化學元素

化學元素

化學術語
化學元素(Chemical element)就是具有相同的核電荷數(即核内質子數)的一類原子的總稱。從哲學角度解析,是原子的電子數目發生量變而導緻質變的結果。 關于元素的學說,即把元素看成構成自然界中一切實在物體的最簡單的組成部分的學說。早在遠古就已經産生了,不過,在古代把元素看作是物質的一種具體形式的這種近代觀念是不存在的。無論在我國古代的哲學中還是在印度或西方的古代哲學中,都把元素看作是抽象的、原始精神的一種表現形式,或是物質所具有的基本性質。 化學元素,指自然界中一百多種基本的金屬和非金屬物質,它們隻由一種原子組成,其原子中的每一核子具有同樣數量的質子,用一般的化學方法不能使之分解,并且能構成一切物質。一些常見元素的例子有氫,氮和碳。到2012年為止,總共有118種元素被發現,其中94種是存在于地球上。擁有原子序數大于83(即铋之後的元素)都是不穩定,并會進行放射衰變。 第43和第61種元素(即锝和钷)沒有穩定的同位素,會進行衰變。可是,即使是原子序數高達95,沒有穩定原子核的元素都一樣能在自然中找到,這就是鈾和钍的自然衰變。
    中文名:化學元素 外文名:Chemical element 所屬學科:化學 别名:元素 周期表創建人:門捷列夫

起源

曆史起源

元素思想的起源很早,古巴比倫人和古埃及人曾經把水、後來又把空氣和土,看成是世界的主要組成元素,形成了三元素說。古印度人有四大種學說,古代中國人有五行學說。

古希臘哲學

古希臘自然哲學提出了著名四元素說。這不是希臘哲學家創造的,四元素說在古希臘的傳統民間信仰中即存在,但不具有(相對上來說)堅實的理論體系支持。古希臘的哲學家是“借用”了這些元素的概念來當作本質。

蘇格拉底哲學

米利都派哲學家泰勒斯主張的萬物的本質是水,而且也唯有水才是本質,土和氣這兩種元素則是水的凝聚或稀薄。阿那克西曼德則将本質改為一種原始物質(稱為“無限”或稱“無定者”),同時又加上第四元素火。四大元素由這種原始物質形成之後,就以土、水、氣、火的次序分為四層。火使水蒸發,産生陸地,水氣上升把火圍在雲霧的圓管裡。人們眼中看見象是天體的東西,就是這些管子的洞眼,使我們能從洞眼中望見裡面的火。形成了四元素的最早雛形。

另一個米利都派哲學家阿那克西米尼則把氣或者空氣看作是原始物質,并把其他元素說成是由空氣組成。空氣變得稀薄後就成了火。他的論證是,空氣從嘴裡呼出來是熱的,而在壓力下噴出來時則感到是冷的。同樣,通過凝聚的過程,氣先是變成水,然後變成土。這些元素之間的差異隻是量變的結果,元素隻是凝聚或稀薄到不同程度的空氣。

早期以米利督學派為首的哲學家,多以單一元素作為本質,直到恩培多克勒(Empedocles)才首次建立四元素并存的哲學體系,亦有人主張這是首次嘗試以科學的方法解釋傳統的四元素說,但是從恩培多克勒所留下來的殘缺文獻來看,這種說法并沒有足夠的證據支持。恩培多克勒在大約公元前450年于其着作《論自然》中,使用了“根”(希臘文:ῥιζὤματα)一詞。恩培多克勒是系統提出四元素學說的第一個人。他認為萬物由四種物質元素土、氣、水、火組成,這種元素是永恒存在的,由另外兩種抽象元素愛和恨使他們連結或分離。

而廣為人知的四元素說則是後來亞裡士多德提出的,他的理論中不包含恩培多克勒學說中的愛和恨這兩種抽象元素,而是認為這四種元素具有可被人感覺的兩兩對立的性質。進而推論世界上的萬物的本原乃是四種原始性質:冷、熱、幹、濕,而元素則由這些原始性質依不同比例組合而成。亞裡斯多德在《論天》等着作中構想出五元素說,在柏拉圖的四種元素中再加上以太(精質,永恒)。亞裡士多德認為“沒有和物質分離的虛空”、“沒有物體裡的虛空”。亞裡士多德對“元素”的正式定義見于《形而上學》。

