化學(xué)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)中英文對(duì)照

1.TheElementsandThePeriodicTable

元素和周期表

Thenumberofprotonsinthenucleusofanatomisreferredtoasthe

atomicnumber,orprotonnumber,Z.Thenumbersofelectronsinan

electricallyneutralatomisalsoequaltotheatomicnumber,Z.Thetotal

massofanatomisdeterminedverynearlybythetotalnumberofprotons

andneutronsinitsnucleus.Thistotaliscalledthemassofthenumber,A.

Thenumberofneutronsinanatom,theneutronnumber,isgivenbythe

quantityA-Z.

refertosb.[sth.]as稱(chēng)某人（物）為

bedeterminedby由…確定

原子核中質(zhì)子的數(shù)目稱(chēng)為原子序數(shù)，或者質(zhì)子數(shù)，以Z表示。電中性原子中電子的數(shù)

目也等于原子序數(shù)Z。經(jīng)測(cè)定，原子的總質(zhì)量與原子核中質(zhì)子與中子的總數(shù)差不多。（幾乎

相同）（或者說(shuō)原子的總質(zhì)量幾乎可以由原子核中質(zhì)子與中子的總數(shù)確定。）這個(gè)總數(shù)叫質(zhì)量

數(shù)，以A表示。因此，原子中的質(zhì)子的數(shù)目，質(zhì)子數(shù)，可以定量地由A-Z給出。即原子中

質(zhì)子數(shù)=A-Z

Thetermelementreferstoapuresubstancewithatomsallkindsofa

singlekind.Tothechemistthe“kind”ofanatomisspecifiedbyits

atomicnumber,sincethisisthepropertythatdeterminesitschemical

behavior.AtpresentalltheatomsfromZ=1toZ=107areknown;there

are107chemicalelements.Eachchemicalelementhasbeengivena

nameandadistinctivesymbol.Formostelementsthesymbolissimply

theabbreviatedformoftheEnglishnameconsistingofoneortwoletters,

1

forexample:

元素這個(gè)術(shù)語(yǔ)指的是僅僅由同一種類(lèi)的原子組成的物質(zhì)。對(duì)化學(xué)家（化學(xué)工作者）來(lái)說(shuō)，原

子的種類(lèi)由原子序數(shù)決定（表示），因?yàn)檫@是決定它的化學(xué)表現(xiàn)（行為）的性質(zhì)。現(xiàn)在已經(jīng)

發(fā)現(xiàn)了原子序數(shù)Z=1到Z=107的所有原子；這些是107種化學(xué)元素。每一種化學(xué)元素都被

賦予了一個(gè)名字和一個(gè)特有的（與眾不同的）符號(hào)。對(duì)大部分元素來(lái)說(shuō)，這個(gè)含有一個(gè)或兩

個(gè)字母的符號(hào)僅僅是英文名字的縮寫(xiě)形式，例如：

specifyby用…說(shuō)明（表示）

Oxygen=Onitrogen=Nneon=Nemagnesium=Mg

Someelements;whichhavebeenknownforalongtime,havesymbols

basedontheirLatinnames,forexample:

另外有些早已為人所知的元素的符號(hào)是拉丁文名字的縮寫(xiě)（是建立在拉丁文名字的基礎(chǔ)上

的），例如：

Iron（英文名字）=Fe（縮寫(xiě)）(ferrum)（拉丁文名字）copper=Cu(cuprum)lead=Pb(plumbum)

AcompletelistingoftheelementsmaybefoundinTable1.

更完整的元素列表（清單）見(jiàn)表1。

BeginninginthelateseventeenthcenturywiththeworkofRobertBoyle

（羅伯特波義耳，英國(guó)化學(xué)家，物理學(xué)家）,whoproposedthepresently

acceptedconceptofanelement,numerousinvestigationsproduceda

considerableknowledgeofthepropertiesofelementsandtheir

compounds.In1869,D.MendeleevandL.Meyer,working

independently,proposedtheperiodiclaw.Inmodernform,thelawstates

thatthepropertiesoftheelementsareperiodicfunctionsoftheiratomic

numbers.Inotherwords,whentheelementsarelistedinorderof

2

increasingatomicnumber,elementshavingcloselysimilarpropertieswill

fallatdefiniteintervalsalongthelist.Thusitispossibletoarrangethe

listofelementsintabularformwithelementshavingsimilarproperties

placedinverticalcolumns.Suchanarrangementiscalledaperiodic

table.

早在17世紀(jì)末期，羅伯特波義耳就開(kāi)始了這項(xiàng)工作，他提出了現(xiàn)在公認(rèn)的元素概念，大量

的研究使我們對(duì)元素極其化合物的性質(zhì)有了相當(dāng)?shù)牧私狻?869年，D.Mendeleev和L.Meyer

在各自工作的基礎(chǔ)上，分別提出了元素周期律。用現(xiàn)代的話(huà)說(shuō)，這個(gè)規(guī)律敘述了元素的性質(zhì)

是它們的原子序數(shù)的周期性函數(shù)。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)元素按照原子序數(shù)逐漸遞增的順序列表（排

列時(shí)），性質(zhì)非常接近的元素將占據(jù)表格中具有一定間隔的位置。于是，將具有類(lèi)似性質(zhì)的

元素排成縱列，從而把元素排成表格形式是可能的。這樣的排列形式就叫做元素周期表。

Eachhorizontalrowofelementsconstitutesaperiod.Itshouldbe

notedthatthelengthsoftheperiodsvary.Thereisaveryshortperiod

containingonly2elements,followedbytwoperiodsof8elementseach,

andthentwolongperiodsof18elementseach.Thenextperiodincludes

32elements,andthelastperiodisapparentlyincomplete.Withthis

arrangement,elementsinthesameverticalcolumnhavesimilar

characteristics.Thesecolumnsconstitutethechemicalfamiliesorgroups.

