氟(F)

    在化学元素发现史上,持续时间最长、参加的化学家人数最多、危险最大的,莫过于单质氟的制取了。氟是卤族中的第一个元素,但它发现得最晚。从1771年瑞典化学家舍勒制得氢氟酸到1886年法国化学家莫瓦桑(Moissan H.,1852~1907)分离出单质氟共经历了100多年时间。在此期间,不少科学家不屈不挠地辛勤地工作,戴维、盖·吕萨克、诺克斯兄弟等很多人为制取单质氟而中毒,鲁耶特、尼克雷因中毒太深而献出了自己的生命。这可以称得上是化学发展史中一段悲壮的历程。当时,年轻的莫瓦桑看到制备单质氟这个研究课题难倒了那么多的化学家,他不但没有气馁,反而下决心要攻克这一难关。莫瓦桑总结了前人的经验教训,他认为,氟这种气体太活泼了,活泼到无法分离的程度。电解出的氟只要碰到一种物质就能与其化合,强烈地腐蚀各种电极材料。如果采用低温电解的方法,那么可能是解决这个问题的一个途径。经过百折不挠的多次实验,1886年6月26日,莫瓦桑终于在低温下用电解氟氢化钾与无水氟化氢混合物的方法制得了游离态的氟。氟这种最活泼的非金属终于被人类征服了,许多年来化学家们梦寐以求的理想终于实现了。莫瓦桑为人类解决了一个大难题。真可谓有志者事竟成!
    在此之后,莫瓦桑制备出许多新的氟化物,其中最引人注目的是四氟代甲烷CF4,其沸点只有258K。他的这项工作,使他成为20世纪合成一系列作为高效制冷剂的氟碳化合物(氟利昂)的先驱。莫瓦桑一生主要从事实验工作。他一生获得过许多荣誉,其中包括是当时几乎所有著名的科学院和化学会的成员,但他却一直保持谦虚的态度。
    由于氟最早是从萤石中制取氟化氢而得到的,所以氟被命名为“Fluorine”,表示它来自萤石。中文按其译音定名为氟,元素符号为F。

 

氯(Cl)

    早在1774年,瑞典化学家舍勒(Scheele K.W.,1742~1786)在从事软锰矿的研究时发现:软锰矿与盐酸混合后加热就会生成一种令人窒息的黄绿色气体。这种气体微溶于水,使水显酸性,能漂白有色花朵和绿叶,还能和各种金属发生反应。当时,大化学家拉瓦锡认为氧是酸性的起源,一切酸中都含有氧。舍勒及许多化学家都坚信拉瓦锡的观点,认为这种黄绿色的气体是一种化合物,是由氧和另外一种未知的基所组成的,所以舍勒称它为“氧化盐酸”。但英国化学家戴维(Davy S.H.,1778~1829)却持有不同的观点,他想尽了一切办法也不能从氧化盐酸中把氧夺取出来,他怀疑氧化盐酸中根本就没有氧存在。1810年,戴维以无可辩驳的事实证明了所谓的氧化盐酸不是一种化合物,而是一种化学元素的单质。他将这种元素命名为“Chlorine”。它的希腊文原意是“绿色”,中文译名为氯,元素符号为Cl。



溴(Br)

    1824年,年轻的法国化学家巴拉尔(Balard A.J.,1802~1876)用氯气处理提取食盐后的盐水母液时发现了溴。当时巴拉尔得到一种从未见到过的棕黄色溶液。他用乙醇和苛性钾与这种棕黄色溶液一起充分振荡(其中的溴已变成溴化钾),再往其中加入浓硫酸和二氧化锰,将此混合物蒸馏,产生一种红棕色的气体。它被冷凝后成为一种棕红色的液体。经过多次实验,巴拉尔断定这是一种在室温下呈液态的元素单质,他把这种元素定名为Muride。
    法国科学院于1826年8月14日审查了巴拉尔的新发现,由孚克劳(Fourcroy A.F.,1755~1809)、泰纳(Thenard L.T.,1777~1857)和盖·吕萨克(Gay Lussac J.L.,1778~1850)共同审查。这三位有名的化学家不赞成使用Muride这个名称,把它改称为“Bromine”,这个词的含义是恶臭。因为溴是一种有刺鼻臭味儿的液体。它的中文译名为溴,表示臭的水。

 

碘(I)

    法国人库瓦特(Courtois B.,1777~1838)在1811年用浓硫酸处理海藻灰母液时制得了单质碘。
    库瓦特出生于法国的第戎,他的父亲是一家硝石工厂的厂主,并在第戎学院任教,还常常做一些精彩的化学演讲。库瓦特一面在硝石厂工作,一面在第戎学院学习,与化学结下了不解之缘。在第戎附近的诺曼底海岸有许多浅滩,海生植物受潮水冲击漂浮到浅滩上,在退潮时,库瓦特就去那里采集黑角莱、昆布和其他藻类植物。他把它们烧成灰,用水浸取就得到一种溶液,蒸发那些溶液就可以得到NaCl、KCl和硫酸盐等。1811年的一天,库瓦特用浓硫酸驱除一些硫的化合物时,奇迹出现了:一加入硫酸,就有紫色的蒸气组成美丽的云朵冉冉上升,并伴有类似氯气的气味。这些蒸气在冷的物体上凝结后并不生成液体,而是成为一种暗黑色的有光泽的晶体。库瓦特猜想这种物质可能是一种新元素。
    由于库瓦特的实验室中缺乏必要的仪器和药品,加上他的经济不富裕,所以他无法证实这种新物质是一种新元素。于是他只好请化学家德索尔姆和克雷门继续这一研究,并允许他们向科学界宣布这种新元素的发现经过。1813年,戴维用直流电将碳丝烧成红热,使它与这种新物质的结晶接触并不能把它分解,从而证明了这种新物质是一种新元素单质。这种新元素被命名为“ Iodine”,希腊文原意是“紫色”,中文译名为碘,元素符号为I。

 

砹(At)

    1940年,美国人科尔森(Corson D.R.)和麦肯齐(Mackenzie K.R.)在加利福尼亚大学用回旋加速器的a粒子轰击209Bi而制得质量数为211的85号元素的同位素-砹。砹在自然界里只发现有少量存在,它多是天然放射性元素的蜕变产物,因此它是一个很不稳定的元素。砹的名称Austatine源自希腊文astatos,系“不稳定”的意思。中文音译为砹,元素符号为At。