化学元素大家庭中的成员,通常分为两大类——金属与非金属。其中,22种元素是非金属,其余是金属。
金属和非金属,究竟有些什么不同呢?
一般来说,有这样四个方面的区别:
第一,金属大都具有特殊的金属光泽,金属表面能强烈地反射光线,而非金属则不具有金属光泽。金属大部分都是银白色,如铁、银、铂、钯等,不过,通常只有在块状时才是银白色的;如果呈粉末状时,颜色则成黑色或灰色。例外的是铝和镁,尽管变成粉末,也还是银白色的。非金属的颜色各式各样,如碘是紫黑色的,溴是暗红色的,氯是黄绿色,氧则是无色的。
第二,除了汞在常温下是液体以外,其他一切金属都是固体,而且都比较重,然而,非金属有很多在常温下是气体或液体。很多金属的熔点都在1000℃以上,如铁为1530℃,锰为1250℃,铬为1615℃,锇为2700℃,钨为3370℃,铜为1088℃,铂为1773℃。金属的比重,大都在5以上,如铬为7.1,铁为7.8,铜为8.93,钨为19.1,金为19.3,铂为21.4,锇为22.48——要知道,水的比重仅为1!在22种非金属中,在常温下则有11种是气态——占全数的一半!
其余11种非金属,液态的有1种,固态的有10种。即使是固态非金属,熔点一般也都在1000℃以下。
第三,金属大都善于导电传热,非金属则往往不善于导电传热。金属中导电性和导热性最差的是汞和铅,最好的是银和铜。据测定,银的导电性约为汞的59倍,而导热性则为汞的48.8倍。非金属大都是气体,导电性和导热性当然很差。固体的非金属,常是半导体。
第四,大部分金属都可以打成薄片或者抽成细丝,如锡箔、铜丝等,而固体非金属通常很脆。
当然,上面所讲的只是“一般来说”罢了,在金属和非金属之间,并没有截然的界限,而是存在着“过渡地带”。实际上,有不少非金属很像金属,又有些金属却具有非金属的性质。例如,石墨的化学成分是碳,不是金属,但它和金属一样,具有灰色的金属光泽,善于传热导电。而锑呢,它虽然是金属,却非常脆,又不易传热导电,具有非金属的某些性质。
化学元素的中文名称的造字、读音也都有着一定的规律。懂得了这些规律,就很容易认识化学元素的名字。
在中文中,化学元素的名称,都是一个字来表达。在这些字中,除了金、银、铜、铁、锡、铬[1]、碳、硫等,是采用我国古代原有的字外,绝大部分都是最近几十年来,我国化学工作者新创的字,如铂、镥、氪、氯之类的字,在古籍中是见不到的。最初,在清末开始创造某些新字时,也曾走过一段弯路。例如,有的用双音节的名称,把氧称为“养气”,氮为“淡气”,氢为“轻气”,这样,用起来太啰嗦;也有的是用一个字来表达,但笔画太多了,如锰写作“■”,钙写作“■”,镁写作“■”。这些字都被淘汰了。当然,清末创制的化学新字中,有的比较好,仍沿用下来。如19世纪末,徐寿在翻译《化学鉴原》时根据英文第一音节所创造的字,如钾、镍、钴、锌等,便一直沿用到现在。
现在通用的化学元素中文名称中,凡是金属,都写作“金”旁,如钠、镁、钙、镍、钨等;例外的一个是金属汞,因为它在常温下是液态(“水”代表液态)。过去也有人写过“銾”,现这字被淘汰了。凡是非金属,常温下为固态的一律写作“石”旁,如碘、砹、碲、碳、硫、硅等;液态的,写作“氵”旁,如溴;气态的,写作“气”旁,如氧、氟、氯等。
化学元素的读音,一般来说,都是按偏旁字发音。例如,“镥”念作“鲁”,“钡”念作“贝”,“氟”念作“弗”,“氪”念作“克”,“砹”念作“艾”等。自然,这也只是“一般来说”,有不少例外的,现在把它列举于下:
溴念作“嗅”,铪念作“哈”,钠念作“纳”,锡念作“息”,锇念作“鹅”,钯念作“把”,锰念作“猛”,铂念作“伯”,钋念作“泼”,钷念作“颇”,锑念作“涕”,钽念作“坦”,氧念作“养”,氮念作“淡”。
也有的字,不是按偏旁字直接发音。例如,锫念作“陪”,钆念作“轧”,镝念作“滴”,钐念作“杉”,锝念作“得”,硫念作“流”,磷念作“邻”。
有四个化学元素的名称,常被读错。一是铬,应读作“各”,但现在常误读作“洛”;二是铊,应读作“它”,但现在常误读作“陀”;三是氯,应读作“绿”,现常误读为“碌”;四是钪,应读作“亢”,现常误读为“抗”。
