1부: 위치 지정: 행과 열

1. 위치가 운명을 결정합니다.

(1) 한편으로 원소 주기율표는 깔끔하고 한편으로는 지저분하고 무질서합니다. 원소 주기율표를 진정으로 이해하고 원리를 이해하는 사람만이 이 차갑고 지루한 표에서 더 많은 정보를 해석할 수 있습니다.

(2) 18열의 원소는 희가스라고 불립니다. 이 용어는 그리스인이 제안한 "원자" 개념에서 유래되었습니다.

(3) 1911년 네덜란드-독일 과학자는 액체 헬륨을 사용하여 수은을 냉각시켰고 온도가 섭씨 영하 268.9도 이하일 때 시스템의 저항이 완전히 사라지고 이상적인 도체가 된다는 것을 발견했습니다. .

(4) 비활성 기체의 서쪽 기둥은 주기율표에서 가장 활성이 높은 기체인 할로겐 기체이고, 서쪽의 첫 번째 기둥은 폭력적인 알칼리 금속입니다.

(5) 과학자들이 안티몬을 기반으로 한 초산성 물질을 발견했습니다.

(6) 주기율표를 가로로 관찰해 보세요. 각 원소는 왼쪽에 있는 이웃 원소보다 전자가 하나 더 많습니다. 원소의 부피가 증가함에 따라 에너지 준위를 전자로 채울 뿐만 아니라 이러한 전자를 위한 공간이 제공됩니다. 가장 왼쪽에 있는 원소는 구형 s층에 첫 번째 전자를 배치합니다. 이 층은 작고 2개의 전자만 보유할 수 있으므로 왼쪽에 있는 두 열이 다른 열보다 높습니다.

(7) 주기율표의 금속 원소는 "샌드위치"의 d층 전자를 숨겨 이러한 전자가 손실될 가능성을 줄입니다. 따라서 많은 금속은 매우 유사해 보이고 거의 유사한 특성을 갖습니다. 동일한 속성.

(8) Goeppert-Meyer는 원자핵이 실제로 층을 이루고 있음을 증명하기 위해 실험을 사용했습니다. 이러한 원자 번호 아래에서 양성자와 중성자는 안정되고 대칭적인 구형 모양으로 깔끔하게 배열되어 산소와 칼슘 원소를 설명합니다. . 왜 이렇게 안정적이고 콘텐츠가 풍부할까요?

2. 친밀한 쌍둥이와 검은 양: 원소 가계도

(1) 탄소 원소는 '8전자 법칙'을 사용하여 공격적인 원자와 분자가 서로를 쫓게 만들고 결국 탄소 원소를 함유한 아미노산의 문명적 결합이 발생합니다.

(2) 주기율표의 탄소와 규소 기둥에서 위에서 아래로 인류는 생명의 근원인 탄소를 먼저 발견했고, 그 다음은 현대 전자산업의 영혼인 규소와 게르마늄, 그다음 주석, 마지막으로 납이 생명에 얼마나 해로운가요?

(3) 킬비가 처음으로 자동화된 수동 용접을 만든 게르마늄 집적회로. 그러나 치열한 경쟁 시장에서 게르마늄은 저비용, 고출력으로 실리콘에 밀렸다.

3. 원소 주기율표상의 쾰른 제도

(1) 로버트 분젠은 비소 중독 해독제인 산화철 수화물을 발명한 후 분광계도 발명했습니다. 다양한 색상 밴드로 구별됩니다.

(2) 멘델레예프는 평생을 실험실에서 알려진 원소의 특성을 탐구하고 연구하는 데 보냈습니다. 깊이 이해한 후에 그는 62개의 원소를 자신의 대열에 포함시켰습니다.

(3) 1875년 르꼬크는 광물에서 이전에는 볼 수 없었던 색 띠를 발견하고 이 새로운 원소를 갈륨이라고 명명했습니다.

(4) 우터비가 발견한 7개 원소 중 6개는 멘델레예프의 표에 비어 있던 란탄족 원소였다. 멘델레예프가 조금 더 서쪽으로 나아갔다면 원소주기율표의 쾰른 제도까지, 그러면 그는 자신의 손으로 원소 주기율표를 수정할 수도 있을 것입니다.