現代起源

起源簡介

無論是古代的自然哲學家還是煉金術士們,或是古代的醫藥學家們,他們對元素的理解都是通過對客觀事物的觀察或者是臆測的方式解決的。隻是到了17世紀中葉,由于科學實驗的興起,積累了一些物質變化的實驗資料,才初步從化學分析的結果去解決關于元素的概念。

1661年英國科學家玻義耳對亞裡士多德的四元素和煉金術士們的三本原表示懷疑,出版了一本《懷疑派的化學家》小冊子。

波義爾在肯定和說明究竟哪些物質是原始的和簡單的時候,強調實驗是十分重要的。他把那些無法再分解的物質稱為簡單物質,也就是元素。

此後在很長的一段時期裡,元素被認為是用化學方法不能再分的簡單物質。這就把元素和單質兩個概念混淆或等同起來了。

而且,在後來的一段時期裡,由于缺乏精确的實驗材料,究竟哪些物質應當歸屬于化學元素,或者說究竟哪些物質是不能再分的簡單物質,這個問題也未能獲得解決。

拉瓦錫在1789年發表的《化學基礎論述》一書中列出了他制作的化學元素表,一共列舉了33種化學元素,分為4類:

1.屬于氣态的簡單物質,可以認為是元素:光、熱、氧氣、氮氣、氫氣。

2.能氧化和成酸的簡單非金屬物質:硫、磷、碳、鹽酸基、氫氟酸基、硼酸基。

3.能氧化和成鹽的簡單金屬物質:銻、砷、銀、钴、銅、錫。鐵、錳、汞、钼、金、鉑、鉛、鎢、鋅。

4.能成鹽的簡單土質:石灰、苦土、重土、礬土、矽土。

從這個化學元素表可以看出,拉瓦錫不僅把一些非單質列為元素,而且把光和熱也當作元素了。

拉瓦錫所以把鹽酸基、氫氟酸基以及硼酸基列為元素,是根據他自己創立的學說即一切酸中皆含有氧。鹽酸,他認為是鹽酸基和氧的化合物,也就是說,是一種簡單物質和氧的化合物,因此鹽酸基就被他認為是一種化學元素了。氫氟酸基和硼酸基也是如此。他之所以在"簡單非金屬物質"前加上"能氧化和成酸的"的道理也在于此。他認為,既然能氧化,當然能成酸。

至于拉瓦錫元素表中的"土質",在19世紀以前,它們被當時的化學研究者們認為是元素,是不能再分的簡單物質。"土質"在當時表示具有這樣一些共同性質的簡單物質,如具有堿性,加熱時不易熔化,也不發生化學變化,幾乎不溶解于水,與酸相遇不産生氣泡。這樣,石灰(氧化鈣)就是一種土質,重土——氧化鋇,苦土——氧化鎂,矽土——氧化矽,礬土——氧化鋁。在今天它們是屬于堿土族元素或土族元素的氧化物。

19世紀初,道爾頓創立了化學中的原子學說,并着手測定原子量,化學元素的概念開始和物質組成的原子量聯系起來,使每一種元素成為具有一定(質)量的同類原子。

1841年,貝齊裡烏斯根據已經發現的一些元素,如硫、磷能以不同的形式存在的事實,硫有菱形硫、單斜硫,磷有白磷和紅磷,創立了同(元)素異形體的概念,即相同的元素能形成不同的單質。這就表明元素和單質的概念是有區别的,不相同的。

19世紀後半葉,在門捷列夫建立化學元素周期系的時間裡,明确指出元素的基本屬性是原子量。他認為元素之間的差别集中表現在不同的原子量上。他提出應當區分單質和元素兩個不同概念,指出在紅色氧化汞中并不存在金屬汞和氣體氧,隻是元素汞和元素氧,它們以單質存在時才表現為金屬和氣體。

