氢(H)

    氢的存在,早在16世纪就有人注意到了。曾经接触过氢气的也不只一人,但因当时人们把接触到的各种气体都笼统地称作“空气”,因此,氢气并没有引起人们的注意。直到1766年,英国的物理学家和化学家卡文迪什(Cavendish H,1731~1810)用六种相似的反应制出了氢气,这些反应包括锌、铁、锡分别与盐酸或稀硫酸反应。同年,他在一篇名为“人造空气的实验”的研究报告中谈到此种气体与其他气体性质不同,但由于他是燃素学说的虔诚信徒,而不认为这是一种新的气体。他认为这是金属中含有的燃素在金属溶于酸后放出,形成了这种“可燃空气”。事实上,杰出的化学家拉瓦锡(Lavoisier A.L.,1743~1794)于l785年首次明确地指出:水是氢和氧的化合物,氢是一种元素。他将“可燃空气”命名为“Hydrogen”。这里的“Hydro”是希腊文中的“水”,“gene”是“源”,“Hydrogen”就是“水之源”的意思。它的元素符号为H。中文的“氢”字是采用“轻”的偏旁,把它放进“气”里面,表示“轻气”。

 

锂(Li)

    锂元素是1817年被瑞典年轻的化学家阿尔费德森(Arfvedson J.A.,1792~1841)发现的。当时25岁的阿尔费德森在瑞典著名的化学家贝采里乌斯(Berzelius J.J.,1779~1848)的实验室工作,他在分析从攸桃岛采集的透锂长石时,发现矿石的组成成分占总量的97%,缺少3%。这使他考虑到,很可能在这种矿石中含有某种未知的新元素而没能被分析出来。在进一步分析研究后,他发觉这种矿石所形成的硫酸盐的性质与钾和钠的硫酸盐不同。于是,他利用新金属硫酸盐与钾和钠的硫酸盐在水中的溶解度不同,首先分离出这种未知新金属的硫酸盐。
    锂是自然界里被发现的第三个碱金属元素。因为锂是从矿石中被发现的,它不同于钾和钠是从植物体中发现的,而希腊文称石头为Lithos,所以贝采里乌斯把这种新金属称为Lithiurn。元素学符号为Li,中译名为锂。

 

钠(Na),钾(K)

    在19世纪初,伏特(Volta A.G.,1745~1827)发明了电池后,各国化学家纷纷利用电池分解水并获得了成功。英国化学家戴维(Davy H,1778~1829)坚持不懈地从事于利用电池分解各种物质的实验研究。他希望利用电池将苛性钾分解为氧气和一种未知的“基”,因为当时化学家们认为苛性碱也是氧化物。他先用苛性钾的饱和溶液实验,所得的结果却和电解水一样,只得到氢气和氧气。后来他改变实验方法,电解熔融的苛性钾时发现在阴极上出现了具有金属光泽的、类似水银的小球,其中一些小珠立即燃烧并发生爆炸,形成光亮的火焰,而另一些小珠不燃烧,只是表面变暗,覆盖着一层白膜。他把这种小小的金属颗粒投入水中,即起火焰,在水面急速奔跃,并发出响声。就这样,戴维在1807年10月6日发现了金属钾,几天之后,他又从电解苛性钠中获得了金属钠。戴维将钾和钠分别命名为Potassium和Sodium,因为钾是从草木灰(Potash)、钠是从天然碱—苏打(Soda)中得到的。钾和钠的元素符号为K,Na,分别来自它们的拉丁文名称Kalium和Natrium。

 

铷(Rb),铯(Cs)

    19世纪中叶,德国化学家本生(Bunsen R.W.,1811~1899)制造了一种煤气灯,后称之为本生灯,一直沿用在今天的化学实验室里。本生利用这种灯观察了各种金属盐在火焰中呈现不同颜色的现象,但是锂盐的深红色和锶盐的深红色却不能区别开来。本生的朋友、德国物理学家基尔霍夫(Kirchhoff G.R.,1824~1887)设计了一种仪器,帮助本生解决了这个问题。基尔霍夫知道,当白色的目光通过三棱镜后能够分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色,形成一个光谱,那么把有色火焰的光分解开来,就能区别它们。光谱分析比化学分析灵敏度高得多。1860年5月10日,本生和基尔霍夫用分光镜从浓缩过的丢克海姆(Drkheim)矿泉水中发现了铯。因为在铯的光谱中有两条特征的蓝色谱线,他们把它命名为Caesium(这一词来自“caesius”,古人用它代表天蓝色)。铯的元素符号为Cs。
    1861年初,本生和基尔霍夫从锂云母矿中发现了铷。因为在铷光谱中有两条深红色特征谱线,他们把它命名为Rubidium(这一词来自“rubidus”,古人用它表示最深的红色)。铷的元素符号为Rb。铯和铷的发现是光谱分析创建的成果。光谱分析的创建和电池的发明一样,开辟了化学研究的新领域,也开辟了发现新元素的新道路。

钫(Fr)

    钫是门捷列夫曾预言的“类铯”元素,它的发现经历了曲折的道路。人们用化学分析和光谱分析的方法从各种矿物里去寻找它,都没有成功。19世纪末,由于放射性现象的发现,使人们对原子有了新的认识。人们发现,放射性元素的原子核能自发分解,放射出三种射线,即α、β和γ射线,由于α和β粒子都是带一定电荷和一定质量的粒子,放射性元素的原子核放射了α或β粒子后,必然要发生核电荷数和质量的变化,由一种放射性元素的原子衰变成另一种元素的原子。
    1939年,法国女物理学家彼丽(Perey M.M.,1900~)在分离铀的衰变产物时,发现227Ac不但放射β粒子而转变为227Th,同时还有1.2%的衰变部分放射α粒子并蜕变为质量数为223、原子序数为87的新元素。她成功地分离出它,并对它进行了研究。她将这一新元素命名为Francium,元素符号为Fr,以纪念她的祖国法兰西(France)。我国将Fr音译为钫。