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化学元素 编辑
化学元素
化学元素（Chemical element）就是具有相同的核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称。从哲学角度解析，元素是原子的质子数目发生量变而导致质变的结果。常见元素有氢，氧，氮和碳等。2019年为止，共有118种元素被发现，其中94种存在于地球上。拥有原子序数≥83（铋元素及其后）的元素的原子核都不稳定，会发生衰变。第43和第61种元素（锝和钷）没有稳定的同位素，会进行衰变。自然界现存最重的元素是94号钚。
中文名：化学元素
外文名：Chemical elements
所属学科：化学
别名：元素
周期表创建人：门捷列夫
历史起源
元素思想的起源很早，古巴比伦人和古埃及人曾经把水（后来又把空气和土），看成是世界的主要组成元素，形成了三元素说。古印度人有四大种学说，古代中国人有五行学说。
关于元素的学说，即把元素看成构成自然界中一切实在物体的最简单的组成部分的学说，早在远古就已经产生了。不过，在古代把元素看作是物质的一种具体形式的这种近代观念是不存在的。无论在我国古代的哲学中还是在印度或西方的古代哲学中，都把元素看作是抽象的、原始精神的一种表现形式，或是物质所具有的基本性质。
古希腊自然哲学提出了著名四元素说。这不是希腊哲学家创造的，四元素说在古希腊的传统民间信仰中即存在，但不具有（相对上来说）坚实的理论体系支持。古希腊的哲学家是“借用”了这些元素的概念来当作本质。
化学元素
米利都派哲学家泰勒斯主张的万物的本质是水，而且也唯有水才是本质，土和气这两种元素则是水的凝聚或稀薄。阿那克西曼德则将本质改为一种原始物质（称为“无限”或称“无定者”），同时又加上第四元素火。四大元素由这种原始物质形成之后，就以土、水、气、火的次序分为四层。火使水蒸发，产生陆地，水气上升把火围在云雾的圆管里。人们眼中看见象是天体的东西，就是这些管子的洞眼，使人们能从洞眼中望见里面的火。形成了四元素的最早雏形。另一个米利都派哲学家阿那克西米尼则把气或者空气看作是原始物质，并把其他元素说成是由空气组成。空气变得稀薄后就成了火。他的论证是，空气从嘴里呼出来是热的，而在压力下喷出来时则感到是冷的。同样，通过凝聚的过程，气先是变成水，然后变成土。这些元素之间的差异只是量变的结果，元素只是凝聚或稀薄到不同程度的空气。
早期以米利督学派为首的哲学家，多以单一元素作为本质，直到恩培多克勒（Empedocles）才首次建立四元素并存的哲学体系，亦有人主张这是首次尝试以科学的方法解释传统的四元素说，但是从恩培多克勒所留下来的残缺文献来看，这种说法并没有足够的证据支持。恩培多克勒在大约公元前450年于其著作《论自然》中，使用了“根”（希腊文：ῥιζὤματα）一词。恩培多克勒是系统提出四元素学说的第一个人。他认为万物由四种物质元素土、气、水、火组成，这种元素是永恒存在的，由另外两种抽象元素爱和恨使他们连结或分离。
德谟克利特则认为，万物的本原是原子与虚空。原子是一种最后的不可分的物质微粒。宇宙的一切事物都是由在虚空中运动着的原子构成。所谓事物的产生就是原子的结合。原子处在永恒的运动之中，即运动为原子本身所固有。虚空是绝对的空无，是原子运动的场所。
而广为人知的四元素说则是后来亚里士多德提出的，他的理论中不包含恩培多克勒学说中的爱和恨这两种抽象元素，而是认为这四种元素具有可被人感觉的两两对立的性质。进而推论世界上的万物的本原乃是四种原始性质：冷、热、干、湿，而元素则由这些原始性质依不同比例组合而成。亚里斯多德在《论天》等著作中构想出五元素说，在柏拉图的四种元素中再加上以太（精质，永恒）。亚里士多德认为“没有和物质分离的虚空”、“没有物体里的虚空”。亚里士多德对“元素”的正式定义见于《形而上学》。
近代发展
无论是古代的自然哲学家还是炼金术士们，或是古代的医药学家们，他们对元素的理解都是通过对客观事物的观察或者是臆测的方式解决的。只是到了17世纪中叶，由于科学实验的兴起，积累了一些物质变化的实验资料，才初步从化学分析的结果去解决关于元素的概念。
1661年英国科学家波义耳对亚里士多德的四元素和炼金术士们的三本原表示怀疑，出版了一本《怀疑派的化学家》小册子。
波义耳在肯定和说明究竟哪些物质是原始的和简单的时候，强调实验是十分重要的。他把那些无法再分解的物质称为简单物质，也就是元素。
此后在很长的一段时期里，元素被认为是用化学方法不能再分的简单物质。这就把元素和单质两个概念混淆或等同起来了。
而且，在后来的一段时期里，由于缺乏精确的实验材料，究竟哪些物质应当归属于化学元素，或者说究竟哪些物质是不能再分的简单物质，这个问题也未能获得解决。
拉瓦锡在1789年发表的《化学基础论述》一书中列出了他制作的化学元素表，一共列举了33种化学元素，分为4类：
1．属于气态的简单物质，可以认为是元素：光、热、氧气、氮气、氢气。
2．能氧化和成酸的简单非金属物质：硫、磷、碳、盐酸基、氢氟酸基、硼酸基。
