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誒喲喂,原來周期表裡化學元素名稱和朱元璋有關係……

原標題:誒喲喂,原來周期表裡化學元素名稱和朱元璋有關係……


1 機智的翻譯家


苯酚(phenol)是一種有機物,結構如圖。



它具有一定的酸性,所以在英語中有一個別名,叫carbolicacid,意思是「碳的酸」。在翻譯這個詞兒的時候,人們發現中文「碳酸」已經被真正的碳酸(carbonicacid, H2CO3)用掉了,於是把「碳」字拆開,於是苯酚有了一個中文別名:「石炭酸」。

還有一個類似的,硫酸是硫(sulfur)元素最常見的含氧酸,化學式為H2SO4,英文sulfuricacid。而另外有一類酸叫sulfonicacid,它們也是含硫的,中文採用「硫磺」的「磺」字,翻譯為「磺酸」


2 朱元璋與化學元素


在中國,很多化學物質的命名要感謝朱元璋。


朱元璋給後代規定了一套獨特的命名方式:其中一條就是,最後一個字必須以釒木氵(水)火土之一為偏旁。



開始起名還比較容易。後來字用完了,就只能硬造,於是就有了,朱公錫、朱慎鐳、朱同鉻、朱同鈮、朱鎔基(?)........朱孟烷、朱悅烯、朱顒炔、朱厚烴........朱安汞。



這些字後來都進了化學書,巧妙的解決了化學名稱漢化的問題。


3 諷喻


當偉大的物理學家泡利的妻子離他而去,嫁了個化學家的時候,他吃驚得無法置信,對一位朋友說:「要是她嫁了個鬥牛士,我倒還能理解,可是,嫁了個化學家。」

我想盧瑟福是能理解這種心情的,他曾經說過:「科學,要麼是物理學,要麼就是集郵。」結果,盧瑟福獲得了諾貝爾化學獎。


4 巧合


在稀溶液中,酸跟鹼發生中和反應生成1 mol液態水的中和熱為57.3 kJ·mol-1,而1弧度對應的角度也是這個數。


5 多麼痛的領悟


去別人實驗室,你可以不帶口罩,不穿實驗服,甚至不帶手套,但一定記得要把外套拉好扣好。衣服下擺颳倒的東西可能是別人一個月的工作量。


6 初中、高中和實際


最強的酸


初中:硫酸、鹽酸比碳酸強,其餘不分。有些學校分強酸(硫酸、鹽酸、硝酸)、中強酸(磷酸)、弱酸(碳酸)


高中:課本上是高氯酸(HClO4),競賽可能會提到氟銻酸(HSbF6)


實際:不同理論下定義不同(常見的有:阿倫尼烏斯酸鹼理論——酸鹼電離理論、布朗斯特-勞里酸鹼理論——酸鹼質子理論、路易斯酸鹼理論——酸鹼電子理論、酸鹼溶劑理論、軟硬酸鹼理論……)。

氫氧化鈉與氯化鋁反應產物


初中:氫氧化鋁(Al(OH)3)和氯化鈉。(課外練習題可能會出現生成偏鋁酸鈉(NaAlO2)和氯化鈉)


高中:偏鋁酸鈉(NaAlO2)和氯化鈉;不過最近的課本也有一部分革新為四羥基合鋁酸鈉Na[Al(OH)4]


實際:四羥基合鋁酸鈉Na[Al(OH)4](或稱鋁酸鈉)脫水後就是偏鋁酸鈉,所以兩種寫法都可以,但是大學裡面較多使用四羥基合鋁酸鈉(或稱鋁酸鈉),以及氯化鈉。


鉀鈉沉澱


初中:全溶。


高中:課本上全溶;競賽可能會涉及到高氯酸鉀微溶,在濃度高時為沉澱。還有碳酸氫鈉在一定條件下也是沉澱,參考侯氏制鹼法


實際:醋酸鈾醯鋅鈉、四苯硼酸鉀、鉍酸鈉、鉍酸鉀、六亞硝酸合鈷(Ⅲ)酸鉀鈉,Na[Sb(OH)6)]六羥基合銻(Ⅴ)酸鈉,Na2Ti3O7三鈦酸鈉,白色沉澱等。


氧的價態


初中:0價、-2價。(H2O2在製取氧氣中提到,課外練習題可能會出現計算氧的化合價)

高中:0價、-1價、-2價。其中-1價的對應H2O2、Na2O2等。


實際:存在多種為正價的氧化物.比如OF2中為+2價,O3F2中為+2/3價,O2F2中為+1價,O2PtF6為+1/2價。


合金是不是純凈物


初中:合金是混合物。


高中:同初中。


實際:合金分為金屬化合物,金屬固溶體,金屬間隙化合物,其中金屬化合物中金屬和金屬之間用共價鍵(金屬鍵)結合,為純凈物。


氧化鋁與酸鹼的反應


初中:氧化鋁和酸發生複分解反應(非中和反應),和鹼不反應。(課外練習題可能會提到是兩性氧化物)