不過,随着社會生産力的發展和科學技術的進步,在19世紀末,電子、X射線和放射性相繼被發現,導緻科學家們對原子的結構進行了研究。1913年英國化學家索迪提出同位素的概念。同位素是具有相同核電荷數而原子量不同的同一元素的異體,它們位于化學元素周期表中同一方格位置上。

從理論上說,化學元素周期表還有很多元素需要補充,第七周期應有32種元素,而還未發現的第八周期應有50種元素。所以,元素周期還需要不斷的補充與完善。

元素周期表

1869年,俄羅斯化學家門捷列夫經過多年鑽研後發表了元素周期律,把化學元素從雜亂無章的迷宮中分門别類地整理出來,成為後來人們解讀元素規律的指路明燈。1905年,瑞士化學家維爾納根據元素周期律将當時發現的元素進行排列,制成了衆所周知的"元素周期表"。

元素周期表中共有118種元素。每一種元素都有一個編号,大小恰好等于該元素原子的核内電子數目,這個編号稱為原子序數。

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,将電子層數相同的元素放在同一行,将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,17個族。每一個橫行叫作一個周期,每一個縱行叫作一個族。這7個周期又可分成短周期(1、2、3)、長周期(4、5、6)和不完全周期(7)。共有17個族,分别為 堿金屬 堿土金屬 稀土金屬 钛族元素 釩族元素 鉻族元素 錳族元素 鐵系金屬 鉑系金屬 貨币金屬 鋅族元素 硼族元素 碳族元素 磷屬元素 硫屬元素 鹵族元素 稀有氣體元素

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内在聯系。

同一周期内,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(零族元素除外)。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,原子序數遞增,元素金屬性遞增,非金屬性遞減。

同一族中的金屬從上到下的熔點降低,硬度減小,同一周期的主族金屬從左到右熔點升高,硬度增大。

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。

世界觀點

國内曆史

公元前403一公元前221年,我國戰國時代又出現一些萬物本源的論說,如《老子道德經》中寫道:"道生一,一生二,二生三,三生萬物。"又如《管子·水地》中說:"水者,何也?萬物之本原也。

"我國古代的五行學說與古印度的"五大說"是化學元素産生的基礎和前提。我國的五行學說最早出現在戰國末年的《尚書》中,原文是:"五行:一曰水,二曰火,三曰木,四曰金,五曰土。水曰潤下,火曰炎上,木曰曲直,金曰從革,土曰稼穑。"譯成今天的語言是:"五行:一是水,二是火,三是木,四是金,五是土。水的性質潤物而向下,火的性質燃燒而向上。木的性質可曲可直,金的性質可以熔鑄改造,土的性質可以耕種收獲。"在稍後的《國語》中,五行較明顯地表示了萬物原始的概念。

原文是:"夫和實生物,同則不繼。以他平他謂之和,故能豐長而物生之。若以同稗同,盡乃棄矣。故先王以土與金、木、水、火雜以成百物。"譯文是:"和諧才是創造事物的原則,同一是不能連續不斷永遠長有的。把許多不同的東西結合在一起而使它們得到平衡,這叫做和諧,所以能夠使物質豐盛而成長起來。如果以相同的東西加合在一起,便會被抛棄了。所以,過去的帝王用土和金、木、水、火相互結合造成萬物。"

西方的自然學派

13-14世紀,西方的煉金術士們對亞裡士多德提出的元素又作了補充,增加了3種元素:水銀、硫磺和鹽。這就是煉金術士們所稱的三本原。但是,他們所說的水銀、硫磺、鹽隻是表現着物質的性質:水銀--金屬性質的體現物,硫磺--可燃性和非金屬性質的體現物,鹽--溶解性的體現物。

到16世紀,瑞士醫生帕拉塞爾士把煉金術士們的三本原應用到他的醫學中。他提出物質是由3種元素--鹽(肉體)、水銀(靈魂)和硫磺(精神)按不同比例組成的,疾病産生的原因是有機體中缺少了上述3種元素之一;為了醫病,就要在人體中注人所缺少的元素。

