当大家看到这张表的时候,我估计大家的思绪都会回到中学时代的教室,“氢 氦 锂 铍 硼,碳 氮 氧 氟 氖,……”,剩下的就不一定还记得了。当高考最后一门考试的交卷铃声响起的时候,我们就从上知天文,下知地理,前知五百年,后知五百年的苦逼而幸福的的中学时代,迈向了“自由的”大学生活,而后……
今天,我就带领大家一起重温中学时代的苦逼,一起来寻找化学元素周期表中的爱情故事。下图是一块铅锌矿石图片:
看到这块石头,不知道大家首先想到的是什么,是矿石的价格?还是矿石的成分?而我想到的是:为什么这种矿石的铅与锌怎么就走到一起了?难道它们相爱了?难道他们是???
铅锌矿,是富含金属元素铅和锌的矿产。 铅锌在自然界里特别在原生矿床中极为密切,常常共生。它们具有共同的成矿物质来源和十分相似的地球化学行为,有类似的外层电子结构,都具有强烈的亲硫性,并形成相同的易溶络合物。
一、自由恋爱篇
我国的《婚姻法》早就规定了婚姻自由,当然也提倡自由恋爱,在化学界,其实也有“自由恋爱”,就如我前面说的铅锌矿,它们早已“白头偕老”几万年了。
说到恋爱,一般是说男人与女人的故事,化学元素周期表中也存在“男人”与“女人”,而且与现实社会一样,原则上男女数量应该是均等的,但也偶尔存在男女不均等的现象,只不过我们称之为“人口比例”,而在化学中称之为“元素丰度”,又称天然存在比,或者叫克拉克值。看到“克拉”,你是否想到了钻戒啊?这里就明白了,原来化学元素结婚也是需要钻戒啊。
先来了解一下化学元素的“人口比例统计表”:
(来源:地壳元素丰度统计表)
表中每一种元素的比例,其实就像男女比例,在女娲造人的时候就已经确定了。
化学元素的男女区分,也完全吻合人类的性别区分,《红楼梦》里说:女人都是水做的,那么具有阴柔、亲和力的一定是女人啊。看一下上表,排位第一的“O”(氧),每个人都愿意接受她,就像人民币一样人人都喜欢的,肯定是化学元素中的女孩了。而那些有“钅”、“石”,往往是暴力倾向,不然为啥随时随刻都带个攻击性武器了,那肯定是化学元素中的男孩了。
上表很明显的表露出,一个女孩(“氧”)身后有一大堆男孩(“硅、铝、铁、钙、钠、钾等”),虽然比例上女孩占有绝对优势,但以“氧妹妹”活波的性格,总想找个钻石王老五,也就导致一些“矮穷矬”只能退而求其次,去其他地方寻找自己的爱情。
虽然竞争很激烈,但在地球系统中,除了“氧妹妹”,还有一个“硫妹妹”(氧的克拉克值为约46%,硫的克拉克值为0.05%,她们都是阴离子中分布最广的元素。),所以“硫妹妹”也就成了很多“矮穷矬”的首选。
在地壳各种作用体系中,“氧妹妹”和“硫妹妹”,以自己的性别优势,获得了很多男子的青睐,在天使、地利、人和的条件下(阴阳离子自身的电子层结构、物理化学条件),各自与其心仪的“男孩”结合组建家庭(各自形成氧化物、含氧盐及硫化物。)结婚生子 。
二、真相:原来他们只是邻居,不是GAY
在自然界中,我的“铅锌兄弟”,同时喜欢上了“硫妹妹”,好在我们的“硫妹妹”姊妹很多,姐姐妹妹各自挑选自己的如意郎君,最后也就顺理成章喜结连理。
只有能与硫结合形成高度共价键性质的金属才会显示亲硫倾向;同样,只有能与氧以离子键性结合的金属才是亲氧元素。
主要的亲氧元素有:有K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr等;
主要的亲硫元素有:亲硫性元素有Cu、Pb、Zn、Au、Ag等。
原来真相在这里,大家一直误会铅锌兄弟是GAY,原来他们只是连襟,只是因为彼此爱人的血缘关系才住在一起的,看来铅锌兄弟也是疼爱老婆的好男人啊。
三、延展:物以类聚,人以群分
我们社会中的男男女女,都会找到自己的另一半,使自己不再孤立,相互携手,共同白头。自然界也没有孤立的元素,元素总是以一定的组合形式存在的。
虽然不同人群,有不同的择偶观,但社会价值观相似的人群总会聚集在一起。不同的岩石、矿物中元素的组合方式纵有千变万化,但在同一类型的岩石中特定的元素又总是相伴出现,这反映出大自然的一定规律。
我们组建的家庭对社会的稳定起着至关重要的作用,自然界元素的组合和元素的结合规律对元素在自然界的存在形式和迁移也有重要影响。
元素间的结合、分配受自然系统元素丰度(浓度)和热力学、动力学等多方面因素的控制。
如:体系中不同元素间的丰度差异决定了元素选择性的与阴离子结合,表现为体系中矿物相的种类不同,以及元素在各共存相间的不均匀分配。
元素的地球化学亲和性和类质同象规律都是元素间结合和分配的基本规律。元素表现出的各种性质和行为都与它们的原子结构有关;而两种元素的结合(化合或共生)方式取决于原子之间作用力的性质。
化学价键理论是决定元素结合关系和离子行为最主要的控制因素,它同样在元素的地球化学亲和性和类质同象规律方面得到体现。
在自然界,一部分元素只优先与氧结合,形成氧化物或氧盐类(以造岩元素为主的硅酸盐),而另外一些元素则首先与硫结合,形成硫化物(以重金属为主的硫化物)。这是元素在自然界,特别是地壳中元素共生的一种实际规律。
元素周期表的故事,从此开始,说的好的,请给予点赞,说的不好的,请给予留言,我将及时改正。
静悟缘
戊戌年六月初六
相关引用链接:
1、《化学元素周期表漫谈—纵横捭阖 》
3、《化学元素周期表漫谈---“双性人”的真相 》
4、《化学元素周期表中漫谈---“多胞胎兄弟” 》