2부: 원자를 만들고 원자를 파괴한다

1. 원자는 어디에서 왔는가: "우리는 별의 아이들이다"

(1) 에서 1939년 독일과 미국 과학자들은 태양과 다른 별들이 수소 융합을 통해 열을 방출하여 헬륨을 생성한다는 사실을 입증했습니다. 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다.

(2) B2FH 이론에 따르면 오늘날 천문학자들은 리튬부터 철까지의 원소를 집합적으로 "별의 금속"이라고 부릅니다. 철이 행성에서 발견되는 한 주기율표의 원자 번호는 다음과 같습니다. 철보다 작은 원소도 나타날 수밖에 없습니다.

(3) 태양계가 형성되는 동안 가스 거대 행성이 가장 먼저 형성되었습니다. 모든 별은 실제로 수소와 헬륨으로만 이루어져 있으며 거대 가스 행성도 마찬가지입니다.

2. 전쟁기의 요소

(1) 초기에는 브롬을 중심으로 한 화학무기가 개발되었고, 이후 브롬계 최루가스가 전쟁에 사용되었다.

(2) 염소는 더 자극적인 냄새가 나며 사람의 피부가 노란색, 녹색, 검은색으로 변할 수 있습니다.

(3) 무기에 몰리브덴을 첨가하여 금속을 강화하고 무기의 고온 저항성을 높입니다.

3. 주기율표를 완성하다…

(1) 모즐리의 원자총은 혼돈의 방사성 원소를 분류하고 가지런히 배열하게 만들었다.

(2) 1930년대에 연구팀은 85번과 87번 사이의 공백을 메우기 위해 새로운 요소를 만들었습니다.

4. 냉전 시기 주기율표의 확장

(1) 94번 원소가 등장했고, 과학자들은 이를 플루토늄이라고 명명했습니다.

(2) 1952년에 연구팀은 수소폭탄 실험 후 방사성 산호 호수에서 99번과 100번 원소인 아인슈타인과 페르뮴을 발견했습니다.

3부: 주기적인 혼란과 어려움이 대두된다

1. 물리학에서 생물학으로

(1) 미지의 원소에 대한 탐색이 더욱 정교한 수준이 되었습니다. 43번 원소는 아마도 역사상 가장 많이 "처음 발견"된 원소일 것입니다.

(2) 리누스 폴링(Linus Pauling)의 연구는 물리학과 화학의 명확한 경계를 넘어 양자역학이 화학 결합에 어떻게 작용하는지 밝혀내고 이를 통해 겸상 적혈구 빈혈로 인한 사망 원인을 밝혀냈습니다.

(3) Watson과 Crick은 1953년 "Nature Magazine"에 이중 나선 모델을 발표했습니다.

2. 독극물 연관성: "아야"

(1) 카드뮴 금속의 생산 및 부품 제조에 사용되면서 "이타이이타이병"이 발생했습니다. 그러나 주기율표의 어두운 면에는 카드뮴보다 더 독성이 강한 원소가 있습니다. 바로 일련의 연쇄 살인을 일으키는 독의 왕인 탈륨입니다.

(2) 그러나 비스무트는 주변 원소와는 달리 매우 순하며 궤양을 완화하는 약으로도 사용할 수 있습니다.

(3) David Ha는 위험한 원소(또한 방사성 독소)에 매료되어 대부분의 시간과 에너지를 그것들을 다루는 데 바쳤지만 별 이득이 없었습니다. 결국 인생을 망치게 됩니다.

3. 두 가지 요소를 가져와 아침에 나를 깨워달라고 전화하세요

(1) 구리는 인프라를 개선하는 가장 간단한 재료로 입증되었습니다. -소독" 효과 - -금속을 미생물 성장에 덜 취약하게 만듭니다.

(2) 원소 23인 바나듐은 미생물을 죽이는 역할도 하며 역사상 최고의 살정제입니다. 약간의 독성이 있지만 혈당 수치에 변화를 일으킬 수 있습니다.

(3) 잘륨은 다른 원소에 비해 자성이 강해 자기공명영상(MRI) 촬영에 매우 적합하다. 종양을 발견하고 파괴할 수 있을 뿐만 아니라 종양학의 새로운 희망이 될 수도 있다.

