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元素周期表

俄國化學家門捷列夫總結的化學元素列表

化學元素周期表是根據原子序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、稀有氣體等。這使周期表中形成元素分區且分有七主族、七副族、Ⅷ族、0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。

俄國化學家門捷列夫(Dmitri Mendeleev)於1869年發明此周期表(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(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。

發展歷程


德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫
德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫
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種元素依相對原子質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。經過多年修訂后才成為當代的周期表。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,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)”。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,編製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﹙核外電子數或核電荷數﹚,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
元素周期表
元素周期表
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、鈧、鍺)。 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)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,16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16個族,從左到右每個縱列算一族(VIII族除外)。例如:氫屬於I A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(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。
元素符號周期表
元素符號周期表
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》的報道。國際純粹與應用化學聯合會(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的科研人員發現了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。
2015年12月30日,國際純粹與應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,國際純粹與應用化學聯合會宣布,將合成化學元素第113號(縮寫為Nh)、115號(Mc)、117號(Ts)和118號(Og)提名為化學新元素。
2021年05月,鉛元素標準原子量修改,元素周期表更新。

內容


ⅠAⅡAⅢBⅣBⅤ BⅥBⅦBⅧBⅠBⅡBⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
H
He
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
鑭系
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
錒系RfDbSgBhHs
Mt
DsRg
Cn
Nh
Fl
Mc
Lv
Ts
石田
Og
<氣奧>
鑭系
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
錒系
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
IUPAC化學元素周期表(中文版)
IUPAC化學元素周期表(中文版)
註: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):
(U+2CB3B)、(U+2CB4A)、(U+2CB73)、(U+2CB5B)、(U+2CB76)、鿏(U+9FCF)、(U+2B7FC)、(U+2CB2D)、鿔(U+9FD4)、鿭(U+9FED)、(U+2B4E7)、(U+2B7F7)、鿬(U+9FEC)、鿫(U+9FEB)。

