什么是元素周期表？简明讲解

元素周期表是一张图表，它按原子序数（每个原子核中的质子数）的顺序排列全部118种已知化学元素。元素被放在称为周期的行和称为族的列中，因此化学性质相似的元素排在同一列。有了这种规律，你只要看一种元素所处的位置，就能推断出关于它的许多信息。

按原子序数排列

每种元素都有自己的原子序数。氢有1个质子，所以它的原子序数是1；氦是2，碳是6，铁是26，而迄今已命名的最重的元素奥是118。每一行从左到右读，原子序数逐格加一，只有镧系和锕系元素被移到了下方的两行。

电中性的原子电子数与质子数相同，所以原子序数同时也是电子数。这些电子，尤其是最外层的电子，决定了元素如何发生反应，因此按原子序数排列会使性质每隔一定间隔重复出现。这种重复的规律就是“周期性”的含义。

19世纪有好几位化学家尝试给元素分类，但真正使周期表闻名于世的版本，是俄国化学家德米特里·门捷列夫在1869年发表的。他按原子质量排列当时已知的63种元素，并把性质相似的元素归在一起。

门捷列夫在按他的规律应当有元素存在的地方留出了空位，并预测了这些缺失元素的性质。后来，镓（1875年发现）、钪（1879年）和锗（1886年）填补了其中三个空位，它们的性质与他的预测十分接近。

1913年，英国物理学家亨利·莫塞莱证明，排序的真正依据是原子序数，而不是原子质量。这就解释了为什么有几对元素，例如碲（原子质量127.6）和碘（126.9），必须不按质量顺序排列，才能落在正确的族里。

周期表上的每个方格描述一种元素。大多数周期表至少显示四项内容：原子序数、一个或两个字母的元素符号、元素名称和原子质量。

以铁为例：原子序数26，符号 Fe，原子质量55.845。原子质量是该元素各天然同位素质量的加权平均值，所以通常不是整数。同一个数还表示1摩尔该元素以克为单位的质量，这就是铁的摩尔质量为55.845 g/mol的原因。

元素符号的第一个字母总是大写，如果有第二个字母，则为小写。Co 是钴，而 CO 是一氧化碳，一种碳和氧的化合物。

26Fe铁55.845

18个竖列称为族。同一族的元素通常具有相同数目的外层电子，所以反应方式相似：第1族的碱金属都能与水反应，而第18族的稀有气体几乎不与任何物质反应。

7个横行称为周期。周期数告诉你原子用了多少个电子层；钠在第3周期，电子分布在三个电子层中。沿着一个周期从左向右，每个元素都比前一个多一个质子和一个电子，元素也逐步从左边的金属过渡到右边的非金属。

周期表右侧有一条锯齿形的“阶梯”线，把金属和非金属分开。超过80种元素是金属，它们占据左侧和中间。碳、氮、氧、卤素和稀有气体等非金属位于右上方；氢也是非金属，尽管它被放在第1族的顶部。硅等类金属沿着阶梯线分布，兼具两者的性质。

主表下方单独的两行是镧系元素（57–71号）和锕系元素（89–103号）。它们本应属于第6和第7周期，但印在下方，以便让周期表保持合适的宽度。

碱金属碱土金属过渡金属后过渡金属类金属活泼非金属卤素稀有气体镧系元素锕系元素性质未知

一旦知道了元素的位置，你就能预测它的行为。钠在第1族，所以失去一个电子形成 Na⁺；氯在第17族，所以得到一个电子形成 Cl⁻。各一个正好平衡，这就是食盐为 NaCl 的原因。同样的推理可以帮你预测化学式、电荷和键型，而不必死记每一条事实。