(4) 존스는 Y2K 위기에 집착해 종말이 오면 항생제가 부족해질까 봐 스스로 중금속을 만들고 은이온이 함유된 용액을 마셨다. 4년 반이 지나고 시대의 '블루맨'이 되었습니다.

(5) 파스퇴르는 완전히 동일하지만 거울상 형태의 타르타르산이 두 가지 있음을 증명했으며, 생명 분자가 동일한 단일성 경향이 강하다는 것을 밝혔으며, 또한 저온살균 방법을 창안했습니다. .

(6) 마크는 중병을 앓고 있는 딸에게 비밀리에 공업용 염료인 바일랑두오시(Bailangduoxi)를 주입했다. 다행히 딸의 상태는 호전됐다. IGF는 Bailangduoxi에 대한 약물 특허를 신청했지만 출시 당시 비참하게 실패했습니다. 루즈벨트 아이들의 생명을 구하기 전까지는 대중의 관심을 끌지 못했습니다. 그 후, 과학자들은 실제로 박테리아를 물리친 것이 약물의 파생 크산타미드라는 사실을 발견했습니다.

(7) 20세기에는 임산부의 입덧을 개선하는 약물(약간의 양성, 반대 키랄성을 갖는 일부 분자가 혼합된 유효 활성 성분)이 개발되어 판매되기 시작했지만, 기형아의 탄생. 그 결과, 탈리도마이드가 20세기 가장 악명 높은 약물이 되었습니다.

(8) 게르마늄 촉매 덕분에 키랄 로듐 촉매가 탄생해 파킨슨병 환자에게 활력을 되찾아주는 레보도파 약물이 탄생했다.

4. 원소도 거짓말을 할 수 있다

(1) 산소 가스를 희석하고 열을 흡수하는 질소 가스가 없으면 순수한 산소의 불이 더 빨리 타서 NASA 우주비행사가 결과적으로 목숨을 잃게 된다 . 질소는 무색, 무취이며 신체의 보안 시스템을 통과하여 감지되지 않고 사람을 죽일 수 있으며 혈관에서 산을 생성하지 않습니다.

(2) 신체에 필요하지 않은 아주 작은 티타늄은 혈액 세포를 매혹시킵니다. 이는 전혀 면역 반응을 유발하지 않으며 신체의 조골세포를 속일 수도 있습니다. 1952년부터 티타늄은 의치, 인공 손가락 및 교체 관절의 표준 재료가 되었습니다.

(3) 미량의 베릴륨은 단맛이 있지만 복용량이 증가하면 독성이 급격히 증가하여 인간의 폐를 손상시키고 화학적 폐렴을 유발합니다.

(4) 우리가 맛보는 '신맛'은 수소이온에 의해 활성화되는 미뢰일 뿐이며, 짠맛을 담당하는 미뢰도 전류의 영향을 받기 쉽습니다. 따라서 맛은 요소를 검색할 때 좋은 지침이 아닙니다.

(5) 미량원소 요오드가 부족하면 갑상선종, 즉 일련의 신체적 문제가 발생할 수 있으며, 심지어 똑똑한 사람을 바보로 만들 수도 있습니다.

4부 원소와 인간 본성

1. 원소와 정치

(1) Mary의 우라늄 연구는 이 분야에 중요한 정보를 제공했습니다. 미래 지향적인 통찰력: 우라늄의 화학적 특성은 물리적 특성과 별개입니다. 이 발견으로 퀴리 부부는 켈러와 함께 1903년 노벨 물리학상을 수상했습니다.

Marie Curie는 버려진 정제 잔류물에서 이전에 알려진 것보다 더 방사성이 강한 두 가지 완전히 새로운 원소를 발견하고 추출했습니다. 1911년에 그녀는 다시 노벨 화학상을 받았습니다.

(2) Marie Curie의 딸 Irène Joliot-Curie는 가벼운 원소에 아원자 입자를 폭격하여 인공 방사성 핵종으로 변형시켰습니다. 이 작품으로 그녀는 노벨상을 받았습니다. 그녀는 실험실에서 폴로늄 누출로 인해 치명적인 방사선에 노출되었고 1956년 백혈병으로 사망했습니다.

