帕布莉卡>> 如果把胶带粘在已经清洁过的石墨上，就能够提取出一层碳，厚度跟碳原子的直径一样。这种奇特的物质就是石墨烯，碳原子排列成网状，有许多不同寻常的特性。它的硬度是钢的200倍，而且还是透明的，可以用作筛子过滤掉海水中的盐分。
>> 铋是方形的晶体，外形复杂得跟迷宫一样，像泥沼中的油闪闪发光；而镥和铥是纤维状的块体，就像是被撕开的牛肉片；铌刚被分离出来时就像是没有光泽的银，但电流通过后呈现彩虹一样的颜色。
>> 一些金属有磁性（铁、钴、镍、铽和钆），另外一些本身没有，但会加强以上五种元素的磁性（钕）。有些金属在加热到3,000℃时还会保持固态（钨），还有些金属靠手掌的温度就可以融化（镓）。金属的活性介于金和铒之间，金在单一的强酸中都不会腐蚀，铒稍稍加热就会爆炸。
>> 金属是导电的元素。当然，碳在石墨烯的状态下也可以导电，但是金属在任何状态下都会导电。
>> 电鲇是人类最早关于电的记录，比人类能够控制的电早5,000年。
>> 古希腊科学家泰勒斯早就发现，在适当的环境下用羊毛摩擦琥珀碎片可以爆发火花。但英国实验家斯蒂芬·格雷发现的才是我们认为的电流。
>> 量子理论下的稳定性意味着“物质失去能量以达到这种状态”。分子分裂后会变得更加稳定，就像纸牌叠的屋子摔成碎片时会更安全一样。
>> 质子的电荷越多，就有越多的电子被拉向核内，原子就变得越小。这意味着每一行从左到右的原子体积都在逐渐减小。因此，元素周期表左边的原子体积大而弥散，轨道长而松软。它们的电子离核较远，位置不固定。电子不太愿意留在原地，很有可能与其他原子共享电子。
>> 原子很乐于分享，所以当你用薛定谔方程描述数以百万计的金属原子时，会形成一个巨大的轨道，引发混战，物理学家称之为“电子海”。
>> 用手指触摸任意一块金属，指尖就会有电子来回移动。这些运动是随机的。如果能够让电子在同一时间往同一方向移动，就形成了电流。
>> 特氟龙是地球上隔热性最好的材料，但是如果给予大量的能量使电子跨越轨道间的间隙，它也可以导电。
>> 导电率超过100万西门子每米的物质被归为导体，而低于0.01的是绝缘体。的确，0.01和100万之间有很大范围，但这其中的物质很少。这类物质被称为半导体。
>> 物质呈固态、液态还是气态取决于粒子间的相互作用。
>> 在元素周期表中，从汞原子往右看，质子数增加，原子能够很好地结合在一起，形成固体。从汞原子往左看，轨道重叠得更好，也会形成固体。
>> 汞是一种能够导电的元素，因此它是金属。但它毫无疑问是元素周期表上导电性最差劲的金属。
>> 电子穿过一块金属时，并不是走直线的。原子核会震动，内部的轨道会干扰外部的轨道，因此电流的运动不会一帆风顺，我们把减缓电流运动的东西称为“电阻”，单位是“欧姆”。电子被推动着穿过金属，这种能量被称为“电压”（单位是“伏特”）。这些东西一起产生了电流。
>> 人体是相当不错的导体（就像一袋盐水），但复杂之处在于皮肤是绝缘体。干燥的皮肤电阻达到100,000欧姆，而湿润的皮肤把水分都吸入毛孔，电阻下降到1,000欧姆左右。
>> 心脏的工作原理是，外层肌肉每秒受到大约0.0000012安培电击，心脏收缩，把血液挤压出来，运行到身体各处。之后，心脏放松下来并重新张开，吸收更多血液。
>> 如果电流长时间地电击心脏，就会紧紧地挤压它，不会重新张开，因而不能吸收新鲜的血液。这就是为什么人能够在闪电之下幸存下来，却会死在电椅之上的原因。闪电的电流会穿过心脏，但时间很短，心脏很快就会恢复正常。如果能够维持电流，就能够给这个人安装一个人工心脏。
>> 我们通过测量一种酸释放氢核的能力来判断酸的强度。
>> 高氯酸的pKa值为-10，比浓硫酸强1,000万倍；三氟酸的pKa值是-14，比浓硫酸强1,000亿倍。然而这些远远比不上“魔酸”（真实名字），它甚至可以溶解掉蜡烛。
>> 氟锑酸是世界上最强的酸，它的pKa值是-19，是浓硫酸的1亿亿倍。
>> 液态氦是宇宙中流动性最好的液体。
>> 如果你有一杯液氦，搅拌一下，它就会一直转动。任何液体都会与容器发生相互作用，速度减慢，但液氦不会产生摩擦，因此永远不会停下。
>> 唯一能阻止液氦流动的方式是加热，液氦只要一加热就会失去流动性。
>> 大多数液体内部的吸引力足以维持稳定，不会沿着容器壁往上爬。但液氦不是这样。氦会向容器开口的一侧移动，慢慢爬出来直到把容器排空，就像是想要逃跑一样。
>> 氟是一种稀有的黄色气体，需要用钝化的钢以及防弹玻璃运输，因为氟原子会从它接触到的任何物体中剥离出电子。
