化學(xué)元素簡介

1、化學(xué)元素介紹H原子序數(shù)1，元素名來源于希臘文，原意是“水素”。氫是由英國化學(xué)家卡文迪許在1766年發(fā)現(xiàn)，稱之為可燃空氣，并證明它在空氣中燃燒生成水。1787年法國化學(xué)家拉瓦錫證明氫是一種單質(zhì)并命名。氫在地殼中的豐度很高，按原子組成占15.4%，但重量僅占1%。在宇宙中，氫是最豐富的元素。在地球上氫主要以化和態(tài)存在于水和有機物中。有三種同位素：氕、氘、氚。 氫在通常條件下為無色、無味的氣體；氣體分子由雙原子組成；熔點-259.14C，沸點-252.8C，臨界溫度33.19K，臨界壓力12.98大氣壓，氣體密度0.0899克/升；水溶解度21.4厘米/千克水（0C），稍溶于有機溶劑。 在常溫下，氫

2、比較不活潑，但可用合適的催化劑使之活化。在高溫下，氫是高度活潑的。除稀有氣體元素外，幾乎所有的元素都能與氫生成化合物。非金屬元素的氫化物通常稱為某化氫，如鹵化氫、硫化氫等；金屬元素的氫化物稱為金屬氫化物，如氫化鋰、氫化鈣等。氫是重要的工業(yè)原料，又是未來的能源。He，原子序數(shù)2，原子量4.002602，為稀有氣體的一種。元素名來源于希臘文，原意是“太陽”。1868年有人利用分光鏡觀察太陽表面，發(fā)現(xiàn)一條新的黃色譜線，并認為是屬于太陽上的某個未知元素，故名氦。后有人用無機酸處理瀝青鈾礦時得到一種不活潑氣體，1895年英國科學(xué)家拉姆賽用光譜證明就是氦。以后又陸續(xù)從其他礦石、空氣和天然氣中發(fā)現(xiàn)了氦。氦在

3、地殼中的含量極少，在整個宇宙中按質(zhì)量計占23%，僅次于氫。氦在空氣中的含量為0.0005%。氦有兩種天然同位素：氦3、氦4，自然界中存在的氦基本上全是氦4。 氦在通常情況下為無色、無味的氣體；熔點-272.2C(25個大氣壓)，沸點-268.9C；密度0.1785克/升，臨界溫度-267.8C，臨界壓力2.26大氣壓；水中溶解度8.61厘米/千克水。氦是唯一不能在標(biāo)準大氣壓下固化的物質(zhì)。液態(tài)氦在溫度下降至2.18K時，性質(zhì)發(fā)生突變，成為一種超流體，能沿容器壁向上流動，熱傳導(dǎo)性為銅的800倍，并變成超導(dǎo)體；其比熱容、表面張力、壓縮性都是反常的。氦是最不活潑的元素，基本上不形成什么化合物。氦的應(yīng)用

4、主要是作為保護氣體、氣冷式核反應(yīng)堆的工作流體和超低溫冷凍劑等等。Li，原子序數(shù)3，原子量6.941，是最輕的堿金屬元素。元素名來源于希臘文，原意是“石頭”。1817年由瑞典科學(xué)家阿弗韋聰在分析透鋰長石礦時發(fā)現(xiàn)。自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋁石等。在人和動物機體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到鋰。天然鋰有兩種同位素：鋰6和鋰7。 金屬鋰為一種銀白色的輕金屬；熔點為180.54C，沸點1342C，密度0.534克/厘米，硬度0.6。金屬鋰可溶于液氨。 鋰與其它堿金屬不同，在室溫下與水反應(yīng)比較慢，但能與氮氣反應(yīng)生成黑色的一氮化三鋰晶體。鋰的弱酸鹽都難溶于水。在堿金屬

5、氯化物中，只有氯化鋰易溶于有機溶劑。鋰的揮發(fā)性鹽的火焰呈深紅色，可用此來鑒定鋰。 鋰很容易與氧、氮、硫等化合，在冶金工業(yè)中可用做脫氧劑。鋰也可以做鉛基合金和鈹、鎂、鋁等輕質(zhì)合金的成分。鋰在原子能工業(yè)中有重要用途。Be，原子序數(shù)4，原子量9.012182，是最輕的堿土金屬元素。1798年由法國化學(xué)家沃克蘭對綠柱石和祖母綠進行化學(xué)分析時發(fā)現(xiàn)。1828年德國化學(xué)家維勒和法國化學(xué)家比西分別用金屬鉀還原熔融的氯化鈹?shù)玫郊冣敗Ｆ溆⑽拿蔷S勒命名的。鈹在地殼中含量為0.001%，主要礦物有綠柱石、硅鈹石和金綠寶石。天然鈹有三種同位素：鈹7、鈹8、鈹10。 鈹是鋼灰色金屬；熔點1283C，沸點2970C，密度

6、1.85克/厘米，鈹離子半徑0.31埃，比其他金屬小得多。 鈹?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)活潑，能形成致密的表面氧化保護層，即使在紅熱時，鈹在空氣中也很穩(wěn)定。鈹即能和稀酸反應(yīng)，也能溶于強堿，表現(xiàn)出兩性。鈹?shù)难趸铩Ⅺu化物都具有明顯的共價性，鈹?shù)幕衔镌谒幸追纸猓斶€能形成聚合物以及具有明顯熱穩(wěn)定性的共價化合物。 金屬鈹主要用作核反應(yīng)堆的中子減速劑。鈹銅合金被用于制造不發(fā)生火花的工具，如航空發(fā)動機的關(guān)鍵運動部件、精密儀器等。鈹由于重量輕、彈性模數(shù)高和熱穩(wěn)定性好，已成為引人注目的飛機和導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)材料。鈹化合物對人體有毒性，是嚴重的工業(yè)公害之一。B，原子序數(shù)5，原子量10.811。約公元前200年，古埃及、羅馬、巴比

7、倫曾用硼沙制造玻璃和焊接黃金。1808年法國化學(xué)家蓋呂薩克和泰納爾分別用金屬鉀還原硼酸制得單質(zhì)硼。硼在地殼中的含量為0.001%。天然硼有2種同位素：硼10和硼11，其中硼10最重要。 硼為黑色或銀灰色固體。晶體硼為黑色，熔點約2300C，沸點2550C，密度2.34克/厘米，硬度僅次于金剛石，較脆。 硼在室溫下比較穩(wěn)定，即使在鹽酸或氫氟酸中長期煮沸也不起作用。硼能和鹵組元素直接化合，形成鹵化硼。硼在6001000C可與硫、錫、磷、砷反應(yīng)；在10001400C與氮、碳、硅作用，高溫下硼還與許多金屬和金屬氧化物反應(yīng)，形成金屬硼化物。這些化合物通常是高硬度、耐熔、高電導(dǎo)率和化學(xué)惰性的物質(zhì)，常具有特

8、殊的性質(zhì)。硼的應(yīng)用比較廣泛。硼與塑料或鋁合金結(jié)合，是有效的中子屏蔽材料；硼鋼在反應(yīng)堆中用作控制棒；硼纖維用于制造復(fù)合材料等。C,原子序數(shù)6,原子量12.011。元素名來源拉丁文，愿意是“炭”。碳是自然界中分布很廣的元素之一，在地殼中的含量約0.027%。碳的存在形式是多種多樣的，有晶態(tài)單質(zhì)碳如金剛石、石墨；有無定形碳如煤；有復(fù)雜的有機化合物如動植物等；碳酸鹽如大理石等。 單質(zhì)碳的物理和化學(xué)性質(zhì)取決于它的晶體結(jié)構(gòu)。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結(jié)構(gòu)不同，各有各的外觀、密度、熔點等。常溫下單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不溶于水、稀酸、稀堿和有機溶劑；不同高溫下與氧反應(yīng)，生成二氧化碳或一氧化碳；在鹵

