美丽的化学元素
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再来说说什么是化学元素

化学元素在现实世界中无处不在,它们是组成大自然的“积木”。这些元素以不同的组合方式形成了多种多样的化合物,从而构成了我们周围环境中的一切事物。从纯净的金属制品到复杂的生命体(包括现在正在读书的你),这些事物的成分或简单或复杂,但它们都是由某些化学元素组成的。

这听上去像是一个复杂的工程。没错,化学就是研究这些元素如何形成化合物,以及一些化合物之间会发生什么样的反应的。就像组装乐高[1]玩具一样,你一开始可能会面对一堆零件毫无头绪。而此时化学原理是“图纸”,元素周期表则是“零件库”。参考它们,你就会知道如何组合这些“零件”,从而得到你想要的结果。


[1] 乐高是一家位于丹麦的塑料积木玩具公司,它的产品可通过玩家自己动脑动手,组合出变化无穷的造型。

让我们来看看元素。构成物质的最基本的单位是原子,而原子的核心决定元素的性质。只要原子核没有发生变化(化学反应不会涉及原子核的变化),我们就可以随时通过化学手段让化合态的元素变回单质,而元素单质是仅由该种元素的原子组成的纯净物。比如,我们可以通过化学反应,由水(H2O)和甲烷(CH4)两种不同的化合物得到氢气(H2),这两份氢气具有完全一样的化学性质,因为它们都是由氢原子以同样的方式构成的,尽管这些氢原子来自不同的化合物。

因此,我们目前对化学元素的定义是“具有相同的核电荷数(即质子数,这保证了它们具有相同的化学性质)的一类原子”,它们是进行化学反应的基本要素。

科学家在发现了各种元素之后,依据它们的性质、结构规律对它们进行归类、排布,于是就有了元素周期表。我们生活中所有触摸得到的东西都可以回溯到元素周期表的一个个单元格里面。