明香
菜里的食鹽、美味的香蕉、洗臉用的香皂……我們幾乎每天都會(huì)跟它們見(jiàn)面。它們的大小、形狀、顏色各不相同,卻有一個(gè)共同點(diǎn),都是由物質(zhì)組成的最小單位——元素組成的。你知道這些我們司空見(jiàn)慣的東西中,都有哪些元素嗎?
草木灰中的發(fā)現(xiàn)——鉀
19世紀(jì),化學(xué)實(shí)驗(yàn)宣中有兩種最常用的試劑,一種叫“苛性草木灰”,另一種叫“苛性蘇打”,多數(shù)人認(rèn)為它們是不可再分解的物質(zhì),可有個(gè)人就不信邪,也就是化學(xué)家戴維。
有一天,他拿出一套接著200多個(gè)電池的巨大電池組,把電池組連上導(dǎo)線,插入熔融的無(wú)水苛性草木灰中。結(jié)果,在和導(dǎo)線接觸的地方,出現(xiàn)了一些小小的火舌, 發(fā)出淡紫色的火焰,非常美麗。只要電路不斷火焰就一直跳舞,電流一停,火焰就立即熄滅了。
戴維興奮極了:這個(gè)淡紫色火焰,就是新元素——鉀。
我的脾氣很“暴躁”
鉀是金屬中最活潑的,也是最強(qiáng)的堿性金屬。戴維用阿拉伯語(yǔ)中的堿將其命名為Kalium;當(dāng)時(shí)漢語(yǔ)用“甲”來(lái)命名,也是因?yàn)樗恰白睢被顫姷慕饘佟?/p>
“撲通!”把一塊金屬扔進(jìn)水里,一般會(huì)立刻下沉, 然后安靜地躺在水底。但鉀不會(huì)這樣。鉀投進(jìn)水后不僅不沉沒(méi),還發(fā)出尖銳的嘶嘶聲在水面上“游泳”伴隨著美麗的淡紫色火焰。
不僅如此,它在酸里會(huì)著火:在玻璃瓶中會(huì)腐蝕玻璃;在純氧中著火并發(fā)出強(qiáng)烈的白光;在酒精中著火;在冰上著火,能把冰燒成洞——只有煤油能讓“暴躁”的鉀安靜下來(lái)。
火星巖石我來(lái)測(cè)
“碳14”都聽(tīng)說(shuō)過(guò)吧?它能測(cè)定幾萬(wàn)年以內(nèi)的年齡,相當(dāng)厲害。但如果將巖石熔化,分析其中鉀-40及氬-40的含量,能測(cè)定十萬(wàn)年至46億年的年齡!這種方法被稱為“鉀氬年代測(cè)定”。1960年,英國(guó)考古學(xué)家在東非第一次使用鉀氬年代測(cè)定法,推斷出奧都威文化距今約175萬(wàn)年。不僅如此,鉀氬測(cè)定還被“好奇號(hào)”探測(cè)車(chē)帶到了火星,測(cè)出一塊火星巖石的年齡在38.6-45.6億年左右。
動(dòng)植物都離不開(kāi)
1840年,化學(xué)之父李比希發(fā)現(xiàn),缺鉀的土壤長(zhǎng)不出好的植物,植物需要鉀元素,尤其是瓜果等經(jīng)濟(jì)作物,對(duì)鉀的需求量特別大。所以,一直以來(lái),氮、磷、鉀是三種最重要的化肥。人類(lèi)也是離不開(kāi)鉀的,多吃含鉀的食物,比如香蕉、牛油果、茶等,有助于預(yù)防高血壓。8周后,預(yù)言成真——發(fā)現(xiàn)了鈉!
1807年,在戴維發(fā)現(xiàn)金屬鉀之后,曾有過(guò)預(yù)言:“大家之所以認(rèn)為鉀有問(wèn)題(很輕,令人奇怪,不像金屬),那是因?yàn)槲覀兛磻T了舊金屬,我們一定會(huì)再發(fā)現(xiàn)幾種新金屬,將鉀和鐵之間的空隙完全填滿?!?/p>
而僅在8周后,他的預(yù)言就成真了。戴維用同樣的方法分解了“苛性蘇打”,發(fā)現(xiàn)了一種新金屬。后來(lái)人們用古埃及語(yǔ)中的純堿(natron)給它命名:natrium.也就是鈉。
驚艷亮相
當(dāng)戴維仔細(xì)研究金屬鈉時(shí),就發(fā)現(xiàn),鈉和鉀簡(jiǎn)直就是一對(duì)“雙胞胎”太相似了:鈉雖然比鉀稍微硬一點(diǎn),也不難用小刀切開(kāi);鈉也很輕,在水里不下沉;鈉也和鉀一樣與水反應(yīng),發(fā)出嘶嘶聲,只是沒(méi)那么劇烈,鈉也會(huì)安靜地待在煤油里面。唯一和鉀不同的是,它燃燒發(fā)出的光是黃色的。
1807年11月19日,戴維在報(bào)告會(huì).上讓鈉和鉀“亮相表演”,這哥倆”在水里游泳,在冰面上奔跑,向空中燃起黃色和淡紫色的焰火。所有人都震驚了!而戴維也得到了暴風(fēng)雨般的歡呼和祝賀,走上了人生的巔峰。
嗨!每天都要見(jiàn)到我
后來(lái),人們才發(fā)現(xiàn),鈉是地殼里豐度第六高的元素,有2.6%,僅排在氧、硅、鋁、鐵、鈣之后。人們每天都要和鈉打交道。
食鹽:氯化鈉,在地球上幾乎無(wú)處不在。海洋中的氯化鈉是最多的,所以海水是咸的。一克海水中含有0.01克鈉元素。如果你看到一只小鹿在舔石頭,不是因?yàn)樗鼝?ài)吃,它是在補(bǔ)鈉呢!
香皂:碳酸鈉在水中顯堿性,容易和油脂反應(yīng)生成皂類(lèi),有很強(qiáng)的去污能力。
食品:小蘇打(碳酸氫鈉)容易受熱分解,釋放出二氧化碳,讓饅頭、面包、油條等食品更加蓬松。
動(dòng)手試一試
鈉燃燒發(fā)出的光是黃色的。試著用小勺子
將自己家的食鹽放一點(diǎn)到火中,看看是不是出現(xiàn)一陣美麗的黃光?
其實(shí),鈉和鉀都屬于堿性金屬,它們還有4個(gè)兄弟,分別是鋰、銣、銫、鈁。下面哪一條不是堿性金屬的共同點(diǎn)呢? ()
A.化學(xué)性質(zhì)非?;顫姟?/p>
B.都穿著銀白色的漂亮衣服。
C.都能和水發(fā)生激烈的反應(yīng),生成強(qiáng)堿性的氫氧化物。
答案:B