9、素中只有氟能與單質(zhì)碳直接反應(yīng)；在加熱下，單質(zhì)碳較易被酸氧化；在高溫下，碳還能與許多金屬反應(yīng)，生成金屬碳化物。N，原子序數(shù)7，原子量為14.006747。元素名來源于希臘文，原意是“硝石”。1772年由瑞典藥劑師舍勒和英國化學(xué)家盧瑟福同時發(fā)現(xiàn)，后由法國科學(xué)家拉瓦錫確定是一種元素。氮在地殼中的含量為0.0046%，自然界絕大部分的氮是以單質(zhì)分子氮氣的形式存在于大氣中，氮氣占空氣體積的78%。氮的最重要的礦物是硝酸鹽。氮有兩種天然同位素：氮14和氮15，其中氮14的豐度為99.625%。 氮為無色、無味的氣體，熔點-209.86C，沸點-195.8C，氣體密度1.25046克/升，臨界溫度-146.

10、95C，臨界壓力33.54大氣壓。 氮分子是由兩個氮原子組成，特別穩(wěn)定，它對許多反應(yīng)試劑是惰性的。在高溫、高壓并有催化劑存在的情況下，氮和氫作用生成氨?？諝庵械膯钨|(zhì)氮和氧在雷電的作用下，可生成氧化氮。鋰和氮在常溫下即可反應(yīng)，過渡金屬在高溫下也可和氮反應(yīng)，生成氮化物。 氮是組成動植物體內(nèi)蛋白質(zhì)的重要成分，但高等動物及大多數(shù)植物不能直接吸收氮。氮主要用來制造氨，其次是制備氮化物、氰化物、硝酸及其鹽類等。此外，還可用作保護性氣體、泡沫塑料中的發(fā)泡劑，液氮可用于冷凝劑。 物；氧化鉍用于玻璃、陶瓷工業(yè)中。O，原子序數(shù)8，原子量為15.9994，元素名來源于希臘文，原意為“酸形成者”。1774年英國科學(xué)家

11、普里斯特利用透鏡把太陽光聚焦在氧化汞上，發(fā)現(xiàn)一種能強烈?guī)椭紵臍怏w。拉瓦錫研究了此種氣體，并正確解釋了這種氣體在燃燒中的作用。氧是地殼中最豐富、分布最廣的元素，在地殼的含量為48.6%。單質(zhì)氧在大氣中占23%。氧有三種穩(wěn)定同位素：氧16、氧17和氧18，其中氧16的含量最高。 在常溫常壓下，氧為無色、無味的氣體；熔點-218.4C，沸點-182.962C，氣體密度1.429克/升。 除了惰性氣體、鹵素及一些不活潑的金屬需要間接才能與氧化合外，其他所有的金屬和非金屬都能和氧直接作用，生成氧化物。最豐富的氧化物是水和二氧化硅。氧還能與活潑金屬形成過氧化物和超氧化物。 氧不但是動物維持生命過程和燃

12、燒過程中不可缺少的物質(zhì)，而且在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中也十分重要。硫S，原子序數(shù)16，原子量32.066，俗稱硫磺，元素名來源于拉丁文，原意是鮮黃色。史前時期，硫就被人們知曉和使用，是古代煉丹家常用的元素之一。18世紀法國化學(xué)家拉瓦錫確定了硫的不可分割性，認為它是一種元素。硫在地殼中的含量為0.048%。 硫為黃色晶狀固體，主要的硫變體是正交硫和單斜硫。其熔點分別是112.8C(正交硫)和119C(單斜硫)，沸點444.674C，密度2.07克/厘米(正交硫)和1.96克/厘米(單斜硫)。固體硫具有多種晶型，正交硫是室溫下唯一穩(wěn)定的硫的存在形式。 硫是一個很活潑的元素，在適宜的條件下能與除惰性氣體、碘、

13、分子氮以外的元素直接反應(yīng)硫容易得到或與其他元素共用兩個電子，形成氧化態(tài)位-2、+6、+4、+2、+1的化合物。-2價的硫具有較強的還原性。 世界上每年消耗大量的硫，其中一部分用于制造硫酸，另一部分用于橡膠制品、紙張、硫酸鹽、硫化物等的生產(chǎn)，還有一部分硫用于農(nóng)業(yè)和漂染、醫(yī)藥等。F，原子序數(shù)9，原子量18.9984032，元素名來源于其主要礦物螢石的英文名。1812年法國科學(xué)家安培指出氫氟酸中含有一種新元素，但自由狀態(tài)的氟一直沒有制得。直到1886年，法國化學(xué)家穆瓦桑將氟化鉀溶解在無水氫氟酸中進行電解，才制得單質(zhì)氟。由于氟非?；顫?，所以自然界中不存在游離狀態(tài)的氟。氟在地殼中的含量為0.072%，重

14、要的礦物有螢石、氟磷酸鈣等。氟的天然同位素只有氟19。 常溫下，氟為淡黃色氣體，有刺激性臭味；熔點-219.62C，沸點-188.14C，密度1.69克/升。 氟是化學(xué)性質(zhì)最活潑、氧化性最強的物質(zhì)，除氦、氖、氬外，氟能同所有其他元素化合；氟與溴、碘、硫、磷、碳、硅等物質(zhì)在低溫下就能猛烈化合；氟離子體積小，容易與許多正離子形成穩(wěn)定的配位化合物；氟與烴類會發(fā)生難以控制的快速反應(yīng)。 單質(zhì)氟主要用作氟化劑，以制取各種有用的氟化物。氟化物通常具有比較良好的性質(zhì)。單質(zhì)氟對人體具有較強刺激性。Ne，原子序數(shù)10，原子量為20.1797，是一種稀有的惰性氣體。1898年由英國科學(xué)家拉母賽和特拉弗斯發(fā)現(xiàn)。在大氣

15、中的含量按體積算為0.001818%。有三種同位素：氖20、氖21和氖22。其中氖20占90.92%。 氖在通常條件下為無色、無味的氣體；熔點-248.67C，沸點-245.9C，氣體密度0.9002克/升；水中溶解度10.5微升/千克水。氖在一般情況下不與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。在放電時發(fā)出橘紅色輝光，主要用于霓虹燈。氖大量用于高能物理研究方面。氬Ar，原子序數(shù)18，原子量39.948，是一種稀有氣體。1894年由英國化學(xué)家瑞利和拉姆賽發(fā)現(xiàn)。氬在大氣中的含量為0.934%，有三種同位素：氬40、氬36、氬38，其中氬40占99.6%。 氬在通常條件下位無色、無味氣體；熔點-189.2C，沸點-18

16、5.7C，氣體密度1.784克/升。水中溶解度33.6厘米/千克水。 氬與水、對苯二酚和苯酚可形成弱鍵包和物，但不形成任何化合物。 氬放電時發(fā)出紫色輝光，可用于霓虹燈。氬還常用做惰性保護氣體。氪，原子序數(shù)36，原子量83.80，是一種稀有氣體。1898年由英國化學(xué)家拉姆賽和特拉弗斯發(fā)現(xiàn)。氪主要存在于地球大氣中，占大氣體積的0.000114%；有六種穩(wěn)定同位素：氪78、氪80、氪82、氪83、氪84、氪86，都沒有放射性。 氪為無色、無味氣體；熔點-156.6C，沸點-152.3C，密度3.736克/升；水中溶解度59.4厘米/千克水。在室溫下，至今尚未合成穩(wěn)定的氪化合物。在放電時，氪發(fā)出黃綠色