元素列表


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
1Hqīng1.0081s+1、-1
主族
非金屬
Hydrogen密度最小,同位素為氕、氘和氚
2Hehài4.0031s 0
主族
非金屬
稀有氣體
Helium最難液化,稀有氣體
3Li6.9412s+1
主族
金屬
鹼金屬
Lithium性質活潑
4Be9.0122s+2
主族
金屬
鹼土金屬
Beryllium最輕鹼土金屬元素
5Bpéng10.81
2s
2p
+3
主族
非金屬
Boron單質硬度僅次於金剛石的非金屬元素
6Ctàn12.01
2s
2p
無機+2、+4、-4,有機不規則
主族
非金屬
Carbon硬度最高(金剛石),細胞乾重中含量最高
7Ndàn14.01
2s
2p
-3、 +1 、+2、 +3、 +4、+5
主族
非金屬
Nitrogen空氣中含量最多的元素
8Oyǎng16.00
2s
2p
-2、-1
主族
非金屬
Oxygen地殼中最多,生物體內最多
9F19.00
2s
2p
-1
主族
非金屬
鹵素
Fluorine最活潑的非金屬,單質不能被氧化
10Nenǎi20.18
2s
2p
 0
主族
非金屬
稀有氣體
Neon稀有氣體
11Na22.993s+1
主族
金屬
鹼金屬
Sodium活潑,與空氣或水接觸發生反應,只能儲存在煤油或稀有氣體中
12Mgměi24.313s+2
主族
金屬
鹼土金屬
Magnesium輕金屬之一
13Al26.98
3s
3p
+3
主族
金屬
Aluminium地殼裡含量最多的金屬
14Siguī28.09
3s
3p
+4、-4
主族
非金屬
Silicon地殼中含量僅次於氧
15Plín30.97
3s
3p
-3、+3、+5
主族
非金屬
Phosphorus白磷有劇毒且在常溫下可以自燃
16Sliú32.06
3s
3p
-2、+4、+6
主族
非金屬
Sulphur質地較軟且輕。與氧氣燃燒反應形成有毒的二氧化硫
17Cl35.45
3s
3p
-1、+1、+3、+4、+5、+7
主族
非金屬
鹵素
Chlorine有毒、活潑
18Ar39.95
3s
3p
 0
主族
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
19Kjiǎ39.104s+1
主族
金屬
鹼金屬
Potassium比鈉活潑
20Cagài40.084s+2
主族
金屬
鹼土金屬
Calcium骨骼主要組成成分
21Sckàng44.96
3d
4s
+3
副族
金屬
Scandium一種柔軟過渡金屬,常與釓、鉺混合存在
22Titài47.87
3d
4s
+3、+4
副族
金屬
Titanium能在氮氣中燃燒,熔點高
23Vfán50.94
3d
4s
+3、+5
副族
金屬
Vanadium高熔點稀有金屬
24Cr52.00
3d
4s
+3、+4、+6
副族
金屬
Chromium硬度最高的金屬
25Mnměng54.94
3d
4s
區間[-3,+7]的整數
副族
金屬
Manganese在地殼中分佈廣泛
26Fetiě55.85
3d
4s
+2、+3、+6
Ⅷ族
金屬
Iron地殼含量第二高,單質產量最高,有磁性
27Co58.93
3d
4s
+2、+3
Ⅷ族
金屬
Cobalt同位素60Co被應用於X光發生器中,有磁性
28Niniè58.69
3d
4s
+2、+3
Ⅷ族
金屬
Nickel有磁性和良好可塑性
29Cutóng63.553d4s+1、+2
副族
金屬
Copper人類發現較早的金屬之一,可塑性很好
30Znxīn65.39
3d
4s
+2
副族
金屬
Zinc人體需要的微量元素
31Gajiā69.72
3d4s
4p
+3
主族
金屬
Gallium熔點低沸點高
32Gezhě72.64
3d4s
4p
+4
主族
金屬
Germanium是一種重要的半導體材料
33Asshēn74.92
4s
4p
-3、+3、+5
主族
非金屬
ArsenicAs2O3(即砒霜)劇毒
34Se78.96
4s
4p
-2、+4、+6
主族
非金屬
Selenium可使玻璃致色為鮮紅色
35Brxiù79.90
4s
4p
-1、+5、+7
主族
非金屬
鹵素
Bromine活潑,單質為紅棕色液體
36Kr83.804s4p+2
主族
非金屬
稀有氣體
Krypton稀有氣體
37Rb85.475s+1
主族
金屬
鹼金屬
Rubidium比鉀活潑
38Sr87.625s+2
主族
金屬
鹼土金屬
Strontium是鹼土元素中丰度最小的元素
39Y88.91
4d
5s
+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
40Zrgào91.22
4d
5s
+4
副族
金屬
Zirconium氧化物立方氧化鋯為鑽石的人工替代品
41Nb92.91
4d
5s
+5
副族
金屬
Niobium鈮鋼被用於製作汽車外殼
42Mo95.96
4d
5s
+4、+6
副族
金屬
Molybdenum植物生長所需的微量元素
43Tc98
4d
5s
+4、+7
副族
金屬
Technetium原子序數最小的放射性元素
44Ruliǎo101.1
4d
5s
+1、+4、+8
Ⅷ族
金屬
Ruthenium硬而脆呈淺灰色的多價稀有金屬元素
45Rhlǎo102.9
4d
5s
+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
46Pd106.44d+2、+4
Ⅷ族
金屬
Palladium 被應用於酒精檢測中
47Agyín107.9
4d
5s
+1
副族
金屬
Silver貴金屬,曾經是全球範圍內的硬通貨,導電性最好
48Cd112.4
4d
5s
+2
副族
金屬
Cadmium重金屬,過量攝入會導致痛痛病
49Inyīn114.8
5s
5p
+3
主族
金屬
Indium可塑性強,有延展性,115In是主要核素,有放射性
50Sn118.7
5s
5p
+2、+4
主族
金屬
Tin人類最早發現應用的元素之一,被用於製造容器
51Sb121.8
5s
5p
-3、+3、+5
主族
金屬
Antimony熔點低,被用於製作保險絲
52Te127.6
5s
5p
-2、+4、+6
主族
非金屬
Tellurium密度最大的非金屬
53Idiǎn126.9
5s
5p
-1、+5、+7
主族
非金屬
鹵素
Iodine活潑,甲狀腺所需的微量元素
54Xexiān131.3
5s
5p
+4、+6、+8
主族
非金屬
稀有氣體
Xenon稀有氣體
55Cs1336s+1
主族
金屬
鹼金屬
