從金屬與酸作用所得的氣體中發現氫。 元素描述:
氫有三種同位素:1H(氕)、2H(氘,也叫重氫)、3H(氚,也叫超重氫),其中1H在自然界的豐度為99.985%。氫的單質在通常情況下為無色、無味的氣體。氫氣是最輕的氣體,微溶於水(0℃時,每體積水溶解0.0214體積氫氣;20攝氏度時,溶解0.018體積;50攝氏度溶解0.016體積)。能在空氣中燃燒,生成水,並放出大量熱。當空氣中含有壹定量的(體積百分數為4.1-75%)氫氣時,點火發生爆炸。氫氣燃燒的唯壹產物是水,對環境沒有汙染,所以氫能源的研究和利用日益受到人們的重視。 元素序號:2 元素符號:He 元素名稱:氦 元素原子量:4.003 元素類型:非金屬 發現人:楊森 發現年代:1868年 發現過程:
1868年,法國的楊森,最初從日冕光譜內發現太陽中有新元素,即氦。 元素描述:
是惰性元素之壹。其單質氦氣,分子式為 He,是壹種稀有氣體,無色、無臭、無味。它在水中的溶解度是已知氣體中最小的,也是除氫氣以外密度最小的氣體。密度0.17847克/升,熔點-272.2℃(26個大氣壓)。沸點-268.9℃。它是最難液化的壹種氣體,其臨界溫度為-267.9℃。臨界壓力為2.25大氣壓。當液化後溫度降到-270.98℃以下時,具有表面張力很小,導熱性很強,粘性很強的特性。液體氦可以用來得到接近絕對零度(-273.15℃)的低溫。化學性質十分不活潑,既不能燃燒,也不能助燃。 元素序號:3 元素符號:Li 元素名稱:鋰 元素原子量:6.941 元素類型:金屬 發現人:阿爾費德森 發現年代:1817年 發現過程:
從金屬與酸作用所得的氣體中發現氫。 1817年,瑞典的阿爾費德森,最先在分析透鋰長石時發現了鋰。 元素描述:
銀白色的金屬。密度0.534克/厘米3。熔點180.54℃。沸點1317℃。是最輕的金屬。可與大量無機試劑和有機試劑發生反應。與水的反應非常劇烈。在500℃左右容易與氫發生反應,是唯壹能生成穩定得足以熔融而不分解的氫化物的堿金屬,電離能5.392電子伏特,與氧、氮、硫等均能化合,是唯壹的與氮在室溫下反應,生成氮化鋰(Li3N)的堿金屬。由於易受氧化而變暗,故應存放於液體石蠟中。 元素序號:4 元素符號:Be 元素名稱:鈹 元素原子量:9.012 元素類型:金屬 發現人:沃克蘭 發現年代:1798年 發現過程:
1978年,法國的沃克蘭,在研究綠柱石時發現了鈹。在自然界中存在於綠柱石礦中。 元素描述:
壹種稀有金屬,是最輕的結構金屬之壹。電離能9.322電子伏特。呈灰白色,質堅硬。密度1.85克/厘米3。熔點1278±5℃。沸點2970℃。化合價為2。和鋰壹樣,也形成保護性氧化層,故在空氣中即使紅熱時也很穩定。不溶於冷水,微溶於熱水,可溶於稀鹽酸,稀硫酸和氫氧化鉀溶液而放出氫。金屬鈹對於無氧的金屬鈉即使在較高的溫度下,也有明顯的抗腐蝕性。鈹可以形成聚合物以及具有顯著熱穩定性的壹類***價化合物。 元素序號:5 元素符號:B 元素名稱:硼 元素原子量:10.81 元素類型:非金屬 發現人:戴維、蓋呂薩克、泰納 發現年代:1808年 發現過程:
1808年,英國的戴維和法國的蓋呂薩克、泰納,用鉀還原硼酸而制得硼。 元素描述:
它是最外層少於4個電子的僅有的非金屬元素。其單質有無定形和結晶形兩種。前者呈棕黑色到黑色的粉末。後者呈烏黑色到銀灰色,並有金屬光澤。硬度與金剛石相近。無定形的硼密度2.3克/厘米3,(25-27℃);晶形的硼密度2.31克/厘米3,熔點2300℃,沸點2550℃,化合價3。在室溫下無定形硼在空氣中緩慢氧化,在800℃左右能自燃。硼與鹽酸或氫氟酸,即使長期煮沸,也不起作用。它能被熱濃硝酸和重鉻酸鈉與硫酸的混合物緩慢侵蝕和氧化。過氧化氫和過硫酸銨也能緩慢氧化結晶硼。上述試劑與無定形硼作用激烈。與堿金屬碳酸鹽和氫氧化物混合物***熔時,所有各種形態的硼都被完全氧化。氯、溴、氟與硼作用而形成相應的鹵化硼。約在600℃硼與硫激烈反應形成壹種硫化硼的混合物。硼在氮或氨氣中加熱到1000℃以上則形成氮化硼,溫度在1800-2000℃是硼和氫仍不發生反應,硼和矽在2000℃以上反應生成硼化矽。在高溫時硼能與許多金屬和金屬氧化物反應,生成金屬硼化物。 元素序號:6 元素符號:C 元素名稱:碳 元素原子量:12.01 元素類型:非金屬 發現人: 發現年代: 發現過程:
在古代碳就被發現。 元素描述:
碳可以形成數量極多的碳和化合物,它的同素異形體由結晶形的石墨、金剛石和屋定形碳(微晶形碳)。是動植物的重要元素之壹,單質碳是壹種相當惰性的物質。電離勢11.260電子伏特。不溶於水、稀酸、稀堿和有機溶劑。加熱時,可以與氧生成壹氧化碳或二氧化碳。熱的氧化劑如硝酸和硝酸鉀,與碳作用,可得到苯六(羧)酸。高溫時,許多金屬和碳能發生作用,生成金屬碳化物,鹵素種只有氟能與單質碳作用,碳是鋼鐵和某些其他合金中的重要組成部分。 元素序號:7 元素符號:N 元素名稱:氮 元素原子量:14.01 元素類型:非金屬 發現人:丹尼爾·盧瑟福 發現年代:1772年 發現過程:
1772年,英國的丹尼爾·盧瑟福,從磷和空氣作用後剩下的氣體中發現了氮,在動植物體中的蛋白質內含有氮。土壤中有硝酸鹽,例如KNO3。重要的礦物有硝石和智利硝石等。 元素描述:
無臭、無味、無色氣體。密度1.2506克/升(氣),0.8081克/立方厘米(液)。熔點-209.86℃,沸點-195.8℃。化合價1、3和5。電離能14.543電子伏特。元素氮在常溫下對大多數普通物質的反應性都是低的,在高溫下,分子氮(N2)與鉻、矽、鈦、鋁、硼、鈹、鋇,鍶、鈣等(但不與其它堿金屬)形成氮化物;與氧形成NO,在適當高的溫度和壓力下,並有催化劑存在,與氫反應成氨;當超過1800℃,氮、碳與氫化合物形成氰化氫。放電時,氮氣能與氧氣直接化合,生成NO。 元素序號:8 元素符號:O 元素名稱:氧 元素原子量:16.00 元素類型:非金屬 發現人:舍勒、普利斯特裏 發現年代:1773至1774年 發現過程:
1774年,英國的普利斯特裏,在玻璃容器中加熱氧化汞而得;1773年,瑞典的舍勒分解硝酸鹽和利用濃硫酸與二氧化錳作用亦制得氧。 元素描述:
通常條件下呈無色、無臭和無味的氣體。密度1.429克/升,1.419克/厘米3(液),1.426克/厘米3(固)。熔點-218.4℃,沸點-182.962℃,化合價2。電離能為13.618電子伏特。除惰性氣體外的所有化學元素都能同氧形成化合物。大多數元素在含氧的氣氛中加熱時可生成氧化物。有許多元素可形成壹種以上的氧化物。氧分子在低溫下可形成水合晶體O2.H2O和O2.2H2O,後者較不穩定。氧氣在空氣中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中生命體的基礎。氧在地殼中豐度占第壹位。幹燥空氣中含有20.946%體積的氧;水有88.81%重量的氧組成。除了16O外,還有17O和18O同位素。 元素序號:9 元素符號:F 元素名稱:氟 元素原子量:19.00 元素類型:非金屬 發現人:莫瓦桑 發現年代:1886年 發現過程:
1886年,法國的莫瓦桑,在鉑制U型管中,用鉑銥合金作電極,電解幹燥的氟氫化鉀,制得氟。 元素描述:
呈蒼黃色氣體,密度1.69克/升,熔點-219.62℃,沸點-188.14℃,化合價-1,氟的電負性最高,電離能為17.422電子伏特,是非金屬中最活潑的元素,氧化能力很強,能與大多數含氫的化合物如水、氨和壹切無論液態、固態、或氣態的化學物質起反應。與水的反應很復雜,主要氟化氫和氧,以及較少量的過氧化氫,二氟化氧和臭氧產生,也可在化合物中置換其他非金屬元素。可以同所有的非金屬和金屬元素起猛烈的反應,生成氟化物,並發生燃燒。有極強的腐蝕性和毒性,操作時應特別小心,切勿使它的液體或蒸氣與皮膚和眼睛接觸。 元素序號:10 元素符號:Ne 元素名稱:氖 元素原子量:20.18 元素類型:非金屬 發現人:萊姆塞、特拉威斯 發現年代:1898年 發現過程:
1898年,英國的萊姆塞、特拉威斯蒸發液體氫時,在最先溢出的氣體光譜中發現了氖。 元素描述:
稀有氣體元素之壹,無色,無臭,無味,氣體密度0.9092克/升,液體密度1.204克/厘米3,熔點-248.67℃,沸點-245.9℃,化學性質極不活潑,電離能21.564電子伏特,不能燃燒,也不助燃,在壹般情況下部生成化合物,氣態氖為單原子分子,氖還有壹個特殊性質是氣體與液體體積之比,大多數深冷液態氣體在室溫條件下產生500到800體積的氣體,而氖則生成大於1400體積的氣體。這就為它的貯藏和運輸帶來方便。100升空氣中含氖約1.818毫升。 元素序號:11 元素符號:Na 元素名稱:鈉 元素原子量:22.99 元素類型:金屬 發現人:戴維 發現年代:1808年 發現過程:
1808年,英國的戴維,在電解熔融的蘇打和氫氧化鈉時發現了鈉. 元素描述:
呈銀白色,又美麗的光澤,密度0.97克/厘米3,比水輕,熔點97.81±0.03℃,沸點,882.9℃,輕軟而有延展性,常溫時有蠟狀,低溫時可變脆。電離能5.139電子伏特,化學性質很活潑,能與非金屬直接化合,在空氣中氧化迅速,燃燒時有黃色的火焰產生,並有過氧化鈉(Na2O2)生成,跟水能起劇烈反應,生成氫氣和苛性鈉。 元素序號:12 元素符號:Mg 元素名稱:鎂 元素原子量:24.31 元素類型:金屬 發現人:戴維 發現年代:1808年 發現過程:
1808年,英國的戴維,用鉀還原白鎂氧,最早制得少量的鎂。 元素描述:
銀白色的金屬,密度1.74克/厘米3,熔點648.8℃。沸點1107℃。化合價+2,電離能7.646電子伏特,是輕金屬之壹,具有展性,能與熱水反應放出氫氣,燃燒時能產生眩目的白光,許多金屬是用熱還原其鹽和氧化物來制備。金屬鎂能與大多數非金屬和差不多所有的酸化合,大多數堿,以及包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和大多數油類在內的有機化學藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用。 元素序號:13 元素符號:Al 元素名稱:鋁 元素原子量:26.98 元素類型:金屬 發現人:韋勒 發現年代:1827年 發現過程:
1827年,德國的韋勒把鉀和無水氯化鋁***熱,制得鋁。 元素描述:
銀白色有光澤金屬,密度2.702克/厘米3,熔點660.37℃,沸點2467℃。化合價±3。具有良好的導熱性、導電性,和延展性,電離能5.986電子伏特,雖是叫活潑的金屬,但在空氣中其表面會形成壹層致密的氧化膜,使之不能與氧、水繼續作用。在高溫下能與氧反應,放出大量熱,用此種高反應熱,鋁可以從其它氧化物中置換金屬(鋁熱法)。例如:8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe+795千卡,在高溫下鋁也同非金屬發生反應,亦可溶於酸或堿放出氫氣。對水、硫化物,濃硫酸、任何濃度的醋酸,以及壹切有機酸類均無作用。 元素來源:
鋁以化合態的形式存在於各種巖石或礦石裏,如長石、雲母、高嶺市、鋁土礦、明礬時,等等。有鋁的氧化物與冰晶石(Na3AlF6)***熔電解制得。 元素序號:14 元素符號:Si 元素名稱:矽 元素原子量:28.09 元素類型:非金屬 發現人:貝采利烏斯 發現年代:1823年 發現過程:
1823年,瑞典的貝采利烏斯,用氟化矽或氟矽酸鉀與鉀***熱,得到粉狀矽。 元素描述:
由無定型和晶體兩種同素異形體。具有明顯的金屬光澤,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔點1410℃,沸點2355℃,具有金剛石的晶體結構,電離能8.151電子伏特。加熱下能同單質的鹵素、氮、碳等非金屬作用,也能同某些金屬如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成矽化物。不溶於壹般無機酸中,可溶於堿溶液中,並有氫氣放出,形成相應的堿金屬矽酸鹽溶液,於赤熱溫度下,與水蒸氣能發生作用。矽在自然界分布很廣,在地殼中的原子百分含量為16.7%。是組成巖石礦物的壹個基本元素,以石英砂和矽酸鹽出現。 元素序號:15 元素符號:P 元素名稱:磷 元素原子量:30.97 元素類型:非金屬 發現人:布蘭特 發現年代:1669年 發現過程:
1669年,德國的布蘭特,從人尿蒸餾和幹餾後的物質中制得白磷。 元素描述:
單質磷有幾種同素異形體。其中,白磷或黃磷是無色或淡黃色的透明結晶固體。密度1.82克/厘米3。熔點44.1℃,沸點280℃,著火點是40℃。放於暗處有磷光發出。有惡臭。劇毒。幾乎不溶於水。在高壓下加熱會變為黑磷,其密度2.70克/厘米3,略顯金屬性。電離能為10.486電子伏特。不溶於普通溶劑中。白磷經放置或在400℃密閉加熱數小時可轉化為紅磷。紅磷是紅棕色粉末,無毒,密度2.34克/厘米3,熔點59℃,沸點200℃,著火點240℃。不溶於水。在自然界中,磷以磷酸鹽的形式存在,是生命體的重要元素。存在於細胞、蛋白質、骨骼和牙齒中。在含磷化合物中,磷原子通過氧原子而和別的原子或基團相聯結。 元素序號:16 元素符號:S 元素名稱:硫 元素原子量:32.07 元素類型:非金屬 發現人: 發現年代: 發現過程:
古代人類已認識了天然硫。硫分布較廣。 元素描述:
為淡黃色晶體。有單質硫和化合態硫兩種形態。單質硫有幾種同素異形體。主要是菱形硫(S8),密度2.07克/厘米3,熔點112.8℃,沸點444.674℃;單斜硫(S8),密度1.96克/厘米3,熔點119.0℃,沸點444.6℃;純粹的單質硫,密度1.96克/厘米3,熔點120.0℃,沸點444.6℃。導熱性和導電性都差。性松脆,不溶於水。無定形硫主要有彈性硫,是由熔態硫迅速傾倒在冰水中所得。不穩定,可轉變為晶狀硫。晶狀硫能溶於有機溶劑如二硫化碳中,而彈性硫只能部分溶解。化合價為-2、+2、+4和+6。第壹電離能10.360電子伏特。化學性質比較活潑,能與氧、金屬、氫氣、鹵素(除碘外)及已知的大多數元素化合。它存在正氧化態,也存在負氧化態,可形成離子化合物、***價化合成物和配位***價化合物。 元素序號:17 元素符號:Cl 元素名稱:氯 元素原子量:35.45 元素類型:非金屬 發現人:舍勒 發現年代:1774年 發現過程:
1774年,瑞典的舍勒用鹽酸和二氧化錳反應,制得氯氣;1810年由戴維確定了氯元素的存在。 元素描述:
黃綠色氣體。密度3.214克/升。熔點-100.98℃,沸點-34.6℃。化合價-1、+1、+3、+5和+7。有毒,劇烈窒息性臭味。電離能12.967電子伏特,具有強的氧化能力,能與有機物和無機物進行取代和加成反應;同許多金屬和非金屬能直接起反應。 元素序號:18 元素符號:Ar 元素名稱:氬 元素原子量:39.95 元素類型:非金屬 發現人:瑞利 發現年代:1894年 發現過程:
1894年,英國的瑞利,從空氣中除去氧、氮後,在對少量氣體做光譜分析時發現氬。 元素描述:
其單質為無色、無臭和無味的氣體。是稀有氣體中在空氣中含量最多的壹個,100升空氣中約含有934毫升。密度1.784克/升。熔點-189.2℃。沸點-185.7度。電離能為15.759電子伏特。化學性極不活潑,按化合物這個詞的壹般意義來說,它是不會形成任何化合物的。氬不能燃燒,也不能助燃。 元素序號:19 元素符號:K 元素名稱:鉀 元素原子量:39.10 元素類型:金屬 發現人:戴維 發現年代:1807年 發現過程:
1807年,英國的戴維,在電解熔融的氫氧化鉀時發現。 元素描述:
是壹種軟的低熔點的金屬,呈銀白色。密度0.86克/厘米3。熔點63.65℃,沸點774℃,化合價+1,電離能為4.341電子伏特。化學性質活潑,遇水能起劇烈作用,生成氫氣和氫氧化鉀,同時起火燃燒。燃燒時呈紫色焰。同酸的水溶液反應更加猛烈,幾乎能達到爆炸的程度。在空氣中與氧能強烈反應,生成壹氧化物K2O和過氧化物K2O2。如果氧過量,它易形成超氧化物KO2。鉀與鹵素也有強烈反應,並與許多有機物發生反應。 元素序號:20 元素符號:Ca 元素名稱:鈣 元素原子量:40.08 元素類型:金屬 發現人:戴維、貝采利烏斯、蓬丁 發現年代:1808年 發現過程:
1808年,英國的戴維、瑞典的貝采利烏斯、法國的蓬丁,使用汞陰極電解石灰石制得在電解質,在陰極的汞齊中提出金屬鈣。 元素描述:
銀白色的輕金屬。質軟。密度1.54克/厘米3。熔點839±2℃。沸點1484℃。化合價+2。電離能6.113電子伏特。化學性質活潑,能與水、酸反應,有氫氣產生。在空氣在其表面會形成壹層氧化物和氮化物薄膜,以防止繼續受到腐蝕。加熱時,幾乎能還原所有的金屬氧化物。