元素發展

曆史發展

按時間分

年代 - 元素名稱 - 發現者

古代 碳(6. C)

古代 硫(16. S)

古代 鐵(26. Fe)

古代 銅(29. Cu)

古代 鋅(30. Zn)

古代 銀(47. Ag)

古代 錫(50. Sn)

古代 銻(51. Sb)

古代 金(79. Au)

古代 汞(80. Hg)

古代 鉛(82. Pb)

1250 砷(33. As) (德)馬格耐斯(A. Magnus, 1193-1280)

1669 磷(15. P) (德)波特蘭(H. Brand)

1735 钴(27. Co) (瑞典)布蘭特(G. Brandt, 1694-1768)

1735 鉑(78. Pt) (西)德-烏羅阿(D. A. de Ulloa, 1716-1795)

1751 鎳(28. Ni) (瑞典)克郎斯塔特(A. F. Cronsted, 1722-1765)

1753 铋(83. Bi) (英)赭弗裡(C. J. Geoffory)

1766 氫(1. H) (英)卡文迪許(H. Cavendish, 1731-1810)

1772 氮(7. N) (英)盧瑟福(D. Rutherford, 1749-1819)

1774 氧(8. O) (英)普列斯特裡(J. Priestley, 1733-1804)

1774 氯(17. Cl) (瑞典)舍勒(C. W. Scheele, 1742-1780)

1774 錳(25. Mn) (瑞典)甘恩(J. G. Gahn, 1745-1818)

1778 钼(42. Mo) (瑞典)埃爾姆(P. J. Hjelm, 1746-1813)

1782 碲(52. Te) (奧)缪勒(F. J. Müller, 1740-1825)

1783 鎢(74. W) (西)德-埃爾-烏雅爾(de El huyar)兄弟

1788 氡(86. Rn) (德)道恩(F. E. Dorn)

1789 铍(4. Be) (法)沃克蘭(L. N. Vauquelin)

1789 锆(40. Zr) (德)克拉普羅特(M. H. Klaproth, 1743-1817)

1789 鈾(92. U) (德)克拉普羅特(M. H. Klaproth)

1791 钛(22. Ti) (英)格雷高爾(W. Gregor, 1762-1817)

1794 钇(39. Y) (芬)加多林(J. Gadolin, 1760-1852)

1798 鉻(24. Cr) (法)沃克蘭(L. N. Vauquelin, 1763年-1829年)

1801 铌(41. Nb) (英)哈契特(C. Hatchett, 1765?-1847)

1802 钽(73. Ta) (瑞典)愛克堡(A. G. Ekeberg, 1767-1813)

1803 铑(45. Rh) (英)武拉斯頓(W. H. Wollaston, 1766-1828)

1803 钯(46. Pd) (英)武拉斯頓(W. H. Wollaston)

1803 铈(58. Ce) (德)克拉普羅特(M. H. Klaproth)等

1804 銥(77. Ir) (英)台耐特(S. Tennant)

1804 锇(76. Os) (英)台耐特(S. Tennant, 1761-1815)

1807 硼(5. B) (法)蓋-呂薩克(J. L. Gay-Lussac, 1778-1850)等

1807 納(11. Na) (英)戴維(H. Davy, 1778-1829)

1807 鉀(19. K) (英)戴維(H. Davy)

1808 鎂(12. Mg) (英)戴維(H. Davy)

1808 鈣(20. Ca) (英)戴維(H. Davy)等

1808 锶(38. Sr) (英)戴維(H. Davy)

1808 鋇(56. Ba) (英)戴維(H. Davy)

1811 碘(53. I) (法)庫特瓦(J. B. Courtois, 1777-1838)

1817 锂(3. Li) (瑞典)阿爾費德森(J. A. Arfredson, 1792-1841)

1817 镉(48. Cd) (德)施特羅邁爾(F. Stromeyer, 1776-1835)

