註:中國教學上長期使用的是長式周期表,即維爾納式為代表。

基本介紹

發展歷程,元素區,周期表內容,元素列表,基本物理性質,元素命名,位置關係,原子半徑,元素化合價,單質的熔點,元素的金屬性,最高價氧化物的水化物酸鹼性,非金屬氣態,單質的氧化性,元素位置推斷,稀有氣體元素,次級周期性,第二周期的不規則性,第四周期的不規則性,第六周期的不規則性,記憶技巧,化合價記憶法,鹽的溶解性記憶口訣,

發展歷程

現代化學的元素周期律是1869年俄國科學家門捷列夫(Dmitri Mendeleev)首先創造的,他將當時已知的63種元素依相對原子量大小並以表的形式排列,把有相似化學性質的元素放在同一列,製成元素周期表的雛形。經過多年修訂後才成為當代的周期表。
元素周期表
德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫
在周期表中,元素是以元素的原子序數排列,最小的排行最先。表中一橫行稱為一個周期,一列稱為一個族。原子半徑由左到右依次減小,上到下依次增大。
在化學教科書和字典中,都附有一張“元素周期表(英文:the periodic table of elements)”。這張表揭示了物質世界的秘密,把一些看來似乎互不相關的元素統一起來,組成了一個完整的自然體系。它的發明,是近代化學史上的一個創舉,對於促進化學的發展,起了巨大的作用。看到這張表,人們便會想到它的最早發明者——門捷列夫。1869年,俄國化學家門捷列夫按照相對原子質量由小到大排列,將化學性質相似的元素放在同一縱行,編制出第一張元素周期表。元素周期表揭示了化學元素之間的內在聯繫,使其構成了一個完整的體系,成為化學發展史上的重要里程碑之一。隨著科學的發展,元素周期表中未知元素留下的空位先後被填滿。當原子結構的奧秘被發現時,編排依據由相對原子質量改為原子的質子數(核外電子數核電荷數),形成現行的元素周期表。
按照元素在周期表中的順序給元素編號,得到原子序數。原子序數跟元素的原子結構有如下關係:
質子數=原子序數=核外電子數=核電荷數
利用周期表,門捷列夫成功的預測當時尚未發現的元素的特性(鎵、)。1913年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產生射線X,發現原子序數越大,X射線的頻率就越高,因此他認為核的正電荷決定了元素的化學性質,並把元素依照核內正電荷(即質子數或原子序數)排列。後來又經過多名科學家多年的修訂才形成當代的周期表。將元素按照相對原子質量由小到大依次排列,並將化學性質相似的元素放在一個縱列。每一種元素都有一個序號,大小恰好等於該元素原子的核內質子數,這個序號稱為原子序數。在周期表中,元素是以元素的原子序數排列,最小的排行最前。表中一橫行稱為一個周期,一列稱為一個族。
原子的核外電子排布和性質有明顯的規律性,科學家們是按原子序數遞增排列,將電子層數相同的元素放在同一行,將最外層電子數相同的元素放在同一列。
元素周期表有7個周期,18個族。每一個橫行叫作一個周期,每一個縱行叫作一個族(VIII族包含三個縱列)。這7個周期又可分成短周期(1、2、3)、長周期(4、5、6、7)。共有18個族,從左到右每個縱列算一族。例如:氫屬於1族元素,而氦屬於0族元素
元素在周期表中的位置不僅反映了元素的原子結構,也顯示了元素性質的遞變規律和元素之間的內在聯繫。使其構成了一個完整的體系,被稱為化學發展的重要里程碑之一。
同一周期內,從左到右,元素核外電子層數相同,最外層電子數依次遞增,原子半徑遞減(18族元素除外)。失電子能力逐漸減弱,獲電子能力逐漸增強,金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。元素的最高正氧化數從左到右遞增(沒有正價的除外),最低負氧化數從左到右遞增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
同一族中,由上而下,最外層電子數相同,核外電子層數逐漸增多,原子半徑增大,原子序數遞增,元素金屬性遞增,非金屬性遞減。
元素周期表的意義重大,科學家正是用此來尋找新型元素及化合物。
2015年12月31日美國《科學新聞》雙周刊網站發表了題為《四種元素在元素周期表上獲得永久席位》的報導。國際純粹與套用化學聯合會IUPAC)宣布俄羅斯和美國的研究團隊已獲得充分的證據,證明其發現了115、117和118號元素。此外,該聯合會已認可日本理化學研究所科研人員發現了113號元素。兩個研究團隊通過讓質量較輕的核子相互撞擊,並跟蹤其後產生的放射性超重元素的衰變情況,合成了上述四種元素。IUPAC執行理事林恩·瑟比說,有關確認新元素的報告將於2016年初公布。官方對這些元素的認可意味著它們的發現者有權為其命名並設計符號。113號元素將成為首個由亞洲人發現並命名的元素,於2016年6月正式命名為Nihonium,符號Nh。
元素周期表(化學元素表)
IUPAC元素周期表 2022.05.04
2015年12月30日,國際純粹與套用化學聯合會宣布第113、115、117、118號元素存在,它們將由日本、俄羅斯和美國科學家命名。IUPAC官方宣布,元素周期表已經加入4個新元素。
2016年6月8日,國際純粹與套用化學聯合會宣布,將合成化學元素第113號(Nh)、115號(Mc)、117號(Ts)和118號(Og)提名為化學新元素。
2017年5月9日,中國科學院國家語言文字工作委員會全國科學技術名詞審定委員會在北京聯合舉行新聞發布會,正式向社會發布113號元素115號元素117號元素118號元素中文名稱,分別為“”、“”、“”、“”。

