书城童书奇妙的发明(科学知识大课堂)
6369300000016

第16章 化学大发明(4)

近代化学元素的概念确定后,紧接着古代人们使用和发现的那些物质归属于哪类化学元素被确定下来。它们在欧洲各国各有各的名称,例如铁,英文称iron,德文称eisen,法文称fer,俄文称железо等,各不统一。在科学实验兴起之后,最初实验研究中新发现的一些元素,例如氧,有人称它为脱燃素空气,有人称它为火空气,等等,各不相同。

拉瓦锡首先给氧和氢分别命名为oxygène(英文oxygen)和hydrogène(英文hydrogen),表明这两种元素的化学特征。“oxy”、“hydro”、“gène”都来自希腊文,分别表示“酸”、“水”、“产生”。“oxygène”就表示“产生酸的”。因为拉瓦锡认为氧是酸的原质,酸由氧产生,“hydrogène”就表示“产生水的”,因为他认为水由氢产生。

到1790年,法国化学教授夏普塔尔提出将拉瓦锡给氮所定的名称azote改为nitrogène(nitrogen),表示“硝石产生的”。使氧、氮、氢3种气体元素的命名都具有相同的词尾“-gène”(-gen)。

贝齐里乌斯在创立化学元素的命名中起了重要作用。他在1811年提出将当时欧洲各国的化学元素的不同命名拉丁语化。拉丁语是欧洲的古典语言,曾广泛通用于欧洲。贝齐里乌斯直接采用了拉丁语中的ferrum、argentum、aurum、plumbum等分别定为铁、银、金、铅,把拉丁语中的carbō(碳、炭)转变成carbonium,氧、氮、氢转变成oxygenium、nitrogenium、hydrogenium,从拉丁语中相关的词创立stannum(锡)、sulphur(硫)等,使每一种化学元素的命名中都具有“-um”或“-ium”词尾(少数例外),使化学元素的命名从形式上统一,被欧洲各国采用。直到今天,不断新发现的化学元素也按此方式命名,在英文、法文和德文等国文字中完全相同。

贝齐里乌斯还采用以每种化学元素拉丁语名称开头的字母作为此元素的化学元素符号,例如铁就是Fe,不是来自英文iron(铁),金和银的元素符号是Au和Ag,也都来自拉丁语,而不是来自gold(英文“金”)、silver(英文“银”),等等。他在1813年发表的《论化学符号和应用它们表示化合量的方法》一文中写道:“化学符号要解释所写的东西而不至于把印刷的书弄得拖泥带水,就应当用字母符号,因此我将采用以每种化学元素拉丁文名称的开头字母作为化学符号。”从此,这些化学元素符号代替了炼金术士们使用的令人迷惑的图像和道尔顿的元素原子图,使化学有了它自己的文字。

到20世纪初,元素和化合物大量被发现,各位发现者给它们不同的名称,化学家们发觉必须统一,使它们的命名进一步系统化。国际间的化学机构拟定了命名原则,由于受到1914~1918年和1940~1946年两次世界大战的影响,至1957年发表了《无机化学命名法》,作为无机化合物命名的原则。

在这个《无机化学命名法》中,关于元素的命名有几条规定。如:

元素的名称在各种文字中,应当尽可能减少差别。

选用元素的不同名称时,采用流行较广的,而不以发现顺序优先。

新的金属元素名称必须加词尾-ium,少数例外没有加-i-。

所有新元素都用两个字母做符号。

一种元素的同位素采用同一名称,并加质量数,如oxygen-18(氧-18)。氢的同位素protium(氕—音撇)、deuterium(氘—音刀)、tritium(氚—音川)可以作为例外保留。

关于元素族的名称,氟、氯、溴、碘和砹通称为halogens(卤素);氧、硫、硒、碲和钋通称为chalcogens(氧族);从锂到钫称为alkalimetals(碱金属);从钙到钡称为alkaline-earthmetals(碱土金属);从氦到氡称为inert gases(惰性气体——现在称为稀有气体);从57号到71号元素合称lanthanum series(镧系元素);从89号到103号元素合称actinium series(锕系元素)等。

一种元素的质量数、原子序数、原子数目和离子的电荷可以在元素符号的上下左右四角来标明。如:

左上角指数——质量数;左下角指数——原子序数;右下角指数——原子数目;右上角指数——离子电荷。

离子电荷最好用An+,而不用A+n。

例如,3216S2+2表示带两个正电荷的电离分子,含有两个硫原子,每个硫原子的原子序数为16,质量数为32。

把创造众多化学元素名称的来源揭示一下,不仅十分有趣而且包含着多方面的知识,更能帮助我们了解它们名称的来龙去脉。

化学元素的命名来自星宿、神话、人名、地名、矿物名以及表示元素或单质的性能等,现分述如下。(按原子序数、拉丁名称、元素符号、中文名称、读音、同音字例的顺序列述)来自星宿名的有:

2,helium,He,氦,hài,亥,来自希腊文太阳(helios)。

34,selenium,Se,硒,xī,西,希腊文月亮(selēnē)。

46,palladium,Pd,钯,bǎ,把,智神星(pallas)。

52,tellurium,Te,碲,dì,帝,拉丁文地球(tellus)58,cerium,Ce,铈,shì,市,小行星谷神星(ceres),它的轨道在火星和土星的中间。

92,uranium,U,铀,yóu,邮,天王星(uranus)。

93,neptunium,Np,镎,ná,拿,海王星(neptune)。在太阳系中海王星处在天王星之外,正如93号元素镎处在92号元素铀后面。

94,plutonium,Pu,钚,bù,不,冥王星(pluto)。在太阳系中冥王星处在海王星之外,正如94号元素钚处在93号元素镎的后面。

来自神话的有:

22,titanium,Ti,钛,tài,太,希腊神话中大地的第一代儿子们泰坦族(titans)。

23,vanadium,V,钒,fán,凡,北欧神话中美丽的女神凡娜迪亚(Vanadia)。

41,niobium,Nb,铌,ní,尼,泰坦族的女儿尼奥比(Niobe)。

61,promethium,Pm,钷,pǒ,颇,希腊神话中从天上偷火送给人间的神普罗米修斯(Prometheus),因触怒主神宙斯(Zeus),被锁在高加索山崖遭受神鹰折磨。

73,tantalum,Ta,钽,tǎn,坦,希腊神话中主神宙斯的儿子、英雄旦塔勒斯(Tantalus),因泄露天机被罚永世站在有果树的水中,水深及下巴,口渴想喝水时水即减退,腹饥想吃果子时树枝即升高。钽的发现人认为钽能抵抗多种酸的侵蚀,具有英雄的特征,因此用希腊神话中的英雄命名它。

90,thorium,Th,钍,tǔ,土,北欧神话中的雷神(Thor)。

用人名命名的化学元素多是纪念在科学中有发明创造的一些科学家。其中有:

62,samarium,Sm,钐,shān,衫,俄罗斯矿物学家、工程师杉马尔斯基(B.E.Самарский),首先发现含钐的矿石。

64,gadolinium,Gd,钆,ɡá,轧,芬兰化学家加多林(J.Gadolin,1760~1852),发现含有多种稀土元素的矿石。

96,curium,Cm,锔,jú,局,法国物理学家居里(P.Curie,1859~1906)和他的夫人(M.S.Curie,1867~1934),共同发现镭和钋两种放射性元素。

99,einstenium,Es,钅哀,āi,哀,美籍德国物理学家爱因斯坦(A.Einstein,1879~1955)提出关于物质运动与时间空间关系的相对论。

100,fermium,Fm,镄,fèi,费,意大利物理学家费米(E.Fermi,1901~1954),用中子辐照方法制备人工放射性元素。

101,mendelevium,Md,钔,mén,门,俄罗斯化学家门捷列夫。

102,nobelium,No,锘,nuò,诺,瑞典化学发明家诺贝尔。

103,lawrencium,Lw,铹,láo,劳,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence,1901~1958)发明粒子旋加速器,为人造化学元素创造工具。

104,rutherfordium,Rf,钅卢,lú,卢,新西兰出生的英国物理学家卢瑟福。

106,seaborgium,Sg,钅喜,xǐ,喜,美国核化学家西博格(G.T.Seaborg,1912~1999),人工制得92号至102号多种化学元素。

107,bohrium,Bh,钅波,bō,波,丹麦物理学家玻尔。

109,meitnerium,Mt,钅麦,mài,麦,奥地利出生的瑞典物理学家梅特纳(女)(L.Meitner,1878~1968)与德国物理学家哈恩(O.Hahn,1879~1968)共同发现91号化学元素镤(Pa)。

用地名命名化学元素多是发现人纪念他(她)的出生地,或祖国,或发现地方。其中有:

12,magnesium,Mg,镁,měi,美,希腊城市美格里西亚(Magnesia),在这里发现含镁矿石。

21,scandium,Sc,钪,kànɡ,亢,北欧斯堪的纳维亚(Scandinavian)半岛。

29,cuprum,Cu,铜,tónɡ,同,地中海中塞浦路斯(Cyprus)岛,古代产铜地。

31,gallium,Ga,镓,jiā,家,发现人纪念他的祖国——法国古代被罗马帝国占领时的名称Gallia(高卢)。

32,germanium,Ge,锗,zhě,者,发现人纪念他的祖国Germany(德国)。

38,strontium,Sr,锶,sī,思,英国苏格兰的一个村庄思特朗提安(Strontian),从这里采得的矿石中发现元素锶。

39,yttrium,Y,钇,yǐ,乙,Ytterby(瑞典首都斯德哥尔摩附近的一个小镇,在这个小镇上发现一块黑色矿物,从这个矿石中发现钇、钅忒、铒等元素)。

44,ruthenium,Ru,钌,liǎo,了,被俄罗斯化学教授奥桑(Г.В.Озанн)在1828年发现,纪念他的祖国Russia。

63,europium,Eu,铕,yǒu,有,Europe(欧洲)。

65,terbium,Tb,钅忒,tè,忒,Ytterby。

67,holmium,Ho,钬,huó,火,Holmia(瑞典首都斯德哥尔摩的古名)。

68,erbium,Er,铒,ěr,耳,Ytterby。

69,thulium,Tm,铥,diū,丢,Thule(斯堪的纳维亚半岛的古名)。

70,ytterbium,Yb,镱,yì,意,Ytterby。

71,lutetium,Lu,镥,lǔ,鲁,Lutetia(法国首都巴黎的古名)。

72,hafnium,Hf,铪,hā,哈,Hafnia(丹麦首都哥本哈根的古代名称)。

75,rhenium,Re,铼,lái,来,流过欧洲的莱茵(Rhine)河。

84,polonium,Po,钋,pō,泼,波兰(Poland)。

87,francium,Fr,钫,fānɡ,方,法国(France)。

95,americium,Am,镅,méi,眉,美洲(America)。

97,berkelium,Bk,锫,péi,陪,美国加利福尼亚(California)大学分校所在地伯克利(Berkely)城。

98,californium,Cf,锎,kāi,开,美国西部濒临太平洋的州加利福尼亚。

105,dubnium,Db,钅杜,dù,杜,苏联的杜布纳[Дубна(英文Dubna)]研究所,这个研究所在进行人工合成元素的实验中作出了贡献。

108,hassium,Hs,钅黑,hēi,黑,德国核研究所所在地,黑森(Hessen)州。

来自矿石名的有:

4,beryllium,Be,铍,pí,皮,beryl(含铍矿石绿柱石)。

5,borium,B,硼,pénɡ,朋,borax(含硼砂的硼矿石)。

11,natrium,Na,钠,nà,纳,natrolite(含钠矿石)。

13,aluminium,Al,铝,lǚ,吕,alum(含铝矿石明矾)。

14,silicium,Si,硅,ɡuī,归,拉丁文silex(含硅矿石水晶)。

19,kalium,K,钾,jiǎ,甲,kali(从海草灰获得的物质)。

20,calcium,Ca,钙,ɡài,丐,calx(矿渣),表明钙来自生石灰(氧化钙),而生石灰是煅烧石灰石的矿渣。

25,manganum,Mn,锰,měnɡ,猛,magnes(含锰矿石)。

27,cobaltum,Co,钴,ɡǔ,古,希腊文kobalos(流氓),欧洲矿工们最初发现含钴矿物,认为它无用而对人有害。

28,niccolum,Ni,镍,niè,臬,19世纪德国采矿工人们发现含镍矿石,称它为骗人的铜[kupfer(铜),nickel(骗子)]。

30,zincum,Zn,锌,xīn,辛,来自德文zink,是德国人首先发现锌矿。

33,arsenium,As,砷,shēn,申,希腊文arseniken(砷的硫化物,雄黄)。

40,zirconium,Zr,锆,ɡào,告,zircon(含锆矿石,锆石)。

42,molybdenum,Mo,钼,mù,目,希腊文molybdaina(含硫化钼的矿石)。

48,cadmium,Cd,镉,ɡé,革,calamine(含锌、镉的矿石,菱锌矿)。

51,stibium,Sb,锑,tī,梯,stibnite(含锑矿石,辉锑矿)。

56,barium,Ba,钡,bèi,贝,baryta(含钡矿石)。

74,wolfram,W,钨,wū,乌,wolframite(钨锰铁矿)。

表明元素或单质特征的有:

3,lithium,Li,锂,lǐ,里,希腊文lithos(石头),发现者认为钾、钠是从植物体中发现的,而锂是从矿石中发现的,事实上动、植物体中均含有锂。

9,fluorum,F,氟,fú,弗,拉丁文fluo(流动),因含氟矿石——萤石(氟化钙CaF2)被用作熔剂,降低矿石熔点。

10,neonum,Ne,氖,nǎi,乃,希腊文neos(新的),它是在氦、氩、氪发现后发现的一种“新的”稀有气体。

15,phosphorum,P,磷,lín,林,希腊文phōs(光),pherō(携带),磷在空气中放置时氧化发光。

17,chlorum,Cl,氯,lǜ,绿,希腊文chlōros(黄绿色)。

18,argonium,Ar,氩,yà,亚,希腊文α(不),ergen(工作),表明氩不与其他元素化合。

24,chromium,Cr,铬,ɡè,各,希腊文chrōma(颜色),因铬能形成不同颜色的化合物。

35,bromium,Br,溴,xiù,秀,希腊文brōmos(恶臭),因溴具有刺激性臭味。

36,kryptonum,Kr,氪,kè,克,希腊文kryptos(隐藏),表明它难以发现。

37,rubidium,Rb,铷,rú,如,拉丁文rubidus(深红色),铷具有深红色的光谱线。

43,technetium,Tc,锝,dé,得,希腊文technētos(技术),锝是第一个人工制得的化学元素。

45,rhodium,Rh,铑,lǎo,老,希腊文rhodon(玫瑰),铑的盐形成玫瑰色溶液。

49,indium,In,铟,yīn,因,indigo(蓝色染料靛蓝),铟具有蓝色的光谱线。

53,iodium,I,碘,diǎn,典,希腊文iōdēs(紫色),碘的蒸气紫色。

54,xenonum,Xe,氙,xiān,仙,希腊文xenos(奇异)。