［二］原子

［二］原子

这里是装有无色液体的五支试管。

看上去五支试管没有任何不同，也许每支试管里装的都是水。

但是千万不要用你的舌头去品尝它们，说不定它们是有毒的。

将第一支试管的液体倒在铜板上，点燃一根火柴，靠近铜板，看不到任何变化。

第二支呢？看！火柴的火越烧越旺了。

第三支呢？与第二支相反，火柴的火熄灭了。

第四支，将液体倒在铜板上，铜板立刻就变了颜色。

第五支，最好不要把液体倒出来，因为它有很强的放射能力。看，盖氏计数器一直在响呢！

这五种液体表面上并不存在区别，但是为什么遇到铜板会有这样不同的反应呢？

古代、中世纪的元素

其实，只要弄清楚这些液体中都含有什么元素，这个疑问就已经被解开一半了。五种液体都是很简单的化合物，每种都仅由三四种元素构成。

那五种液体的化学成分与木头或石头比起来要简单得多了。木头和石头是人类最早使用的材料。人们把它们做成一定的形状以便在日常生活中使用。

随着石器时代的结束，青铜器时代便开始了。在漫长的青铜器时代，人类开始使用木头或石头以外的物质制造武器和器皿，甚至已经可以制造出安全别针这样的工具了。

青铜器时代之后是铁器时代。这时，人类已经学会从矿石中提炼金属来制造工具，如铁的镞头、枪锋、斧头等，而且手工也很不错。

据记载，那个时代的人们已在利用金、银、铜、锡、碳、铅、硫黄及水银（汞）。只是人们还不知道它们是元素。

中世纪以后，炼金术十分盛行。这些炼金士把过去收集到的散乱的原始的化学知识建成了一些系统的方法。

炼金士的元素表

这些炼金士很优秀，他们使用的方法很简单，甚至很多都是他们幻想出来的，但是仍然可以称他们为当时的化学家。为了弄清楚构成物质的基本元素，他们做了无数的实验。

他们得出了结论，认为构成物质的基本要素是火、土、空气和水四种。他们将这四要素称为元素，并编写了元素表。例如，木头燃烧会产生热，生成些灰。他们就认为木头（干）是由土（灰）和火构成的。

元素周期表是什么

我们知道，宇宙中的物质都由元素构成。我们也知道什么是元素。我们的“元素周期表”是完全不同于炼金士的“元素表”的。

“元素周期表”并不是简单的一张表，里面蕴涵着大量信息，这可以说是超乎你的想象的。可以说，炼金士们花费一生的时间也无法探究得到这些信息。今天，只要你懂得了元素周期表的意义，你就可以将表中的秘密运用到实践中。

炼金士的元素表只有四种“元素”，而我们的元素周期表上则有100多种元素，它们按照一定的顺序整齐地排列着，只要看一眼，就会知道元素之间是什么样的关系。

利用元素周期表也可以说明火、土、空气和水的本质：火是某些元素跟氧气结合时所放出的光和热；土比较复杂，由几十种元素混合而成；空气则是一种混合物，由二氧化碳和至少八种元素混合而成；水则是两种元素———氧和氢的化合物。

平常，我们所用的元素周期表都是按照元素的原子序数排列的。为了方便，各元素都用符号标记。

这里以前面八种元素为例：H（氢）、He（氦）、Li（锂）、Be（铍）、B（硼）、C（碳）、N（氮）、O（氧），我们通常取其英文名称的头一个或头两个字母作为它们的符号。有些在很早以前就被发现的元素，现在仍然沿用它们当初名字的头一两个字母为符号。例如，水银的符号是Hg，取自希腊文Hydragyrum，银的符号是Ag，取自拉丁文Argentum。

本书最后收录了所有元素的名称和化学符号的起源。

元素周期表上各元素左上角的数字表示该元素的原子序数。例如，碳的原子序数是6，这就表示：碳原子核里有6个质子，碳原子有6个电子，同时也暗示了碳原子可以与什么元素结合，不可以与什么元素结合，以及如何结合的问题。

化学符号下面的数字表示原子的平均质量，叫做原子量。所有元素的原子量都是以碳的平均重量12为单位计算的。而在1960年之前是以氧原子的平均重量16为基准计算原子量的，从1960年后改以碳12作计算基准。

我们可以从原子序数和原子量来分析原子核的构造。例如碳，原子序数为6，表示原子核内的质子数为6，而它的原子量是12，原子量的重量又主要来自质子和中子，因此得知碳原子的中子数也是6，质子加上中子就构成了原子核，再加上原子核外的电子就构成了原子。