(3) 헤베시는 납액을 이용해 집주인의 범죄를 입증하고 동위원소 추적기를 켰다. 그와 Coster는 첫 번째 시도에서 72번 원소를 발견하고 하프늄이라고 명명했습니다.

(4) 보어는 헤베시의 발견을 발표하고 의도치 않게 양자역학의 이미지를 향상시켰습니다. 은밀한 동기를 가진 허위정보 캠페인이 시작되었고, 과학적 논쟁으로 시작된 것이 주권과 영토를 둘러싼 파벌 간의 싸움으로 바뀌었습니다.

(5) 나치의 박해를 피하기 위해 헤베시 등은 왕수를 사용하여 라우에와 제임스 프랭크의 메달을 녹였습니다.

(6) 폴란드의 화학자 파얀스는 91번 원소를 발견하고 그 이름을 仳라고 명명했습니다. Meitner와 Venn은 그 이름이 이름에 걸맞지 않다는 것을 발견하고, 그 원소의 이름을 프로탁티늄으로 바꾸었습니다.

(7) 1934년 엔미코 페르미(Enmico Fermi)는 우라늄 원자에 아원자 입자를 지속적으로 충돌시키면서 최초의 초우라늄 원소를 만들었다고 발표했습니다. 같은 해 마리 퀴리의 딸 이레나는 새로운 초우라늄 원소인 란타늄을 발견했습니다. 한은 이러한 놀라운 발견을 공개했고, 핵분열은 세계 앞에 나타났습니다.

(8) 1944년에 스웨덴 왕립 아카데미는 회고상을 실시했습니다. 가장 먼저 노벨상을 받은 사람은 헤베시(Hevesi)였으며, 한은 홀로 노벨상을 받았다. 마이트너의 이름을 따서 109번 원소라는 이름을 붙인 국제 과학 위원회는 마이트너에게 노벨상 이상의 영예를 안겨주었습니다.

2. 원소와 화폐

(1) 자연은 보물을 쉽게 넘겨주지 않기 때문에 보물 사냥꾼을 방해하기 위해 황철석(이산화철)이 나타났습니다.

(2) 금에 결합된 유일한 원소인 텔루르(Tellurium)는 1782년 트란실바니아에서 처음으로 분리되었습니다.

(3) 마이다스 통치 100년 후, 최초의 실제 동전(은 합금으로 제작)이 탄생했습니다. 그 후 리디아 왕은 최초의 화폐 제도를 확립하고 금과 은을 분리하고 금화와 은화를 주조했습니다.

(4) 위조 화폐 제조 활동은 런던의 악명 높은 지역에서 매우 인기가 있었습니다. 나중에 뉴턴은 위조 화폐 제조 활동을 효과적으로 통제하는 왕립 조폐국에서 근무했습니다.

(5) 각 유로는 2개의 유로로 구성되며, 다른 하나는 전자를 직접적으로 반영한 홀로그램 로고로, 다른 위조 방지 로고와 함께 유로가 가장 많이 사용되었습니다. 역사상 귀중한 화폐.

(6) 폴 매카트니의 음반 판매를 축하하기 위해 가장 귀중한 로듐이 음반으로 만들어졌습니다.

(7) 1825년경, 화학자들은 지혈제 명반에서 알루미늄을 추출했습니다. 홀은 많은 실험 끝에 순수한 알루미늄을 추출해 알코아(Alcoa)라는 회사를 설립했고, 알루미늄 생산과 판매가 폭발적으로 늘어나면서 그는 큰돈을 벌었습니다.

3. 원소와 예술

(1) 1790년에 한 의사가 스트론튬 원소를 발견했습니다. 나중에 Debele는 의사의 연구를 이어받아 스트론튬을 원소로 만들었습니다. 체계화되다.

(2) 파커 51 시리즈가 성공적으로 시험생산돼 시장에 출시됐는데 반응이 매우 좋았다. 과학기술의 발전으로 펜 등 필기구도 점차 강세를 보이고 있다. 폐기되었습니다.

(3) 로웰(1950년대~1960년대 미국의 가장 뛰어난 시인)은 조울증을 앓다가 기분 안정제인 리튬염으로 치료를 받은 뒤 호전됐다.