1818 硒(34. Se) (瑞典)貝采裡烏斯(J. J. Berzelius, 1779-1848)

1823 矽(14. Si) (瑞典)貝采裡烏斯(J. J. Berzelius)

1824 溴(35. Br) (法)巴拉(A. J. Balard, 1802-1876)

1827 鋁(13. Al) (丹)奧斯泰德(H. C. Oersted, 1777-1851)

1828 钍(90. Th) (瑞典)貝采裡烏斯(J. J. Berzelius)

1830 釩(23. V) (瑞典)塞夫斯湯姆(N. G. Sefstrom, 1787-1845)

1839 镧(57. La) (瑞典)莫桑德爾(C. G. Mosander, 1797-1858)

1843 铽(65. Tb) (瑞典)莫桑德爾(C. G. Mosander)

1843 铒(68. Er) (瑞典)莫桑德爾(C. G. Mosander)

1844 钌(44. Ru) (俄)克勞斯(K. K. Klaus, 1796-1864)

1860 铯(55. Cs) (德)本生(R. W. Bunsen, 1811-1899)等

1861 铷(37. Rb) (德)本生(R. W. Bunsen)等

1861 铊(81. Tl) (英)克魯克斯(W. Crookes, 1832-1919)

1863 铟(49. In) (德)賴希(F. Reich, 1799-1882)等

1875 镓(31. Ga) (法)德-布瓦博德朗(L. de Boisbaudran, 1838-1912)

1878 镱(70. Yb) (瑞士)馬利鈉克(J. C. G. Marignac)

1879 钪(21. Sc) (瑞典)尼爾森(L. F. Nilson, 1840-1899)

1879 钐(62. Sm) (法)德-布瓦博德朗(L. de Boisbaudran)

1879 钬(67. Ho) (瑞典)克利夫(P. T. Cleve, 1840-1905)

1879 铥(69. Tm) (瑞典)克利夫(P. T. Cleve, 1840-1905)

1880 钆(64. Gd) (瑞士)馬利鈉克(J. C. G. Marignac, 1817-1894)

1885 镨(59. Pr) (奧)馮-威斯巴赫(B. A. von Weisbach, 1858-1929)

1885 钕(60. Nd) (奧)馮-威斯巴赫(B. A. von Weisbach)

1886 氟(9. F) (法)莫瓦桑(H. Moissan, 1852-1907) *

1886 鍺(32. Ge) (德)文克勒(C. A. Winkler, 1838-1904)

1886 镝(66. Dy) (法)德-布瓦博德朗(L. de Boisbaudran)

1894 氩(18. Ar) (英)瑞利(R. J. S. Rayleigh, 1842-1919)等 *

1895 氦(2. He) (英)拉姆塞(W. Ramsay, 1852-1916) *

1898 钋(84. Po) (法)居裡夫人(Marie Curie, 1867-1934)(生于波蘭)等 *

1898 鐳(88. Ra) (法)居裡夫人(Marie Curie)等

1898 氖(10. Ne) (英)拉姆塞(W. Ramsay)等

1898 氪(36. Kr) (英)拉姆塞(W. Ramsay)等

1898 氙(54. Xe) (英)拉姆塞(W. Ramsay)等

1899 锕(89. Ac) (法)德比爾納(A. L. Debierne, 1874-1949)

1901 铕(63. Eu) (法)德馬爾塞(E. A. Demaroay, 1852-1904)

1905 镥(71. Lu) (法)于爾班(G. Urbain, 1872-?)

1913 镤(91. Pa) (波蘭)法揚斯(K. Fajans, 1887-?)