高中:氧化鋁是兩性氧化物,能溶於酸鹼。


實際:氧化鋁能否溶於酸鹼視乎氧化鋁晶型而定,α-Al2O3(也就是剛玉)不溶於水與酸鹼,γ-Al2O3同樣不溶於水,但γ-Al2O3能溶於酸鹼。

金屬價態


初中:正價和零價。


高中:正價和零價。


實際:存在負價(Na4Pb9、CsAu、HMn(CO)5、Mg2Pb等)和零價(Cr(CO)6、Mn2(CO)10、Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4等)。


氧化鎳與一氧化碳的反應


初中:不學。


高中:加熱生成鎳單質和二氧化碳。


實際:生成鎳單質後會進一步與一氧化碳發生配位反應生成四羰基合鎳Ni(CO)4,劇毒!


一氧化碳與鹼的反應


初中:不講

高中:一氧化碳是不成鹽氧化物,不能與鹼反應


實際:一定條件下(高溫高壓)CO可與粉末狀NaOH反應生成甲酸鈉。(因此可以將CO看作是甲酸的酸酐。)


銅與酸的反應


初中:活潑性在氫後面的銅不與鹽酸和稀硫酸反應放出氫氣,與濃硫酸反應(加熱)生成硫酸銅、水和二氧化硫。


高中:銅只與氧化性酸反應例如熱濃硫酸、硝酸等。


實際:銅與濃熱鹽酸、氫硫酸、氫溴酸反應也放出氫氣,在硫脲存在下與眾多非氧化性酸反應放出氫氣。


純硫酸是否導電


初中:不講。


高中:純酸不電離,不導電。


實際:純酸存在自偶電離( 2H2SO4 = 可逆= HSO4-+H3SO4+),但電阻太高,和純水一樣視作不導電。

分子量最小的有機物


初中:甲烷(CH4)。


高中:大部分教科書中依舊寫甲烷。奧賽課本中出現過亞甲基卡賓(:CH2),分為單線態和三線態。


實際:卡拜(CH),極不穩定。


鎂與硫酸銅溶液的反應


初中:鎂和硫酸銅反應生成硫酸鎂和銅。


高中:生成銅,硫酸鎂,氫氣。


實際:可能生成銅,硫酸鎂,氫氣,氫氧化銅,氫氧化鎂等(反應產物很複雜)


金屬與硝酸的反應


初中:不學,初中一般都迴避這個問題(學習酸的通性時不包括濃硫酸與硝酸),但應知道不生成氫氣。

高中:濃硝酸與大部分金屬反應生成NO2,稀硝酸與大部分金屬生成NO。當然在方程式配平中可出現N2O、NH4NO3這兩種產物。


實際:不管什麼濃度的硝酸與金屬反應,硝酸的還原產物都不止一種,其中包括NO2、NO、N2O、N2和NH4NO3,極稀的硝酸與金屬反應甚至會生成H2。


鈉在空氣中燃燒


初中:不學,但應知道能燃燒。


高中:生成淺黃色過氧化鈉(Na2O2)。


實際:生成物有一部分超氧化鈉(NaO2)(10%左右),這才是黃色的真正來源,而純凈的過氧化鈉應是白色的;若氧氣不足也會生成氧化鈉(Na2O)。


可以與二氧化硅反應的酸


初中:不學。


高中:氫氟酸(HF)。


實際:焦磷酸,以及許多含氟酸都可與二氧化硅反應。

HF雕刻玻璃


初中:不學。但有些題目會提到。


高中:這是正確的。


實際:只能雕刻二氧化硅玻璃,其他的不行。


氯苯的水解


初中:不學。


高中:多數材料上寫不能反應。


實際:在高溫高壓,10%NaOH,Cu催化的條件下生成苯酚鈉。


溶液顏色


初中:含Cu2+的鹽顯藍色,含Fe3+的鹽顯黃色,含Fe2+的鹽顯淺綠色。


高中:含Cu2+的鹽顯藍色,含Fe3+的鹽濃時顯棕黃色稀時顯黃色。


實際:濃的CuCl2藍顯綠色,無水高氯酸溶液中Fe3+顯紫色(在一些鐵鹽的晶體中存在未水解的水合鐵離子,為紫色),生物配合物顏色複雜。


苯酚遇溴生成白色沉澱


初中:不學。


高中:生成的白色沉澱是2,4,6-三溴苯酚。


實際:溴水過量會生成2,4,4,6-四溴-2,5-環己二烯酮,加NaHSO3或苯酚過量時生成2,4,6-三溴苯酚。


氯化鋁的分子式


初中:AlCl3


高中:AlCl3,其水合物為AlCl3·6H2O


實際:氣態氯化鋁主要呈二聚體Al2Cl6存在,固體氯化鋁以聚合巨分子存在,化學式仍寫為AlCl3。


硫酸銅與氯化鈉溶液


初中:不反應。


高中:不學,但題目中可能提到Cu2++ 4Cl-=== [CuCl4]2-這個離子方程式。


實際:氯離子和銅離子絡合,形成四氯合銅離子[CuCl4]2-


(棕黃色),又因為水中存在六水合銅離子(藍色)的緣故,從而顯綠色[黃+藍=綠],如果氯離子過量,甚至可以顯現明亮的黃色。


同樣的,氯化銅顯綠色,而硫酸銅顯藍色也是如此,氯化銅溶液中存在四氯合銅離子而顯綠色。


較純凈的四氯合銅離子二氧化硫的結構式


初中:O=S=O


高中:O=S:→O,符合八隅體結構。


實際:含有π34大π鍵,具有共振式。


磷的同素異形體和化學式


初中:磷有紅磷和白磷兩種同素異形體,其化學式均為P。


高中:磷有紅磷和白磷兩種同素異形體,紅磷的化學式為P,白磷的化學式為P4。


實際:磷存在紅磷、白磷、黑磷、紫磷等同素異形體,而每類有若干變體,如紅磷有紅磷-Ⅰ到紅磷-Ⅵ和褐磷等七中,黑磷有斜方黑磷、菱形黑磷、立方黑磷、無定形黑磷等4種。白磷的晶胞很大,每個晶胞含有56個P4分子;而紅磷也並非原子構成,而是分子構成的單質,如紅磷-V的晶胞中有84個磷原子,結構複雜。


氫氧化鐵


初中:氫氧化鐵的化學式為Fe(OH)3


高中:氫氧化鐵的化學式為Fe(OH)3


實際:整配比的Fe(OH)3是不存在的,其存在形式為氧化鐵的水合物或羥基氧化鐵。


放射性元素


初中:學習核能時講到鈾、氚。


高中:氚,是最常見的H的一种放射性同位素。鐳,由居里夫人發現的一种放射性元素。


實際:每一種元素其實都有放射性同位素,在日常生活中較容易接觸到鎇241(煙霧警報器),氚(作為夜光手錶以及β燈),釷(使用硝酸釷,用於生產汽燈紗罩)。


(拉動滾動條觀看)


7 那些年,我嘗過的溶液


HCl


稀:比較酸,感覺嘴裡滑溜溜的,典型的嘔吐物感,微辣。


濃:極度的酸,吐掉以後回味苦,然後整個嘴裡發涼,10分鐘後好轉。


H2SO4


稀:淡淡的酸味,回味感覺油膩,微熱,甜,無任何不適感。


較濃的(40%左右的):超燙,感覺喝燙稀飯了,然後微甜感和痛感並存,持續2天才退(98%的純正濃硫酸不敢喝)。


HNO3


稀:先是苦,然後整條舌頭麻了,然後痛,起了白斑,持續疼痛,3-4天後消退,同時嘴裡感覺大吸了一口汽車尾氣。


濃:不敢喝 (猜測是濃硫酸的加強版)。


NaOH


稀:基本上同濃的Na2CO3(我嘗過,鹹的),多一些辣感(對蛋白質腐蝕性強的都會有辣感 )。


濃:含在嘴裡十分的辣(可能是已經反應起來了) 然後舌頭燒壞,呈黃色,肉腐爛,1個月不能說話,口裡有赤痛感而且舌頭麻木 有辛辣感半年後出院,說話變得不準,味覺幾乎消失,嘴部留下疤痕(這東西對蛋白質的反應不是鬧著玩的……)。


CuSO4


一開始沒味道,吐出後回味淡淡的苦澀(我的確嘗過)。


BaCl2


極苦咸,大約相當於MgCl2的加強版


CCl4


這個最恐怖了,整個嘴裡感到燒塑料的味道,極濃郁,吐掉以後出現說不出的怪異甜味,直感覺全身鬆軟 (的確,聞起來還可以,嘗起來就鬱悶了)。


Na2O2


一般的咸 (Na鹽基本都這個味道)。


無水酒精


嘴裡完全沒味道,之後花露水的味道在鼻子里揮之不去。


FeCl3


涼,然後酸,與硬幣放嘴裡感覺差不多(Fe鹽都這味道)。


AgNO3


沒味道。。。


稀Br2水溶液


極其濃重味道,感覺像汽車尾氣與松節油混合的味(只能如此形容)


Hg(NO3)2


很淡的味道,有點像味精和醋混合了 。


H2O2


特辣,趕緊吐了,之後就沒什麼事情了 。


(拉動滾動條觀看)


8 名實相副


苦味酸,沒錯,就是那個威力是TNT102%的那款炸藥


知道為什麼叫苦味酸么?


因為它巨巨巨巨巨巨巨巨巨苦。


我被巨苦的哭出來過。


9 烷烯炔=完稀缺?!


羥、羧、羰、烴的字形和讀音都是官能團中元素的一半組合而成(羧有些不同,右邊是酸而不是元素,讀音也略有不同)。烷、烯、炔則是表示氫原子數的完、稀、缺。


來源:危老師

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