Thegroupsheadedbythemembersofthetwo8-elementperiodsare

designatedasmaingroupelements,andthemembersoftheothergroups

arecalledtransitionorinnertransitionelements.

Itshoudbenotedthat.應(yīng)當(dāng)注意的是

（在元素周期表中），水平的每一排元素組成了一個(gè)周期。應(yīng)當(dāng)注意的是，周期的長(zhǎng)短

3

是有變化的。首先是一個(gè)含有2種元素的極短周期，接著是兩個(gè)短周期，每一周期含有8

種元素，然后是各有18種元素的兩個(gè)長(zhǎng)周期，再下一個(gè)周期含有32種元素，最后一個(gè)周期

顯然是不完整的（尚未完全發(fā)現(xiàn)）。在這種排列下，處于同一縱列的元素具有相似的性質(zhì)。

這些縱列就組成了元素周期表中的族。由兩個(gè)8元素周期中的元素開(kāi)頭的族被指定為主族元

素，其它族的元素叫過(guò)度元素或內(nèi)過(guò)度元素。

Intheperiodictable,aheavysteppedlinedividestheelementsinto

metalsandnonmetals.Elementstotheleftofthisline(withtheexception

ofhydrogen)aremetals,whilethosetotherightarenonmetals.This

divisionisforconvenienceonly;elementsborderingtheline–the

metalloids-havepropertiescharacteristicsofbothmetalsandnonmetals.

Itmaybeseenthatmostoftheelements,includingallthetransitionand

innertransitionelements,aremetals.

在周期表中，一條粗的階梯狀的線(xiàn)把元素劃分為金屬元素和非金屬元素。處于線(xiàn)左邊的

元素（H元素除外）是金屬元素，而處于線(xiàn)右邊的元素是非金屬元素。這種分法僅僅是為了

方便?？拷€(xiàn)兩邊的元素-準(zhǔn)金屬元素-同時(shí)具有金屬和非金屬元素的性質(zhì)特征。可以看出，

大部分元素，包括過(guò)度元素和內(nèi)過(guò)度元素，都是金屬元素。

Exceptforhydrogen,agas,theelementsofgroupIAmakeupthe

alkalimetalfamily.Theyareveryreactivemetals,andtheyarenever

foundintheelementstateinnature.However,theircompoundsare

widespread.Allthemembersofthealkalimetalfamilyformionshaving

achargeof1+only.Incontrast,theelementsofgroupIB-copper,silver,

andgold-arecomparativelyinert.Theyaresimilartothealkalimetalsin

thattheyexistas1+ionsinmanyoftheircompounds.However,asis

4

characteristicofmosttransitionelements,theyformionshavingother

chargesaswell.

除了氫，一種氣體之外，IA元素構(gòu)成了堿金屬家族。它們是極其活潑的金屬，在自然

界中從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它們的單質(zhì)狀態(tài)。但是，它們的化合物卻分布廣泛。堿金屬家族的所有成

員都僅僅形成帶1個(gè)正電荷的離子。相反，IB的元素-銅，銀和金卻相對(duì)惰性。與堿金屬相

似，它們也以1+離子形式存在于許多化合物中。但是，象許多過(guò)度元素所具有的特點(diǎn)一樣，

它們也形成具有其它電荷的離子。

TheelementsofgroupIIAareknownasalkalineearthmetals.Their

characteristicionicchargeis2+.Thesemetals,particularlythelasttwo

membersofthegroup,arealmostasreactiveasthealkalimetals.The

groupIIB-zinc,cadmium,andmercuryarelessreactivethanarethoseof

groupIIA,butaremorereactivethantheneighboringelementsofgroup

IB.Thecharacteristicchargeontheirionsisalso2+.

IIA元素被稱(chēng)為堿土金屬元素。它們的特征離子電荷為2+。這些金屬，尤其是這一族的

最后兩個(gè)成員，幾乎和堿金屬一樣活潑。IIB元素-鋅，鎘，汞不如IIA元素活潑，但是比相

鄰的IB的元素活潑得多。它們的離子的特征電荷也是2+。

Withtheexceptionofboron，groupIIIAelementsarea1sofairly

reactivemetals．Aluminumappearstobeinerttowardreactionwithair，

butthisbehaviorstemsfrom（來(lái)源于，起源于）thefactthatthemetalforms

athin,invisiblefilmofaluminumoxideonthesurface,whichprotectsthe

bulkof（大量，大多數(shù)）themetalfromfurtheroxidation．Themetalsof

groupIIIAformionsof3+charge.GroupIIIBconsistsofthemetals

5

scandium,yttrium,lanthanum,andactinium.