元素區

元素區
分區名稱
詳細介紹
s區元素
周期表中第1列和第2列為s區元素,他們的價電子構型分別為ns和ns。其中第1列包括氫(H)和鹼金屬(Li)、(Na)、鉀(K)、(Rb)、(Cs)、(Fr),即第1主族(IA)。第2列包括鹼土金屬鈹(Be)、(Mg)、(Ca)、(Sr)、(Ba)、(Ra),即第2主族(IIA)。這兩族元素位於元素周期表左側,它們在化學反應中參與成鍵的只是s電子,所以化學性質比較簡單,最為突出的是其氧化物和氫氧化物的鹼性,因而得名。
p區元素
周期表里的第13~18列,即III A~VIIA和零族,共6族、31種元素為p區元素。它們的價電子構型為nsnp。在B、Si、As、Te下劃線,可將這個區域一分為二,右上方為非金屬區,左下方為金屬區。21種非金屬元素位於右上方,其中在常溫常壓下,單質為氣態的共10種,其名字都有“氣”字頭;單質為液態的只有一種,就是溴,它的名字有“氵”旁;其他10種非金屬在常溫常壓下為固態,都是“石”為旁。左下方的金屬元素都有“釒”字旁。在斜角線兩側的元素如B、Si、Ge、As、Sb、Te等既有金屬性也有非金屬性,有半金屬之稱,是製造半導體材料的重要元素。p區元素最重的性質是氧化還原性和酸鹼性
d區元素
d區元素是指周期表中第3~12,即IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIII、IB和IIB族的元素,共有30種金屬元素,其價電子構型為(n-1)dns,因為位於典型的金屬元素(s區元素)與典型的非金屬元素(p區元素)之間,d區元素和f區元素又共稱為過渡元素過渡金屬。d區第四周期被稱為第一過渡系,第五和第六周期分別為第二過度系和第三過度系。d區元素各族元素性質的差異源於次外層d電子的不同,所以和主族元素相比,各族之間的差別較小。
第11列的IB族的(Cu)、銀(Ag)、(Au)和第12列的IIB族的(Zn)、(Cd)、(Hg)最外層有ns價電子,容易形成+1或+2價化合物,在認識周期律的初期認為它們與元素IA族和IIA族相似,所以將它們標記為IB副族和IIB副族,如今可知其次外層為18電子結構,與s區次外層為8電子結構不同,故歸於d區或另立ds區都可以。
f區元素
f區元素由鑭系元素錒系元素組成,共30種元素,位於元素周期表下方,多數具有f電子。其中,15種鑭系元素以及IIIB族的(Sc)、(Y)總計17種元素又被稱為稀土元素

周期表內容

元素周期表
鑭系和錒系元素
Eu
Ac
:2017年1月15日,全國科學技術名詞審定委員會聯合國家語言文字工作委員會組織化學、物理學、語言學界專家召開了113號、115號、117號、118號元素中文定名會,經過參會專家熱烈討論和投票表決,形成了113號、115號、117號、118號元素中文定名方案。新元素漢字收錄在Unicode CJK擴展區C、D和E和基本區擴充中,使用最新Windows 10或安裝字型檔補丁即可顯示部分,這部分文字包括(括弧內為其Unicode碼):𬬻(U+2CB3B)、𬭊(U+2CB4A)、𬭳(U+2CB73)、𬭛(U+2CB5B)、𬭶(U+2CB76)、鿏(U+9FCF)、𫟼(U+2B7FC)、𬬭(U+2CB2D)、鿔(U+9FD4)、鿭(U+9FED)、鈇(U+2B4E7)、𫟷(U+2B7F7)、鿬(U+9FEC)、鿫(U+9FEB)。
元素周期表(化學元素表)
IUPAC化學元素周期表(中文版)