Cesium活潑
56Babèi137.36s+2
主族
金屬
鹼土金屬
Barium硫酸鋇被應用於鋇餐透視(檢查是否胃穿孔)
57Lalán1395d 6s+3
副族
金屬
鑭系
Lanthanum第一個鑭系元素
58Ceshì1404f 5d 6s+3、+4
副族
金屬
鑭系
Cerium用來製造打火石
59Pr1414f 6s+3
副族
金屬
鑭系
Praseodymium英文名稱最長
60Nd1444f 6s+3
副族
金屬
鑭系
Neodymium磁性強
61Pm1454f 6s+3
副族
金屬
鑭系
Promethium有放射性
62Smshān150.54f 6s+3
副族
金屬
鑭系
Samarium磁性強
63Euyǒu1524f 6s+3副/金/鑭Europium活潑,能放出紅光
64Gd1574f 5d 6s+3副/金/鑭Gadolinium未配對電子達到上限
65Tb1594f 6s+3副/金/鑭Terbium通電時改變形狀
66Dy162.54f 6s+3副/金/鑭Dysprosium英文名稱源自“很難得到”
67Hohuǒ1654f 6s+3副/金/鑭Holmium銀白色,質軟,可用來制磁性材料
68Erěr1674f 6s+3副/金/鑭Erbium銀灰色,質軟,可用來制特種合金,激光器等
69Tmdiū1694f 6s+3副/金/鑭Thulium銀白色,質軟,可用來制X射線源等
70Yb1734f 6s+2、+3副/金/鑭Ytterbium銀白色,質軟,可用來制特種合金,也用作激光材料等
71Lu1754f 5d 6s+3副/金/鑭Lutetium銀白色,質軟,可用於核工業
72Hf178.55d 6s+4副/金Hafnium 銀白色,熔點高。可用來制耐高溫合金,也用於核工業等
73Tatǎn1815d 6s+5副/金Tantalum鋼灰色,耐腐蝕質硬,熔點高。可用於航天工業及核工業
74W1845d 6s+4、+6副/金Tungsten穩定元素中熔點最高
75Relái1865d 6s+7副/金Rhenium最晚被發現的穩定元素
76Osé1905d 6s+4,+6,+8副/金Osmium密度最大的金屬
77Ir1925d 6s+3,+4、+6、+9副/金Iridium 熔點高,質硬而脆。可用來制科學儀器等
78Pt1955d 6s+2,+4副/金Platinum被應用於珠寶首飾中的貴金屬,俗稱鉑金
79Aujīn1975d 6s+1、+3副/金Gold化學性質極穩定,人類最早發現及應用的貴金屬,全球硬通貨
80Hggǒng200.65d 6s+1、+2副/金Mercury 唯一一種在常溫下為液態的金屬
81Tl204.56s 6p+3主/金Thallium銀白色,質軟。可用來制合金等。鉈的化合物有毒
82Pbqiān2076s 6p+2、+4主/金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
83Bi2096s 6p+3、+5主/金Bismuth
合金熔點很低,可用來做保險絲和汽鍋上的安全塞等
有放射性
84Po2096s 6p-2、+6主/金Polonium放射
85Atài2106s 6p+5主/非/鹵Astatine放射、活潑
86Rndōng2226s 6p+2主/非/稀Radon放射
87Frfāng2237s+1主/金/鹼Francium放射(註:放射性雖短但仍然存在)
88Raléi2267s+2主/金/鹼土Radium放射
89Acā2276d 7s+3副/金/錒Actinium放射
90Th2326d 7s+4副/金/錒Thorium放射
91Pa2315f 6d 7s+5副/金/錒Protactinium放射
92Uyóu2385f 6d 7s+3、+4,+6副/金/錒Uranium放射,同位素鈾235被用於製作原子彈
93Np2375f 6d 7s+5、+7副/金/錒Neptunium放射
94Pu2445f 7s+4、+6、+8副/金/錒Plutonium放射
95Amméi2435f 7s+3、+5、+7、+8副/金/錒Americium
人造 放射
用於煙霧報警器中
96Cm2475f 6d 7s+3、+6、+7副/金/錒Curium人造 放射
97Bkpéi2475f 7s+3、+5副/金/錒Berkelium人造 放射
98Cfkāi2515f 7s+3、+5副/金/錒Californium人造 放射,最貴金屬
99Esāi2525f 7s+3副/金/錒Einsteinium人造 放射
100Fmfèi2575s 7s+3副/金/錒Fermium人造 放射
101Mdmén2585f 7s+3副/金/錒Mendelevium人造 放射
102Nonuò2595f 7s+2、+3副/金/錒Nobelium人造 放射
103Lrláo2605f 7sp+3副/金/錒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:
原子序數符號簡體中文繁體中文或簡體IDS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
104Rf鑪/鈩2616d 7s+4副/金Rutherfordium人造 放射
105Db/⿰釒杜2626d 7s+5副/金Dubnium人造 放射
106Sg/⿰釒喜2636d 7s+6副/金Seaborgium人造 放射
107Bh/⿰釒波2646d 7s+7副/金Bohrium人造 放射
108Hs/⿰釒黑hēi2656d 7s+8副/金Hassium人造 放射
109Mtmài2666d 7s副/金Meitnerium人造 放射
110Ds2696d 7s副/金Darmstadtium人造 放射
111Rglún2726d 7s副/金Roentgenium超重元素
112Cn2776d 7s副/金Copernicium超重元素
113Nh鿭 鉨 nǐ 286 5f6d7s7p +3,+1主/金Nihonium 不穩定的超重元素,人造 放射
114Fl鈇 fū 289 5f6d7s7p ,0,+3主/金Flerovium 第一種表現出惰性氣體特徵的超重元素,人造 放射
115Mc鏌 ⿰釒莫mò 289 5f6d7s7p +1,+3主/金Moscovium 人工合成的放射性金屬元素,人造 放射
116Lv鉝 293 5f6d7s7p +4主/金Livermorium 人工合成的放射性化學元素,人造 放射
117Ts鿬 ⿰石田 tián294 5f6d7s7p -1主/非/鹵Tennessine 鹵族元素,人造 放射
118Og鿫 ⿹氣奧 ào294 5f6d7s7p 主/非/稀Oganesson 人工合成的稀有氣體元素,人造 放射

