了不起的元素“兄弟”

2019-02-06 04:00明香
科普童话·百科探秘 2019年11期
关键词:淡紫色草木灰戴维

明香

菜里的食盐、美味的香蕉、洗脸用的香皂……我们几乎每天都会跟它们见面。它们的大小、形状、颜色各不相同,却有一个共同点,都是由物质组成的最小单位——元素组成的。你知道这些我们司空见惯的东西中,都有哪些元素吗?

草木灰中的发现——钾

19世纪,化学实验宣中有两种最常用的试剂,一种叫“苛性草木灰”,另一种叫“苛性苏打”,多数人认为它们是不可再分解的物质,可有个人就不信邪,也就是化学家戴维。

有一天,他拿出一套接着200多个电池的巨大电池组,把电池组连上导线,插入熔融的无水苛性草木灰中。结果,在和导线接触的地方,出现了一些小小的火舌, 发出淡紫色的火焰,非常美丽。只要电路不断火焰就一直跳舞,电流一停,火焰就立即熄灭了。

戴维兴奋极了:这个淡紫色火焰,就是新元素——钾。

我的脾气很“暴躁”

钾是金属中最活泼的,也是最强的碱性金属。戴维用阿拉伯语中的碱将其命名为Kalium;当时汉语用“甲”来命名,也是因为它是“最”活泼的金属。

“扑通!”把一块金属扔进水里,一般会立刻下沉, 然后安静地躺在水底。但钾不会这样。钾投进水后不仅不沉没,还发出尖锐的嘶嘶声在水面上“游泳”伴随着美丽的淡紫色火焰。

不仅如此,它在酸里会着火:在玻璃瓶中会腐蚀玻璃;在纯氧中着火并发出强烈的白光;在酒精中着火;在冰上着火,能把冰烧成洞——只有煤油能让“暴躁”的钾安静下来。

火星岩石我来测

“碳14”都听说过吧?它能测定几万年以内的年龄,相当厉害。但如果将岩石熔化,分析其中钾-40及氩-40的含量,能测定十万年至46亿年的年龄!这种方法被称为“钾氩年代测定”。1960年,英国考古学家在东非第一次使用钾氩年代测定法,推断出奥都威文化距今约175万年。不仅如此,钾氩测定还被“好奇号”探测车带到了火星,测出一块火星岩石的年龄在38.6-45.6亿年左右。

动植物都离不开

1840年,化学之父李比希发现,缺钾的土壤长不出好的植物,植物需要钾元素,尤其是瓜果等经济作物,对钾的需求量特别大。所以,一直以来,氮、磷、钾是三种最重要的化肥。人类也是离不开钾的,多吃含钾的食物,比如香蕉、牛油果、茶等,有助于预防高血压。8周后,预言成真——发现了钠!

1807年,在戴维发现金属钾之后,曾有过预言:“大家之所以认为钾有问题(很轻,令人奇怪,不像金属),那是因为我们看惯了旧金属,我们一定会再发现几种新金属,将钾和铁之间的空隙完全填满。”

而仅在8周后,他的预言就成真了。戴维用同样的方法分解了“苛性苏打”,发现了一种新金属。后来人们用古埃及语中的纯碱(natron)给它命名:natrium.也就是鈉。

惊艳亮相

当戴维仔细研究金属钠时,就发现,钠和钾简直就是一对“双胞胎”太相似了:钠虽然比钾稍微硬一点,也不难用小刀切开;钠也很轻,在水里不下沉;钠也和钾一样与水反应,发出嘶嘶声,只是没那么剧烈,钠也会安静地待在煤油里面。唯一和钾不同的是,它燃烧发出的光是黄色的。

1807年11月19日,戴维在报告会.上让钠和钾“亮相表演”,这哥俩”在水里游泳,在冰面上奔跑,向空中燃起黄色和淡紫色的焰火。所有人都震惊了!而戴维也得到了暴风雨般的欢呼和祝贺,走上了人生的巅峰。

嗨!每天都要见到我

后来,人们才发现,钠是地壳里丰度第六高的元素,有2.6%,仅排在氧、硅、铝、铁、钙之后。人们每天都要和钠打交道。

食盐:氯化钠,在地球上几乎无处不在。海洋中的氯化钠是最多的,所以海水是咸的。一克海水中含有0.01克钠元素。如果你看到一只小鹿在舔石头,不是因为它爱吃,它是在补钠呢!

香皂:碳酸钠在水中显碱性,容易和油脂反应生成皂类,有很强的去污能力。

食品:小苏打(碳酸氢钠)容易受热分解,释放出二氧化碳,让馒头、面包、油条等食品更加蓬松。

动手试一试

钠燃烧发出的光是黄色的。试着用小勺子

将自己家的食盐放一点到火中,看看是不是出现一阵美丽的黄光?

其实,钠和钾都属于碱性金属,它们还有4个兄弟,分别是锂、铷、铯、钫。下面哪一条不是碱性金属的共同点呢? ()

A.化学性质非常活泼。

B.都穿着银白色的漂亮衣服。

C.都能和水发生激烈的反应,生成强碱性的氢氧化物。

答案:B

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