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每当我们审视元素周期表时,是否曾想过——这张表的设计并不尽善尽美。左侧那高高的列,右侧的一大片空白,还有下方孤零零的元素岛,这一切都显得不够自然。那么,不妨让我们一起重新排列这张表!
元素周期表的核心理念是,原子按原子序数的增加水平排列,并按共享属性垂直分组。然而,左侧和右侧的断裂,比如从右侧的第10个元素跳到左侧的第11个元素,这些断裂都是人为的。实际上,我们应该将元素周期表剪开,然后将边缘粘合在一起,形成一个完美的环。
就像俄罗斯和阿拉巴马州之间并没有真正的巨大断裂,尽管地图上看起来如此。一旦我们将元素周期表的“俄罗斯”和“阿拉巴马州”连接起来,另一个位置似乎成为了切割的明显选择——就在这里。于是我们得到了左步周期表,列子像楼梯一样逐级下降,而如果将氦元素移到铍元素上方,紧邻氢元素,它的位置似乎更为合理。
这种组织方式看起来非常美观,从物理角度来看也很有意义。尽管它没有传统周期表的那些特性,如电负性和第一电离能从左到右、从下到上增加。但事实上,元素周期表应该是一个环。
那么,我们如何解决元素20和21之间的空隙呢?也许我们可以将它们也连接起来?还有4和5呢?如果我们将它们连接起来,我们就能得到一个完美的螺旋周期表,没有任何数字之间的空隙!而如果将氦元素移到氖元素上方,它的位置似乎更加明确。这个版本看起来就像一个分层蛋糕,放在尖尖的树上非常合适!
然而,这种螺旋周期表并不适合所有用途,因为它过于三维。所以,让我们解开螺旋,回到基础——一维周期表。它实际上非常长,包含了众多元素。虽然很难看到结构,但你仍然可以观察到某些属性周期性地重复——这也是周期表名称的由来。
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