17、輝光，可用于高效燈泡中作惰性保護氣體。Na，原子序數(shù)11，原子量22.989768，是最常見的堿金屬元素。元素名來源拉丁文，原意是“天然堿”。1807年英國化學(xué)家戴維首先用電解熔融的氫氧化鈉的方法制得鈉，并命名。在地殼中鈉的含量為2.83%，居第六位，主要以鈉鹽的形式存在。 鈉是有銀白色光澤的軟金屬，用小刀就能很容易的切割。熔點97.81C，沸點882.9C，密度0.97克/厘米。通常保存在煤油中。 鈉是一種活潑的金屬。鈉與水會產(chǎn)生激烈的反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫；鈉還能與鉀、錫、銻等金屬生成和金；金屬鈉與汞反應(yīng)生成汞齊，這種合金是一種活潑的還原劑，在許多時候比純鈉更適用。鈉離子能使火焰呈黃色，可

18、用來靈敏地檢測鈉的存在。 以往金屬鈉主要用于制造車用汽油的抗暴劑，但由于會污染環(huán)境，已經(jīng)日趨減少。金屬鈉還用來制取鈦，及生產(chǎn)氫氧化鈉、氨基鈉、氰化鈉等。熔融的金屬鈉在增值反應(yīng)堆中可做熱交換劑。 Mg，原子序數(shù)12，原子量24.305，為堿土金屬中最輕的結(jié)構(gòu)金屬。1808年英國化學(xué)家戴維通過電解氧華鎂和氧化汞的混合物，制得鎂汞齊，蒸出其中的汞后，析出金屬鎂。1828年法國科學(xué)家比西用金屬鉀還原熔融的無水氯化鎂得到純鎂。鎂在地殼中的含量約2.5%，是第8個最豐富的元素。鎂的礦物主要有菱鎂礦、橄欖石等。海水中也含有大量的鎂。鎂也存在于人體和植物中，它是葉綠素的主要組分。 鎂為銀白色金屬；熔點648.

19、8C，沸點1107C，密度1.74克/厘米。鎂具有優(yōu)良的切削加工性能。 金屬鎂能與大多數(shù)非金屬和酸反應(yīng)；在高壓下能與氫直接合成氫化鎂；鎂能與鹵化烴或鹵化芳烴作用合成格利雅試劑，廣泛應(yīng)用于有機合成。鎂具有生成配位化合物的明顯傾向。 鎂是航空工業(yè)的重要材料，鎂合金用于制造飛機及森、發(fā)動機零件等；鎂還用來制造照相和光學(xué)儀器等；鎂及其合金的非結(jié)構(gòu)應(yīng)用也很廣；鎂作為一種強還原劑，還用于鈦、鋯、鈹、鈾和鉿的生產(chǎn)中。Al,原子序數(shù)13，原子量26.981539。1825年丹麥科學(xué)家奧斯特用無水三氯化鋁與鉀汞齊作用，并蒸掉汞后得到鋁；1854年德維爾用金屬鈉還原氯化鈉和氯化鋁的熔鹽，制得金屬鋁，并在1855年

20、的巴黎博覽會上展示；1886年霍爾和埃魯分別發(fā)明了電解氧化鋁和冰晶石的熔鹽制鋁法，使鋁成為可供實用的金屬。鋁在地殼中的含量為8%，僅次于氧和硅。它廣泛分布于巖石、泥土和動、植物體內(nèi)。 鋁是銀白色的輕金屬，熔點660.37C，沸點2467C，密度2.702克/厘米。鋁為面心立方結(jié)構(gòu)，有較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；純鋁較軟。 鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃的致密氧化膜，使鋁不會進一步氧化并能耐水；但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒；熔融的鋁能與水猛烈反應(yīng)；高溫下能將許多金屬氧化物還原為相應(yīng)的金屬；鋁是兩性的，即易溶于強堿，也能溶于稀酸。 鋁的應(yīng)用極為廣泛。 Si，原子序數(shù)14，原子量2

21、8.0855，元素名來源于拉丁文，原意是“燧石”。1823年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯首先分離和描述硅元素。硅約占地殼總重量的27.72%，僅次于氧。自然界中的硅都以含氧化合物的形式存在。常見的有石英、水晶、沙子等。 硅有晶態(tài)和無定形兩種形式。晶態(tài)硅具有金剛石晶格，硬而脆，熔點1410C，沸點2355C，密度2.322.34克/厘米,硬度為7。無定形硅是一種灰黑色粉末，實際是微晶體。晶態(tài)硅的電導(dǎo)率不及金屬，且隨溫度升高而增加，具有明顯的半導(dǎo)體性質(zhì)。 硅在常溫下不活潑，與空氣、水和酸等沒有明顯作用；在加熱下，能與鹵素反應(yīng)生成四鹵化硅；650C，時硅開始與氧完全反應(yīng)；硅單質(zhì)在高溫下還能與碳、氮、硫等非金

22、屬單質(zhì)反應(yīng)；硅可間接生成一系列硅的氫化物；硅還能與鈣、鎂、鐵等化合，生成金屬硅化物。 超純的單晶硅可作半導(dǎo)體材料。粗的單晶硅及其金屬互化物組成的合金，常被用來增強鋁、鎂、銅等金屬的強度。 P,原子序數(shù)15,原子量30.973762,元素名來自希臘文，原意是“發(fā)光物”。1669年德國科學(xué)家布蘭德從尿中制得。磷在地殼中的含量為0.118%。自然界中含磷的礦物有磷酸鈣、磷輝石等，磷還存在于細胞、蛋白質(zhì)、骨骼中。天然的磷有一種穩(wěn)定同位素：磷31。 磷有白磷、紅磷、黑磷三種同素異構(gòu)體。白磷又叫黃磷為白色至黃色蠟性固體，熔點44.1C，沸點280C，密度1.82克/厘米。白磷活性很高，必須儲存在水里，人吸

23、入0.1克白磷就會中毒死亡。白磷在沒有空氣的條件下，加熱到250C或在光照下就會轉(zhuǎn)變成紅磷。紅磷無毒，加熱到400C以上才著火。在高壓下，白磷可轉(zhuǎn)變?yōu)楹诹?，它具有層狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能導(dǎo)電，是磷的同素異形體中最穩(wěn)定的。 如果氧氣不足，在潮濕情況下，白磷氧化很慢，并伴隨有磷光現(xiàn)象。白磷可溶于熱的濃堿溶液，生成磷化氫和次磷酸二氫鹽；干燥的氯氣與過量的磷反應(yīng)生成三氯化磷，過量的氯氣與磷反應(yīng)生成五氯化磷。磷在充足的空氣中燃燒可生成五氧化二磷，如果空氣不足則生成三氧化二磷。約三分之二的磷用于磷肥。磷還用于制造磷酸、煙火、燃燒彈、殺蟲劑等。三聚磷酸鹽用于合成洗滌劑。 Cl，原子序數(shù)17，原子量35.4527，元

