怎么看元素周期表的组?掌握这几招,化学家族秘辛一目了然

讲真,每次看到元素周期表,是不是都觉得像一张密密麻麻的“天书”?横着看叫周期,竖着看叫族。周期还好理解,一层层电子壳嘛,跟盖楼一样,一层,两层,三层……但这个“组”,到底是个什么名堂?凭什么就把它们竖着排一起了?

别急,也别把它想得太玄乎。今天我就给你捅破这层窗户纸。你就记住一句话,一句顶一万句:看“组”就是看“家族”

对,你没看错,就是家族。元素周期表里的每一“组”,就是一个脾气秉性、长相作风都极其相似的化学家族。它们被竖着排在一起,不是因为别的,就是因为它们“血脉相连”,骨子里流着一样的血。

这个所谓的“血脉”,在化学世界里,就是那决定一切的——最外层电子数

我们先来认识几个名门望族。

比如左边第一列,第1主族的那些家伙们,锂(Li)、钠(Na)、钾(K)……这帮兄弟,人称“碱金属家族”。它们的家族特征是什么?一个字:。它们的最外层都只有一个孤零零的电子,这个电子对它们来说,简直就是个烫手山芋,是多余的累赘。所以这家人的行事风格出奇地一致:一言不合就丢电子。不管碰上谁,都想把这个电子塞给对方,好让自己达到一个内层电子全满的稳定状态。所以你看钠,活泼得不行,扔水里就爆炸;钾比钠还厉害,简直就是个火爆浪子。这就是它们的家族脾气,极易失去电子,化学性质极其活泼

再往右边看,看到倒数第二列,第17族的“卤素家族”没?氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)……这又是一个画风清奇的家族。跟碱金属那帮败家子正好相反,这家人是彻头彻尾的“强盗”。它们的最外层,不多不少,正好7个电子,就差一个!就差一个就能凑齐八个,达到人生圆满。所以这家人的人生信条就是:抢!疯了一样地从别人那里抢一个电子过来。谁最凶?当然是排最上面的大姐大——氟,非金属性最强,逮谁抢谁,毫不留情。整个家族都弥漫着这种极易得到电子的渴望,所以它们的氧化性强得可怕。

你看,一个拼命想“给”,一个拼命想“抢”,这两家人要是凑一起,那简直是天雷勾动地火,一拍即合。钠(Na)遇到氯(Cl),一个电子“啪”地丢过去,另一个“嗖”地接过来,就成了你家厨房里天天见的氯化钠——食盐。是不是一下就清晰了?

最后,我们看看最右边那一列,第18族的“稀有气体家族”。氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)……这家人,是真正的“隐士贵族”。它们的最外层电子不多不少,刚好是圆满的稳定结构(氦是2个,其他是8个)。它们不缺电子,也不多电子,达到了“无欲无求”的境界。所以这家人个个都是高冷范儿,对谁都爱答不理,化学性质极其稳定,基本上不跟任何人发生反应。自己跟自己玩,自给自足,岁月静好。

所以,你看懂了吗?主族元素的族序数,就等于它的最外层电子数。第1族,最外层1个电子;第2族,最外层2个电子;跳过中间那一大块,到第13族,最外层3个电子……一直到第18族,最外层8个(或2个)电子。这个最外层电子数,就是它们的“家族基因”,决定了它们在化学反应中是喜欢“丢”电子还是“抢”电子,以及“丢”几个或“抢”几个。

那中间被跳过的那一大块呢?那些叫副族元素,或者叫过渡金属。你可以把它们想象成家族里的“旁支”,血缘关系有点复杂,性情也更多变。它们的最外层电子数通常是1个或2个,但次外层电子也参与化学反应,所以它们的“脾气”不像主族元素那么单纯耿直,常常表现出多种“性格”(多种化合价)。比如铁,有+2价的亚铁,也有+3价的正铁,像个有多重人格的家伙。但不管怎么变,同一个副族里的元素,也还是有相似之处的。

所以,以后再看元素周期表,别再把它当成一堆枯燥的符号了。

你要在脑子里把它看成一幅宏大的宇宙级家族谱系图
竖着看,每一列都是一个性格鲜明的家族。
从左到右,家族性格也在发生着奇妙的递变:从左边的“慷慨施予者”(金属),到右边的“疯狂索取者”(非金属),最后以“高冷旁观者”(稀有气体)收尾。

这不就是一出描绘宇宙基本构成单元之间爱恨情仇、悲欢离合的宏大史诗吗?而“看懂组”,就是你解锁这出大戏的第一把钥匙。


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