基本物理性質


ⅠA族(鹼金屬)
鹼金屬單質顏色和狀態密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
氫(不屬於鹼金屬)無色,氣體0.0000899-259.125-258.882
銀白色,柔軟0.534180.51347
銀白色,柔軟0.9797.81882.9
銀白色,柔軟0.8663.65774
銀白色,柔軟1.53238.89688
略帶金色光澤,柔軟1.87928.40678.4
紅色,柔軟1.8727677
1.還原性;Li
2.氧化性:Li>Na>K>Rb>Cs
3.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
鹼土金屬單質顏色和狀態密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
鋼灰色,較硬1.84812782970(加壓)
銀白色,柔軟1.738648.91090
銀白色,柔軟1.5508391484
銀白色,柔軟2.540769(加壓)1384
銀白色,柔軟3.5947291637
銀白色,柔軟57001737
ⅢB族(不含鑭系和錒系)
IIIB族元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色2.98515412830
灰色4.468915223338
鑭系
鑭系元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色6.79203469
灰色6.97993426
銀灰色6.79353212
銀灰色7.010243074
6.510423000
銀白色7.510721791
銀白色5.08261596
銀白色7.913133266
銀灰色8.213563230
銀白色8.514122562
銀色8.814742695
銀白色9.015292863
銀白色9.315451947
銀白色7.08241193
銀灰色9.816563315
ⅣB族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色4.516603287
銀白色6.518524377
銀白色13.322274602
ⅤB族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色6.118903380
銀白色8.624684742
銀白色16.629965425
ⅥB族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色7.218572642
銀色10.226104615
銀色19.334105555
ⅦB族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色7.4412462061
銀色11.48722004877
銀色21.0431805627
Ⅷ族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色7.8615352861
銀灰色8.914952527
銀白色8.914532913
銀白色12.322504150
銀色12.4119663695
銀色12.0215522963
銀灰色22.4830275012
銀白色22.42124434428
銀白色21.4517723825
ⅠB族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
紫紅色8.921084.62562
銀白色10.59612162
金黃色19.31046.682856
ⅡB族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
銀白色7.14419.6907
銀灰色8.65320.9765
銀白色13.59-38.87356.6
ⅢA族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
黑色2.3420763927
銀白色2.76602327
銀白色5.90429.762403
銀白色7.31156.22080
銀白色11.85308.51457
ⅣA族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
黑色(石墨、炭黑等)或無色(金剛石)2.26735504827
黑色2.3314142900
銀白色5.35938.252833
銀白色7.28231.892260
銀白色11.3437327.5021749
ⅤA族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
無色0.0012506-209.86-195.8
黃白色(白磷)1.82844.1280.5
深紅色(紅磷)2.3459200
灰黑色(灰砷)5.73817614
銀白色6.697630.631587
銀白色,因
為氧化膜常帶彩色
9.782711564
ⅥA族
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
無色0.00143-222.65-182.95
淡黃色2.07115.36444.6
紅色(紅硒)4.81221685
銀白色8.24449.65988
銀白色9.4254962
ⅦA族(鹵素)
元素單質顏色密度(×10³kg/m³)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3.119-7.158.8
紫黑色4.93133.5154.3
10302337
0族(稀有氣體)
元素單質顏色通電后發光顏色密度(×10³kg/m³)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0.00973-71-61.7
1、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
2、
原子序數元素單質密度(×10³kg/m³)熔點(℃)沸點(℃)
4311.48722004877
617.229313000
849.4254962
8510302337
860.00973-71-61.7
871.87276.77
8857001737
8910.0710503198
9011.7117554788
9115.3716004027
9219.0511324131
9320.056404000
9419.866403228
9513.679942607
9613.5710673110
9714.799863710
9815.116523900
註:
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
元素周期表
元素周期表
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。