除了B之外，IIIA的元素也是相當(dāng)活潑的金屬元素。鋁對(duì)空氣表現(xiàn)出惰性，但是這種

行為是因?yàn)榻饘俦砻嫘纬闪艘粚尤庋劭床灰?jiàn)的鋁的氧化物薄層，阻止了大面積的金屬被進(jìn)一

步氧化。IIIA的金屬形成帶3+電荷的離子。IIIB元素包括Sc、Y、La、Ac。

GroupIVAconsistsofanonmetal,carbon,twometalloids,

siliconandgermanium,andtwometals，tinand1ead．Eachofthese

elementsformssomecompoundswithformulaswhichindicatethatfour

otheratomsarepresentpergroupIVAatom,as,forexample,carbon

tetrachloride,CCl4.ThegroupIVBmetals-titanium,zirconium,and

hafnium-alsoformcompoundsinwhicheachgroupIVBatomis

combinedwithfourotheratoms；thesecompoundsarenonelectrolytes

whenpure．

IVA由非金屬元素C、兩種準(zhǔn)金屬元素Si和Ge、兩種金屬元素Sn和Pb組成。IVA每

一種元素都形成一些這樣的化合物，它們的分子式指出有四個(gè)其它的原子存在于IVA原子

周?chē)ɑ蛩膫€(gè)其它的原子與IVA原子結(jié)合），如四氯化碳CCl4。IVB的元素Ti、Zr、Hf也

形成類(lèi)似的化合物，即每一個(gè)IVB原子與四個(gè)其它原子結(jié)合。純的這些化合物都是非電解

質(zhì)。

TheelementsofgroupVAincludethreenonmetals-nitrogen，

phosphorus,andarsenic-andtwometals-antimonyandbismuth．Although

compoundswiththeformulasN2O5，PCl5，andAsCl5exist，noneofthem

isionic．Theseelementsdoformcompounds-nitrides，phosphides，and

arsenides—inwhichionshavingchargesofminusthreeoccur.The

6

elementsofgroupVBareallmetals．Theseelementsformsuchavariety

ofdifferentcompoundsthattheircharacteristicsarenoteasily

generalized.

VA包含三種非金屬元素-N、P、As和兩種金屬元素Sb和Bi。盡管存在分子式為N2O5、

PCl5和AsCl5的化合物，它們中沒(méi)有一個(gè)是離子性的。這些元素確實(shí)形成氧化數(shù)為-3氮化物、

磷化物和砷化物。VB族元素都是金屬元素。這些元素形成如此種類(lèi)繁多的化合物以至于很

難概括出它們的特征。

Withtheexceptionofpolonium，theelementsofgroupVIA

aretypicalnonmetals.Theyaresometimesknownasthechalcogens,

fromtheGreekwordmeaning“ashformers".Intheirbinarycompounds

withmetalstheyexistasionshavingachargeof2-.Theelementsof

groupVIIAareallnonmetalsandareknownasthehalogens，fromthe

Greektermmeaning“saltformers.”Theyarethemostreactivenonmetals

andarecapableofreactingwithpracticallyallthemetalsandwithmost

nonmetals，includingeachother.

除了Po之外，VIA元素都是典型的非金屬元素。有時(shí)它們也被叫做硫族元素，來(lái)源于

希臘名字，意思是成灰元素。它們?cè)谂c金屬形成的二元化合物中，氧化數(shù)為-2（形式電荷為

2-）。以鹵素聞名的VIIA的元素都是非金屬元素，“鹵素”來(lái)源于希臘術(shù)語(yǔ)，意思是“成鹽

的元素”。它們是（同周期中）最活潑的非金屬元素，實(shí)際上能夠和所有金屬以及大部分非

金屬反應(yīng)，包括鹵素之間的反應(yīng)。

TheelementsofgroupsVIB,VIIB,andVIIIBareallmetals．They

formsuchavarietyofcompoundsthatitisnotpracticalatthispointto

7

presentanyexamplesasbeingtypicalofthebehavioroftherespective

groups.

VIB,VIIB和VIIIB的元素都是金屬元素。它們形成了各種不同的化合物，在這一點(diǎn)上

我們甚至不能舉出任何能表現(xiàn)各族元素典型變化的例子。

Theperiodicityofchemicalbehaviorisillustratedbythefactthat,

excludingthefirstperiod,eachperiodbeginswithaveryreactivemetal.

Successiveelementsalongtheperiodshowdecreasingmetalliccharacter,

eventuallybecomingnonmetals,andfinally,ingroupVIIA,avery

reactivenonmetalisfound.Eachperiodendswithamemberofthenoble

gasfamily.

元素化學(xué)性質(zhì)的周期性可以由以下事實(shí)說(shuō)明：除了第一周期之外，其它每一周期都從非

?；顫姷慕饘匍_(kāi)始。同一周期隨著原子序數(shù)的增加，元素的金屬性減弱，最終成為非金屬，

最后，在第七主族，出現(xiàn)了活潑的非金屬元素。每一周期都以惰性氣體家族成員結(jié)束。

8

2.THENONMETALELEMENTS（非金屬元素）

Wenotedearlierthatnonmetalsexhibitpropertiesthataregreatly

differentfromthoseofthemetals.Asarule，thenonmetalsarepoor

conductorsofelectricity(graphiticcarbonisanexception)andheat;They

arebrittle,areoftenintenselycolored,andshowanunusuallywiderange

ofmeltingandboilingpoints.Theirmolecularstructures,usually

involvingordinarycovalentbonds,varyfromthesimplediatomic

moleculesofH2,C12,I2,andN2tothegiantmoleculesofdiamond,

siliconandboron.

