從小學(xué)點化學(xué) 節(jié)選

元素 不做實驗，我們似乎是不可能預(yù)測一種元素的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)的。但是由于原子是彼此間相互作用的，因此只要知道元素原子的質(zhì)子數(shù)，也就是原子序數(shù)，就能預(yù)測關(guān)于該元素的許多物理和化學(xué)性質(zhì)。元素周期表就是很好的預(yù)測上具。 在元素周期表中，元素按原子序數(shù)遞增順序排列。從元素周期表中可以發(fā)現(xiàn)具有相似物理和化學(xué)性質(zhì)的元素有特定的間隔，即原子序數(shù)有周期性。利用這種周期性，只要知道某種元素在周期表的位置，就有可能知道它的特征。當(dāng)元素周期表首次編制完成時，化學(xué)家們就用這種周期性預(yù)測了當(dāng)時還未知的鍺元素的存在。如今，化學(xué)家們也用它預(yù)測尚未合成的超重元素的性質(zhì)。 元素周期表中，大多數(shù)元素是金屬元素，并且占據(jù)了周期表左側(cè)所有位置，非金屬元素出現(xiàn)在右側(cè)，介于非金屬元素和金屬元素之間的類金屬元素將它們分隔開。元素周期表中，元素是按縱列的族和水平行的周期排列的。同一族中的元素通常具有相似的化學(xué)性質(zhì)。 目前，已發(fā)現(xiàn)的元素有109種（它們的名稱參見元素周期表）。在地殼形成時，10以后的元素可能原來就已經(jīng)存在，也可在高能粒子加速器中合成，再次發(fā)現(xiàn)這些元素。在周期表內(nèi)方框的頂部顯示每種元素的原子序數(shù)。同位素是指核內(nèi)質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同種元素。有些元素的同位素有放射性，即原子核自發(fā)地裂變并發(fā)射出高能粒子。 一個原子所有中子和質(zhì)子的質(zhì)量總和叫原子質(zhì)量。方便起見，化學(xué)家經(jīng)常提到相對原子質(zhì)量概念（以前也叫原子量）。它是這樣定義的：考慮元素的所有同位素的比例，將元素“平均”原子質(zhì)量與碳元素的一種同位素——碳一12質(zhì)量的1／12比較得到。 混合物和化合物 當(dāng)兩種或兩種以上的原子鍵合在一起時，就形成了分子。分子可以由同種元素的多個原子或不同元素的原子組成。分子可以通過多種途徑形成混合物、溶液、乳液甚至新化合物。盡管大多數(shù)人認(rèn)為化合物是化學(xué)家們所關(guān)心的專業(yè)范疇，但是所有形式的混合物對化學(xué)家們來說也是極其重要的。 日常生活中屬于混合物的*常見例子就是垃圾桶內(nèi)的垃圾——在里面可能發(fā)現(xiàn)各種物質(zhì)如玻璃、紙張、塑料及金屬等混在一塊。垃圾桶內(nèi)沒有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，這些廢棄物只是混在一塊，并不是通過化學(xué)鍵結(jié)合在一起。 一杯咖啡或茶就是包含化合物和溶液的例子。化合物是指至少由兩種不同元素原子形成的分子，水（H2O）是地球上*常見也是*豐富的化合物。在水中，其他化合物也一樣，原子是通過化學(xué)鍵連接在一起的。化學(xué)鍵有多種類型，它們都與分子內(nèi)原子間共享電子有關(guān)。只有化學(xué)反應(yīng)才能使一個化學(xué)鍵形成或斷裂，而不能通過搖晃、按壓或過濾等物理手段將單一的元素連接或分開。 水的分子結(jié)構(gòu)使其成為一種很好的溶劑。水有時候也叫通用溶劑，因為很多物質(zhì)都可以溶解在其中。泡一杯熱飲如咖啡或茶，水是必不可少的溶劑。熱水可溶解研磨的咖啡豆或茶葉中的可口的物質(zhì)。有些人會在水里放些固體溶質(zhì)（糖）和液體溶質(zhì)（牛奶或奶油），這些溶質(zhì)易溶于水，它們被分解成分子或離子均勻地分布在溶劑中。*終，溶質(zhì)分子在沒有任何輔助下自發(fā)地分散在熱飲中，如果攪拌這杯熱飲，它們將溶解得更快。和溶解的分子一樣，咖啡中含有研磨的咖啡豆的細(xì)小顆粒，懸浮在咖啡中，但是它們并沒有像溶質(zhì)一樣發(fā)生化學(xué)上的變化。如果是泡在含鈣離子、鎂離子和碳酸氫根離子的硬水中，飲料的表面會出現(xiàn)一層膜或浮渣——可以加點弱酸如檸檬汁防止這種現(xiàn)象。這層浮渣主要是由碳酸鈣固體組成，極易溶于酸。 人造黃油是乳液的一個典型例子。乳液是指兩種互不相溶液體的混合物。在乳液中，組分并不分解，只是一種液體的液滴懸浮于另一種液體。人造黃油是脂肪、油和牛奶（大部分是水）組成的乳液。通常，油和水不相融，因為它們的分子結(jié)構(gòu)差異很大，意味著同種分子比異種分子之間具有更強(qiáng)的引力。但是，可以通過劇烈地?fù)u晃改變這種狀態(tài)。在制作沙拉時，裹著的油可以用醋（大部分也是水）乳化。搖晃會將兩種液體分成小液滴，這樣就形成了暫時的乳液。當(dāng)液滴重新聚集在一塊時，兩種液體會分層，油浮在醋上。 制作人造黃油時需要一種更具持久性的乳化劑。乳化劑就是指一端親水、另一端親油的分子。