24、素名來源于希臘文，原意是“黃綠色”。1774年瑞典化學(xué)架舍勒通過鹽酸與二氧化錳的反應(yīng)制得氯，但他錯誤的認為是氯的含氧酸，還定名為“氧鹽酸”。1810年，英國化學(xué)家戴維證明氧鹽酸是一種新的元素，并定名。氯在地殼中的含量為0.031%，自然界的氯大多以氯離子形式存在于化合物中，氯的最大來源是海水。天然氯有兩種穩(wěn)定同位素：氯35和氯37。 氯單質(zhì)為黃綠色氣體，有窒息性臭味；熔點-100.98C，沸點-34.6C，氣體密度3.214克/升，20C時1體積水可溶解2.15體積氯氣。 氯相當(dāng)活潑，濕的氯氣比干的還活潑，具有強氧化性。除了氟、氧、氮、碳和惰性氣體外，氯能與所有元素直接化合生成氯化物；氯還能與

25、許多化合物反應(yīng)，例如與許多有機化合物進行取代反應(yīng)或加成反應(yīng)。氯的產(chǎn)量是工業(yè)發(fā)展的一個重要標(biāo)志。氯主要用于化學(xué)工業(yè)尤其是有機合成工業(yè)上，以生產(chǎn)塑料、合成橡膠、染料及其他化學(xué)制品或中間體，還用于漂白劑、消毒劑、合成藥物等。氯氣具有毒性，每升大氣中含有2.5毫克的氯氣時，即可在幾分鐘內(nèi)使人死亡。 Ka，原子序數(shù)19，原子量39.0983。元素名來源于拉丁文，原意是“堿”。1807年由英國化學(xué)家戴維首次用電解法從氫氧化鉀熔體中制得金屬鉀，并定名。鉀在地殼中的含量是2.59%，居第七位。重要的價礦物有鉀石鹽、鉀硝石等；海水中含有氯化鉀，其含量為氯化鈉的1/40；土壤中的鉀很容易進入植物組織，所以植物灰中

26、都含有碳酸鉀。鉀有三種天然同位素：鉀39、鉀40和鉀41。 鉀是一種輕而軟的低熔點金屬；熔點為63.25C，沸點760C，密度0.86可/厘米。 鉀比鈉活潑，金屬鉀與水或冰的反應(yīng)，即使溫度低到-100C，也非常劇烈；與酸的水溶液反應(yīng)更為劇烈。金屬鉀在空氣中燃燒，易生成橘紅色的超氧化鉀。金屬鉀與氫氣反應(yīng)很慢，但在400C時反應(yīng)很快。金屬鉀與一氧化碳反應(yīng)能生成一種爆炸性的羰基化合物。含鉀的化合物能使火焰呈現(xiàn)紫色。 鉀鹽是重要的肥料，是植物生長的三大營養(yǎng)元素之一。Ca，原子序數(shù)20，原子量40.078，是堿土金屬中最活潑的元素。元素名來源于拉丁文，愿意為“石灰”。1808年英國化學(xué)家戴維在電解石灰和

27、氧化汞的混合物時得到鈣汞齊，然后蒸掉汞制得純的金屬鈣。鈣在地殼中的含量為3.64%，排第5位。鈣以化合物的形式廣泛存在于自然界中，鈣的主要礦物有石灰石、方解石、大理石等。 鈣呈銀白色；熔點839C，沸點1484C，密度1.54克/厘米。 鈣的氧化態(tài)為+2，它能同空氣中的氧和氮緩慢作用生成一層氧化物和氮化物保護膜；鈣與冷水作用緩慢，在熱水中發(fā)生劇烈反應(yīng)放出氫；鈣可與鹵族元素直接反應(yīng)，在加熱下與硫、碳反應(yīng)；鈣與濃氨水形成六氨合鈣，這是一種有金屬光澤的高導(dǎo)電性固體。 鈣在生物體中是一種重要的元素。動物體內(nèi)的鈣不僅參加骨骼和牙齒的組成，而且參與新陳代謝。Sc，原子序數(shù)21，原子量44.95591，為稀

28、土元素之一。1817年門捷列夫根據(jù)他的元素周期律，預(yù)言“類硼”的存在和性質(zhì)；1879年瑞典的尼爾森從硅鈹釔礦和黑稀金礦中分離出鈧的氧化物；瑞典的克萊夫在研究鈧的性質(zhì)后，確認就是門捷列夫語言的“類硼”。鈧在地殼中的含量約為0.0005%，主要礦物為鈧釔石，鈧也存在于核裂變產(chǎn)物中，自然界存在的鈧?cè)繛榉€(wěn)定同位素鈧45。 鈧為銀白色金屬，質(zhì)較軟；熔點1541C，沸點2831C，密度2.989克/厘米。晶體結(jié)構(gòu)有六方密堆積(1335C以下)和體心立方。 鈧在空氣中比較穩(wěn)定；氧化鈧為白色粉末，易溶于酸中生成相應(yīng)的鹽；鈧的離子半徑較小，形成配位化合物的能力較強；鈧能與多種氨羧絡(luò)合劑生成穩(wěn)定的螯合物；鈧能與

29、茜素和苯胂酸等有機試劑生成有色配合物，這個性質(zhì)被用于鈧的比色分析和光譜分析。 鈧可用于制造高光效的金屬鹵素?zé)簦烩偟幕衔镌谟袡C合成中可作催化劑；在鋯氧陶瓷中摻入氧化鈧，可防止晶形轉(zhuǎn)變時發(fā)生龜裂。 Ti，原子序數(shù)22，原子量47.88。元素名來源于希臘神話中大地之子的名字，表示金屬鈦所具有的天然強度。1791年英國化學(xué)兼礦物學(xué)家格雷格爾首先在鈦鐵礦中發(fā)現(xiàn)鈦的氧化物；1795年德國科學(xué)家克拉普羅特在研究金紅石礦石時再次發(fā)現(xiàn)鈦，并命名。1910年美國冶金學(xué)家亨特用金屬鈉還原四氯化鈦，制得金屬鈦。鈦在地殼中的含量為0.6%，居第九位。鈦廣泛存在于許多巖石中，特別是砂石和粘土。含鈦量較大的礦物有金紅石、

30、鈦鐵礦等。鈦在自然界中有5種穩(wěn)定同位素：鈦46、鈦47、鈦48、鈦49、鈦50。 鈦為銀灰色金屬，質(zhì)軟有延展性；熔點1660C，沸點3287C，密度4.5克/厘米；鈦有順磁性，導(dǎo)電和導(dǎo)熱性較差。 鈦有優(yōu)異的抗酸堿腐蝕性；常溫時鈦在空氣中穩(wěn)定；高溫下鈦能與大多數(shù)非金屬單質(zhì)直接化合；強熱下，鈦能使水蒸氣分解。 因為鈦具有密度小、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良的特性，鈦合金強度高，大量用于軍事機械的機構(gòu)部件。V，原子序數(shù)23，原子量50.9415,元素名來源于斯堪的納維亞女神之名，表示釩的化合物在溶液中所呈現(xiàn)的美麗顏色。1801年西班牙礦物學(xué)家里奧在釩鉛礦中首次發(fā)現(xiàn)，但他錯認為是已發(fā)現(xiàn)的鉻；1830年瑞典化學(xué)