元素列表

元素介紹
原子序數
符號
中文
讀音
相對原子質量
價電子
常見化合價
分類
英文名
簡介
1
H
qīng
1.008
1s
+1、-1
主族
非金屬
Hydrogen
密度最小的元素,同位素為氕、氘和氚
2
He
hài
4.003
1s
0
18族
非金屬
稀有氣體
Helium
最難液化稀有氣體,由中國學者成功製得氦化合物氦化鈉
3
Li
6.941
2s
+1
主族
金屬
鹼金屬
Lithium
密度小於煤油,用石蠟封存的活潑鹼金屬,空氣中生成黑色氮化鋰,可與水反應
4
Be
9.012
2s
+2
主族
金屬
鹼土金屬
Beryllium
最輕鹼土金屬元素,有劇毒,與水幾乎不反應
5
B
péng
10.81
2s2p
+3
主族
類金屬
Boron
單質硬度僅次於金剛石的非金屬元素,重要微量元素
6
C
tàn
12.01
2s2p
無機+2、
+4、-4,
有機不規則
主族
非金屬
Carbon
硬度最高(金剛石)、導電(石墨),細胞乾重中含量最高,是生命的基本構架
7
N
dàn
14.01
2s2p
-3、+1、
+2、+3、
+4、+5
主族
非金屬
Nitrogen
空氣中含量最多的元素,不活潑,其氧化物是大氣污染物
8
O
yǎng
16.00
2s2p
-2、-1(過氧)
主族
非金屬
Oxygen
地殼中最多,生物體內最多,支持燃燒和需氧型生物呼吸
9
F
19.00
2s2p
-1
主族
非金屬
鹵素
Fluorine
最活潑的非金屬元素,化合價沒有正價,單質不能被氧化
10
Ne
nǎi
20.18
2s2p
0
18族
非金屬
稀有氣體
Neon
稀有氣體,用於光源
11
Na
22.99
3s
+1
主族
金屬
鹼金屬
Sodium
活潑,與空氣或水接觸發生反應,只能儲存在石蠟、煤油或稀有氣體中,鈉光燈是重要黃光光源
12
Mg
měi
24.31
3s
+2
主族
金屬
鹼土金屬
Magnesium
鹼土金屬,能在二氧化碳氮氣中燃燒,能與水反應但相當緩慢
13
Al
26.98
3s3p
+3
主族
金屬
Aluminium
地殼裡含量最多的金屬元素,具有非金屬性,套用廣泛
14
Si
guī
28.09
3s3p
+4、-4
主族
類金屬
Silicon
地殼中含量僅次於氧,外表很像金屬,是晶片的重要元素
15
P
lín
30.97
3s3p
-3、+3、+5
主族
非金屬
Phosphorus
有白磷和紅磷,白磷有劇毒且在常溫下可以自燃
16
S
liú
32.06
3s3p
-2、+4、+6
主族
非金屬
Sulphur
黃色固體,質地較軟且輕,與火山活動密切相關
17
Cl
35.45
3s3p
-1、+1、
+3、+4、
+5、+7
主族
非金屬
鹵素
Chlorine
黃綠色有毒氣體,活潑,支持燃燒
18
Ar
39.95
3s3p
0
18族
非金屬
稀有氣體
Argon
稀有氣體,在空氣中含量最多的稀有氣體
19
K
jiǎ
39.10
4s
+1
主族
金屬
鹼金屬
Potassium
比鈉還活潑,遇水即燃,鉀離子可促進植物體內糖類和澱粉的形成
20
Ca
gài
40.08
4s
+2
主族
金屬
鹼土金屬
Calcium
空氣中會與氮化合,能與水反應,是石灰、骨骼主要組成成分
21
Sc
kàng
44.96
3d4s
+3
副族
金屬
Scandium
一種柔軟過渡金屬,常與混合存在
22
Ti
tài
47.87
3d4s
+3、+4
副族
金屬
Titanium
能在氮氣中燃燒,熔點高,被稱為“太空金屬”
23
V
fán
50.94
3d4s
+3、+5
副族
金屬
Vanadium
高熔點稀有金屬,抗腐蝕能力較強
24
Cr
52.00
3d4s
+3、+4、+6
副族
金屬
Chromium
硬度最高的金屬,主要用於製作不鏽鋼
25
Mn
měng
54.94
3d4s
+1、+2、+3、+4、+5、+6、+7
副族
金屬
Manganese
在地殼中分布廣泛,高錳鋼可用於製造軍用頭盔或裝甲
26
Fe
tiě
55.85
3d4s
+2(亞鐵)、+3、+6
Ⅷ族
金屬
Iron
地殼含量第二高的金屬,單質產量最高,有磁性
27
Co
58.93
3d4s
+2、+3
Ⅷ族
金屬
Cobalt
有磁性,可作藍色鈷顏料,同位素Co被套用於X光發生器中
28
Ni
niè
58.69
3d4s
+2、+3
Ⅷ族
金屬
Nickel
有磁性和良好可塑性,可用於製作充電電池,甘肅金昌鎳礦
29
Cu
tóng
63.55
3d4s
+1(亞銅)、+2
副族
金屬
Copper
人類發現較早的金屬之一,可塑性很好,導電性能優
30
Zn
xīn
65.39
3d4s
+2
副族
金屬
Zinc
人體需要的微量元素,用於白鐵和乾電池負極
31
Ga
jiā
69.72
4s4p
+3
主族
金屬
Gallium
熔點低沸點高,用於半導體
32
Ge
zhě
72.64
4s4p
+2、+4
主族
類金屬
Germanium
具有兩性,是一種重要的半導體材料
33
As
shēn
74.92
4s4p
-3、+3、+5
主族
類金屬
Arsenic
又稱砒,毒性很強,三氧化二砷俗稱砒霜
34
Se
78.96
4s4p
-2、+4、+6
主族
非金屬
Selenium
可用於製作硒鼓,可使玻璃致色為鮮紅色
35
Br
xiù
79.90
4s4p
-1、+5、+7
主族
非金屬
鹵素
Bromine
紅棕色液體,活潑,不易溶於水,易溶於有機溶劑
36
Kr
83.80
4s4p
+2
18族
非金屬
稀有氣體
Krypton
稀有氣體,可與氟化合
37
Rb
85.47
5s
+1
主族
金屬
鹼金屬
Rubidium
密度大於水,比鉀更活潑,可用於光電效應以及原子鐘
38
Sr
87.62
5s
+2
主族
金屬
鹼土金屬
Strontium
是鹼土元素中豐度最小的元素,與水反應會使溶液變白
39
Y
88.91
4d5s
+3
副族
金屬
Yttrium
人工合成的釔鋁榴石曾被當做鑽石的替代品
40
Zr
gào
91.22
4d5s
+4
副族
金屬
