碘
碘是紫黑色具有金屬光澤的晶體,在常壓下加熱,不經過熔化就直接變成紫色的蒸汽,蒸汽遇冷,重新凝結成固體。這種固態物質不經過轉變成液態而直接變成氣態的現象稱為升華。碘不溶於水,但易溶於汽油、苯、酒精等有機溶劑。碘的2%和5%~7%的酒精溶液就是分別用於醫藥和獸醫上的碘酒。
臭氧
其化學式為O3,是氧元素的一種同素異形體。臭氧是有魚腥氣味的淡藍色氣體。臭氧不穩定,在常溫下能較慢地分解,在164℃以上或有催化劑存在時或用波長為25納米的紫外線照射時臭氧分解成氧氣。臭氧在液態時容易爆炸。臭氧有強氧化性,是比氧氣更強的氧化劑。鬆節油、煤氣等在臭氧中能自燃。有水存在時臭氧是一種強力漂白劑。
臭氧可作為強氧化劑、漂白劑、皮毛脫臭劑、空氣淨化劑、消毒殺菌劑、飲用水的消毒脫臭等。在化工生產中可用臭氧代替許多催化氧化劑或高溫氧化劑,簡化生產工藝並提高生產率。液態臭氧還可用作火箭燃料的氧化劑。臭氧存在於大氣中,靠近地球表麵濃度為0001ppm~003ppm,其吸收太陽的紫外線,臭氧層使人類免受紫外線的傷害。
硫
元素符號為S。硫在自然界中以遊離態和化合態存在。
單質硫是一種淡黃色的晶體,俗稱硫磺。它的密度約為水的二倍。硫很脆,不溶於水,微溶於酒精,易溶於二硫化碳。硫的熔點是1128℃,沸點是4446℃。把硫的蒸汽急劇冷卻,不經液化直接凝成粉末狀固體,這種粉末狀固體叫作硫華。硫的用途很廣。硫主要用於製硫酸、橡膠,也是製造火藥、焰火、火柴等的原料。醫藥上用硫配製硫磺軟膏,在農業上用作殺蟲劑、殺菌劑或配製石灰硫磺合劑等。
硫酸
化學式是H2SO4。純硫酸是無色油狀液體,在室溫下密度是1841g/cm3,983%的硫酸的沸點是338℃,它是一種難揮發的酸,有強腐蝕性。濃硫酸很容易跟水結合生成水合物,並放出大量的熱,具有強吸水性。其常用作氣體的幹燥劑。由於濃硫酸溶於水時放出大量熱,使水立即沸騰,會使硫酸液滴四處飛濺而導致事故發生。因此,在稀釋硫酸時,一定要把濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水中,並不斷攪動,使產生的熱量擴散。濃硫酸能從含碳、氫、氧的有機物中,把氫和氧按照水的組成比提取出來,使有機物碳化。因而濃硫酸可用作某些化學反應的脫水劑。濃硫酸是強氧化劑,使許多金屬氧化而生成硫酸鹽。硫酸是重要的化工產品之一,在工業上和實驗室裏具有十分廣泛的用途,大量用於生產化肥和各種硫酸鹽。
元素
具有相同核電荷數(即質子數)的同一類原子叫作元素。也就是說,同種元素的原子數相同。但是元素的中子數不一定相同。人們把質子數相同而中子數不同的同種元素的原子互稱為同位素。如氫的同位素有氕和氘。
元素周期表
元素的性質隨著元素原子序數的遞增而呈周期性的變化。這個規律叫作元素周期律。根據元素周期律,把現在已知的109種元素中電子層數相同的各種元素,按原子序數遞增的順序從左到右排成橫行,再把不同橫行中最外層的電子數相同的元素按電子層數遞增的順序由上而下排成縱行。這樣得到一個表,叫作元素周期表。元素周期表反映了元素之間相互聯係的規律及其與原子結構的關係。
氮族元素
氮族元素包括氮、磷、砷、銻、鉍。氮族元素隨著原子核外電子層數增加,獲得電子的趨勢逐漸減弱,失去電子的趨勢逐漸增強,它們的非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強。氮和磷都是最重要和最有用的非金屬元素,砷雖然是非金屬元素,但已表現出一些金屬性,而銻、鉍已出現比較明顯的金屬性。
氨
氨的分子式為NH3。氨是無色具有刺激性氣味的氣體,比空氣輕。氨很容易液化,在常壓下冷卻到-3335℃或在常溫下加壓到7—8個大氣壓,氣態氨就凝結為無色液體。液態氨氣化時要吸收大量的熱,而使它周圍的溫度降低,因此,液態氨常用作致冷劑。氨極易溶於水而得到氨水。氨是一種重要的化工產品,大量的氨用於製造氮肥、硝酸和純堿等。氨也是合成纖維、塑料、尿素、染料等的重要原料。在農業上,氨水是液態肥料。
氮氣
其化學式為N2。氮氣占大氣總體積的78%,是含量極其豐富的物質。氮氣是一種無色、無味的氣體,比空氣稍輕,它在1個大氣壓、-1958℃時變成無色液體。氮氣微溶於水,不助燃,也不能供呼吸。在通常情況下,氮氣的性質很不活潑,很難跟其他物質發生化學反應。但在高溫下,就能跟某些金屬、氫、氧等物質發生化學反應。
氮氣在工業上主要用作合成氨的原料,合成氨又可以製成各種氮肥和硝酸等。糧食、水果如處於低氧高氮的環境中,能使害蟲窒息而死,同時能使植物種子處於休眠狀態,不易變質,可利用氮氣保存糧食、水果等農副產品。
硝酸
化學式為HNO3。純硝酸是無色、易揮發、有刺激性氣味的液體,密度為15027g/cm3,沸點是83℃。它能以任意比溶解於水。常用的硝酸的濃度大約是65%,濃度為98%以上的濃硝酸在空氣中能“發煙”,叫作發煙硝酸,所謂煙是硝酸蒸汽與水蒸氣生成的微小硝酸溶液。
濃硝酸和濃鹽酸的混合物(摩爾比1∶3)叫作王水,它的氧化能力極強,能使一些最不活潑的金屬,如金、鉑等溶解。硝酸是重要的化工原料,是用來製造炸藥、染料、塑料、農藥、硝酸鹽和許多其他化學產品的重要原料。
磷
磷的元素符號為P,其有多種同素異形體,其中最重要的是白磷(又稱黃磷)和紅磷。
白磷是一種蠟狀固體,有劇毒,不溶於水,能溶於二硫化碳。把白磷隔絕空氣加熱到260℃,就會變成紅磷。紅磷是暗紅色粉末狀固體,無毒,不溶於水,也不溶於二硫化碳,紅磷加熱到416℃時就升華,它的蒸汽冷卻後就變成白磷。白磷比紅磷活潑。白磷的著火點是40℃,紅磷的著火點是240℃。由於白磷易於著火,所以必須把它貯存在密閉容器裏,少量白磷可保存在水裏。
磷對於維持生物體正常的生活機能有重要的作用。白磷可用於製造純度高的磷酸;紅磷除用於製農藥外,主要用於製造火柴。此外,在軍事上還用磷製造煙幕彈和燃燒彈。
磷酸
化學式為H3PO4。磷酸是無色透明的吸濕性晶體,熔點為4235℃,它能與水以任何比例混合。通常用的磷酸是一種無色黏稠的濃溶液,含85%左右的磷酸。磷酸無毒,而偏磷酸(分子式為HPO3)有劇毒。磷酸有腐蝕性,可腐蝕石英。其用於製磷酸鹽、複合肥料、染料、合成洗滌劑、醫藥。還用於金屬酸洗及防鏽。工業上用磷灰石跟硫酸反應製取磷酸。
碳族元素
其包括碳、矽、鍺、錫、鉛五種元素。碳是非金屬元素,矽雖然外貌像金屬,但在化學反應中主要是顯非金屬性,通常認為是非金屬,鍺的金屬性比非金屬性強,錫和鉛都是金屬元素。
碳
元素符號為C。碳的化合物特別多,在自然界分布很廣,石墨、煤、石油、天然氣、石灰石、動植物體中都含有碳元素。地殼中碳占總質量的0032%。碳有三種同素異形體:金剛石、石墨和無定形碳(如木炭、焦炭等,由石墨微晶體構成)。碳的物理性質和化學活動性跟其晶體結構有密切關係。金剛石為典型原子晶體,不導電,硬度最大,密度351克/厘米3,熔點3550℃;石墨質軟,灰黑色,密度為225克/厘米3,熔點為3652℃,有良好的傳熱和導電性。碳的化學性質穩定,常溫下不跟空氣中的氧氣反應,不溶於水。在高溫下,碳燃燒生成一氧化碳或二氧化碳。紅熱的碳跟水蒸氣反應生成水煤氣。高溫時碳有強的還原性。