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认识“（钅尔）”“（镆）”“（石田）”“（气奥）”吗？2019国际化学元素周期表年，咱可别out了！

已有 14727 次阅读 2019-3-4 09:58 |系统分类:科普集锦

元素周期律和周期表的发现和发展是随着元素的不断发现和合成, 从最初仅追寻原子量和元素性质的关系，到关联元素化合价，准确定义原子序数和确立原子核外电子排布结构而完成的。

《化学元素周期表（第四版）》除了“化学元素周期表”四开彩色挂图之外，作者还试图从另一个角度，以时间为序，引用主要史实文献将其串联起来进行解读，以利于周期律和周期表的教学和科学研究参考。我们从中节选了部分文字（有删节和缩写），以飨读者。

1. 萌芽

1789年, 拉瓦锡出版了已知的33种化学元素(部分为单质和化合物)的列表，将其分组成气体、金属、非金属矿物和稀土四组。这应该是世界上第一张有关元素的分类表格。

拉瓦锡的元素表

之后，道尔顿、德贝赖纳、迈尔等众多科学家做出了积极的努力和探索。

2. 突破

门捷列夫在尚库尔图瓦、奥德林、迈尔、纽兰兹、欣里希斯等科学家所列的元素表的基础上, 加上他自己在实验中的各种感性材料、寻找的元素的准确原子量, 经过他苦苦探索元素的原子量和元素性质之间的关系规律, 取得了突破性进展，完成了从感性认识到理性认识的飞跃：1868年《化学原理》一书的写作成了他发现元素周期表的先声, 进行了“在原子量和化学性质相似性基础上构筑元素体系的尝试”; 1869年2月17日, 做成了最初的元素周期表，发表了第一篇论文, 明确地使用周期性一词；1869 年8月, 在科学院的研究报告中讨论了周期表上元素的位置与原子体积之间的关系,并在《化学原理》第二版中出现了第二张元素周期表; 接着，他将研究工作系统地整理了4篇论文, 并根据这些成果完成了《化学原理》全书的编著。及至1906年，他又发表了5张元素周期表。因此，说门捷列夫获得发现元素周期表的崇高荣誉是实至名归和不容怀疑的。

第一张周期表（1869）

3. 发展

自门捷列夫1869年的元素周期表出现至今,约有700多个不同版本出版。除了众多矩形变化的形式外,其他像一个圆环、立方体、圆柱、楼房、螺旋形、双纽线、八角形的棱镜、金字塔、球体或三角形的应有尽有。这些替代品的开发往往是为突出或强调元素的化学或物理性质，没有传统元素周期表展现元素性质规律的明显特点。无机化学家的周期表强调趋势、模式和不寻常的化学关系和属性。

元素性质在周期表中展现的规律

4. 展望

超重元素(superheavy elements) 指原子序数大于等于104的元素，它们的6d亚层被填入电子。对超重元素进行合成方面的研究有助于探索原子核质量存在的极限，最终确定化学元素周期表的边界，同时也是对原子核壳模型理论正确与否的实际检验。根据核结构的“液滴模型”, 当质子增加时核内的凝聚力不再能平衡Coulomb斥力, 重元素的稳定性降低, 原子核迅速分裂,形成了一个不稳定的核素海洋。然而, 按原子核“壳层模型”预期,一个后于双幻数铅同位素²⁰⁸Pb的第二个闭合双壳层应出现在质子数114、中子数184处, 远远超过“液滴模型”的不稳定区域。Myers 和Swialeeki首先用半经验公式讨论了这个区域的宏观稳定性; Nilsson用计算变形核能级方法改进了理论模型并提出宏观-微观理论; 在此基础上,Strutinski等进行了新的理论计算, 并将壳层效应附加于原子核液滴模型理论。1967年, 科学家们预言在闭合双壳层Z=114 和N=184 附近存在一个超重核素的“稳定岛”。理论上超重核素的半衰期最长可达10¹⁵年。为了跨过不稳定核素的“海洋”真正登上“稳定岛”, 科学家采用重离子作为入射粒子有效地引发合适的核反应。现在，104~118号元素皆已被成功合成出，并得到了IUPAC的承认和命名，七个周期的元素周期表已完整了。但是, 确切地说目前只是刚刚踏上超重元素“稳定岛”的边缘地带, 还没有完全进入“稳定岛”。一个带有幻想式的大远景周期表中包含了218 种元素。

“稳定岛”示意图与元素周期表远景图

5. 新元素来啦

据报道，2015年12月30日，IUPAC与IUPAP组建的联合工作组确认人工合成了113号、115号、117号和118号4个新元素。2016年6月8日，IUPAC经过审核后公布了113号、115号、117号、118号元素发现者提出的推荐名，推荐名供公众审查与查阅，审查期为5个月。2016年11月30日，IUPAC正式公布113号元素名为nihonium，符号为Nh，源于日本国（简称日本）的国名Nihon；115号元素名为moscovium，符号为Mc，源于莫斯科市的市名Moscow；117号元素名为tennessine，符号为Ts，源于美国田纳西州的州名Tennessee；118号元素名为oganesson，元素符号为Og，源于俄罗斯核物理学家尤里·奥加涅相(Yuri Oganessian)。

全国科技名词委联合国家语言文字工作委员会召开113号、115号、117号、118号元素中文定名会，形成了《113号、115号、117号、118号元素中文定名方案》，如下图所示。该方案需经上报教育部批准后正式公布。