Zirconium
氧化物立方氧化鋯為鑽石的人工替代品
41
Nb
92.91
4d5s
+5
副族
金屬
Niobium
用於製作超導材料,鈮鋼被用於製作汽車外殼
42
Mo
95.96
4d5s
+4、+6
副族
金屬
Molybdenum
銀白色金屬,熔點非常高,可用於半導體,植物生長所需的微量元素
43
Tc
98
4d5s
+4、+7
副族
金屬
Technetium
原子序數最小的放射性元素,第一個人工合成的元素
44
Ru
liǎo
101.1
4d5s
+1、+4、+8
Ⅷ族
金屬
Ruthenium
硬而脆呈淺灰色的多價稀有金屬元素
45
Rh
lǎo
102.9
4d5s
+3,+4
Ⅷ族
金屬
Rhodium
現代珠寶製作過程進行表面處理的必須元素
46
Pd
106.4
4d
+2、+4
Ⅷ族
金屬
Palladium
銀白色金屬,可吸收氫氣,鈀金可用於製作首飾和鑲嵌寶石
47
Ag
yín
107.9
4d5s
+1
副族
金屬
Silver
貴金屬,導電性最好,銀鏡反應用於製作鍍銀玻璃鏡
48
Cd
112.4
4d5s
+2
副族
金屬
Cadmium
重金屬,有毒,過量攝入會導致痛痛病,可用於吸收中子
49
In
yīn
114.8
5s5p
+3
主族
金屬
Indium
可塑性強,有延展性,In是主要的放射性同位素
50
Sn
118.7
5s5p
+2、+4
主族
金屬
Tin
人類最早發現套用的元素之一,被用於製造青銅器
51
Sb
121.8
5s5p
-3、+3、+5
主族
類金屬
Antimony
熔點低,被用於製作保險絲,其氧化物可作防火材料,湖南冷水江銻礦
52
Te
127.6
5s5p
-2、+4、+6
主族
類金屬
Tellurium
密度最大的非金屬,碲酸含6個羥基
53
I
diǎn
126.9
5s5p
-1、+5、+7
主族
非金屬
鹵素
Iodine
紫黑色固體,可升華,活潑,甲狀腺所需的微量元素
54
Xe
xiān
131.3
5s5p
+4、+6、+8
18族
非金屬
稀有氣體
Xenon
稀有氣體,可與氟化合,可用於光源
55
Cs
133
6s
+1
主族
金屬
鹼金屬
Cesium
具有金色光澤的鹼金屬,熔點很低,比銣更活潑,遇水即爆
56
Ba
bèi
137.3
6s
+2
主族
金屬
鹼土金屬
Barium
與水反應不變白,氫氧化鋇可溶於水,硫酸鋇被套用於鋇餐透視
57
La
lán
139
5d6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Lanthanum
銀白色金屬,質軟,活潑,必須保存於石蠟或礦物油中
58
Ce
shì
140
4f5d6s
+3、+4
副族
金屬
鑭系元素
Cerium
銀灰色稀土金屬,用刀刮即可在空氣中燃燒,用來製造打火石
59
Pr
141
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Praseodymium
銀白色金屬,質軟,是用量較大的稀土元素
60
Nd
144
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Neodymium
化學性質較活潑,可在空氣中點燃,磁性強,主要用作永磁材料
61
Pm
145
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Promethium
有放射性,用於β射線源、熱源及原子電池等
62
Sm
shān
150.5
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Samarium
銀白色稀土金屬,容易磁化卻很難退磁
63
Eu
yǒu
152
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Europium
稀土元素中最活潑的金屬,能直接與空氣和水反應,能放出紅光
64
Gd
157
4f5d6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Gadolinium
銀白色金屬,有磁性,未配對電子達到上限,用途較廣
65
Tb
159
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Terbium
銀灰色稀土金屬,通電時改變形狀,用於印表機的列印頭等精密設備
66
Dy
162.5
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Dysprosium
銀白色稀土金屬,硬度低,用於製造磁碟(尤其是機械硬碟
67
Ho
huǒ
165
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Holmium
銀白色,質軟,可用來制磁性材料
68
Er
ěr
167
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Erbium
銀灰色,質軟,可用來制特種合金,雷射器等
69
Tm
diū
169
4f6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Thulium
銀白色,質軟,可用來制X射線源
70
Yb
173
4f6s
+2、+3
副族
金屬
鑭系元素
Ytterbium
銀白色,質軟,可用來制特種合金,也用作雷射材料
71
Lu
175
4f5d6s
+3
副族
金屬
鑭系元素
Lutetium
銀白色,質軟,可用於核工業
72
Hf
178.5
5d6s
+4
副族
金屬
Hafnium
銀白色,熔點高。可用來制耐高溫合金,也用於核工業等
73
Ta
tǎn
181
5d6s
+5
副族
金屬
Tantalum
鋼灰色,耐腐蝕質硬,熔點高。可用於航天工業及核工業
74
W
184
5d6s
+4、+6
副族
金屬
Tungsten
穩定金屬元素中熔點最高,白熾燈絲首選,江西大余鎢礦
75
Re
lái
186
5d6s
+7
副族
金屬
Rhenium
最晚被發現的穩定元素,金屬熔點僅次於鎢,可作燈絲
76
Os
é
190
5d6s
+4,+6,+8
Ⅷ族
金屬
Osmium
密度最大的金屬,熔點極高(3000℃以上),硬度大,用於軸承
77
Ir
192
5d6s
+3,+4、+6、+9
Ⅷ族
金屬
Iridium
熔點高,質硬而脆。可用來制科學儀器等
78
Pt
195
5d6s
+2,+4
Ⅷ族
金屬
Platinum
化學性質極穩定,被套用於珠寶首飾中的貴金屬,俗稱鉑金
79
Au
jīn
197
5d6s
+1、+3
副族
金屬
Gold
化學性質極穩定,人類最早發現及套用的貴金屬,全球硬通貨
80
Hg
gǒng
200.6
5d6s
+1、+2
副族
金屬
Mercury
水銀,常溫下為液態的金屬,汞光燈是重要光源,貴州銅仁汞礦,有毒
81
Tl
204.5
6s6p
+3
主族
金屬
Thallium
銀白色,質軟。可用來制合金等。鉈的化合物有劇毒
82
Pb
qiān
207
6s6p
+2、+4
主族
金屬
Lead
密度大,熔點低,對人體有毒性。許多化妝品中必須含有的元素
83
Bi
209
6s6p
+3、+5
主族
金屬
Bismuth
合金熔點很低,可用來做保險絲和汽鍋上的安全塞等,
有極微弱的放射性
84
Po
209
6s6p
-2、+6
主族
類金屬
Polonium
銀白色金屬,放射性,能在黑暗中發光,用作中子源
85
At
ài
210
6s6p
+5
主族
非金屬
鹵素
Astatine
單質外表與碘相似,放射、活潑,地球中含量最小的天然元素
86
Rn
dōng
222
6s6p
+2
18族
非金屬
稀有氣體
Radon
放射性氣體,鐳射氣
87
Fr
fāng
223
7s
+1
主族
金屬
鹼金屬
Francium
放射性鹼金屬,地球中含量極小,金屬性可能不如銫
88
Ra
léi
226
7s
+2
主族
金屬
鹼土金屬
Radium
放射性鹼土金屬,其射線可用於治療癌症
89
Ac
ā
227
6d7s
+3
副族
金屬
錒系元素
Actinium
放射性,能在暗處發光,空氣中可被氧化,鹼性較強
90
Th
232
6d7s
+4
副族
金屬
錒系元素
Thorium
放射性,半衰期可長達上百億年,可用於裂變
91
Pa
231
5f6d7s
+5
副族
金屬
錒系元素
Protactinium
放射性,鏷231半衰期3萬多年
92
U
yóu
238
5f6d7s
+3、+4,+6
副族
金屬
錒系元素
Uranium
放射性,半衰期長達幾十億年,同位素鈾235被用於製作核子彈
93
Np
237
5f6d7s
+5、+7
副族
金屬
錒系元素
Neptunium
放射,在鈾礦中少量存在
94
Pu
244
5f7s
+4、+6、+8
副族
金屬
錒系元素
Plutonium
放射,在鈾礦中少量存在,用於裂變核燃料
95
Am
méi
243
5f7s
+3、+5、+7、+8
副族
金屬
錒系元素
Americium
人造 放射
用於煙霧報警器中
96
Cm
247
5f6d7s
+3、+6、+7
副族
金屬
錒系元素
Curium
人造 放射
97
Bk
péi
247
5f7s
+3、+5
副族
金屬
錒系元素
Berkelium
人造 放射
98
Cf
kāi
251
5f7s
+3、+5
副族
金屬
錒系元素
Californium
人造 放射
99
Es
āi
252
5f7s
+3
副族
金屬
錒系元素
Einsteinium
人造 放射
100
Fm
fèi
257
5f7s
+3
副族
金屬
錒系元素
Fermium
人造 放射
101
Md
mén
258
5f7s
+3
副族
金屬
錒系元素
Mendelevium
人造 放射
102
No
nuò
259
5f7s
+2、+3
副族
金屬
錒系元素
Nobelium
人造 放射
103
Lr
láo
260
5f7s7p
+3
副族
金屬
錒系元素
Lawrencium
人造 放射
【備註:104~118號元素中部分元素,其漢字簡體中文在部分設備上無法查看,故註明其繁體中文或以表意文字描述字元(IDS)描述的簡體中文如下附表:】
其餘人造元素介紹
原子序數
符號
簡體中文
繁體中文
漢語拼音
相對原子質量
價電子
常見化合價
分類
英文名
簡介
104
Rf
𬬻
261
6d7s
+4
副族
金屬
Rutherfordium
人造 放射
105
Db
𬭊
𨧀
262
6d7s
+5
副族
金屬
Dubnium
人造 放射
106
Sg
𬭳
𨭎
263
6d7s
+6
副族
金屬
Seaborgium
人造 放射
107
Bh
𬭛
𨨏
264
6d7s
+7
副族
金屬
Bohrium
人造 放射
108
Hs
𬭶
𨭆
hēi
265
6d7s
+8
VIII族
金屬
Hassium
人造 放射
109
Mt
mài
266
6d7s
0
VIII族
金屬
Meitnerium
人造 放射
110
Ds
𫟼
269
6d7s
0
VIII族
金屬
Darmstadtium
人造 放射
111
Rg
𬬭
lún
272
6d7s
0
副族
金屬
Roentgenium
人造 放射
112
Cn
277
6d7s
0
副族
金屬
Copernicium
人造 放射
113
Nh
286
5f6d7s7p
+3,+1
主族
金屬
Nihonium
人造 放射
114
Fl
289
5f6d7s7p
,0,+3
主族
金屬
Flerovium
第一種表現出惰性氣體特徵的超重元素,人造 放射
115
Mc
289
5f6d7s7p
+1,+3
主族
金屬
Moscovium
人造 放射
116
Lv
𫟷
293
5f6d7s7p
+4
主族
金屬
Livermorium
人造 放射
117
Ts
\
tián
294
5f6d7s7p
-1
主族
非金屬
鹵素
Tennessine
人造 放射
118
Og
\
ào
294
5f6d7s7p
-
18族
非金屬
稀有氣體
Oganesson
人造 放射