我們很早就注意到非金屬的性質(zhì)與金屬的性質(zhì)有顯著的區(qū)別。通常，非金屬單質(zhì)是電

和熱的不良導(dǎo)體（石墨碳除外）；易碎，顏色較深，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)變化范圍很廣。它們的分子

結(jié)構(gòu)（通常含有一般的共價(jià)鍵）變化很大，從簡(jiǎn)單的雙原子分子H2,C12,I2和N2到巨型的

金剛石、硅和硼晶體都有。

Thenonmetalsthataregasesatroomtemperaturearethe

low-molecularweightdiatomicmoleculesandthenoblegasesthatexert

verysmallintermolecularforces.Asmolecularweightincreases,we

encounteraliquid(Br2)andaso1id(I2)whosevaporpressuresa1so

indicatesmallintermolecularforces.Certainpropertiesofafew

nonmetalslistedinTable2.

室溫下為氣體的非金屬單質(zhì)是那些分子量低的雙原子分子和惰性氣體分子，這些分子

間的作用力極小。隨著分子量的增加，我們就會(huì)遇到一種液體Br2和一種固體I2，它們的蒸

氣壓也表明它們的分子間作用力較小。一些非金屬元素單質(zhì)的某些性質(zhì)見(jiàn)表2。

9

Table2．MolecularWeightsandMeltingPointsofCertain

Nonmetals

表2一些非金屬單質(zhì)的分子量和熔點(diǎn)

Simplediatomicmoleculesarenotformedbytheheaviermembersof

GroupsVandVIatordinaryconditions.Thisisindirectcontrasttothe

firstmembersofthesegroups,N2andO2.Thedifferencearisesbecause

ofthelowerstabilityofbondsformedfromporbitalsofthethirdand

highermainenergylevelsasopposedtothesecondmainenergylevel.

Thelargeratomicradiiandmoredenseelectroncloudsofelementsofthe

thirdperiodandhigherdonotallowgoodparalleloverlapofporbitals

necessaryforastrongbond.

V和VI族元素的較重原子在一般情況下不形成簡(jiǎn)單的雙原子分子。這一點(diǎn)與這些族的第一

個(gè)元素（分別形成N2andO2）恰好相反。差別的出現(xiàn)是由于與第二主能級(jí)相反，第三和更

高主能級(jí)的p-軌道形成的-鍵穩(wěn)定性較低。第三周期和更高周期元素的原子半徑較大，電子

云更密集，不允許p-軌道進(jìn)行良好的重疊，而這恰恰是形成強(qiáng)-鍵的必要條件。

Thisisageneralphenomenon-strongbondsareformedonly

betweenelementsofthesecondperiod.Thus,elementalnitrogenand

oxygenformstablemoleculeswithbothandbonds，butother

membersoftheirgroupsformmorestablestructuresbasedonbonds

onlyatordinaryconditions.NotethatGroupVIIelementsformdiatomic

molecules，butbondsarenotrequiredforsaturationofvalence.

一般，強(qiáng)-鍵的形成只出現(xiàn)在第二周期元素。因此，元素N和O形成同時(shí)含有鍵和

10

鍵的穩(wěn)定分子，而同族的其它元素在一般情況下僅形成建立在鍵基礎(chǔ)上的較穩(wěn)定的分子。

請(qǐng)注意VII元素也形成雙原子分子，但是并不需要鍵來(lái)使原子價(jià)達(dá)到飽和。

Sulfurexhibitsallotropicforms.Solidsulfurexistsintwocrystalline

formsandinanamorphousform．Rhombicsulfurisobtainedby

crystallizedonfromasuitablesolution,suchasCS2，anditmeltsat

112C.Monoclinicsulfurisformedbycoolingmeltedsulfuranditmelts

at119C.BothformsofcrystallinesulfurmeltintoS-gamma，whichis

composedofS8molecules．TheS8moleculesarepuckeredringsand

surviveheatingtoabout160C.Above160C,theS8ringsbreakopen，

andsomeofthesefragmentscombinewitheachothertoformahighly

viscousmixtureofirregularlyshapedcoils.Atarangeofhigher

temperaturesthe1iquidsulfurbecomessoviscousthatitwillnotpour

fromitscontainer.Thecoloralsochangesfromstrawyellowatsulfurs

meltingpointtoadeepreddish-brownasitbecomesmoreviscous．

硫有幾種同素異形體。固態(tài)硫通常以?xún)煞N結(jié)晶形式和一種無(wú)定形形式存在。菱形硫可

以在合適的溶液中例如CS2中經(jīng)過(guò)結(jié)晶得到，它的熔點(diǎn)是112C。單斜硫可以通過(guò)冷卻熔融

的硫獲得，它的熔點(diǎn)是119C。兩種形式的結(jié)晶硫都可以經(jīng)過(guò)熔融而變?yōu)橛蒘8分子組成的

S硫，S8分子是一種折疊形的環(huán)，160C以下可以穩(wěn)定存在，高于160C，S8環(huán)開(kāi)始破裂，

有些碎片互相結(jié)合形成高黏度的不規(guī)則的線(xiàn)圈型混合物。當(dāng)加熱到一定溫度范圍時(shí)，液體硫

的黏度變得如此最大以至不能將熔融硫從容器中倒出。當(dāng)黏度增加時(shí)，硫的顏色也從熔點(diǎn)時(shí)

