第79章：元素周期表和原子结构(第2/3 页)

列的，其共分为7个周期，16个族】

【为什么只需要给原子增加或者减少一个质子，元素的性质就会截然不同呢？】

【在元素周期表中，我们发现所有的元素只是原子序数不同，而原子序数，又取决于原子核内质子的数量，原子核中每增加一个质子，元素就会改变，这种改变甚至会造成元素的性质大变】

【比如以19号元素钾为例，它有19个质子，在温室的情况下是一种银白色的金属、质地柔软，可以轻易地用刀切割，但是它的化学活性却很高，放在水中就会起火，因为它会产生氢气和大量的热量，氢气和氧气结合的时候就会被点燃】

【但如果只把钾元素的一个质子拿掉，变成18个质子的原子核，这时候元素就会变成了氩，这是一种惰性气体，性质十分稳定，它几乎不会和其他物质发生化学反应】

【但如果我们给钾原子增加一个质子，这时候元素就变成了钙】

【在氩、钾、钙三种元素中，原子核的组成成分几乎没有区别，都是质子加中子的组合，只是质子数量增减了一个，但是化学性质却天翻地覆？】

奉天殿前。

从朱元璋到科学部众人都兴奋无比，这就是元素周期表的完整面貌，还有其三条编排原则，及相关细节。

“原来每行代表原子的电子层数，每列代表的是最外层的电子数，每列的不同元素化学性质几乎相同。”

科学部中的人一个个兴冲冲，大概安排了任务，一个人只抄1-2行，很快就将之抄录了下来，组合起来就是完整的元素周期表了。

有了这玩意.能让我大明朝的化学研究少走数十年弯路，连朱元璋都喜上眉梢。

此刻的问题是在于，怎么确定日常的物质分别含有哪些元素，性质分别是什么，这些可能需要一系列的实验去验证，比如钾不符合直觉。

“这钾元素是金属，还能在水中燃烧？”不少人感觉三观都有些炸裂。

金属，水中，燃烧。

三个看起来完全不可能的词组到了一起，要不是附带了实验的视频，有着那淡蓝色的火焰，知道那是氢气燃烧的现象，还给出了化学方程式，否则众人真的有些怀疑人生。

2K + 2H2O = 2KOH + H2↑

“那为什么改变原子核中的质子，化学性质就大变了呢？”

“是电中性！原子核内部带正电，电子带负电，正常情况下物质一般都维持电中性，即不带电。”杜平快速说道，这个知识点在电池时提到过。

“这是物理学的内容.”众人都了然了，这世界不是非黑即白的，各个学科也有交叉地带。

【这也就是我们常说的结构决定性质，首先所有的原子都要保持电中性，原子核带正电是因为质子带正电，为了保持电中性，原子核外又有一群电子带负电，且数量需和质子数对得上才行，这样一来正电荷和负电荷才能抵消】

【所以质子数量的改变，本质改变的是核外电子的数量，而核外电子才是决定元素化学性质的关键因素】

【既然如此，那为什么说原子的种类由质子决定，而不是直接由电子的数量决定？】

【这是因为很多元素的核外电子并不稳定，比如钾元素，最外层只有1个电子，根据泡利不相容原理，同一能层的同一能级只能容纳两个电子，所以钾原子最外层单电子，就很容易与其他元素的核外电子共享同一能级】

【比如和氯元素，两者相遇时，钾元素的外层电子很容易被氯元素的核外电子吸引过去，从而形成氯化钾】

【所以钾元素在自然界中，通常以带正电的离子形式存在，这时候的钾离子，核外就只有18个电子了，其核外电子数量和氩原子的数量就一样，但化学性质与氩元素完全不同，这就是质子决定原子种类的根本原因】

【说会钾和氯反应，为什么不是反过来钾原子吸收氯原子的电子呢？】

【这里面起作用的就是能量最低原理，也就是说核外电子一般情况下，会先占据能量最低的能级，如果最低的能级被占满了才会被迫转移到更高的能级上】

【一般情况下越靠近原子核的能层，其能量也就越低，而钾原子的最外层单电子在第4个能层上，氯原子最外层的电子在第3个能层上，所以根据能量最低原理，是钾元素的单电子会被氯元素拉拢过去.】

“这就是量子力学吗？”朱元璋面无表情地挠了挠头，没好意思说自己完全听不懂，