基本物理性質

ⅠA族(鹼金屬)
鹼金屬物理性質
鹼金屬單質
顏色和狀態
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
氫(不屬於鹼金屬)
無色,氣體
0.0000899
-259.125
-252.882
銀白色,柔軟
0.534
180.5
1347
銀白色,柔軟
0.97
97.81
882.9
銀白色,柔軟
0.86
63.65
774
銀金色,柔軟
1.532
38.89
688
金色,柔軟
1.879
28.40
678.4
紅色,柔軟
1.87
27
677
:①還原性:Li;
②氧化性:Li>Na>K>Rb>Cs;
鹼金屬元素能與水或氧氣反應生成鹼或鹼性氧化物
④氫本來不是鹼金屬,但因為在IA族,所以歸入此表。
ⅡA族(鹼土金屬
鹼土金屬物理性質
鹼土金屬單質
顏色和狀態
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
鋼灰色,較硬
1.848
1278
2970(加壓)
銀白色,柔軟
1.738
648.9
1090
銀白色,柔軟
1.550
839
1484
銀白色,柔軟
2.540
769(加壓)
1384
銀白色,柔軟
3.594
729
1870
銀白色,柔軟
5
700
1737
ⅢB族(不含鑭系和錒系)
IIIB族(不含鑭系和錒系)物理性質
IIIB族元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
2.985
1541
2830
灰色
4.4689
1522
3338
鑭系
鑭系元素物理性質
鑭系元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
6.7
920
3469
灰色
6.9
799
3426
銀灰色
6.7
935
3212
銀灰色
7.0
1024
3074
銀白色或灰色
6.5
1042
3000
銀白色
7.5
1072
1791
銀白色
5.0
826
1596
銀白色
7.9
1313
3266
銀灰色
8.2
1356
3230
銀白色
8.5
1412
2562
銀色
8.8
1474
2695
銀白色
9.0
1529
2863
銀白色
9.3
1545
1947
銀白色
7.0
824
1193
銀灰色
9.8
1656
3315
ⅣB族
IVB族物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
4.5
1660
3287
銀白色
6.5
1852
4377
銀白色
13.3
2227
4602
ⅤB族
VB族物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
6.1
1902
3380
銀白色
8.6
2468
4742
銀白色
16.6
2996
5425
ⅥB族
VIB族物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
7.2
1857
2642
銀色
10.2
2610
4615
銀色
19.3
3410
5555
ⅦB族
VIIB族元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
7.44
1246
2061
銀色
11.487
2172
4277
銀色
21.04
3180
5627
Ⅷ族
VIII族元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
7.86
1535
2861
銀灰色
8.9
1495
2527
銀白色
8.9
1453
2913
銀白色
12.3
2310
4150
銀色
12.41
1966
3695
銀色
12.02
1552
2963
銀灰色
22.48
3027
5012
銀白色
22.421
2443
4428
銀白色
21.45
1772
3825
ⅠB族
IB族元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
紫紅色
8.92
1084.6
2562
銀白色
10.5
961
2162
金黃色
19.3
1046.68
2856
ⅡB族
IIB族元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
銀白色
7.14
419.6
907
銀灰色
8.65
320.9
765
銀白色
13.59
-38.87
356.6
ⅢA族(硼族)
IIIA族(硼族)元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
黑色
2.34
2076
3927
銀白色
2.7
660
2327
銀白色
5.904
29.76
2403
銀白色
7.31
156.2
2080
銀白色
11.85
308.5
1457
ⅣA族(碳族)
IVA族(碳族)元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
黑色(石墨、炭黑等)或無色(金剛石)
2.267
3550
4827
黑色
2.33
1414
2900
銀白色
5.35
938.25
2833
銀白色
7.28
231.89
2260
銀白色
11.3437
327.502
1749
ⅤA族(氮族
VA族(氮族)元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
無色
0.0012506
-209.86
-195.8
黃白色(白磷)
1.828
44.1
280.5
深紅色(紅磷)
2.34
280
590
灰黑色(灰砷)
5.73
817
614(升華)
銀白色
6.697
630.63
1587
銀白色,因為氧化膜常帶彩色
9.78
271
1564
ⅥA族(氧族
VIA族(氧族)元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
無色
0.00143
-217.65
-182.95
淡黃色
2.07
115.36
444.6
紅色(紅硒)
4.81
221
685
銀白色
8.24
449.65
988
銀白色
9.4
254
962
ⅦA族(鹵素)
VIIA(鹵素)元素物理性質
元素單質
顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
淺黃綠色
0.0017
-219.52
-188.12
綠色
0.00321
-100.84
-34.04
棕紅色
3.119
-7.1
58.8
紫黑色
4.93
113.5
184.3
黑色
10
302
370
O族(稀有氣體)
O族(稀有氣體)物理性質
元素單質
顏色
通電後發光顏色
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
無色
紫色
0.00013
-272.98(加壓)
-268.93
無色
紅色
0.0009
-248.45
-246.08
無色
天藍色
0.00178
-189.19
-185.95
無色
淡紅色
0.00374
-157.22
-153.22
無色
白色
0.00589
-111.7
-108.12
無色
紅色
0.00973
-71
-61.7
:由於稀有氣體有在通電時發出彩光的特性,所以可以將其製成霓虹燈。
放射性元素
放射性元素物理性質
原子序數
元素單質
密度(×10kg/m)
熔點(℃)
沸點(℃)
43
11.487
2157
4877
61
7.22
931
3000
84
9.4
254
962
85
10
302
370
86
0.00973
-71
-61.7
87
1.87
27
677
88
5
700
1737
89
10.07
1050
3198
90
11.71
1755
4788
91
15.37
1600
4027
92
19.05
1132
4131
93
20.05
640
4000
94
19.86
640
3228
95
13.67
994
2607
96
13.57
1067
3110
97
14.79
986
3710
98
15.1
1652
3900
:①放射性元素硬度多數不詳;
②鐦之後的元素各項性質均不詳;
③鉍放射性太弱,不歸入最後一表。