至于化学元素的外文名称,在命名时,往往都是具有一定含义的,或者是为了纪念发现的地点,或者是为了纪念某位科学家,或者是表示这一元素的某一特性。例如,铕的原意是“欧洲”,因为它是在欧洲发现的。镅的原意是“美洲”,因为它是在美洲发现的。同此,锗的原意是“德国”,“钪”的原意是“斯堪的纳维亚”,镥的原意是“巴黎”,镓的原意是“家里亚”,“家里亚”即法国的古称。至于钋的原意是“波兰”,虽然它并不是在波兰发现的,而是在法国发现,但发现者玛丽亚·斯可罗多夫斯卡(即居里夫人)是波兰人,她取名“钋”是为了纪念她的祖国。为了纪念某位科学家的化学元素名称也很多,上面谈到的锿、镄、铹就是如此,另外,如钔是为了纪念化学元素周期律发现者门捷列夫,锔是为了纪念居里夫妇,锘是为了纪念瑞典科学家诺贝尔等。为了表示元素某一特性,上节中所谈到的铯(“天蓝”)、铷(“暗红”)、铊(拉丁文原意为“刚发出芽的嫩枝”,亦即“绿色”)、铟(“蓝靛”)、氩(“不活泼”)、氡(“射气”)等,此外,如氮(“无生命”)、碘(“紫色”)、镭(“射线”)等,也是根据元素某一特性而命名的。
每种化学元素除了用它的名称表示外,在化学上,还常用化学符号来表示。
在古代,全世界是没有统一的化学符号的。那时候,不仅各国,而且每个人所用的化学元素符号,几乎都不一样。
到了19世纪,道尔顿用各式各样的圆圈来代表各化学元素。这些符号比炼金家们的符号要清楚一些,但是,写起来还是很麻烦,而且很难记。
为了统一化学元素的符号,使各国科学工作者之间有共同的、统一的化学语言,便于进行技术交流,1860年,世界各国化学工作者在德国的卡尔斯鲁厄召开了代表大会,一起制定和通过了世界统一的化学元素符号。这些符号,一直沿用到今天。
卡尔斯鲁厄会议决议规定,一切化学元素的符号,均采用该元素的拉丁文开头字母表示。例如:
氧的拉丁文为Oxygenium,化学符号为O;(www.xing528.com)
氢的拉丁文为Hydrogenium,化学符号为H;
氮的拉丁文为Nitrogenium,化学符号为N;
碳的拉丁文为Carbonium,化学符号为C;
硫的拉丁文为Sulhur,化学符号为S。
但是,也有的化学元素的拉丁文开头字母是相同的,那怎么办呢?例如,钛和钽的拉丁文开头字母均为T:
钛Titanium
钽Tantalum
卡尔斯鲁厄决议规定,那就在开头字母旁边,另写一个小写字母,这个小写字母应该是该元素拉丁文名称的第二个字母,以资区别。如钛写作Ti,而钽写作Ta。
也有的元素的拉丁文名称的第一、第二个字母均相同,如砷、银、氩拉丁文名称的第一、第二个字母均为“Ar”:
砷Arsenium
银Argentum
氩Argonium
这又该怎么办呢?卡尔斯鲁厄决议规定,用该元素拉丁文名称第三个字母作小写字母。例如,砷写作As,银写作Ag,而氩则写作Ar。
在这里,唯一的例外是碘。碘的化学符号,世界各国都写作“I”,只有俄罗斯把碘的符号写作“J”。
有了统一的化学元素符号,就可以写出统一的化合物的分子式来表示各种化合物。例如,食盐是氯化钠,它的1个分子是由1个钠原子和1个氯原子组成的,钠的化学符号为Na,氯的化学符号为Cl,那么,食盐的分子式就写成NaCl。水的分子是由2个氢原子和1个氧原子组成的,氢的化学符号为H,氧的化学符号为O,那么水的分子式就是H2O。这样,只要你一写NaCl或H2O,不论是哪一个国家,不经翻译,都可看得懂是代表什么化合物。
有了统一的分子式,就可以写出统一的化学方程式来表示各种化学反应。例如,碳与氧化合,生成二氧化碳,用化学元素符号可以写成如下的化学方程式来表示:
C+O2=CO2
这里,C代表碳,O2代表氧气,CO2代表二氧化碳。
这些化学方程式,也是世界各国统一的。不经翻译,各国都能看得懂。
自从化学元素有了统一的名称和符号以来,给各国、各地区、各部门之间的化学技术交流以极大的方便,从而更促进了化学的发展。
【注释】
[1]铬系古字,如《抱朴子》中说:“武则钩铬摧于指掌。”但古时铬并不是指元素铬,而是剃发的意思。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。