元素周期表等你来“添丁”

◆本刊综合

“氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖……”这一串“魔法”口诀开启了化学世界的大门。你是否思考过，元素周期表为什么是我们现在所熟知的模样？各元素为何以这样的顺序排列？这还要从元素周期表的创造史讲起。

1789年，法国化学家安托万·拉瓦锡制作出第一张元素周期表。当时，人们仅知晓33种元素，拉瓦锡将它们按照气体、金属、非金属和土质四种性质进行分类。随着科技的发展，英国化学家道尔顿于19世纪提出原子论，化学家们逐渐将原子量与化学元素分类联系起来。

1869年2月17日，俄国化学家德·伊·门捷列夫绘制出第一张规则的元素周期表。这张元素周期表中每一列元素的化学性质相似，每一行元素从左到右的化学反应性渐次更替。

门捷列夫在元素周期表中留出了很多空白，代表当时还未发现但可能存在的元素。随后，他预言的11种元素逐渐被人们发现，填补了表中的空白。更神奇的是，20世纪才被人们发现的放射性元素以及人造元素，也在周期表中拥有对应的位置。

图1 门捷列夫纪念邮票

目前，共有118种化学元素被发现，其中94种存在于自然界中。随着近代科学实验的兴起，科学家积累了相关的实验资料，开始初步应用化学和物理等手段来探索新的元素。如英国科学家戴维发明了用电解提炼金属单质元素的方法，相继发现了钾、镁、钙、锶、钡等诸多金属元素；英国科学家卡文迪许发现金属锌或铁与盐酸或稀硫酸反应可以制备氢气，从而发现了氢元素。

化学元素周期表中的大部分元素都是在地球上本身存在的自然元素，少数人工合成的元素被称作“人造元素”。美国著名核化学家西博格教授发现了新合成的93号和94号元素在周期表中排列的错位现象，并于1944年提出了著名的“锕系理论”。随后发表了修改的周期表，在原表下方列入了与镧系相似的第二系列——锕系，从而创新了现代元素周期表体系，开辟了合成超钚和超锕系等一系列人造元素的道路。

人造元素的关键在于用某种元素的原子核去轰击另一种元素的原子核，当它的能量足以“击穿”原子核的外壳并熔合成新核时，随着质子数改变新元素也就产生了。合成人造元素的时间往往是漫长的，合成的道路也并非一帆风顺。迄今为止，我国还未能在合成新元素上实现突破，目前这118种化学元素并不一定就是元素周期表的终点，未来新的元素也许就来自你的发现。