元素命名

IUPAC命名法
很多人注意到,元素周期表最後幾位元素經常是以Uu開頭的,其實這只是一種臨時命名規則,叫IUPAC元素系統命名法。在這種命名法中,會為未發現元素和已發現但尚未正式命名的元素取一個臨時西方文字名稱並規定一個代用元素符號,使用拉丁文數字頭以該元素之原子序來命名。此規則簡單易懂且使用方便,而且它解決了對新發現元素搶先命名的惡性競爭問題,使為新元素的命名有了依據。如ununquadium便是由un(一)- un(一)- quad(四)- ium(元素)四個字根組合而成,表示“元素114號”。元素114命名為flerovium(Fl),以紀念蘇聯原子物理學家喬治·弗洛伊洛夫(Georgy Flyorov,1913-1990);而ununhexium便是由un(一)- un(一)- hex(六)- ium(元素)四個字根組合而成,表示“元素116號”。元素116名為livermorium(Lv),以實驗室所在地利弗莫爾市為名。
元素周期表(化學元素表)
元素周期表

位置關係

原子半徑

(1)除第1周期外,其他周期元素(稀有氣體元素除外)的原子半徑原子序數的遞增而減小;
元素周期表(化學元素表)
元素周期表
(2)同一族的元素從上到下,隨電子層數增多,原子半徑增大。(五、六周期間的副族除外)

元素化合價

(1)除第1周期外,同周期從左到右,第二周期元素最高正價由鹼金屬+1遞增到氮元素+5(氟無正價,氧無最高正價),其他周期元素最高正價由鹼金屬+1遞增到+7,非金屬元素負價都由碳族-4遞增到-1。
(2)同一主族的元素的最高正價、最低負價均相同。(O、F、18族除外)

單質的熔點

(1)同一周期元素隨原子序數的遞增,元素組成金屬單質的熔點遞增,非金屬單質的熔點遞減;(副族熔點在VIB族達到最高,以後依次遞減)
(2)同一族元素從上到下,元素組成的金屬單質的熔點遞減,非金屬單質的熔點遞增。(副族不規則)

元素的金屬性

(1)同一周期的元素從左到右金屬性遞減,非金屬性遞增;
(2)同一主族元素從上到下金屬性遞增,非金屬性遞減。

最高價氧化物的水化物酸鹼性

元素的金屬性越強,其最高價氧化物的水化物的鹼性越強;元素的非金屬性越強,最高價氧化物的水化物的酸性越強。(F和O除外)

非金屬氣態

元素非金屬性越強,氣態氫化物越穩定。同周期非金屬元素的非金屬性越強,其氣態氫化物水溶液一般酸性越強;同主族非金屬元素的非金屬性越強,其氣態氫化物水溶液的酸性越弱。

單質的氧化性

一般元素的金屬性越強,其單質的還原性越強,其氧化物的陽離子氧化性越弱;元素的非金屬性越強,其單質的氧化性越強,其單原子陰離子的還原性越弱。

元素位置推斷

1、元素周期數等於核外電子層數;
2、主族元素的序數等於最外層電子數
3、確定族數應先確定是主族還是副族,其方法是採用原子序數逐步減去各周期的元素種數,即可由最後的差數來確定。在第一至第五周期時最後的差數小於等於10時差數就是族序數,差為8、9、10時為Ⅷ族,差數大於10時,則再減去10,最後結果為族序數;在第六、七周期時差數為1:ⅠA族,差數為2:ⅡA族,差數為3~17:鑭系錒系,差數介於18和21之間:減14,差數為22~24:Ⅷ族,差數大於25:減24,為對應的主族;
根據各周期所含的元素種類推斷,用原子序數減去各周期所含的元素種數,當結果為“0”時,為零族;當為正數時,為周期表中從左向右數的縱行,如為“2”則為周期表中從左向右數的第二縱行,即第ⅡA族;當為負數時其主族序數為8+結果。所以應熟記各周期元素的種數,即2、8、8、18、18、32、32。如:①114號元素在周期表中的位置114-2-8-8-18-18-32-32=-4,8+(-4)=4,即為第七周期,第ⅣA族。②75號元素在周期表中的位置75-2-8-8-18-18=21,21-14=7,即為第六周期,第ⅦB族