位置關係


原子半徑

元素周期表[化學元素周期列表]
元素周期表[化學元素周期列表]
(1)除第1周期外,其他周期元素(稀有氣體元素除外)的原子半徑隨原子序數的遞增而減小;
(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。(ⅥA、ⅦA、0族除外)

單質的熔點

(1)同一周期元素隨原子序數的遞增,元素組成的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,其氧化物的氧離子氧化性越弱;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:鑭系或錒系,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:氦(He) 氖(Ne)氬(Ar)氪(Kr) 氙(Xe)氡(Rn)
牢記稀有氣體元素的原子序數:2、10、18、36、54、86,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

英文元素周期表
英文元素周期表
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。
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NF卻不存在,更不必說NCl等分子了。又如碳和硅的最大配位數不同,導致了二氧化碳和二氧化硅晶體結構的不同。
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HClO和HIO很早就被製得了,但HBrO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(6s惰性電子對效應)
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BiO還原性比SbO差得多,BiO氧化性比SbO強得多,而Po(Ⅵ)和At(Ⅶ)預計不會存在。


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)和鹼金屬鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Ru)、銫(Se)、鈁(Fr),即第1主族(I A)。第2列包括鹼土金屬鈹(Be)、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鐳(Ra),即第2主族(II A)。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

周期表裡的第13~18列,即III A~VIA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III B、IV B、V B、VI B、VIII、I B和II B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族的銅(Cu)、銀(Ag)、金(Ag)和第12列的IIB族的鋅(Zn)、鎘(Ge)、汞(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I A族和II A族相似,所以將它們標記為I B副族和II B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區元素由鑭系元素和錒系元素組成,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族的鈧(Sc)、釔(Y)共計17種元素又被稱為稀土元素。

記憶技巧


化合價記憶法
一價氫氯鉀鈉銀 二價氧鈣鋇鎂鋅
三鋁四硅五價磷 二三鐵、二四碳
一至五價都有氮 銅汞二價最常見
正一銅氫鉀鈉銀 正二銅鎂鈣鋇鋅
三鋁四硅四六硫 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 硅正四 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
鉀鈉銀氫正一價,氟氯溴碘負一價;
鈣鎂鋇鋅正二價,通常氧是負二價
二三鐵,二四碳,三鋁四硅五價磷;
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。
鹽的溶解性記憶口訣
①鉀鈉銨鹽硝酸鹽,
完全溶解不困難。
酸類溶解除硅酸
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,比如酒石酸鈉、高氯酸鈉、三鈦酸鈉、偏鉍酸鈉微溶或不溶,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。