的淡黃色一直變到深棕紅色。

Astheboilingpointof444Cisapproached，the1arge-coiled

11

moleculesofsulfurarepartiallydegradedandtheliquidsulfurdecreases

inviscosity．Ifthehotliquidsulfurisquenchedbypouringitintocold

water，theamorphousformofsulfurisproduced.Thestructureof

amorphoussulfurconsistsoflarge-coiledheliceswitheightsulfuratoms

toeachturnofthehelix;theoverallnatureofamorphoussulfuris

describedasrubberybecauseitstretchesmuchlikeordinaryrubber.Ina

fewhourstheamorphoussulfurrevertstosmallrhombiccrystalsandits

rubberypropertydisappears.

當(dāng)接近沸點(diǎn)444C時(shí)，大的線(xiàn)圈型（鉸鏈型）硫部分降解（破裂），液體硫的黏度降

低。熱的液體硫如果用冷水淬火，就形成了無(wú)定型硫。無(wú)定形硫是由大的線(xiàn)圈型螺旋鏈組成，

這些螺旋鏈?zhǔn)荢8環(huán)斷裂后，首尾相連形成的?？梢园褵o(wú)定型硫的全部性質(zhì)描述為彈性硫，

因?yàn)樗炜s的時(shí)候象一般的橡膠一樣有彈性。幾個(gè)小時(shí)后，彈性硫就轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小的斜方硫，

彈性也隨之消失。

Sulfur,animportantrawmaterialinindustrialchemistry,occursas

thefreeelement,asSO2involcanicregions，asH2Sinmineralwaters，

andinavarietyofsulfideoressuchasironpyriteFeS2,zincblendeZnS,

galenaPbSandsuch,andincommonformationsofgypsumCaSO42H2O,

anhydriteCaSO4andbarytesBaSO42H2O.Sulfur，inoneformor

another，isusedinlargequantitiesformakingsulfuricacid,fertilizers，

insecticides,andpaper.

作為化學(xué)工業(yè)的重要原材料，硫的存在形式多種多樣。如單質(zhì)硫，火山噴發(fā)地區(qū)的SO2，

礦泉水中的H2S，以及各種硫化物礦如黃鐵礦FeS2，閃鋅礦ZnS，方鉛礦PbS和以常見(jiàn)形式

12

存在的石膏CaSO42H2O，硬石膏（無(wú)水石膏）和重晶石。以多種形式存在的硫，大量地用

于制造硫酸、化肥、殺蟲(chóng)劑和紙業(yè)。

SulfurintheformofSO2obtainedintheroastingofsulfideoresis

recoveredandconvertedtosulfuricacid，althoughinpreviousyearsmuch

ofthisSO2wasdiscardedthroughexceptionallytallsmokestacks.

Fortunately，itisnoweconomicallyfavorabletorecoverthesegases,thus

greatlyreducingthistypeofatmosphericpollution.Atypicalroasting

reactioninvolvesthechange:

2ZnS+3O22ZnO+2SO2

通過(guò)煅燒硫化物礦獲得可以再回收利用的SO2，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成硫酸，而在以前大部分

SO2通過(guò)高高的煙囪后被廢棄。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在回收這些氣體非常經(jīng)濟(jì)，從而大大地減少了

此類(lèi)氣體對(duì)大氣的污染。包含此類(lèi)變化的一個(gè)典型的煅燒反應(yīng)如下：

2ZnS+3O22ZnO+2SO2

Phosphorus,below800C，consistsoftetratomicmolecules,P4.ItS

molecularstructureprovidesforacovalenceofthree，asmaybeexpected

fromthethreeunpairedpelectronsinitsatomicstructure,andeachatom

isattachedtothreeothers.Insteadofastrictlyorthogonalorientation,

withthethreebonds90toeachother，thebondanglesareonly60.This

solidsupposedlystrainedstructureisstabilizedbythemutualinteraction

ofthefouratoms(eachatomisbondedtotheotherthree)，butitis

chemicallythemostactiveformofphosphorus.Thisformofphosphorus,

thewhitemodification,isspontaneouslycombustibleinair.Whenheated

13

to260C,itchangestoredphosphorus,whosestructureisobscure.Red

phosphorusisstableinairbut，likeallformsofphosphorus,shouldbe

handledcarefullybecauseofitstendencytomigratetotheboneswhen

ingested，resultinginseriousphysiologicaldamage.

磷，在800C以下，是以四面體形分子P4存在的。它的分子結(jié)構(gòu)中每個(gè)原子形成了三個(gè)共

價(jià)鍵，可預(yù)期這三個(gè)共價(jià)鍵是由該原子結(jié)構(gòu)中的三個(gè)未成對(duì)的p電子形成的，且每個(gè)原子都

與另外三個(gè)相接。分子中的鍵角是60，鍵之間不是互相成90的直角取向?？梢酝茰y(cè)雖然

這種張力較大的結(jié)構(gòu)因?yàn)樗膫€(gè)原子之間的互相作用可以穩(wěn)定存在（每個(gè)原子與其它三個(gè)原子

鍵合），但是它是磷的單質(zhì)中化學(xué)活潑性最強(qiáng)的一種。這種形式的磷，也就是白磷變體，在

空氣中能夠自燃。當(dāng)加熱到260C，它就變成了紅磷，紅磷的結(jié)構(gòu)尚不清楚。紅磷在空氣中

是穩(wěn)定的，但是象所有其它形式的磷一樣，也應(yīng)該小心處理，因?yàn)楫?dāng)誤食后，它會(huì)向骨頭遷

移，而造成嚴(yán)重的生理?yè)p害。

Elementalcarbonexistsinoneoftwocrystallinestructures-diamond

andgraphite.Thediamondstructure,basedontetrahedralbondingof

hybridizedsp3orbitals，isencounteredamongGroupIVelements.We

mayexpectthatasthebondlengthincreases,thehardnessofthe

diamond-typecrystaldecreases.Althoughthetetrahedralstructure

persistsamongtheelementsinthisgroup-carbon，silicon，germanium，

andgraytin-theinter-atomicdistancesincreasefrom1.54?forcarbonto

2.80?forgraytin.Consequently,thebondstrengthsamongthefour

elementsrangefromverystrongtoquiteweak.Infact,graytinissosoft

thatitexistsintheformofmicrocrystalsormerelyasapowder.Typical

14

oftheGroupIVdiamond-typecrystallineelements,itisanonconductor

andshowsothernonmetallicproperties.

碳的同素異形體有兩種晶體形式-金剛石和石墨。由sp3雜化軌道形成的四面體成鍵方

式的金剛石結(jié)構(gòu)在IV族其它元素中也可以見(jiàn)到。可預(yù)測(cè)，當(dāng)金剛石型晶體的鍵長(zhǎng)增加的時(shí)

候，晶體的硬度將降低。盡管四面體結(jié)構(gòu)在這一族的C、Si、Ge和灰錫中都存在，但是原

子間的距離（鍵長(zhǎng)）卻從碳中的1.54?增加到灰錫中的2.80?。因此，這四種元素的對(duì)應(yīng)

單質(zhì)中的化學(xué)鍵也由極強(qiáng)變?yōu)闃O弱。實(shí)際上，灰錫很軟，以至它以微晶的形式或僅僅以粉末

的形式存在。碳作為典型的第IV族金剛石型晶體的元素，它是不良導(dǎo)體，且顯示其它非金

屬性質(zhì)。

15

3.GroupsIBandIIBElements（IB和IIB元素）

PhysicalpropertiesofGroupIBandIIB（IB和IIB的物理性質(zhì)）

Theseelementshaveagreaterbulkuseasmetalsthanincompounds,

andtheirphysicalpropertiesvarywidely.

這些元素的金屬單質(zhì)比化合物的應(yīng)用廣泛得多，它們的物理性質(zhì)變化范圍較大。

Goldisthemostmalleable（展性的）andductile（延性的）ofthe

metals.Itcanbehammeredinto（錘成）sheetsof0.00001（？）inchin

thickness;onegramofthemetalcanbedrawn（拉，拖）intoawire1.8

mi（?meter）inlength.Copperandsilverarealsometalsthatare

mechanicallyeasytowork.Zincisalittlebrittleatordinary

temperatures（在通常的溫度下）,butmayberolled（輾薄，滾壓成）intosheets

atbetween120Cto150C;itbecomesbrittleagainabout200C.The

low-meltingtemperaturesofzinccontributeto（有助于）thepreparation

ofzinc-coatediron,galvanized（鍍鋅的，電鍍的）iron（鍍鋅鐵）;cleaniron

sheetmaybedippedintovats（裝液體的大桶，大缸）ofliquidzincinits

preparation.Adifferentprocedure（程序，手續(xù)，工序，過(guò)程，步驟，方法）isto

sprinkle（噴霧，灑）orairblast（鼓風(fēng)）zincdustontohotironsheetingfor

azincmeltandthencoating.

金是延展性最好的金屬，它可以壓展成僅有0.00001英寸（0.0001mm）厚的薄片，1

克金能夠抽成1.8（教材上為3km）長(zhǎng)的金屬絲。銅和銀也是機(jī)械上容易操作（或成型）的

金屬。鋅在常溫下較脆，但是在120C-150C可以碾成薄片。在200C左右又變得較脆。鋅

低熔點(diǎn)有助于制備包覆鋅的鐵，也就是鍍鋅鐵。鍍鋅時(shí)可以把潔凈的鐵片浸泡在裝有液體鋅

16

的大桶里。另外一種方法是噴灑或通過(guò)鼓風(fēng)把熔融的鋅噴灑到熱的鐵板上形成融化的鋅，然

后鐵板上就形成了涂層（覆蓋層）。

Cadmiumhasspecificusesbecauseofitslow-meltingtemperature

inanumberofalloys.Cadmiumrods（細(xì)長(zhǎng)棒）areusedinnuclear

reactors（核反應(yīng)堆）becausethemetalisagoodneutronabsorber（中子

吸收體，吸收劑）.

