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    已知的各種元素在它們們的物理和化學(xué)性質(zhì)上以及由它們所形成的化合物的性質(zhì)上都有極大的差異。對(duì)于元素的各種性質(zhì)以及它們的許多化合物進(jìn)行學(xué)習(xí)是極費(fèi)力的和非常費(fèi)時(shí)間的。盡管每個(gè)元素都與每個(gè)其它元素不同，但仍可依元素的相似性進(jìn)行分類(lèi)從而簡(jiǎn)化了我們的學(xué)習(xí)。這種廣為采用的分類(lèi)法叫做周期表。
    早在化學(xué)發(fā)展的初期人們就已經(jīng)清楚，根據(jù)當(dāng)時(shí)已知的某些元素的類(lèi)似性可以把它們互相劃分成組。具有類(lèi)似性質(zhì)的元素組的例子有鋰、鈉和鉀（現(xiàn)在叫做堿金屬族的一部分），鈣、鍶和鋇（在堿土金屬族中）和氯、溴和碘（在鹵族中）。

    德國(guó)化學(xué)家杜伯菜納（D6 berner）在1829年首次提出在元素的原子量和性質(zhì)之間存在著一種關(guān)系。他指出鍶的原子量大致處在兩個(gè)化學(xué)性質(zhì)相似的元素鈣和鋇的原子量的中間，并且鍶的性質(zhì)也介于鈣和鋇之間。后來(lái)他又認(rèn)識(shí)到還存在著類(lèi)似元素的其它三素組。在這些三素組中有氯、溴和碘碘；以及、鈉和鉀等三素組。在1854年其他化學(xué)家指出氧、硫、硒和碲可劃分成一個(gè)元素素族，而氮、璘、砷、銻和鉍可組成另一個(gè)元素族。

    在1865年英國(guó)的牛蘭斯（ Newlands）認(rèn)識(shí)到在元素原子量大小和元素的性質(zhì)之間有一種相互關(guān)系。在1870年俄國(guó)的門(mén)列

夫（ Mendeleev）和德國(guó)的麥耶（ Lothar Meyer）分別獨(dú)立地和顯然不知道牛蘭斯的工作，對(duì)元素性質(zhì)和原子量之間關(guān)系的本性作了較為詳細(xì)的概括。他們的結(jié)論導(dǎo)致了如下的敘述：元素的性質(zhì)是它們?cè)恿康闹芷诤瘮?shù)。這種思想可用下列兩個(gè)系列的元素為例來(lái)加以說(shuō)明。請(qǐng)注意這些元素從左到右是按原子量遞增的順序而排列的。

這兩行元素包含了近代周期表中所謂的第二周期和第三周期的元素（表表3－4和本書(shū)前封面背頁(yè)）。在各橫行中的元素彼此在物理和化學(xué)性質(zhì)上都有明確的差異。不過(guò)在一個(gè)給的橫行中，隨著原子量的增大，元素的性質(zhì)出現(xiàn)一種有意思的和有用的漸變。此外，當(dāng)元素按原子量增加的順序而排列時(shí)，同一縱列中的元素有相類(lèi)似的性質(zhì)。舉例來(lái)說(shuō)，鋰（Li）在物理和化學(xué)性質(zhì)上極相似于鈉（Na）和鈹（Be）極類(lèi)似于鎂（Mg）。

    在氬之后下一個(gè)較重的元素是鉀，它類(lèi)似于鋰和鈉。不過(guò)從鉀開(kāi)始到銣（它類(lèi)似于鉀）之間按原子量增加的順序必須加入18個(gè)元素。這18個(gè)元素組成一個(gè)長(zhǎng)周期，以同從鋰和鈉開(kāi)始的兩個(gè)短周期相區(qū)別。其它的長(zhǎng)周期提供在周期表中。在第3．14節(jié)中從原子結(jié)構(gòu)出發(fā)對(duì)長(zhǎng)周期和短周期的外貌作出了解解釋。

    莫斯萊（第3．7節(jié)）的工作指出對(duì)于確定元素的化學(xué)性質(zhì)來(lái)說(shuō)基本因素是原子序數(shù)而不是原子量。如果你考考察一下周期表的排列，你將會(huì)注意到氬（原子量39．948）排在鉀（原子量39．098）之前，鉆（原子量59．9332）排在鎳（原子量58．70）之前，碲（原子量127．60）排在碘（原子量126．9045）之前，釷（原子量232．0381）排在鏷（原子量231，0359）之前，以及鈾（原子量238．029）排排在镎（原子量237．0482）之前。這些根據(jù)原子量的顛倒現(xiàn)象是由于這許多對(duì)元

素的反常同位素百分比造成的。舉例來(lái)說(shuō)，讓我們來(lái)考慮（原子序數(shù)18）和鉀（原子序數(shù)19）。這些元素的的同位素豐度使氬的天然存在同位素混合物的原子量重量平均值大于鉀的。例如，幾乎完全由質(zhì)量數(shù)為40的同位素所組成，但鉀大部是由質(zhì)質(zhì)量數(shù)為39的同位素所組成。如果元素是按原子序數(shù)的遞增而排列的話，上述的這十個(gè)元素就將排在周期表中的恰當(dāng)位置上。周期律的近代敘述形式是：元素的性質(zhì)是它們?cè)有驍?shù)的周期函數(shù)。