31、家塞夫斯特穆在冶煉泰貝格鐵礦時再次發(fā)現(xiàn)，并命名；1927年，美國化學(xué)家馬登和里奇制得純度為99.7%的金屬釩。釩在地殼中的含量在0.02%0.03%之間，居第22位。釩廣泛分布于許多礦藏中，主要的有綠硫釩礦、釩云母等，在恒星也已發(fā)現(xiàn)釩。自然界存在兩種釩的穩(wěn)定同位素：釩50和釩51，其中釩51的含量為99.76%。 金屬釩有淡灰色光澤，有韌性；熔點1890C，沸點3380C，密度5.96克/厘米；金屬釩為體心立方晶格；能與多種金屬形成合金。 金屬釩在常溫下有較好的抗蝕性；易溶于濃硫酸、濃硝酸和氫氟酸中；高溫下能與多種非金屬直接化合；釩的水溶液比較復(fù)雜。 金屬釩主要用于制造合金鋼；五氧化二釩和釩酸

32、鹽廣泛用作催化劑；還用于制造彩色玻璃和陶瓷，以及油漆和墨水的催干劑。Cr，原子序數(shù)24，原子量51.9961。元素名來源于希臘文，原意為“顏色”，因為鉻的化合物都有顏色。1797年法國化學(xué)家沃克蘭從鉻鉛礦中發(fā)現(xiàn)。鉻在地殼中的含量為0.01%，居第17位。自然界不存在游離狀態(tài)的鉻，主要含鉻礦石是鉻鐵礦。鉻有四種天然穩(wěn)定同位素：鉻50、鉻52、鉻53、鉻54，其中以鉻52豐度最高。 鉻是鋼灰色，有光澤，有延展性，含雜質(zhì)時硬而脆；熔點1857C，沸點2672C，密度單晶為7.22克/厘米，多晶為7.14克/厘米。 金屬鉻的還原能力相當(dāng)強，能溶于鹽酸、硫酸和高氯酸；但在其他酸中會形成保護性氧化膜，連王

33、水也不能溶解它；高溫下能被強堿侵蝕；800C，時能與磷反應(yīng)；850C，時能與氨形成氮化物；1000C，能被一氧化碳氧化，高溫下還能與水蒸氣和氮氣反應(yīng)。 鉻合金具有高強度和抗腐蝕性，與鐵和鎳組成的合金俗稱不銹鋼。常用于切削工具；用噴鍍、沉積和高溫擴散等方法在鋼或鐵的表面形成抗腐蝕合金層；重鉻酸鉀和重鉻酸鈉是有機合成和石油工業(yè)中的強氧化劑；鉻黃、鉻橙、鉻綠等可用作無機顏料。Mn，原子序數(shù)25，原子量54.93805。元素名來源于意大利文，原意是“鎂氧礦”。1774年瑞典化學(xué)家舍勒首先確定錳是一種元素，同年他的合作者甘恩從軟錳礦中獲得金屬錳；1856年英國的穆舍特將錳用于煉鋼中，制得錳鋼。錳在地殼中

34、得含量為0.085%，錳的礦石主要有軟錳礦、黑錳礦等。生物細胞中含有及微量的錳，是與生命有關(guān)的重要微量元素。天然穩(wěn)定同位素只有錳55。 錳為鋼灰色有光澤的硬脆性金屬；熔點1244C，沸點1962C，密度7.2克/厘米，有三種同素異形體。 錳的化學(xué)性質(zhì)與鐵相似。金屬錳在空氣中易被氧化；在加熱時可與氟、氯、溴反應(yīng)；熔融的金屬錳能溶解碳；易溶于稀酸。 錳與鐵形成的合金有廣泛的用途；錳還參與植物光合作用的釋氧過程；錳是核酸結(jié)構(gòu)中的成分，能促進膽固醇的合成。Fe，原子序數(shù)26，原子量55.847。人類最早發(fā)現(xiàn)和使用鐵是隕鐵；在約公元前1500年左右，埃及和美索不達米亞開始有煉鐵業(yè)。鐵在地殼中的含量約5%

35、，排第四位，在金屬中僅次于鋁；因為地球球心主要由鐵組成，所以在整個地球中是豐度最高的元素。地殼中的鐵通常以化合物的形式存在，含鐵的礦物有幾百種，主要的有赤鐵礦、褐鐵礦、磁鐵礦等，生物體中也含有鐵。 鐵為銀白色金屬；熔點1535C，沸點2750C，密度7.86克/厘米；磁化和去磁快；有延展性，是可鍛金屬中除鈷、鎳外最堅韌的。 鐵的化學(xué)性質(zhì)活潑，為強還原劑，在室溫下可緩慢地從水中置換出氫；在干燥空氣中很難與氧作用，但在潮濕空氣中很易腐蝕；鐵易溶于酸，但在濃硝酸或冷的濃硫酸中會形成氧化薄膜而鈍化；鐵與氯在加熱時反應(yīng)劇烈，也可與硫、磷、硅、碳直接化合。 鐵是應(yīng)用得最廣的金屬。大部分制成鋼來應(yīng)用，鋼是含

36、少量碳的鐵合金的通稱；鐵也大量用來制造鑄鐵和煅鐵；純鐵可作催化劑和發(fā)電機、電動機的鐵芯；Co，原子序數(shù)27，原子量58.9332。元素名來源于德文，原意是妖魔。1735年瑞典化學(xué)家布蘭特發(fā)現(xiàn)并分離出鈷。鈷在自然界分布很廣，但在地殼中的含量僅為0.0023%，占第34位。鈷礦主要有輝鈷礦、方鈷礦等，海洋底的錳結(jié)核中鈷的含量也很大，天然水、泥土和動植物中都有鈷。自然界存在的穩(wěn)定同位素只有鈷59。 鈷為有光澤的銀灰色金屬；熔點1495C，沸點2870C，密度8.9克/厘米；鈷具有鐵磁性和延展性，機械性能比鐵優(yōu)良。 鈷的化學(xué)性質(zhì)與鐵、鎳相似，在常溫下與水和空氣都不起作用；在300C以上發(fā)生氧化作用，極

37、細粉末狀鈷會自動燃燒；鈷能溶于稀酸中，在濃硝酸中會形成氧化薄膜而被鈍化；在加熱時能于氧、硫、氯、溴發(fā)生劇烈反應(yīng)。鈷產(chǎn)量的80%用于生產(chǎn)各種合金，它們在耐熱性、耐磨損、抗腐蝕等方面有比較好的性質(zhì)；鈷用來生產(chǎn)永磁性和軟磁性合金；人工放射性同位素鈷60可代替X射線，也用來治療癌癥；鈷化合物用于顏料、催干劑、催化劑和陶瓷釉料等；維生素B12就是一種鈷化物。Ni，原子序數(shù)28，原子量58.69。元素名來源于德文，原意是“假銅”。1751年由瑞典化學(xué)和礦物學(xué)家克龍斯泰德發(fā)現(xiàn)并分離出來。鎳是一種相當(dāng)豐富的元素，在地中殼中約0.018%，占第23位；重要的鎳礦有鎳黃鐵礦、針鎳礦等。鎳有5種天然同位素：鎳58、

38、鎳60、鎳61、鎳62、鎳64；其中鎳58含量最高。 鎳為銀白色的金屬；熔點1455C，沸點2730C，密度8.9克/厘米。鎳比鐵硬和堅韌，有鐵磁性和延展性，能導(dǎo)電和導(dǎo)熱。 鎳的化學(xué)性質(zhì)和鐵、鈷相似，在常溫下與水和空氣不起作用，能抗堿性腐蝕；鎳能緩慢地溶于稀延酸、硫酸和硝酸中，放出氫氣；細粉末狀的金屬鎳在加熱時可吸收相當(dāng)量的氫氣；加熱時與氧、硫、氯、溴等發(fā)生劇烈反應(yīng)。 工業(yè)上大部分鎳用于制不銹鋼和其它抗腐蝕合金；鎳還用于鍍鎳、陶瓷制品、電池、聚丙烯著色；在化學(xué)中主要作加氫催化劑。Cu，原子序數(shù)29，原子量63.546。銅在古代即已發(fā)現(xiàn)，埃及在公元前5000年開始利用自然銅，公元前3500年會制

