元素周期表

      我们知道，这个世界上的所有物质都是由小到我们不能看见的原子组成的，而这些原子的宏观叫法就是各种元素。可既然我们化学的目标是将一切都解释清楚，满足以此显然是不够的：因为虽然我们找到了万物的本源，但这些本源又好像是杂乱无章，没有任何关联。那么，我们到底能否在人类已知的110多种元素又或者说原子当中，找到什么规律规则，并且将其以这种形式表示出来呢？换用科学界的说法，也就是制作一个能够包含所有元素，并且彰显元素之间规律的元素周期表呢？让我们开始探索。

      首先，先回顾一下我们已知的有关原子的信息，其实无非是一内一外两种：原子核内部由带正电的质子和不带电的中子组成（除了氢原子本身就是质子）原子核外部的核外电子分层排布，同时核外电子的总数等于质子的总数。

      能否依次在两者当中找到规律呢？ 

      当然是可以的，在所有元素的质子数的区别当中，我们能够很明显的发现这个世界上所有的元素都由质子组成，而由于每个元素所含有的质子不同，如果将每个元素体内含有质子的数目排列起来，俨然就已经是一个完整并且合理的元素周期表。

      然而，这样真的能解决问题吗？并不能，因为通过质子的组成虽然是一个很明显的规律，但却并没有循环性，这也就意味着如果我们按照这种规律画出元素周期表的话那么这个元素周期表就是一条长龙，实在是太不方便。

      既然如此，那就继续看一下和外电子的排布规律。其实同样也是非常明显的，因为所有原子的核外电子都符合层数中原子数目不超过2n的平方，同时最外层的电子数、次外层和次次外层的电子数分别不超过8和18以及32的性质，这一性质在搭配因为不同元素的质子数的变化而改变的核外电子数，同样能够像质子排序法一样排出很多元素，可区别在于，由于核外电子的最外层电子数不能超过8，次外层不能超过18，当最外层的电子数和次外层的电子数分别达到这两个数目时，电子的层数就必须再进一位，也就由此形成了循环。有了循环，如果我们将电子的层数作为纵轴，在同一电子层数电子的数目作为横轴，作为一个表格的基础就产生了。

        根据这条规律，我们可以画出以上的图例，其中，每一行代表一层电子，因为其来源来自外层电子超过8而进位的循环，科学界中，将其命名为循环。每一列则代表着外层电子的数目，在这一列中的每一个外层电子的数目都是相同的，科学界中将其命名为族，我们制作出来一个完整的元素周期表。（当然，还要在这个元素周期表上标上不同元素所对应的字母，这个元素的质子数量以及其相对原子质量。以达成普遍的国际化）

      现在我们已然制作出元素周期表，但它到底有什么用？难道仅仅是人为的数字上的规律吗？其实不然，因为如果我们把现实中的元素对应进这个表格当中，就会发现一条更为神奇的特点：这些元素在同一循环当中总是显示金属，后是非金属最后再是稀有气体。而在同一族中元素的性质则都相似。毫无疑问，这彰显了元素周期表的自然性质以人为创造的高度统一。

      不过你以为这就完了？甚至还有更加传奇的呢：当元素周期表被门捷列夫创造的时，人类还只发现了几十种元素，但就是根据这个小小的表格，门捷列夫直接推测出来不同的元素之间还应该有什么元素，就像一个开中立派的大师那样为后世科学家的寻找提供了探索方向。最终，所有预言都一一印证了。

      所以，元素周期表，真的是化学魅力的一个非常直观的表现，真正实现了让人通过一个简单的归纳总结，就能够用更加整体化数学化逻辑化的过程去加深的理解这个世界。像一个灯塔那般照亮了人类在微观层面的一片漆黑。