元素分类

元素的定期分类是一种根据元素特征对元素进行分组的方法，例如将相似的元素保留在一个组中，将其余元素保留在另一个组中。元素按原子序数排列在长周期表中。元素的原子序数等于其原子核内的质子数。长式元素周期表具有以下特点：

• 长格式元素周期表共有 18 个纵列和 18 个组。
• 从左边开始，这些组的编号为 1 到 18。
• 在长格式周期表中，有七个水平行，称为周期。在长格式周期表中，这导致七个周期。
• 主要组元素是在第 1、2 和 13-17 组中发现的元素。这些元素也被称为典型的、代表性的或正常的元素。
• 第 3 至 12 族的元素称为过渡元素。
• 镧系元素是原子序数为 58 至 71（Ce 至 Lu）的元素，存在于镧 (La) 之后。锕系元素是原子序数为 90 到 103（Th 到 Lw）的元素。 F 块元素以及内部过渡元素是这些元素的名称。

元素的定期分类是一种根据元素特征对元素进行分组的方法，例如将相似的元素保留在一个组中，将其余元素保留在另一个组中。元素周期表中留下了一些空白点，以容纳将来发现的元素，而不会破坏元素的趋势周期性。

元素分类

元素的分类是对具有可比性的元素进行分组。尽管每个元素都是独一无二的，但它们之间还是有一些共同点。科学家们最终成功地根据这些相似性将各种元素分类为组或化学族，允许将可比较的元素组合在一起，并在显示一组后将不同的元素分开。元素周期表是元素分类的结果。 s、p、d 和 f 块将元素周期表的长版本分为四个部分。

• s 块的元素

最外层能量壳的价态 s-sub-shell 中的最后一个电子填充在元素周期表 s-block 中的元素中。这个块只有两个基团，因为 s-subshell 只能有两个电子 (1, 2)。碱金属是属于第 1 族并具有 ns ₁电配置的元素。类似地，在第 2 族中发现了具有 ns ₂电结构的碱土金属。因此，s 区元素是第 1 族和第 2 族元素，例如氢和氦，其中 s 轨道逐渐填充。

The general electronic configuration of s-block elements is ns_1-2 (where n = 2 – 7).

• p块的元素

P 块元素中的最后一个电子进入相应最外层壳的三个 p 轨道之一。该块中有六个基团，因为 p 亚壳只能容纳六个电子（13 到 18）。代表元素是元素周期表中属于s和p块的元素。

General electronic configuration of p-block elements is ns₂  np_1-6 (where n = 2 – 7).

• d块的元素

最后一个电子进入其各自倒数第二个壳层的五个 d 轨道中的任何一个的元素称为 d 区元素。 d-block 被组织成 10 个垂直的列或组，编号为 3 到 12，因为 d-subshell 只能有 5 个轨道和 10 个电子。因为它们的基态没有完全填充 d 轨道，所以 d 块元素被称为过渡元素。

General electronic configuration of p-block elements is (n–1)d₁ – 10ns_0–2 (where n = 4 – 7).

• f块的元素

D-block 元素是最终电子进入其各自倒数第二个壳的七个 f 轨道之一的元素。所有的 f 区元素分为两个系列，每个系列有 14 个元素：在第一个系列中，电子填充在 4f 亚壳层中，称为镧系元素（原子序数 5871）；在第二个系列中，电子填充在 4f 亚壳层中，称为镧系元素。填充发生在第二系列的 5f 亚壳中，称为锕系。

p 块元素的一般电子配置是(n-2)f ₀ – 14(n-1)d ₀ – 2ns ₂ （其中n = 6 – 7 ）。

纽兰八度定律

1864 年，一位名叫约翰纽兰兹的英国化学家试图将当时已知的 62 种元素结合起来。他根据它们的原子量将它们按升序排列，并发现每八种元素都具有相同的性质。由于这一发现，纽兰的八度音阶定律诞生了。八度定律断言，当元素按其原子质量的升序排列时，每八个元素都具有相似的性质。根据纽兰八度音阶定律具有等效特性的元素如下所示。

The components’ proximity to musical octaves, in which every eighth note is comparable to the first, was contrasted by Newlands. This was the first time each element was given an atomic number. However, in the scientific community, this method of classifying elements was met with scepticism. While the properties of the eighth element are similar to those of the first, they are ordered in increasing order of their atomic masses.

纽兰八度定律的一些例子是，

• 钠是锂的八种元素之一。同样，八种钠元素的化学特性分别是钾、锂、钠和钾。
• 氯是氟之后的第八个元素。氟和氯具有相似的化学特性。

当元素通过增加原子质量来组织时，纽兰八度定律指出，每八个元素的属性都与第一个相同。

纽兰八度定律的局限性

纽兰八度律有以下主要缺陷。

• 一些元素被放在了纽兰的周期性分类中。例如，钴和镍被放置在同一个槽中。
• 独特的元素品质被组合在一起。例如，钴、镍和铂等金属与卤素并列。
• 纽兰八度定律只对钙有效。具有较高原子质量的元素的原子质量太大而无法容纳在八度音阶内。
• 倍频程布局无法容纳后来找到的组件。结果，使用这种分类方案无法发现新元素。
• 纽兰只能在全部 56 种已知元素中组织到钙元素。
• 在钙之后，每八种元素都缺乏与第一种相似的品质。
• 纽兰兹通过将两个具有不同化学和物理性质的元素放在相同的位置重新排列了当前的元素顺序。
• 例如，铁具有与钴和镍相似的特性。另一方面，铁远离这些元素。

纽兰八度法的优点

• 纽兰兹八度法的一些优点如下：
• 该定律创建了一个框架，用于对具有相似特征的对象进行分组。
• 该法案赋予政府广泛的权力，可以将所有已知数据汇编成表格格式。
• 由纽兰兹提出的八度定律是第一个合理地基于原子量，将元素的性质与其原子质量联系起来的定律。
• 这种方法在较轻的部分表现得更好。例如，将锂、钠和钾组合在一起。每八个元素都具有与第一个元素相同的品质。元素按原子质量递增的顺序排列。

示例问题

问题1：四种不同类型的元素是什么？

回答：

The four sorts of elements are s, p, d, and f block elements.

问题2：元素分类有什么好处？

回答：

It allows scientists to predict the properties of elements and compounds based on their periodic table positions, and vice versa. The relative properties of elements and their compounds from diverse classes become easier to study, interpret, compare, and contrast.

问题 3：什么是纽兰八度定律？举一个例子来说明你的观点。

回答：

When elements are placed in sequence of increasing atomic masses, the properties of the eighth element (beginning from a particular element) are a repetition of the qualities of the first element, according to Newland’s law of octaves.

For example, if we start with lithium as the first element, the eighth element is sodium, which has qualities comparable to lithium.

问题 4：纽兰兹八度定律的局限性是什么？

回答：

The following were the main disadvantages:

1. Only elements with atomic weights of up to 40 u, or up to calcium, were included. The first and eighth elements did not have the same properties as calcium.
2. Only 63 elements were assumed to exist in nature, with no new elements predicted to be discovered in the near future. However, the table later encountered a number of new components whose properties did not conform to the octave law.
3. Some portions that are similar have been split, while others that are not comparable have been placed together in the same column.
4. The properties of the eighth element were no longer identical to those of the first when noble gases were discovered.It was now the first and ninth element that shared attributes with another.It was now the first and ninth element that shared attributes with another.

问题 5：为什么一个群的所有元素都具有相同的化合价？

回答：

The valency of an element is proportional to the valence of its atom’s electronic configuration. Because all of the elements in a group have the same electrical valence shell configuration. They have a similar valency.