39、青銅。銅在地殼中含量居第22位；自然界的銅礦有三種形式：自然銅、硫化礦、氧化礦。銅有兩種天然穩(wěn)定同位素：銅63和銅65。 銅是淡紅色金屬，質(zhì)地堅韌、有延展性；熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率都很高；熔點1083.4C，沸點2567C，密度8.92克/厘米；有順磁性。 銅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在干燥空氣和水中無反應(yīng)；與含有二氧化碳濕空氣接觸是表面逐漸形成綠色的銅銹；在空氣中加熱時表面形成黑色氧化銅；銅在常溫下與鹵族元素有反應(yīng)；銅與鹽酸和稀硫酸不反應(yīng)，與氧化性強的硝酸或熱濃硫酸有反應(yīng)。銅主要用于電氣工業(yè)中；銅具有耐腐蝕性，可用于電鍍；不同的銅合金具有不同的機械性能；堿式碳酸銅和氧化銅可作顏料，前者還有殺蟲滅菌性能；氯化

40、亞銅和氯化銅是化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)常用的催化劑。Zn，原子序數(shù)30，原子量65.39。13史記印度最早冶煉出純鋅，16世紀中國已經(jīng)大規(guī)模生產(chǎn)，1740年英國出現(xiàn)商品鋅。鋅在地殼中的含量約0.005%0.02%，主要以閃鋅礦、紅鋅礦等形式存在；還常與方鉛礦共生，稱為鉛鋅礦。大多數(shù)食物中都含有鋅，人體中平均含鋅約2克。鋅的天然穩(wěn)定同位素有5種：鋅64、鋅66、鋅67、鋅68和鋅70。 純鋅為有光澤藍白色金屬；熔點419.58C，沸點907C，密度7.14克/厘米，硬度2.5。純鋅有延展性，少量雜質(zhì)會使它變脆。 鋅是較活潑的金屬，鋅粉在空氣中能著火然，產(chǎn)生藍綠色火焰；純鋅不能與稀酸反應(yīng)，但雜質(zhì)鋅易與酸

41、反應(yīng)，放出氫氣；鋅也能溶解在強堿性溶液中。重要的鋅化合物有：氯化鋅、氧化鋅、硫化鋅、硫酸鋅等。 鋅主要用于制造合金和做其它金屬的保護層；還用于干電池等；鋅是許多化學(xué)反應(yīng)的催化劑和還原劑。還原鐵粉可用于粉末冶金；鐵及其化合物還可制造磁鐵和顏料等。Ga，原子序數(shù)31，原子量69.723。1875年法國化學(xué)家布瓦博德朗在閃鋅礦中離析出幾克性質(zhì)與門捷列夫預(yù)言的“類鋁”相同的元素，并命名。元素名來源于他的祖國，愿意為“法國的”。鎵是化學(xué)史上第一個先從理論預(yù)言，后在自然界中被發(fā)現(xiàn)驗證的化學(xué)元素。鎵在地殼中的含量約0.001%，含量最富的鍺石中也只含0.5%左右。 固體鎵為藍灰色，液體鎵為銀白色；熔點29.

42、78C，沸點2403C，固體密度5.907克/厘米。鎵與釩、鈮、鋯形成的合金具有超導(dǎo)性。 鎵的化學(xué)活性低于鋁，在常溫下幾乎不受氧和水的侵蝕，只在高溫下才被氧化；它與稀酸作用緩慢，可溶于熱的強酸及強堿中，分別形成鎵鹽或鎵酸鹽；鹵素與鎵反應(yīng)生成三鹵化鎵或一鹵化鎵；鎵在高溫下能與硫、硒、碲、磷、砷、銻反應(yīng)，生成的化合物都有半導(dǎo)體性質(zhì)；鎵的氧化和氫氧化物都是兩性的，可溶于酸和堿中。鎵可用作高溫溫度計和真空裝置中的密封液；鎵的最重要的應(yīng)用是在制造半導(dǎo)體器件方面；鎵還用來制造陰極蒸汽燈等。Ge，原子序數(shù)32，原子量72.61。1871年門捷列夫根據(jù)新排出的周期表預(yù)言了鍺的存在和性質(zhì)。1886年德國化學(xué)家溫

43、克勒爾從一種硫銀鍺礦中分離出鍺，并命名。元素名來源于他的祖國，原意是“德國的”。鍺地殼中的含量約0.0007%，大量的鍺以分散狀態(tài)存在于各種金屬的硅酸鹽礦、硫化物礦以及各種類型的煤中。 鍺為銀灰色晶體；熔點937.4C，沸點2830C，密度5.35克/厘米，硬度66.5；室溫下晶體鍺質(zhì)脆；有明顯的非金屬性質(zhì)。 室溫下，單質(zhì)鍺與氧、水不起作用；加熱到700C以上時與氧反應(yīng)；加熱時能與鹵素或硫反應(yīng)；鍺能溶于熱的濃硫酸、硝酸；易溶于硝酸和氫氟酸的混合液；在空氣存在下，易溶于熔融的苛性鈉。 高純單晶鍺是制造晶體管和二極管的半導(dǎo)體材料；摻鎵的單晶硅克用于制造低溫溫度計和輻射熱測量計。As，原子序數(shù)33,

44、原子量74.92159。約公元317年，中國煉丹家葛洪從雄黃、松脂、硝石三物合煉得到砷；1250年德國的馬格努斯用雌黃與肥皂共熱制得砷，后經(jīng)拉瓦錫確定是一種元素。砷在地殼中的含量約0.0005%,主要以硫化物的形式存在,天然穩(wěn)定同位素只有砷75。 砷有三種同素異形體：黃砷、黑砷、灰砷。熔點817C，613C時升華。黃砷由砷蒸汽驟冷而成，不穩(wěn)定，密度2.026克/厘米；黑砷可由加熱砷化氫制得，密度4.7克/厘米；灰砷能穩(wěn)定存在，有金屬性，密度5.727克/厘米。 砷在干燥空氣中穩(wěn)定，在潮濕空氣中生成黑色氧化膜；砷與水、堿和非氧化酸不起作用，能與硝酸、濃硫酸反應(yīng)。單質(zhì)砷在高溫時能與許多非金屬作用；

45、砷的化合物以砷化氫比較重要，其為無色有大蒜味的劇毒氣體；所有金屬的砷酸鹽都有毒。 砷主要與銅、鉛及其他金屬形成合金；三氧化二砷、砷酸鹽可作殺蟲劑，木材防腐劑；高純砷還用于半導(dǎo)體和激光技術(shù)中。Se，原子序數(shù)34，原子量78.96，元素名來源于希臘文，原意是“月亮”。1817年有瑞典化學(xué)家貝采力烏斯從硫酸廠的鉛室泥中發(fā)現(xiàn)。硒在地殼中的含量為0.0009%，廣泛分布于硫化物礦中，獨立礦物由硒銅礦、硒銅銀礦等。 硒為有金屬光澤的固體；熔點217C，沸點684.9C，密度4.81克/厘米；能導(dǎo)電、導(dǎo)熱；電導(dǎo)率能隨光照的強弱而急劇變化，是光導(dǎo)材料；硒有六種同素異形體；硒劇毒。 硒的金屬性介于硫和碲之間；硒

46、能與氫氣、鹵素、金屬直接反應(yīng)。硒具有光電性，可用于制造光電管；高純度硒用于高效整流器；硒也用作塑料、油漆、搪瓷、陶瓷和墨水的顏料等。Br，原子序數(shù)35，原子量79.904。元素名來源于希臘文，原意是“臭味”。1824年法國化學(xué)家巴拉爾將氯氣通入鹽湖的苦鹵母液，制得溴。但當(dāng)時誤認為是氯和碘的化合物，試圖進行分解，1826年斷定是一種新元素。溴在地殼中的含量為0.00025%，均以溴化物的形式存在。海水中平均含溴65ppm。溴有兩種天然穩(wěn)定同位素：溴79和溴81。 在常溫常壓下，溴是唯一的液態(tài)非金屬元素；有惡臭；熔點-7.2C，沸點58.78C，密度3.119克/厘米；氣態(tài)溴為紅棕色，液態(tài)溴為暗紅

47、色，固態(tài)溴幾乎為黑色；溴在水中的溶解度較小，在非極性溶劑(如四氯化碳、二硫化碳)中的溶解度較大。 溴是中等強度的氧化劑；能與除個別貴金屬外的所有金屬化合；溴能分解水，也能與一些具有還原性無機物反應(yīng)。單質(zhì)溴主要用于制備無機和有機溴化物，也用于漂白和消毒。液態(tài)溴與皮膚接觸會破壞組織，導(dǎo)致難以愈合的潰瘍。Rb，原子序數(shù)37，原子量85.4678，稀有堿金屬元素。元素名來源于銣光譜上的兩條明顯的紅線，拉丁文原意為“深紅色”。1861年，德國化學(xué)家本生和基爾霍夫在研究鋰云母樣品的光譜時發(fā)現(xiàn)銣。銣是一種分散性元素，難以獨立形成礦物，常與鉀共生，主要礦物有鋰云母和光鹵石。如有兩種天然同位素：銣85和銣87，

48、其中銣87有放射性。 銣是低熔點活潑輕金屬，熔點38.89C，沸點686C，密度1.532克/厘米。 銣的化學(xué)性質(zhì)與鉀相似，但比鉀活潑；揮發(fā)性銣鹽的火焰成紫紅色，可用來定性檢驗銣；金屬銣可用鈣、鎂等還原氯化銣來制備。金屬銣在光的作用下易放出電子，可制光電管。Sr，原子序數(shù)38，原子量87.62。元素名來源它的發(fā)現(xiàn)地的地名。1790年克勞福德在蘇格蘭斯特朗申得鉛礦中第一次識別了自然界存在的碳酸鍶；1792年霍普證實并分離了鋇、鍶、鈣的化合物；1808年戴維利用汞陰極電解氫氧化鍶，第一次得到純的金屬鍶，并命名。鍶在地殼中的含量為0.02%，主要礦石為天青石和菱鍶礦，鍶也在動、植物中與鈣共存。鍶有四

49、個天然同位素。 鍶是一種活潑金屬，熔點769C，沸點1384C，密度2.6克/厘米。 鍶能與水直接反應(yīng)，與酸猛烈反應(yīng)；鍶與鹵素、氧和硫都能迅速反應(yīng)；鍶在空氣中會很快生成保護性氧化膜；鍶在空氣中加熱會燃燒；在一定條件下可與氮、碳、氫直接化合；由于鍶很活潑，應(yīng)保存在煤油中。 金屬鍶的實際應(yīng)用很少；鍶的揮發(fā)性鹽在火焰中呈現(xiàn)紅色，可用作焰火、照明燈和曳光彈的材料；放射性鍶90可治療骨癌。Y，原子序數(shù)39，原子量88.90585，為稀土元素之一。元素名來源于釔的發(fā)現(xiàn)地瑞典斯德哥爾摩附近的村莊名。1794年芬蘭化學(xué)家加多林從硅鈹釔礦中發(fā)現(xiàn)釔的氧化物。釔是第一個被發(fā)現(xiàn)的、含量最豐富的稀土元素，在地殼中的含量

50、約0.0028%，主要存在于硅鈹釔礦和黑稀金礦中，釔還存在于核裂變產(chǎn)物中。自然界中存在的釔全部為穩(wěn)定同位素釔89。 釔為灰黑色金屬，有延展性，熔點1522C，沸點3338C，密度4.4689克/厘米。 釔在空氣中較穩(wěn)定；白色的三氧化二釔能溶于酸，生成相應(yīng)的白色鹽；釔與多種氨羧配合劑能生成穩(wěn)定的螯合物。 含釹的釔鋁石榴石是優(yōu)良的激光材料；釔鐵石榴石和釔鋁石榴石是新型磁性材料；釔耐高溫和耐腐蝕，可作核燃料的包殼材料。Zr，原子序數(shù)40，原子量91.224。1789年德國化學(xué)家克拉普羅斯在鋯石中發(fā)現(xiàn)鋯的氧化物，并根據(jù)鋯石的英文名命名；1824年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯首次制的不純的金屬鋯；1925年荷蘭

51、科學(xué)家阿克爾和德博爾制得有延展性的塊狀金屬鋯。鋯在地殼中的含量為0.025%，但分布非常分散。主要礦物有鋯石和二氧化鋯礦。天然鋯有6種穩(wěn)定同位素：鋯90、91、92、94、96，其中鋯90含量最大。 鋯為銀灰色金屬，外觀似鋼，有光澤；熔點1852C，沸點4377C，密度6.49克/厘米。鋯容易吸收氫、氮和氧氣；鋯對氧的親和力很強，1000C氧氣溶于鋯中能使其體積顯著增加。 鋯在空氣中比較穩(wěn)定；粉末狀的鋯容易燃燒，細的鋯絲可用火柴點燃；高溫時能與溶入的氧、氮、氫直接化合。 鋯比鈦軟，主要用于制造防彈合金鋼；鋯還可作反應(yīng)堆中鈾燃料的包覆合金；鋯在高溫時易發(fā)射電子；鋯還少量用于外科刀具。Nb，原子序

52、數(shù)41，原子量92.90638，元素名來源于希臘神話中宙斯之子的名字。1801年英國化學(xué)家哈切特從當(dāng)時陳列在大英博物館的一塊黑色礦石中分離出新元素氧化物，稱為鈳；1844年德國化學(xué)家羅澤進行了透徹研究，證實是鈮和鉭的混合氧化物。鈮在地殼中的含量為0.002%，主要以鈮酸鹽的形式存在。天然穩(wěn)定同位素只有鈮90。 鈮為灰白色金屬，熔點2468C，沸點4742C，密度8.57克/厘米。純鈮為立方體心結(jié)構(gòu)，在真空中加熱時強烈噴濺。 鈮具有良好的抗蝕性，常溫下緩慢溶于氫氟酸；在氧氣中紅熱的鈮也不會完全氧化；強熱下能與氯、硫、氮、碳等元素直接化合。 純金屬鈮在電子管中用來除殘留氣體；鈮在合金鋼中能提高鋼在