1923 铪(72. Hf) (匈)馮-海維塞(G. von Hevesey)等

1925 铼(75. Re) (德)諾達克(W. Noddack)等

1937 锝(43. Tc) (意)塞格瑞(B. Segré)等

1939 钫(87. Fr) (法)佩麗(M. M. Perey)

1939 镎(93. Np) (美)麥克米蘭(E. M. McMillan,1907-1991)等

1940 砹(85. At) (美)柯爾森(D. R. Corson)等

1940 钚(94. Pu) (美)西伯格(G. T. Seaborg, 1912-1999)等

1947 钷(61. Pm) (美)馬林斯基(J. A. Marinsky,,1919- )

按原子序數分

1 H 氫 1766年,英國卡文迪許(731-1810)發現

2 He 氦 1868年,法國天文學家讓遜(1824-1907)和英國 洛克爾(1836-1920)利用太陽光譜發現。1895年,英 國化學家萊姆塞制得。

3 Li 锂 1817年,瑞典人J.A.阿弗事聰在分析锂長石時發現

4 Be 铍 1798年,法國路易.尼古拉.沃克蘭發現

5 B 硼 1808年,英國戴維、法國蓋.呂薩克和泰納爾發現并制得

6 C 碳 古人發現

7 N 氮 1772年,瑞典舍勒和丹麥盧瑟福同時發現氮氣,後由法國拉瓦錫确認為一種新元素

8 O 氧 1771年,英國普利斯特裡和瑞典舍勒發現

9 F 氟 1786年化學家預言氟元素存在,1886年由法國化學家莫瓦桑用電解法制得氟氣而證實

10 Ne 氖 1898年,英國化學家萊姆塞和瑞利發現

11 Na 鈉 1807年,英國化學家戴維發現并用電解法制得

12 Mg 鎂 1808年,英國化學家戴維發現并用電解法制得

13 Al 鋁中國古人發現并使用。(1825年,丹麥H.C.奧斯特用無水氯化鋁與鉀汞齊作用,蒸發掉汞後制得)

14 Si 矽 1823年,瑞典化學家貝采尼烏斯發現它為一種元素

15 P 磷 1669年,德國人波蘭特通過蒸發尿液發現

16 S 硫 古人發現(法國拉瓦錫确定它為一種元素)

17 Cl 氯 1774年,瑞典化學家舍勒發現氯氣,1810年英國戴維指出它是一種元素

18 Ar 氩 1894年,英國化學家瑞利和萊姆塞發現

19 K 鉀 1807年,英國化學家戴維發現并用電解法制得

20 Ca 鈣 1808年,英國化學家戴維發現并用電解法制得

21 Sc 钪 1879年,瑞典人尼爾遜發現

22 Ti 钛 1791年,英國人馬克.格列戈爾從礦石中發現

23 V 釩 1831年,瑞典瑟夫斯特木研究黃鉛礦時發現,1867年英國羅斯特首次制得金屬釩

24 Cr 鉻 1797年,法國路易.尼古拉.沃克蘭在分析鉻鉛礦時發現

25 Mn 錳 1774年,瑞典舍勒從軟錳礦中發現

26 Fe 鐵 古人發現

27 Co 钴 1735年,布蘭特發現

28 Ni 鎳 中國古人發現并使用。1751年,瑞典礦物學家克朗斯塔特首先認為它是一種元素

29 Cu 銅 古人發現

30 Zn 鋅 中國古人發現

31 Ga 镓 1875年,法國布瓦博德朗研究閃鋅礦時發現

32 Ge 鍺 1885年,德國溫克萊爾發現

33 As 砷 公元317年,中國葛洪從雄黃、松脂、硝石合煉制得,後由法國拉瓦錫确認為一種新元素

34 Se 硒 1817年,瑞典貝采尼烏斯發現

35 Br 溴 1824年,法國巴裡阿爾發現

36 Kr 氪 1898年,英國萊姆塞和瑞利發現

37 Rb 铷 1860年,德國本生與基爾霍夫利用光譜分析發現

38 Sr 锶 1808年,英國化學家戴維發現并用電解法制得

39 Zr 锆 1789年,德國克拉普魯特發現

41 Nb 铌 1801年,英國化學家哈契特發現

42 Mo 钼 1778年,瑞典舍勒發現,1883年瑞典人蓋爾姆最早制得

43 Tc 锝 1937年,美國 勞倫斯用回旋加速器首次獲得,由意大利佩列爾和美國西博格鑒定為一新元素。它是第一個人工制造的元素

44 Ru 钌 1827年,俄國奧贊在鉑礦中發現,1844年俄國克勞斯在烏金礦中也發現它并确認為一種新元素

45 Rh 铑 1803年,英國沃拉斯頓從粗鉑中發現并分離出

46 Pd 钯 1803年,英國沃拉斯頓從粗鉑中發現并分離出

47 Ag 銀 古人發現

48 Cd 镉 1817年,F.施特羅邁爾從碳酸鋅中發現

49 In 铟 1863年,德國裡希特和萊克斯利用光譜分析發現

50 Sn 錫 古人發現

51 Sb 銻 古人發現

52 Te 碲 1782年,F.J.米勒.賴興施泰因在含金礦石中發現

53 I 碘 1814年,法國庫瓦特瓦(1777-1838)發現,後由英國戴維和法國蓋.呂薩克研究确認為一種新元素

54 Xe 氙 1898年,英國拉姆塞和瑞利發現

55 Cs 铯 1860年,德國本生和基爾霍夫利用光譜分析發現

56 Ba 鋇 1808年,英國化學家戴維發現并制得

57 La 镧 1839年,瑞典莫山吉爾從粗硝酸铈中發現

58 Ce 铈 1803年,瑞典貝采尼烏斯、德國克拉普羅特、瑞典希新格分别發現

59 Pr 镨 1885年,奧地利韋爾斯拔從镨钕混和物中分離出玫瑰紅的钕鹽和綠色的镨鹽而發現

60 Nd 钕 1885年,同上

61 Pm 钜 1945年,美國馬林斯基、格倫德甯和科裡甯從原子反應堆鈾裂變産物中發現并分離出

62 Sm 钐 1879年,法國布瓦博德朗發現

63 Eu 铕 1896年,法國德馬爾蓋發現

64 Gd 钆 1880年,瑞士人馬裡尼 亞克從薩馬爾斯克礦石中發現。1886年,法國布瓦博德朗制出純淨的钆

65 Tb 铽 1843年,瑞典莫桑德爾發現,1877年正式命名

66 Dy 镝 1886年,法國布瓦博德朗發現,1906年法國于爾班制得較純淨的镝

67 Ho 钬 1879年,瑞典克萊夫從铒土中分離出并發現

68 Er 铒 1843年,瑞典莫德桑爾用分級沉澱法從钇土中發現

69 Tm 铥 1879年,瑞典克萊夫從铒土中分離出并發現

70 Yb 镱 1878年,瑞士馬裡尼亞克發現

71 Lu 镥 1907年,奧地利韋爾斯拔和法國于爾班從镱土中發現

72 Hf 铪 1923年,瑞典化學家赫維西和 荷蘭物理學家科斯特發現

73 Ta 钽 1802年,瑞典艾克保發現,1844年德國羅斯首先把铌、钽分開

74 W 鎢 1781年,瑞典舍勒分解鎢酸時發現

75 Re 铼 1925年,德國地球化學家諾達克夫婦從鉑礦中發現

76 Os 锇 1803年,英國化學家坦南特等人用王水溶解粗鉑時發現

77 Tr 銥 1803年,英國化學家坦南特等人用王水溶解粗鉑時發現

78 Pt 鉑 1735年,西班牙安東尼奧.烏洛阿在平托河金礦中發現,1748年有英國化學家W.沃森确認為一種新元素

79 Au 金 古人發現

80 Hg 汞 古希臘人發現

81 Tl 铊 1861年,英國克魯克斯利用光譜分析發現

82 Pb 鉛 古人發現

83 Bi 铋 1450年,德國瓦倫丁發現

84 Po 钋 1898年,法國皮埃爾.居裡夫婦發現

85 At 砹 1940年,美國化學家西格雷、科森等人用α-粒子轟擊铋靶發現并獲得

86 Rn 氡 1903年,英國萊姆塞仔細觀察研究鐳射氣時發現

