奇妙的化学元素 [复制链接]

H元素是宇宙大爆炸中首先产生的、宇宙中数量最多的元素
宇宙中的元素大多是氢,接下来是氦(质量比大概是8%),其他的元素所占的比例很小。另外,现在世界上的原子序号很大的元素,其实是在恒星中被创造出来的。夜晚中闪耀的星光,是氢向氦转换的过程中发生的核聚变反应放射出的光辉。在氦的数量到达了一定的级别之后,就会开始发生氦的核聚变反应。比太阳的质量更大的恒星,其中的氧、碳、氮等都在发生核聚变反应。

恒星所创造的元素,最大的原子序号是26,也就是铁。铁的原子核非常稳定,所以在恒星中很难自然形成比这个质量更大的元素。比铁的原子序号更大的元素是在超新星爆炸的时候形成的。
宇宙是处于高真空状态的,氢作为单独的原子漂浮在宇宙中。宇宙的开始,也就是宇宙大爆炸的时候首先产生出来的是质子(也就是氢的原子核),经过了70万年的冷却之后,质子与电子结合在一起,产生了氢原子。在类似地球的星球上,由于较高的压力,氢原子又结合成了氢分子,以分子的形式存在。

气体中最轻的物质
氢气是最轻的气体。其密度(质量与单位体积的比例)大概是0.09g/L,接下来密度最小的是氦气，而氦气的密度已经是氢气的两倍了。

感谢方老师的科普，这么多的化学元素，里面的奥秘值得深思。

这些资料老师们也需要科普

奇妙的氢元素，涨知识了，谢谢分享。

就化学元素周期表来看，物质是可探知的，也是有规律可循的，就是怎么被测量出来的，真的难以想象！

奇妙的化学元素——氦
氦是稀有气体元素，氦气是无色无味的气体,也是稀有气体,而稀有气体整体是元素周期表的0族。稀有气体的化学性质很稳定,基本不会出现化合物的情况。特别是处在前面的氮气和氖气,它们是完全没有化合物的。

宇宙中最多的是氢元素,处于第二位的就是氦元素了。不过,氦在地球上的量却非常少。主要原因是其密度很小,仅次于氢,所以在地球的重力下是无法被束缚住的,最后全部都跑到宇宙中去了。氮气的沸点大约是零下269℃。所以液态的氦需要在接近绝对零度(零下273℃)左右才会存在。
氮气的密度比空气要轻(在气体中,其密度仅仅比氢气大),但是由于其与氧气不会发生爆炸或者燃烧,所以在飞船或者飞行器中常常使用。氦气的密度是0.18g/,如果空气的密度是1的话,那氮气的密度就是0.14。

稀有气体：属于0族的稀有气体包括六种:氦气、氖气、氩气、氪气、氙气和氡气。
之所以称呼它们为稀有气体,就是因为其存在数量的稀少(指在大气层或者地壳中的存在量)。稀有气体元素之间,或者稀有气体元素与别的元素之间都基本不会发生化学作用。所以说,稀有气体元素是不活泼的,又称作惰性气体。

奇妙的化学元素——锂元素
锂是最轻的金属
在元素周期表的第一主族的元素包括:氢元素、锂元素、钠元素、钾元素等等。这些都是纵向排列的。除了氢元素以外,这一列中的元素都是碱金属元素。

碱金属元素的密度都较小,而且一般都是比较柔软的银白色金属。碱金属元素的第一个就是锂。锂是所有金属元素中密度最小的,将其投入到水中会浮起来。其密度大概是0.53g/cm3,如果是同体积的水,其重量差不多是锂的两倍。
锂投入到水中不会简单地只是漂浮起来。碱金属一般都会与水发生化学反应。在这个化学反应中,它们会产生出氢气,然后自身变为氢氧化合物。锂在碱金属元素中与水发生反应的剧烈程度是最低的,在产生氢气的同时会转变为氢氧化锂溶解到水中。

我们的生活中也经常会使用到锂,比如体积小却高性能的锂离子电池,也就是锂电池。锂电池作为便携式信息联络器、例如手机的充电电池(电量放完之后可以再次充电)来使用。缺点就是造价较高,不过,由于其体积小,所以可以将其应用到体积小却高性能的机器中去。

宇宙太神奇，人类知之甚少！

多谢方老师的科普了

谢谢科学知识的普及，能系统地了解这些元素的特点，对学科的知识的丰富和提升，意义重大。

奇妙的化学元素——铍元素
可以通过X射线的金属
铍是白色的金属。其表面一般会覆盖一层氧化膜(钝化),通过这层氧化膜的保护,让其内部不会发生化学反应,从而比较稳定。其单质与化合物都有一定的甜味,可是却含有剧毒,哪怕是很少的量也可能置人于死地。