稀有氣體元素

稀有氣體也稱為惰性氣體,它們的化學性質很穩定,不易和其他物質發生化學反應。穩定的稀有氣體為:(He)、(Ne)、(Ar)、(Kr)、(Xe)、(Rn)、Og)。
牢記稀有氣體元素的原子序數:2、10、18、36、54、86、118,通過稀有氣體的位置,為某已知原子序數的元素定位。
如:要推知33號元素的位置,因它在18和36之間,所以必在第4周期,由36號往左數,應在ⅤA族。

次級周期性

元素周期表中,從上到下p區元素的變化規律不是一條嚴格遞增的曲線,而是一條鋸齒狀曲線。曲線上有兩個拐點:第二周期和第四周期。按照相對論效應的計算,第六周期會出現第三個拐點。
元素周期表(化學元素表)
英文元素周期表

第二周期的不規則性

成因是第二周期的內層電子少(只有1s),原子半徑特別小,所以第二周期元素成鍵的方式及種類和後面幾個周期差異很大。例如氮族元素(ⅤA),第3~6周期的五氯化物均已製得,但是NF5卻不存在,更不必說NCl5等分子了。又如碳和矽的最大配位數不同,導致了二氧化碳二氧化矽晶體結構的不同。

第四周期的不規則性

第四周期的p區元素剛剛經過d區,所以原子半徑比同族的第三周期相比變化不大。因此,第四周期元素很多化合物較不穩定,如HClO4和HIO4很早就被製得了,但HBrO4卻是在1967年才製得,且氧化性為高鹵酸(高氟酸除外,因熱力學不穩定)中最強。

第六周期的不規則性

第六周期元素原子半徑太大,6s電子電子云間隔很大,不易成鍵。除Tl(Ⅲ)較穩定以外,其餘第六周期p區元素均很難顯現族價。比如Bi2O3還原性比Sb2O3差得多,Bi2O5氧化性比Sb2O3強得多,而Po(Ⅵ)和At(Ⅶ)預計不會存在。

記憶技巧

化合價記憶法

一價氫氟鉀鈉銀 二價氧鋇鈣鎂鋅
三鋁四矽五價磷 二四六硫二四碳
一二銅汞二三鐵一五七氯要記清
正一銅氫鉀鈉銀 正二銅鎂鈣鋇鋅
三鋁四矽四六硫 二四五氮三五磷
一五七氯二三鐵 二四六七錳為正
碳有正四與正二 再把負價牢記心
負一溴碘與氟氯 負二氧硫三氮磷
正一氫銀和鉀鈉 正二鈣鎂鋇鋅汞和銅
鋁正三 矽正四 亞鐵正二鐵正三
氯在最後負一價 氧硫最後負二價
莫忘單質價為零
氫正一 氧負二
一價鉀鈉銀 二價鋇鎂鋅鈣
三價鋁 鐵可變價
銅汞二價最常見
鉀鈉氫銀正一 二鈣鋇鎂鋅
鋁正三氧負二 氯常見負一
硫負二正四六 鐵有正二三
一二銅二四碳 單質永歸零
鉀鈉銀氫+1價,氟氯溴碘-1價;
鈣鎂鋇鋅+2價,通常氧是-2價
二三鐵,二四碳,三鋁四矽五價磷;
一三五七正價氯,二四六硫錳四七;
銅汞二價最常見,單質化合價為零。
一價氯氫鉀鈉銀,二價氧鈣鋇鎂鋅,三鋁四矽五價磷;
二三鐵,二四碳,二四六硫要記全;
銅汞二價最常見,單值為零永不變。
一價氯氫鉀鈉銀,二價氧鈣鋇鎂鋅,
三鋁四矽五氮磷,銅一二,鐵二三;
原子團也要記清,氫氧負一銨正一,
酸根所有價為負,一硝二硫碳三磷。

鹽的溶解性記憶口訣

鉀鈉銨鹽硝酸鹽
完全溶解不困難。
酸類溶解除矽酸
溶鹼鉀鈉鋇和氨。
鹽酸溶解除銀鹽
硫酸難溶是鋇鉛。
碳酸磷酸鉀鈉銨,
碳酸氫鹽都溶完。
註:此口訣只包括中學範圍內的內容,比如四苯硼鉀高氯酸鉀氯鉑酸鉀、氯鉑酸銨、氯鉑酸銣、氯鉑酸銫、高氯酸鉀、氟矽酸鉀氟鋯酸鉀氟鈦酸鉀酒石酸氫鉀亞硝酸鈷鉀、酒石酸鈉高氯酸鈉三鈦酸鈉鉍酸鈉微溶或不溶,碳酸氫鈉濃度高是沉澱(侯氏制鹼法),碳酸鈹,鈹酸鉀可溶。
鉀鈉銨鹽均可溶;硝鹽入水影無蹤
硫酸鹽中鋇不溶;氯化鹽中銀不溶;
碳酸鹽中只溶鉀、鈉、銨。
鹼只溶鉀鈉鈣鋇銨
鉀鈉硝銨溶,
鹽酸除銀汞
碳酸磷酸鹽
能溶鉀鈉銨。
再說硫酸鹽,
不溶有鋇鉛。
最後說鹼類,
能溶鉀鈉鋇。

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