87 Fr 钫 1939年,法國化學家佩雷(女)提純锕時意外發現

88 Ra 鐳 1898年,法國化學家皮埃爾.居裡夫婦發現,1810年居裡夫人制得第一塊金屬鐳

89 Ac 锕 1899年,法國A.L.德比埃爾從鈾礦渣中發現并分離獲得

90 Th 钍 1828年,瑞典貝采尼烏斯發現

91 Pa 镤 1917年,F.索迪、J.格蘭斯通、D.哈恩、L.邁特納各自獨立發現

92 U 鈾 1789年,德國克拉普羅特(1743-1817)發現,1842年人們才制得金屬鈾

93 Np 镎 1940年,美國艾貝爾森和麥克米等用人工核反應制得

94 Pu 钚 1940年,美國西博格、沃爾和肯尼迪在鈾礦中發現

95 Am 镅 1944年,美國西博格和吉奧索等用質子轟擊钚原子制得

96 Cm 锔 1944年,美國西博格和吉奧索等人工制得

97 Bk 锫 1949年,美國西博格和吉奧索等人工制得

98 Cf 锎 1950年,美國西博格和吉奧索等人工制得

99 Es 锿 1952年,美國吉奧索觀測氫彈爆炸時産生的原子“碎片”時發現

100 Fm 镄 1952年,美國吉奧索觀測氫彈爆炸時産生的原子“碎片”時發現

101 Md 钔 1955年,美國吉奧索等用氦核轟擊锿制得

102 No 锘 1958年,美國加利福尼亞大學與瑞典諾貝爾研究所合作,用碳離子轟擊锔制得

103 Lr 铹 1961年,美國加利福尼亞大學科學家以硼原子轟擊锎制得

104 Rf -- 1964年,俄國弗廖洛夫和美國吉奧索各自領導的科學小組分别人工制得

105 Db -- 1967年,俄國弗廖洛夫和美國吉奧索各自領導的科學小組分别人工制得

106 Sg -- 1974年,俄國弗廖洛夫等用鉻核轟擊鉛核制得,同年美國吉奧索、西博格等人用另外的方法也制得

107 Bh -- 1976年,俄國弗廖洛夫領導的科學小組用鉻核轟擊铋核制得

108 Hs -- 1984年,德國G.明岑貝格等人工合成

109 Mt -- 1982年,德國G.明岑貝格等人工合成

110 Uun -- 1994年,歐洲科學家小組在德國達姆斯塔特由Ni-62 和 Pb-208 核聚産生

111 Uuu -- 1994年,德國達姆斯塔特重離子研究中心合成

112 Uub -- 1996年,德國P.阿爾穆勃魯斯特和S.霍夫曼等在達姆斯塔特重離子研究中心合成

114 -- -- 1999年,俄羅斯 杜布納研究所科學家制得

116 -- -- 1999年,美國勞倫斯貝克萊國家實驗室等合作合成

118 -- -- 1999年,美國勞倫斯貝克萊國家實驗室等合作合成

今日發展

當然,直到今天,人們對化學元素的認識過程也沒有完結。當前化學中關于分子結構的研究,物理學中關于核粒子的研究等都在深入開展,可以預料它會帶來對化學元素的新認識。到2007年為止,總共有118種元素被發現,其中94種是存在于地球上。

同位素

其後,英國物理學家阿斯頓在1921年初證明大多數化學元素都有不同的同位素。元素的原子量是同位素質量按同位素在自然界中存在的質量分數求得的平均值。

在這同一時期裡英國物理學家莫塞萊在1913年系統地研究了由各種元素制成的陰極所得的X射線的波長,指出元素的特征是這個元素的原子的核電荷數,也就是後來确定的原子序數。

這樣,如果把同位素看作是幾種不同的單獨的元素,這顯然是不合理的。因為決定元素的原子的特征不是原子量,而是它的核電荷數。

1923年,國際原子量委員會作出決定:化學元素是根據原子核電荷的多少對原子進行分類的一種方法,把核電荷數相同的一類原子稱為一種元素。

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