因?yàn)槿埸c(diǎn)較低，所以鎘在大量的合金方面有特殊的用途。鎘棒可以用在核反應(yīng)堆中，因

為這種金屬是良好的中子吸收劑。

Mercuryvaporanditssaltsarepoisonous,thoughthefreemetal

maybetakeninternally（內(nèi)服tobetakenoralinternally：內(nèi)服oral

administration;takebymouth;tobetakenorally）undercertain

conditions.Becauseofitsrelativelylowboilingpointandhencevolatile

（易揮發(fā)的，揮發(fā)性的）nature,freemercuryshouldneverbeallowedtostand

inanopencontainerinthelaboratory.Evidenceshowsthatinhalation

（吸入）ofitsvaporsisinjurious（有害的）.

盡管汞單質(zhì)（游離金屬）在一定情況下可以?xún)?nèi)服，但是汞蒸氣和它的鹽都是有毒的。因

為沸點(diǎn)相對(duì)較低而導(dǎo)致汞單質(zhì)容易揮發(fā)，在實(shí)驗(yàn)室中決不允許直接放在敞口容器中。有證據(jù)

表明吸入汞蒸氣對(duì)身體有害。

Themetalalloysreadily（容易地，樂(lè)意地，欣然地）withmostofthe

metals(exceptironandplatinum)toformamalgams（汞齊）,thenameis

giventoanyalloyofmercury.

汞很容易和大部分金屬（鐵和鉑除外）形成汞齊，即一汞合金的名字。

CopperSulfate，orbluevitriol(CuSO45H2O，膽礬，硫酸銅)isthe

17

mostimportantandwidelyusedsaltofcopper.Onheating,thesaltslowly

loseswatertoformfirstthetrihydrate(CuSO43H2O),thenthe

monohydrate(CuSO4H2O)，andfinallythewhiteanhydroussalt.The

anhydroussaltisoftenusedtotestforthepresenceofwaterinorganic

liquids.Forexample,someoftheanhydrous（無(wú)水的）coppersaltadded

to（被加入到中）alcohol（醇，乙醇）(whichcontainswater)willturnblue

becauseofthehydrationofthesalt.Coppersulfateisusedin

electroplating（電鍍，電鍍術(shù)）.Fishermen（漁夫，釣魚(yú)者，魚(yú)船）diptheirnets

incoppersulfatesolutiontoinhibitthegrowthoforganisms（生物體，有機(jī)

體）thatwouldrot（使腐爛，使腐敗）thefabric（織物，纖維品）.Paints

specificallyformulatedforuseonthebottomsofmarine（海的，航海的）

craft（飛機(jī)，飛船，航空器，飛行器）containcoppercompoundstoinhibit（防

止，阻止）thegrowthofbarnacles（藤壺，附著在水下船底或柱石上的貝屬動(dòng)物）

andotherorganisms.

硫酸銅，或者說(shuō)膽礬，是最重要和廣泛應(yīng)用的銅鹽。加熱時(shí)，膽礬慢慢地失水先變成

三水合硫酸銅，即CuSO43H2O，然后變成單水合硫酸銅CuSO4H2O，最后是無(wú)水CuSO4。

無(wú)水CuSO4經(jīng)常用于檢測(cè)有機(jī)液體中是否含有水。例如，把無(wú)水CuSO4加到含有水的乙醇

中，銅鹽就會(huì)變藍(lán)色，因?yàn)殂~鹽發(fā)生了水合。硫酸銅也用在電鍍工業(yè)上。漁民把網(wǎng)浸泡在硫

酸銅溶液中，抑制使魚(yú)網(wǎng)腐爛的有機(jī)體的生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)特殊配制的用在艦艇底部的涂料含有銅

的化合物，其作用是抑制藤壺或其它有機(jī)體的生長(zhǎng)。

Whendilute（稀釋的，淡的）ammoniumhydroxide（氫氧化銨）isadded

toasolutionofcopper(II)ions,agreenish（微帶綠色的）precipitateof

18

Cu(OH)2orabasiccopper(II)saltisformed.Thisdissolvesasmore

ammoniumhydroxideisadded.Theexcessammoniaformsan

ammoniated（與氨化合了的，氨合的）complexwiththecopper(II)ionofthe

2+

composition（構(gòu)成，組成）,Cu(NH3)4.Thisionisonlyslightlydissociated;

henceinanammoniacal（氨的）solutionveryfewcopper(II)ionsare

present.Insoluble（不可溶的，不能溶解的）coppercompounds,exceptcopper

Sulfide，aredissolvedbyammoniumhydroxids.Theformationofthe

copper(II)ammonia（氨，氨水）ionisoftenusedasatestforCu2+because

ofitsdeep,intensebluecolor.