53、高溫時的抗氧性；鈮還用于制造高溫金屬陶瓷。 Mo，原子序數(shù)42，原子量95.94。元素名來源于希臘文，原意是“鉛”。1778年瑞典化學(xué)家舍勒發(fā)現(xiàn)輝鉬礦可能是一種未知金屬元素的硫化物，1782年瑞典化學(xué)家耶爾姆從輝鉬礦中分離出鉬。鉬在地殼中的含量為0.00015%，居第53位。主要礦物有輝鉬礦、鉬鉛礦等。鉬在自然界存在七種穩(wěn)定同位素：鉬92、94、95、96、97、98、100。 塊狀的鉬為銀白色，粉末狀鉬為黑色；熔點2610C，沸點5560C，密度10.2克/厘米。金屬鉬高溫時也能保持高強度和高硬度。 通常情況下金屬鉬是穩(wěn)定的；高溫時能與水和空氣反應(yīng)；鉬與氟在室溫下即反應(yīng)，加熱時能與其它鹵素反

54、應(yīng)；高溫下能碳、磷、硫、硒、碲和硅反應(yīng)，生成相應(yīng)的二元化合物；鉬與堿性溶液不發(fā)生明顯反應(yīng)，不與大多數(shù)酸反應(yīng)，在王水中能緩慢地溶解。 摻入鉬的合金鋼，具有高強度、高韌性和突出的耐熱性和耐腐蝕性；鉬的配位化合物可做氧化還原反應(yīng)的催化劑，也可做其它催化劑的活化劑和助催劑；鉬在動植物的生物過程中也具有重要的作用，鉬還直接參與植物的固氮作用，是重要的微量肥料。Tc，原子序數(shù)43，是第一個人工合成的元素。元素名來源于希臘文，原意是“人造的”。1937年意大利的佩列爾和美國的賽格雷用氘轟擊鉬，首次制得锝，隨后從鈾的裂變產(chǎn)物中得到锝的許多同位素，自然界僅發(fā)現(xiàn)極少量的锝99；已發(fā)現(xiàn)質(zhì)量數(shù)90110的全部锝同位素

55、。 锝是銀灰色金屬，根據(jù)X光衍射數(shù)據(jù)計算，锝99的熔點位2172C，沸點4877C，密度11.487克/厘米；密排六方晶格。 锝的性質(zhì)與錸相似，重要化合物有兩種氧化锝、鹵化锝、兩種硫化锝等。 過锝酸鹽是鋼的良好緩蝕劑；锝99是核醫(yī)學(xué)臨床診斷中應(yīng)用最廣的醫(yī)用核素。Ru，原子序數(shù)44，原子量101.07。元素名來自拉丁文，原意是“俄羅斯”。1827年俄國化學(xué)家奧贊在鉑礦中發(fā)現(xiàn)釕；1844年俄國化學(xué)家克勞斯肯定它是一種新元素。釕在地殼中的含量約為十億分之一，是鉑系元素中含量最少的一個。釕常與其它鉑系元素一起分散于沖積礦床和砂積礦床中。釕有7種天然穩(wěn)定同位素：釕96、98、99、100、101、102

56、、104。 釕為銀白色的金屬，熔點2310C，沸點3900C，相對密度12.30克/厘米。 釕的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在空氣和潮濕環(huán)境中穩(wěn)定；不溶于酸和王水，溶于熔融的強堿、碳酸鹽、氰化物等；加熱到900C，時能與氧反應(yīng)；加熱時能與氟、氯、溴反應(yīng)；釕有形成配位化合物的強烈傾向，還有良好的催化性能。 釕是鉑和鈀的有效硬化劑；金屬鈦中加入0.1%的釕就可大大提高耐腐蝕性；釕鉬合金是一種超導(dǎo)體；含釕的催化劑多用于石油化工。Rh，原子序數(shù)45，原子量102.9055，元素名來自希臘文，原意是“玫瑰”。1803年英國化學(xué)家和物理學(xué)家沃拉斯頓從粗鉑中分離出兩種新元素銠和鈀。銠在地殼中的含量為十億分之一，常與其它

57、鉑系元素一起分散于沖積礦床和砂積礦床中。天然穩(wěn)定同位素只有銠103。 銠為銀白色金屬，熔點1966C，沸點3727C，密度12.4克/厘米；表面光亮，質(zhì)極硬耐磨，有穩(wěn)定的電阻和良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。 銠很不活潑，能耐酸和王水的侵蝕，高溫時能與濃硫酸、熱氫溴酸、次氯酸鈉反應(yīng)；銠與氯、溴可在高溫下反應(yīng)；能與熔融的酸式鹽、氰化物、堿金屬過氧化物反應(yīng)；銠有形成配位化合物的強烈傾向，還有良好的催化性能；銠的化合物多呈鮮艷的玫瑰紅色。純銠用于制電觸頭、印刷電路、高強度彈簧、電極等；金屬鍍銠可形成堅硬、耐磨、永久光亮的表；銠還是氫化反應(yīng)的良好催化劑。Pd，原子序數(shù)46，原子量106.42，元素名來源于1802

58、年發(fā)現(xiàn)的小行星武女星。1803年英國化學(xué)和物理學(xué)家沃拉斯頓從粗鉑中分離出新元素鈀和銠。鈀在地殼中的含量約為一億分之一，在鉑系元素中占首位。在自然界中與其它鉑系元素共生，分散于沖積礦床和砂積礦床的各種礦物中。鈀有六種穩(wěn)定同位素：鈀102、104、105、106、108、110。 鈀為銀白色金屬，熔點1554C，沸點2970C，密度12.02克/厘米；質(zhì)較軟，有良好的延展性和可塑性；金屬鈀能吸收大量氫氣。 鈀比較穩(wěn)定，能耐酸的侵蝕；高溫時能與氧和酸反應(yīng)；鈀的化合物易加熱分解或還原成金屬鈀；鈀有形成配位化合物的強烈傾向。 鈀在化學(xué)中主要做催化劑；鈀與釕、銥、銀、金、銅等熔成合金,可提高鈀的電阻率、硬

59、度和強度,用于制造精密電阻、珠寶飾物等。Ag，原子序數(shù)47，原子量107.8682。銀在古代已被發(fā)現(xiàn)，公元前4000年左右，埃及人已使用銀。因在地殼中的含量為百萬分之五，居第63位。在自然界主要以自然銀和銀化合物礦的形式存在，有兩種天然穩(wěn)定同位素：銀107和銀109。 銀為白色有光澤的貴金屬，質(zhì)較軟，熔點961.93C，沸點2212C，密度10.5克/厘米；晶體結(jié)構(gòu)為面心立方；銀是導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最高的金屬；銀的延展性僅次于金；銀的反光能力特別強，經(jīng)拋光后能反射95%的可見光；銀能與銅、金、鋅、鉛等金屬形成合金。 銀是不活潑金屬，一般不與氧作用，約240C時能與臭氧直接反應(yīng)；常溫下能與鹵素逐漸化

60、合；銀不與除硝酸外的稀酸或強堿反應(yīng)，但能與濃硫酸反應(yīng)；硝酸銀是重要的可溶性銀鹽，其它銀鹽一般不溶于水。銀的最大用途是與其它金屬制成合金，用于貨幣、飾物、電池等方面；銀的化合物用途很廣，硝酸銀可用于鍍銀和銀鏡，磷酸銀可作催化劑，鹵化銀可用于照相，碘化銀可用于降雨等。Cd，原子序數(shù)48，原子量112.411，元素名來源于拉丁文，原意是“菱鋅礦”。1817年施特羅邁爾從碳酸鋅礦中首先發(fā)現(xiàn)鎘，幾乎同時赫爾曼和羅洛夫在含砷的氧化鋅中也發(fā)現(xiàn)鎘。鎘是較稀有的元素，在地殼中的含量約為十萬分之二。鎘在自然界都以化合物形式存在，主要硫鎘礦等。鎘有8種天然同位素：鎘106、108、110、111、112、113、1