4. 원소와 광기

(1) 셀레늄은 모든 동물에게 필수적인 미량원소입니다. 다량으로 함유된 식품을 소가 먹으면 독성이 있습니다. 셀레늄 "로코위드"가 있으면 로코위드병이 발생합니다.

(2) 영국 해군 함대에는 망간으로 만들어진 거대한 상어 송곳니가 있는데, 고생물학자들은 그것이 '메갈로돈'이라는 상어의 일종에 속한다고 주장합니다. 망간에 대한 추가 연구가 진행됨에 따라 메갈로돈에 대한 연구는 병적으로 변하기 시작했습니다.

(3) 뢴트겐은 자신의 발견인 뢴트겐선을 사람들에게 알리고 사람들을 설득할 수 있는 합리적인 근거를 제시하기 위해 많은 양의 분석 작업을 끈기 있게 수행했습니다.

5부: 원소 과학의 현재와 미래

1. 영하의 화학

(1) 순수한 주석 도구는 차가운 녹 반점에 노출되면 하얗게 변합니다. 표면에 조용히 기어오르면 이 흰 녹은 더 큰 규모의 "농포" 분출로 변해 주석이 마침내 분말로 부서질 때까지 부식됩니다. 영국 극지탐험대는 순수 주석을 땜납으로 사용했으나 극한의 추위에 연료가 새어 원정대 전원이 사망하는 사태가 발생했다.

(2) 알버트 아인슈타인(Albert Einstein)은 4가지 이상의 물질 형태, 즉 서로 다른 입자의 미세 구조를 예측했습니다.

(3) 과학자들은 1963년에 최초의 크립톤 화합물을 만들었습니다. 37년간의 좌절 끝에 핀란드 과학자들은 2000년 이후 아르곤 화합물 합성 과정을 완료했습니다.

(4) 반응이 일어나기 위해서는 고체 아르곤, 수소, 불소 및 고활성 촉매인 요오드화 세슘은 물론 적시에 자외선 조사가 필요하며, 이 모든 물질을 극저온에 놓아야 합니다. 영하 265도.

(5) 1957년에 세 명의 과학자가 초전도체의 전자 자체가 저온에서 변한다는 것을 발견했습니다. 초전도체에 대한 이러한 설명을 BCS 이론이라고 합니다(이를 발견한 세 명의 과학자의 이름을 따서).

(6) 아인슈타인은 빛이 때때로 초입자 특성을 나타낸다는 것을 증명하여 빛 에너지를 운반하는 양자인 광자(photon)의 개념을 도입했습니다.

(7) 레이저는 빛을 교묘하게 조작하여 생산되는 기술적인 특성 때문에 더 공학적인 도전으로 간주됩니다.

(8) 아인슈타인은 보스의 이론을 발전시켜 이를 전체 원자 수준으로 확장했으며, 원자가 충분히 낮은 온도, 즉 임계 초전도 온도인 10,000도에 도달하면 그 중 일부를 지적했습니다. 새로운 물질 형태로 응축됩니다.

2. 빛나는 가스: 거품과 과학

(1) Donald Glaser의 "거품 상자" 발명은 수많은 예측 이론을 입증했습니다. 1960년에는 타임지가 선정한 올해의 인물 중 한 명으로 선정되었으며, 노벨상을 수상했습니다.

(2) 칼슘은 쉽게 거품이 나는 원소입니다. 칼슘이 풍부한 원소는 가볍고 단단하며, 칼슘 거품은 세계 경제 발전과 강력한 제국 형성에 큰 역할을 해왔습니다. . 중요한 역할.

(3) 러더퍼드와 소디는 방사성 기포에서 새로운 원소인 라돈을 발견했습니다. 그들은 또한 주기율표의 원소들이 자신의 격자에서 뛰어내려 다른 작은 격자로 변한다는 것을 발견했습니다. 또 다른 요소.

(4) 러더퍼드가 발견하고 명명한 α 입자는 헬륨 원자가 전기 에너지로 여기될 때 방출되는 타오르는 빛임이 입증되었습니다.

(5) 러더퍼드는 우라늄 광석 주위에 헬륨 기포를 모으기 시작했고, 헬륨 기포가 지질학 분야에 들어와 인류가 지구의 나이를 증명할 수 있게 됐다.