當(dāng)把氨水加到含有Cu(II)離子的溶液中，綠色的Cu(OH)2沉淀或堿式銅鹽沉淀就形成

2+

了。繼續(xù)加氨水，這些沉淀又溶解了。過(guò)量的氨水可以和Cu(II)離子形成組成為Cu(NH3)4

氨的配合物。這種配離子的溶解度很小，因此在氨水溶液中，幾乎沒(méi)有Cu(II)離子存在。銅

的難溶解化合物，除了CuS之外，都能夠溶解在氨水溶液中。因?yàn)殂~氨離子具有深的、強(qiáng)

烈的藍(lán)色，所以它的形成經(jīng)常用于檢驗(yàn)Cu2+的存在。

Copper(II)ferrocyanideCu2[Fe(CN)6]isobtainedasa

reddish-brownprecipitateontheadditionofasoluble（可溶的）

ferrocyanidetoasolutionofcopper(II)ions.Theformationofthissaltis

alsousedasatestforthepresenceofcopper(II)ions.

theadditionofAtoB把A加到B中

在Cu(II)離子的溶液中，加入可溶性的亞鐵氰化物，就可以得到棕紅色Cu2[Fe(CN)6]

沉淀。這種鹽的形成也可以用來(lái)鑒定Cu(II)。

CompoundsofSilverandGold（銀和金的化合物）

19

Silvernitrate（硝酸鹽，硝酸鉀）,sometimescalledlunarcaustic（醫(yī)用

硝酸銀，含銀腐蝕劑）,isthemostimportantsaltofsilver.Itmeltsreadilyand

maybecastinto（鑄造，鑄成）sticks（棍，棒，粘貼）foruseincauterizing

（灼傷）wounds（創(chuàng)傷，傷口）.Thesaltispreparedbydissolvingsilverin

nitricacid（硝酸）andevaporatingthesolution.

3Ag+4HNO33AgNO3+NO+2H2O

硝酸銀，有時(shí)叫做醫(yī)用硝酸銀，是最重要的銀鹽。它容易熔化，可以熔煉為粘貼膏用

來(lái)治療灼傷的傷口。硝酸銀可以通過(guò)把銀溶解在硝酸中然后蒸發(fā)溶劑而制備。制備反應(yīng)如下：

3Ag+4HNO33AgNO3+NO+2H2O

Thesaltisthestartingmaterialformostofthecompoundsofsilver,

includingthehalides（鹵化物，鹵化物的）usedinphotography（攝影，攝影

術(shù)）.Itisreadilyreducedbyorganicreducingagents,withtheformationof

ablackdeposit（沉淀）offinelydivided（分開(kāi)的）silver;thisactionis

responsiblefor（負(fù)責(zé)任，造成結(jié)果）blackspots（斑點(diǎn)，污點(diǎn)）leftonthe

fingersfromthehandlingofthesalt.Indelible（不能拭去的）markinginks

（不褪色墨水）andpencilstakeadvantageof（利用）thispropertyofsilver

nitrate.

takeadvantageof：（1）乘機(jī)利用（2）利用別人的弱點(diǎn)占便宜，欺騙，引誘（女人）

硝酸銀是制備大部分銀的化合物包括攝影上用的鹵化銀的原料。它容易被有機(jī)還原劑還

原，以細(xì)小的銀粒形式形成黑色的沉淀（沉積物）。這個(gè)反應(yīng)可以說(shuō)明為什么當(dāng)你的手指接

觸銀鹽時(shí)，會(huì)留下黑色的斑點(diǎn)。難以褪色的墨水和鉛筆都利用了硝酸銀的這種性質(zhì)。

Thehalidesofsilver,exceptthefluoride（氟化物）,areveryinsoluble

20

compoundsandmaybeprecipitatedbytheadditionofasolutionofsilver

salttoasolutioncontainingchloride,bromide（溴化物）,oriodide（碘化物）

ions.

鹵化銀，除了氟化銀之外，都是難溶的化合物，可以通過(guò)在銀鹽溶液中加入含有氯、溴、

碘離子的溶液而沉淀下來(lái)。

Theadditionofastrongbasetoasolutionofasilversaltprecipitates

brownsilveroxide(Ag2O).Onemightexpectthehydroxideofsilverto

precipitate,butitseemslikelythatsilverhydroxideisveryunstableand

breaksdowninto（分解為，打碎（成））theoxideandwater-if,indeed,

itiseverformedatall.However,sinceasolutionofasilveroxideis

definitely（明確地，確切地，干脆地）basic,theremustbehydroxideions

presentinsolution.

+-

Ag2O+H2O2Ag+2OH

在銀鹽溶液中加入強(qiáng)堿可以形成棕色的Ag2O沉淀。你可能想到會(huì)形成氫氧化銀沉淀，

如果說(shuō)實(shí)際上曾經(jīng)生成了氫氧化銀，那么看起來(lái)它也不穩(wěn)定，又分解為氧化物和水。但是，

既然形成氧化銀的溶液明顯是堿性的，溶液中一定存在氫氧根離子。反應(yīng)如下：

+-

Ag2O+H2O2Ag+2OH

Becauseofitsinactivety（不活潑性）,goldformsrelativelyfew

compounds.Twoseriesofcompoundsareknown-monovalentand

trivalent.Monovalent(aurous（亞金的，一價(jià)金的）compoundsresemble

（象，類(lèi)似）silvercompounds(aurouschloride氯化亞金iswaterinsoluble

andlightsensitive),whilethehighervalence（化合價(jià)，原子價(jià)）(auric金的，

21

三價(jià)金的，含金的)compoundstendtoformcom