铍主要是作为合金的硬化剂来使用的。比如说具有代表性的铍的青铜制品。但是,由于其本身的剧毒性,所以现在的科学技术正在逐步采用其他元素来进行替代。铍的原子序号较小(也就是说,其原子中的电子数量较少),密度也很小(大概是1.85gcm3)。而一直被作为轻金属来使用的铝的密度都已经是2.7gcm3了。X射线可以直接穿透铍,因为这个特性,铍常常用作X射线的透射窗(让X射线透射的窗户)。

铍这个名称其实是来自于希腊语的“绿柱石”(beryl)。绿柱石是非常美丽的宝石。其中最有名的又要数绿宝石和海蓝宝石。这两种宝石都是锂、铝、硅和氧的化合物。绿柱石这种矿石的名称其实是来自于其颜色和形状(绿色的,六面的柱状石头)。虽然名字中有“绿”字,但并不代表所有的绿柱石都是绿色的。具体的色彩可能会因为其中含有的不同的微量元素而不同。例如,绿宝石中就含有铬和钒,而海蓝宝石中则主要是含铁。

奇妙的化学元素——硼
硼元素的单质具有非常高的硬度与熔点，是属于非金属，其性质与陶瓷接近。硼元素的结构非常多，在自然界中是不存在硼的单质的。

硼是带有黑色金属光泽的半导体材料。与铜和银相比,硼的导电能力更弱,大概是铜和银的1/10~1/12。金属在温度上升了之后其导电能力会减弱。而硼却不是这样,其温度上升了之后导电能力反而会增强。其硬度仅次于钻石。

硼砂(一种非常重要的含硼的矿物和化合物)在与硫酸发生反应之后就可以得到硼酸,硼酸的水溶液具有一定的杀菌作用,以前曾作为食品的防腐剂或者药品来使用,主要是用于制作漱口水和眼药水等。但是由于其可能会引发中毒现象，所以现在已经不再继续使用了。不过,在驱赶蟑螂的硼酸药剂中还有使用,也曾经发生过宠物不小心食用了之后中毒死亡的案例。目前,硼主要是用于制作核反应堆遮光剂等。

耐热玻璃中含有硼，在玻璃中混合氧化硼,从而得到氧化硼硅的玻璃。在温度上升了之后,其体积也不会发生过分膨胀。在温度引发的热膨胀率降低了之后,玻璃就不会因为剧烈的温差而发生较大的体积变化了,从而就增强了其抗温差的能力。

奇妙的化学元素-镁
镁是银白色金属、密度较小的金属，在空气中算是比较稳定。在加热之后会燃烧，发出耀眼的白光并冒出浓烟。原子量24.31，熔点650.0℃，沸点1095℃，Magnesium这个词来自于希腊语的Magnesia（地名）在这里首先开采出了一种白色的矿石，由此得名。

燃烧放出耀眼白光的金属
镁是银白色的金属,曾在相机的闪光灯中使用。不管是粉末状、丝线状还是其他形状的镁单质在燃烧之后都会与氧气发生反应,同时还会发出耀眼的白光。现在烟火中我们仍然在使用镁。在烟火爆炸之后会溅出各种物质,而白色(银白色)的亮光部分就是铝或者镁的单质在燃烧之后发出来的。

用于合金材料的原料
从全世界的范围来看,镁使用量的一半都是用于合金材料的原料,最多的是与铝一同构成合金(铝合金等)。此外,镁还可以帮助合金减轻重量,所以在压铸(将熔化的金属注入到模型中,然后通过加压的方式来使其凝固的工业用法)的时候也越来越多地使用镁。

地球上的植物随处可见,而植物之所以能呈现出绿色,其中的一个重要原因就是因为含有镁的叶绿素，植物叶绿素的合成离不开镁。

奇妙的化学元素-铝元素

铝（Al）原子量26.98，熔点660.4℃，沸点2520℃。铝是具有明亮光泽的银白色金属，在所有金属中，铝的紫外线可视光反射率最高。在被氧化后会形成薄膜覆盖在表面，能够长期保存。其强度较高，加工起来也比较简单。所以，不管事纯铝制品，还是铝合金制品在我们的生活中都十分常见。

铝化合物在地壳中的含量仅次于氧元素、硅元素,排在第三位。不过往往需要大量的电力,才能把纳从矾土或者冰晶石(NaAIF)中电解出来,现在全世界每年都会生产出大概2000万吨的金属铝。