3．能氧化和成盐的简单金属物质：锑、砷、银、钴、铜、锡。铁、锰、汞、钼、金、铂、铅、钨、锌。
4．能成盐的简单土质：石灰、苦土、重土、矾土、硅土。
从这个化学元素表可以看出，拉瓦锡不仅把一些非单质列为元素，而且把光和热也当作元素了。
拉瓦锡所以把盐酸基、氢氟酸基以及硼酸基列为元素，是根据他自己创立的学说即一切酸中皆含有氧。盐酸，他认为是盐酸基和氧的化合物，也就是说，是一种简单物质和氧的化合物，因此盐酸基就被他认为是一种化学元素了。氢氟酸基和硼酸基也是如此。他之所以在“简单非金属物质”前加上“能氧化和成酸的”的道理也在于此。在他认为，既然能氧化，当然能成酸。
至于拉瓦锡元素表中的“土质”，在19世纪以前，它们被当时的化学研究者们认为是元素，是不能再分的简单物质。“土质”在当时表示具有这样一些共同性质的简单物质，如具有碱性，加热时不易熔化，也不发生化学变化，几乎不溶解于水，与酸相遇不产生气泡。这样，石灰（氧化钙）就是一种土质，重土——氧化钡，苦土-——氧化镁，硅土——氧化硅，矾土——氧化铝。它们是属于碱土元素或土族元素的氧化物。这个“土”字也就由此而来原子学说。
19世纪初，才华横溢的英国科学家戴维进入英国皇家研究院，主持科学讲座。在讲座之余，他把大量的时间投入科学研究，第一个发明了用电解提炼金属单质元素的方法，采用这种方法，他称为当时发现元素最多的科学家。为了提炼钾和钠，戴维甚至被化学药品炸瞎了一只眼睛。
19世纪初，道尔顿创立了化学中的原子学说，并着手测定原子量，化学元素的概念开始和物质组成的原子量联系起来，使每一种元素成为具有一定（质）量的同类原子。
1841年，贝齐里乌斯根据已经发现的一些元素，如硫、磷能以不同的形式存在的事实，硫有菱形硫、单斜硫，磷有白磷和红磷，创立了同（元）素异形体的概念，即相同的元素能形成不同的单质。这就表明元素和单质的概念是有区别的，不相同的。
19世纪后半叶，在门捷列夫建立化学元素周期系的时间里，明确指出元素的基本属性是原子量。他认为元素之间的差别集中表不同的原子量上。他提出应当区分单质和元素两个不同概念，指出在红色氧化汞中并不存在金属汞和气体氧，只是元素汞和元素氧，它们以单质存在时才表现为金属和气体。
不过，随着社会生产力的发展和科学技术的进步，在19世纪末，电子、X射线和放射性相继被发现，导致科学家们对原子的结构进行了研究。1913年英国化学家索迪提出同位素的概念。同位素是具有相同核电荷数而原子量不同的同一元素的异体，它们位于化学元素周期表中同一方格位置上。
从理论上说，化学元素周期表还有很多元素需要补充，第七周期应有32种元素，而还未发现的第八周期应有50种元素。所以，元素周期还需要不断的补充与完善。
元素周期表
周期 | ⅠA | - | 电子层 | ||||||||||||||||
1 | 1 H 氢 | ⅡA | - | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 2 He 氦 | K | |||||||||
2 | 3 Li 锂 | 4 Be 铍 | 5 B 硼 | 6 C 碳 | 7 N 氮 | 8 O 氧 | 9 F 氟 | 10 Ne 氖 | L K | ||||||||||
3 | 11 Na 钠 | 12 Mg 镁 | ⅢB | ⅣB | ⅤB | ⅥB | ⅦB | Ⅷ | ⅠB | ⅡB | 13 Al 铝 | 14 Si 硅 | 15 P 磷 | 16 S 硫 | 17 Cl 氯 | 18 Ar 氩 | M L K | ||
4 | 19 K 钾 | 20 Ca 钙 | 21 Sc 钪 | 22 Ti 钛 | 23 V 钒 | 24 Cr 铬 | 25 Mn 锰 | 26 Fe 铁 | 27 Co 钴 | 28 Ni 镍 | 29 Cu 铜 | 30 Zn 锌 | 31 Ga 镓 | 32 Ge 锗 | 33 As 砷 | 34 Se 硒 | 35 Br 溴 | 36 Kr 氪 | N M L K |
5 | 37 Rb 铷 | 38 Sr 锶 | 39 Y 钇 | 40 Zr 锆 | 41 Nb 铌 | 42 Mo 钼 | 43 Tc 锝 | 44 Ru 钌 | 45 Rh 铑 | 46 Pd 钯 | 47 Ag 银 | 48 Cd 镉 | 49 In 铟 | 50 Sn 锡 | 51 Sb 锑 | 52 Te 碲 | 53 I 碘 | 54 Xe 氙 | O N M L K |
6 | 55 Cs 铯 | 56 Ba 钡 | 57~ 71 镧系 | 72 Hf 铪 | 73 Ta 钽 | 74 W 钨 | 75 Re 铼 | 76 Os 锇 | 77 Ir 铱 | 78 Pt 铂 | 79 Au 金 | 80 Hg 汞 | 81 Tl 铊 | 82 Pb 铅 | 83 Bi 铋 | 84 Po 钋 | 85 At 砹 | 86 Rn 氡 | P O N M L K |
7 | 87 Fr 钫 | 88 Ra 镭 | 89~ 103 锕系 | 104 Rf
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