為了研究方便,國際上統(tǒng)一規(guī)定每種元素有一定的代表符號,稱為元素符號。元素符號通常用該元素拉丁文的第一個字母來表示,如氫元素用
“H”表示,氧元素用“O”表示,其它一些常用元素的名稱和符號見表1-1。這些元素的名稱和符號應(yīng)熟讀記牢。書寫元素符號時,如果符號只有一個字母應(yīng)用大寫,如果符號有兩個字母,則第一 個字母用大寫,第二個字母必須用小寫,如鉆元素用“Co”表示,銅元素用“Cu”表示。
元素符號表示下列三種意義:
( 1 )表示此元素的名稱;
( 2 )表示此元素的一個原子;
( 3 )表示此元素的原子量。
例如,元素符號“O”,既表示氧元素,又表示一個氧原子和氧的原子量(等于16)。
在同一種元素的原子中,質(zhì)子數(shù)和原子數(shù)必然相同,中子數(shù)可以不同。當中子數(shù)不同時,它們的質(zhì)量也就不同。例如碳原子的質(zhì)子數(shù)是6,但中子數(shù)有6、7、8三種,所以就有原子量為12、13、14三種不同的碳原子。為了區(qū)別它們,一般在元素符號的左下角標出質(zhì)子數(shù)(也可把此數(shù)字省略),右上角標出質(zhì)子和中子的總數(shù)(叫做質(zhì)量數(shù))。例如:
?C¹²(質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為6 )
?C¹³(質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為7)
?C¹?(質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為8 )
象這樣質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同種元素的幾種原子,叫做該元素的同位素。例如?C¹²、?C¹³、?C¹?就是C元素的三種同位素。
幾乎所有的元素都有同位素,只是數(shù)目多少不同而已。同一元素的幾種同位素在自然界中的含量各不相同,但每種自然界存在元素的各同位素所占的百分比幾乎是一定的。例如碳元素的三種同位素,除?C¹?是人造的放射性同位素外,自然界中的碳含有?C¹²和?C¹³兩種同位素,在碳元素總量中所占的百分數(shù)分別 是98.892%和1.112%。又如氫元素有三種同位素: H是普通 的氫,占自然界中氫的99%以上;?H²叫氘(音刀,符號D)又 叫重氫,在自然界的氫中只占少量; ?H¹叫氚(音川,符號T)又叫超重氫,在自然界的氫中含量極微,但可由核反應(yīng)制得。
通常所說的原子量,實際上是某種元素所含各同位素的平均原子量。例如碳元素的原子量就是C¹²和C¹³兩種同位素的平均原子量:
12x98.892% +13X1.112%= 12.011
二、單質(zhì)和化合物
純物質(zhì)的分子,有的是由同一類元素組成,有的則由不同種類的元素組成,所以物質(zhì)可分為單質(zhì)和化合物兩大類。
1.單質(zhì)分子。由同一種元素原子組成的物質(zhì)叫做單質(zhì),例如氧氣(O?)、氫氣(H?)和鐵(Fe)等。單質(zhì)又可分為金屬(如銅和鐵等)和非金屬(如氧氣和氫氣等)兩大類。金屬一般能導(dǎo)電、傳熱,有金屬光澤,有較好的延性(能抽成細絲)和展性(能軋成薄片),常溫下除汞是液體外,其余都是固體。非金屬一-般不能傳熱、導(dǎo)電,沒有金屬光澤,常溫下除溴是液體外,其余都是固體或氣體。然而金屬與非金屬之間并沒有絕對的界限,例如作為半導(dǎo)體材料的錯和硅,它們就同時具有金屬和非金屬的性質(zhì)。
2.化合物。分子由不同元素的原子組成的物質(zhì)叫做化合物,例如水(H?O).二氧化碳(CO?)和硫酸(H?SO?)等。化合物又可按其組成和性質(zhì)的不同分為有機化合物和無機化合物兩類。有機化合物是同時含碳、氫的化合物,如甲烷(CH?)、酒精(C?H?OH)、醋酸(CH?COOH)等;無機化合物是不含或 不同時含碳、氫的化合物,如水(H?O)和二氧化碳(CO?)等。
必須指出,元素和單質(zhì)是兩個不同的概念,不可混淆。單質(zhì)是分子由同-類原子組成的物質(zhì),而元素只是一類原子的總稱。因此,應(yīng)說水分子含有氫元素和氧元素,而不能說水分子含有氫單質(zhì)和氧單質(zhì);相反,我們說氧氣是氧的單質(zhì)是正確的,如果說氧氣是氧元素,則是不正確的。
三、純物質(zhì)和混合物
物質(zhì)可分為純物質(zhì)和混合物:由一種單質(zhì)或一種化合物組成的物質(zhì)叫純物質(zhì),例如氧氣、純銅和純氯化鈉等;由兩種以上不同的單質(zhì)或化合物混合在一起組成的物質(zhì)叫做混合物,例如空氣等。在混合物中,各物質(zhì)仍保持它們各自的性質(zhì),例如空氣中的氧氣仍保持其助燃的性質(zhì)。
在自然界中絕對純的物質(zhì)實際上是不存在的,因為在任何純物質(zhì)中也仍然有微量的雜質(zhì),只是在化學(xué)反應(yīng)中已可忽略不計而已。在化學(xué)上一般所講的物質(zhì)如不加注明,就指的是純物質(zhì)。綜上所述,物質(zhì)分類概括如下: