化學元素

化學元素(elements)在化學中是最值得研究的領域之一。我們在日常生活中接觸到的氮、氧、鐵等都是化學元素。
以下的將是對某些主要元素的介紹：

氫(Hydrogen)：
氫的原子序數(atomic number)是1，相對原子質量(relative atomic mass)是1.0080，符號(symbol)是H。
氫是最輕的氣體，在地球上含量只有0.76%。但是，在宇宙裡，氫卻是最多的元素。
在工業上，用水蒸氣通過灼熱的煤層或者把水電解就能獲得純氫。氨、鹽酸等都需要以氫作為原料。

氦(Helium)：
氦的原子序數是2，相對原子質量是4.00260，符號是He。
氦被稱為「太陽的元素」，是因為它首先在太陽光譜中被發現：發現者是德國的詹森(Jansson)和英國的洛克耶(Lockyer)。與氫相比，氦在地球的含量便少得多，只有3.0 X 10^-7%。
由於氦是一種惰性氣體(inert gas)，而且它的熔點極低，只有-268^oC，氦便被用作冷卻劑。

碳(Carbon)：
碳的原子序數是6，相對原子質量是12.011，符號是C。
碳的化合物極多，是其它元素形成的化合物的60多倍！所以，碳也被稱為「化合物之王」。
在大自然中，純淨的碳是存在的。例如金剛石和石墨都是碳的同素異形體(allotropy)。在工業上，石墨便是製造人造金剛石的原料。
碳是生命之源：任何生命中的有機質都是碳的化合物－－有機化合物。碳的重要性由此可知。

氮(Nitrogen)：
氮的原子序數是7，相對原子質量是14.0067，符號是N。
在地球大氣中，氮的含量是很高的：佔總體積的78.16%；但是，在地殼中氮含量的質量百分比只有0.030%。它是在1771年被瑞士化學家舍勒(Scheele)發現的。
氮氣是一種在低溫下比較不活潑的氣體，但是氮在高溫下十分活潑，能與很多其它物質化合：哈柏合成氨法(Haber Process)就利用了氮這個特性製成用途廣泛的氨。

氧(Oxygen)：
氧的原子序數是8，相對原子質量是15.9994，符號是O。
外國化學家大多公認舍勒和英國化學家普利斯特勒(Priestley)是氧的發現者。但是，在一千一百多年前，中國學者馬和在《平龍認》一書中表明他對「陰氣」已有相當的認識。這種「陰氣」就是指氧氣。
氧是地球含量最高的元素，佔總質量的49.13%。氧元素在自然界有兩種形態：氧(O₂)和臭氧(O₃)。
氧氣的化學性質很活潑。在化合時，反應物會發出大量的光和熱，就是燃燒。所以氧是重要的助燃劑。

鋁(Aluminium)：
鋁的原子序數是13，相對原子質量是26.9815，符號是Al。
鋁是地球中含量最多的金屬，佔地殼總質量7.45%。鋁是在1825年被英國化學家戴維(Davy)用電解法發現的。
鋁是一種銀白色的金屬。純鋁的導電性很好，又能很好的反射光線，所以很多物理學儀器都是用鋁製成的。
鋁的化學活性很高，即是說它很容易被氧化。那麼鋁器應該很易被銹蝕才對。但是，氧化鋁生成一層緻密的保護膜，防止鋁繼續氧化，所以鋁器相當耐用。

硅(Silicon)：
硅的原子序數是14，相對原子質量是28.086，符號是Si。
硅，舊名矽，是地球上含量第二多的元素，佔地殼質量的26.00%。硅主要是以二氧化硅的形成存在的：二氧化硅佔地殼總質量的87%！
在日常生活中，硅最主要的用途是用作半導體，與鍺(germanium)齊名。在工業上，硅則用作整流器，因為硅無毒又穩定，且能大大節省電力。
二氧化硅是重要的工業原料。玻璃就是二氧化硅的產物。其它諸如黏土和金剛砂都是硅的產物。

氯(Chlorine)：
氯的原子序數是17，相對原子質量是35.453，符號是Cl。
氯氣是黃綠色的刺鼻的氣體，是舍勒在1774年發現的。但是，舍勒和法國知名化學家拉瓦錫(Lavoisier)認為這種「無氫鹽酸」是氧化合物，結果到了1810年氯才被戴維證實是元素。
氯是一種化學性質很活潑的元素，能與絕大部分元素化合。在工業上，氯的用途極廣，主要是用作生產氯化氫、漂白劑、塑料和農藥。
在食水處理方面，氯是一種主要的消毒劑。由於有些氯化合物是致癌的，現今會以臭氧代替氯氣來消毒。

鐵(Iron)：
鐵的原子序數是26，相對原子質量是55.847，符號是Fe。
相信鐵是最為人所熟知的金屬之一。事實上，鐵在上古時代已經被廣泛使用。鐵在地殼中的含量為4.2%，就金屬而言，僅次於鋁。
純鐵是銀白色的，強度不足的金屬。在工業上，在鐵中加入少量的碳，便能鍛成不同的合金：生鐵(1.7 - 4.5%碳)、鋼(0.1 - 1.7%碳)和熟鐵(少於0.1%碳)。
比之其它金屬，鐵有一個極大的缺點：易被銹蝕。為了解決這個問題，人們便利用各種方法，如「發藍處理」，去防止生銹。

銅(Copper)：
銅的原子序數是29，相對原子質量是63.546，符號是Cu。
人類使用銅的歷史比用鐵更悠久。在公元前大約二十七世紀，中國已經開始使用銅器。青銅的熔點比純銅低，且青銅硬度較大，所以在古代青銅的使用比純銅更廣泛。
純銅是紫紅色的金屬，俗稱「赤銅」或「紫銅」。由於純銅有極好的電導能力，僅次於銀，銅便被廣泛用於電工業。
銅合金數目很多，最常見的有青銅、黃銅和白銅。這些合金用途廣泛，多用來作銅樂器或一些精密儀器。

銀(Silver)：
銀的原子序數是47，相對原子質量是107.868，符號是Ag。
銀的梵文意思是「月亮的金屬」，即意指銀具有月亮般的光輝。中國古代所謂「唯金三品」，指的就是金、銀和銅。
銀的化學性質十分穩定，所以銀常會以元素的形式出現。以往，由於銀的光澤，銀被用來製作鏡和裝飾品或電鍍。現今工業上還有一個特別的用途：攝影－－利用感光劑氯化銀或溴化銀製作膠卷。

鉑(Platinum)：
鉑的原子序數是78，相對原子質量是195.09，符號是Pt。
鉑，俗稱白金，它的西班牙文意思就是銀。它的化學性質比銀更穩定，通常是以金屬形態出現於大自然。
鉑不為普通酸如鹽酸等腐蝕，但可被王水腐蝕。在化學工業裡，鉑常用作催化劑。有不少化學作用，由於反應速度不太理想，人們便加入鉑，改變反應的速率。

金(Gold)：
金的原子序數是79，相對原子質量是196.9665，符號是Au。
金在大自然多是以純金的形態出現，所以金在遠古時代已被發現。但是，天然的金多是混有少量的銀、鉑、汞和鈀等金屬。
金的延展性很高，且很柔軟，很容易壓成箔。又有俗云：「真金不怕紅爐火」，這說明了金的熔點頗高，且化學性質穩定，不會被銹蝕。事實上，金和鉑一樣，只被王水侵蝕。
金通常被用作貨幣、裝飾品、集成電路或電鍍。著名的「金紅玻璃」便是把極細的金粉摻進玻璃中。

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