順口溜


元素性質口訣
我是氫,我最輕,火箭靠我運衛星;
我是氦,我無賴,得失電子我最菜;
我是鋰,密度低,遇水遇酸把泡起;
我是鈹,耍賴皮,雖是金屬難電離;
我是硼,電子窮,我和本族大不同;
我是碳,反應慢,既能成鏈又成環;
我是氮,我阻燃,加氫可以合成氨;
我是氧,不用想,離開我就憋得慌;
元素周期表[化學元素周期列表]
元素周期表[化學元素周期列表]
我是氟,最惡毒,搶個電子就滿足;
我是氖,也不賴,通電紅光放出來;
我是鈉,脾氣大,遇酸遇水就火大;
我是鎂,最愛美,攝影煙花放光輝;
我是鋁,常溫里,濃硫酸里把澡洗;
我是硅,色黑灰,信息元件把我堆;
我是磷,害人精,劇毒列表有我名;
我是硫,來歷久,沉澱金屬最拿手;
我是氯,色黃綠,金屬電子我搶去;
我是氬,活性差,霓虹紫光我來發;
我是鉀,把火加,超氧化物來當家;
我是鈣,身體愛,骨頭牙齒我都在;
我是鈧,耐溫廣,高溫合金我來幫;
我是鈦,過渡來,太空梭我來蓋;
我是釩,酸鹼煩,如虎添翼鋼加釩;
我是鉻,正六鉻,酒精過來變綠色;
我是錳,價態廣,七氧化物爆炸猛;
我是鐵,多用也,不鏽鋼喊我叫爺;
我是鈷,藍色母,癌症要用六十鈷;
我是鎳,無銹鐵,鎳鈦合金能記憶;
我是銅,色紫紅,投入硝酸氣棕紅;
我是鋅,人必需,體內我立大功勛;
我是鎵,易熔化,六十七鎵是奇葩;
我是鍺,可晶格,紅外窗口能當殼;
我是砷,顏色深,三價元素奪你魂;
我是硒,補人體,口服液里有玄機;
我是溴,揮發臭,液態非金我來秀;
我是氪,很耐克,通電就顯橘紅色;
我是銣,鹼金屬,沾水煙花鉀不如;
我是鍶,天青石,八十七鍶幫醫師;
我是釔,難分離,我在特種合金里;
我是鋯,熔點高,石頭裡面很多鋯;
我是鈮,能吸氣,網路讓我當NB;
我是鉬,像石墨,提高再結晶溫度;
我是鍀,能放射,地殼裡面我沒得;
我是釕,量很少,王水我也應得了;
我是銠,光澤好,抗腐蝕性我很好;
我是鈀,把氫拉,吸氫我就破裂啦;
我是銀,不是人,只有硝酸氟化溶;
我是鎘,污染的,當年日本痛痛得;
我是銦,軟如金,輕微放射宜小心;
我是錫,五金里,與鉛熔合成焊錫;
我是銻,非Sb,雖說銻鍋那是鋁;
我是碲,毒性低,又是金屬又非金;
我是碘,升華煙,遇到澱粉藍點點;
我是氙,很陌生,人造太陽我來填;
我是銫,金黃色,入水爆炸容器破;
我是鋇,硫酸鋇,可以用來檢查胃;
我們是鑭系,個個都很稀;
鑭!鈰!鐠!工業維生素;
釹能用來造磁鐵;
鉕有放射性;
釤!銪!釓!鋱!合金很奇特;
還有鏑鈥鉺銩鐿鑥;
我是鉿,笑哈哈,我和鋯礦是一家;
我是鉭,能抗酸,我遇強酸比金懶;
我是鎢,高溫度,其他金屬早嗚呼;
我是錸,催化愛,我把氫氣吸過來;
我是鋨,和銥合,保持百年很耐磨;
我是銥,做鋼筆,只有千萬分之一;
我是鉑,很貴重,含量比金還淡薄;
我是金,很穩定,扔進王水影無形;
我是汞,吸入痛,溫度高低我能懂;
我是鉈,能脫髮,它是有毒的東西;
我是鉛,能儲電,子彈頭裡也出現;
我是鉍,半衰期,大於宇宙的年紀;
我是釙,核能破,α粒子我有很多;
我是砹,極少在,要找到我很難哎;
我是氡,放射中,三天我就造真空;
我是鈁,人造上,廿三分鐘我就亡;
我是鐳,千年累,我把癌細胞變沒;
我們是錒系,個個會放粒;
錒!釷!鏷!航飛做熱源;
鈾造原子彈很牛;
鎿也造炸彈;
鈈!鎇!鋦!錇!做核反應堆;
還有鐦鎄鐨鍆鍩鐒;
再加上我們,我們都超重;
,,,,,鿏,,,鎶,鉨,,鏌,鉝,石田,氣奧。
主族元素順口溜
氫鋰鈉鉀銣銫鈁——請李娜加入私訪
鈹鎂鈣鍶鋇鐳 ——媲美蓋茨被雷
硼鋁鎵銦鉈 ——碰女嫁音他
碳硅鍺錫鉛 ——探歸者西遷
氮磷砷銻鉍 ——蛋臨身體閉
氧硫硒碲釙 ——養牛西蹄撲
氟氯溴碘砹——父女綉點愛
氦氖氬氪氙氡 ——害耐亞克先動
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