(6) 최근 생화학 연구에서는 최초의 유기 분자가 얼음에서 태어났든 바다에서 태어났든 상관없이 최초의 원시 세포의 구조는 거품 모양이었음에 틀림없다는 사실이 밝혀졌습니다. 거품은 생명 출현의 직접적인 원인입니다.

(7) 군사 과학의 발전과 함께 제트 엔진의 소음 수준의 소리로 물 탱크를 진동시키는 "음파 발광"이 연구에 의해 발견되었습니다. 이로 인해 발생하는 물방울이 갑자기 터져 잔상을 남기는 경우가 있습니다. 파란색 줄무늬 또는 녹색 플래시.

(8) 일련의 실험 끝에 Putman은 음파발광 과정에서 부싯돌 역할을 하는 아르곤 원소도 발견했습니다. 그는 또한 유사한 효과를 갖는 두 가지 가스인 크립톤과 크세논을 발견했습니다.

3. 터무니없을 정도로 정확한 도구

(1) 킬로그램의 국제원기 - 세계 질량 단위 "킬로그램"의 표준 중량으로, 그 중 90%가 백금이며 쉽게 손상되었습니다. 따라서 표면에 응축되는 공기로 인한 습기를 방지하기 위해 3개의 벨병에 포장되어 있습니다.

(2) 과학은 1960년에 "미터"를 크립톤 원자로 재정의했습니다. 이 길이는 백금 막대의 길이와 거의 동일하지만 성공적으로 백금 막대를 대체했습니다.

(3) 미국 국립표준국(American National Bureau of Standards)은 전 세계 기본 측정 단위의 정의에 적용할 수 있는 세슘 원자시계를 발명했습니다. 1960년대에 과학자들은 세슘 원자시계를 기반으로 정의된 "초"를 달력 초를 대체하는 국제 표준 시간 단위로 채택했습니다.

(4) a는 대략 1/137.0359와 동일하며 이는 주기율표의 존재를 가능하게 하고 원자에게 화학 반응을 수행할 수 있는 충분한 활력을 제공한다는 점에서 매우 중요한 의미를 갖습니다.

(5) 오클로 우라늄 광산 - 유일하게 알려진 천연 핵분열로가 발견되었습니다. 이에 따라 우주의 기본상수인 a에 대한 화제가 점차 커지고 있다.

(6) 1961년 천체물리학자 프랭크 드레이크(Frank Drake)는 은하수에 별이 몇 개 있는지, 지구와 같은 행성이 몇 개 있는지, 지능을 갖춘 생명체가 몇 개 있는지 등을 일련의 추측으로 제시한다. 우주생물학자를 위한 과학적 기초.

4. 원소 주기율표를 넘어서

(1) 가장 희귀한 천연 원소인 아스타틴. 과학자들은 1939년에 이를 발견한 후 이를 연구하기 위해 돼지에게 샘플을 주입했습니다. 따라서 아스타틴은 영장류가 아닌 동물을 대상으로 한 실험을 통해 발견이 확인된 유일한 원소입니다.

(2) 20세기에 과학자들은 우라늄 연구를 통해 114번 원소에 준안정 핵이 있다는 사실을 발견했고, 112번 원소는 114번 원소에 가깝기 때문에 비슷한 핵을 가지고 있다는 사실을 발견했습니다. 요소의 클러스터를 "안정성의 섬"이라고 합니다.

(3) 프랑슘은 B를 통해 라듐으로 붕괴하고, 라듐은 a의 폭풍을 통해 붕괴합니다. 이는 아스타틴을 직접 건너뛰고 기체 원소가 되어 지구상에 아스타틴이 거의 남지 않게 됩니다.

(4) 아인슈타인의 양자역학과 상대성이론을 바탕으로 사람들은 수은이 실온에서 고체여야 한다고 설명했지만 실제로는 액체였다. 아인슈타인의 이론 때문에 누군가 그의 이름을 따서 99번째 원소인 아인슈타인늄(einsteinium)이라는 이름을 붙였습니다.

(5) 과학자들은 원자 클러스터, 즉 슈퍼 원자로 구성된 콜로이드를 발견했습니다.

(6) 과학자들이 구축한 양자점은 큰 잠재력을 보여주며 차세대 '양자 컴퓨터'를 만드는 데 사용될 수 있습니다.