化学元素的同周期性依赖关系

张益溥

（哈尔滨师范大学附属中学，黑龙江哈尔滨 150080）

化学元素的同周期性依赖关系

张益溥

（哈尔滨师范大学附属中学，黑龙江哈尔滨 150080）

元素周期表的发现对化学领域的研究进步起着重要的作用，它是在1869年被门捷列夫所发现的，反映了元素的原子结构、质量、属性与它所存在的周期、族数的关系。元素周期表的发现标志着近代化学史的研究领域上更上一层楼，对促进化学和科学技术的发展有着巨大的作用。

元素；元素周期律；元素周期表；关系

1 元素周期表的发现

1.1 初期元素周期律的发现过程

在元素周期律的发现过程中，拉瓦锡是第一个把元素进行分类的人，他把自己所发现确定的元素进行了分类；在二十世纪第十九年代初期，贝齐里乌斯把元素分成了三类，从这里我们可以了解到元素可以分类，它们相互之间必有联系，虽然由于历史条件的限制，贝齐里乌斯的分法比较浅显，但是这启发了后面的人。

十九世纪六十年代，德国的迈尔和英国的欧德林制作出了第一张元素图表。虽然能显示出元素的周期性，但他们并不理解其中的规律性。法国化学家尚谷多和英国的纽兰兹两个人在前面的人的基础上，发现了元素同周期之间存在的某种关联，为化学元素周期律的发现做出了不小的贡献。化学家尚谷多制作出了一张螺旋图，说明了他们两个人所发现的元素同周期之间的某种关联。在1864年迈尔发表了《近代化学物理论》，在化学元素周期律的发现做出了进一步的贡献，他把自己所粗拟的发现最早的一张化学元素周期律也放了进去[2]。

1.2 门捷列夫元素周期律的发现

门捷列夫通过总结前人的经验和结果，在1869年，门捷列夫发表了自己的第一份元素周期律图表，在表中门捷列夫把当时已知的63种元素放了进去，初步实现了化学元素的系统化。表中一共有66个位置，其中有四个元素的只有原子质量而没有名称，他大胆的为没有发现的元素留下位置，并在发表的关于元素周期律的文章中提到：把各种元素按着原子质量由小到大的按顺序排列，在原子质量跳跃过大的地方一定会有新的元素有待发现，这预示着一定有未知的元素存在，尚未被发现。

1869年，在门捷列夫发表了元素周期律图表没多久，迈尔发表了第二张元素周期律表，他把53种元素制成了一个表，把表分成了主副两组。这与门捷列夫所发表的第一张表相比，迈尔对元素的规划比门捷列夫的相似元素的族属规划的更完美，在迈尔的表中形成了今日我们所谓的“过渡元素族”，这比门捷列夫的周期律表中对化学元素的规划更完美。

门捷列夫在经过两年的努力后，又在1871年发表了《化学元素的同周期性依赖关系》，在文章中门捷列夫果断地修改了第一张周期表，并且制作出了第二份元素周期表。在第二张表中，他把竖排改为横排，把同一族的元素放在同一竖行中，更为明显地突出了元素性质的周期性。根据迈尔的见解，将同族元素分为主族与副族，将未发现的未知元素的位置由四个改为六个。

2 元素周期表中元素及其化合物的递变性规律

2.1 原子半径

除第一周期外，同周期元素的原子半径是随着原子序数的增加而减少的（惰性气体元素除外）；同一族的元素的原子半径是随着电子数的增加而增大的。

2.2 元素化合价

除第一周期外，同周期元素从左到右，元素的化合价是逐渐递增的（氟，氧除外）；同主族元素的最高化合价均相同。

2.3 熔点

同周期元素随着原子序数的增加，元素组成的金属熔点增大，非金属熔点降低：同主族元素从上到下，元素组成的金属熔点降低，非金属熔点升高。

2.4 元素的金属性与非金属性

同周期元素的金属性从左到右逐渐递减，非金属性逐渐递增；同主族的元素的金属性从上到下逐渐递增，非金属性逐渐递减。

2.5 最高价氧化物的水溶液的酸碱性

元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物的碱性越强；元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强。

2.6 非金属气态氢化物

同周期的非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物的水溶液的酸性越强；同主族的非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物的水溶液的酸性越弱。

2.7 单质的氧化性、还原性

元素的金属性越强，其还原性越强，氧化性越弱；元素的非金属性越强，其还原性越弱，氧化性越强。

3 推断元素位置的规律

元素的核外电子数等于周期数；元素的最外层电子数等于族数。

4 元素的依赖关系

同周期元素，随着原子序数的增加，原子质量越来越大，半径越来越小，元素非金属性越来越强；同主族元素，随着元素周期数的增加，原子质量越来越大，半径越来越大，元素的金属性越来越强。

5 结论

元素周期律的发现为世界化学的进步与发展奠定了基础，前人们的努力研究为人类做出了伟大的贡献。现如今，化学在医药、航空航天等领域都发挥着不可替代的作用。元素周期表的发现标志着近代化学史的进步，对促进化学和科学技术的发展有着巨大的作用。

[1] 张栋.质量互变规律[M].北京：农村读物出版社，1987.

[2] 高之栋.自然科学史讲话[M].陕西科学技术出版社，1986.

[3] 玄兆坤.化学元素周期律中的哲学问题的思考[J].西安：承德民族师专学报，2003，（6）.

The Periodic Dependence of Chemical Elements

Zhang Yi-pu

The discovery of the periodic table of elements plays an important role in the progress of research in the field of chemistry，which was discovered by Mendeleev in 1869.It is to reflect the elements of the atomic structure，quality，attributes and its existence in the cycle，the relationship between the number of families.The discovery of the periodic table marks a new dimension in the field of modern chemical history，which has a great effect on promoting the development of chemistry and science and technology.

element；element periodic law；element periodic table；relation

F416.7

B

1003–6490（2017）10–0132–01

2017–07–25

张益溥（2001—），男，黑龙江哈尔滨人，主要研究方向为化学。