>> 从第13族元素硼开始，非金属倾向于把电子维持在特定的位置，形成边缘锐利的网格。这就是晶体。
>> 硼是除了碳以外最硬的元素，常用于制造胶水和玻璃，通常与氧元素、钠元素一起，结合成硼砂晶体。硼砂晶体大多来自加利福尼亚的死亡谷，这是地球上最热的地方。
>> 硼砂晶体外表呈鬼魅般的白色，而且大多是透明的——这是金属没有的特性。由于电子海的作用，光会从金属表面反射回来，因此它看起来是不透明的。但是，非金属的电子固定在轨道上，并且有缝隙，这意味着光会穿过去，而不是反射回来。
>> 最珍贵的晶体不是硅与氧的结合，而是铝和氧。氧化铝就是刚玉，是一种白色晶体，其外观与食盐相似。但如果混合少量铬原子，就变成了红宝石。用钛或者铁原子代替铬，就得到了蓝宝石。
>> 第二珍贵的晶体钻石是由碳原子构成的四面体晶体，每个原子都与四个原子相连。同样的，杂质会改变晶体的颜色。一点点硼会使钻石变成蓝色，而一点点氮会使钻石变成黄色。改变杂质原子，改变晶体颜色。
>> 当我们从左到右扫过元素周期表的每一行，我们遇到的原子所含的质子数就越来越多。电子轨道向内吸引，因此右边的原子体积变得越来越小，也越来越贪婪。第17族元素中有氟（点燃棉花）、氯（化学武器）、溴（消毒剂）。可是到了第18族，奇怪的事情发生了，这一族中有氦、氖、氩、氪、氙、氡，它们是最不活泼的元素。它们都不情愿参与成键，因此它们最早被命名为“惰性气体”。
>> 当我们填满一个壳层时，得到的元素就是稀有气体。这些原子的所有轨道都是满的，因此没有地方容纳想要进入的电子。原子体积也很小（在最右边），这意味着它们会紧紧抓住自己的电子，不给别人。
>> 灯丝是用钨丝做的，在通电的时候会发光。钨丝发光的时候会变热，与氧气反应。为了避免这一问题，我们用氩气代替空气，由于钨丝不与氩气反应，灯泡就能够继续工作。
>> 如果把稀有气体充入玻璃管，用电流连接玻璃管两端，稀有气体的原子就会震动。电子在电流的作用下会向外推开，但很快又回到原位，这个过程就会发出特定颜色的光束。
>> 氖气发红光，氦气发橙光，氩气发蓝光，氪气发绿光，氙气发蓝绿光。氖（Neon）是最早被发现的，所以我们把这些耀眼的气体管称为霓虹灯（neon lights），就是在商店橱窗外看到的那种。
>> 衡量毒性的大小并不像你想象中那么简单。每个人新陈代谢的方式都不同。根据人体质的不同，尼古丁会转化成七种不同的化学物质，这解释了为什么有些人戒起烟来很困难。尼古丁在他们体内变成了更容易上瘾的物质。
>> 如果你对一群人下毒，有些人死掉了，有些人却活了下来，这纯粹是出于偶然。科学家使用“LD50值”来解决这个问题：一种毒物的致命剂量可以保证杀死群体中50%的生物，单位是mg/kg（杀死每一千克生物需要多少毫克毒药）， LD50值越小，毒药的毒性越强。
>> 不同的物种对食物的新陈代谢很不相同。葡糖醛酸对人体无害，可以用于烹饪酱汁，但对猫来说却是致命的。砷对人类来说是一种毒药，但加到鸡饲料中却可以增加其肌肉量。此外众所周知的是，巧克力中的可可碱能够杀死一只小狗，但它对于人类仅仅是产生自我厌恶的感觉而已。
>> 除了黑猩猩以外，生理上与人类最接近的动物是老鼠。
>> 化学物质被吸收的方式决定了它的反应过程。钬在任何情况下都是有毒的，然而铟只在吸入的时候有毒。
>> 铅的LD50值是600mg/kg，而铊的LD50值是32mg/kg，后者比前者的毒性强约20倍。砷是19世纪小说家最青睐的毒药，其LD50值是20mg/kg，而磷则接近3mg/kg。以毒性论，磷是毒性最强的元素，但如果考虑到放射性物质，磷就被甩出十万八千里了。放射性元素不仅仅会扰乱人体机能，还会释放出α粒子，使你身体的细胞分裂。由于这种额外的杀戮模式，所以钋可能是最致命的元素。
>> 二甲镉通常被认为是世界上毒性最强的化合物，千分之一克二甲镉溶解在一吨水里也能致命。但事实上，最毒毒物的王冠应该属于肉毒杆菌毒素，这是肉毒杆菌分泌的化学物质。肉毒杆菌毒素有好几个品种，名称分别是A到H，其中肉毒杆菌毒素H毒性最强，只用二十亿分之一克就能够杀死一个成年人。假设地球上有70亿人，那么只需要3.5克（一茶匙就可以把整个物种消灭掉。它会用一种非常残酷的方式杀死你，让你麻痹至死。不过你也可以把它稀释到低浓度，然后注射到前额，使肌肉麻痹，以防止产生皱纹。肉毒杆菌毒素A（不那么致命）就被用于这一目的，其商标名是Botox®。
>> 1924年，美国医学会会长查尔斯·梅奥半开玩笑地发表了一篇文章，文章显示，如果把人身体的全部元素按种类分组，总价值大约是84美分。你血液中的铁可以制造出一个家用指甲刀，而蛋白质中的碳可以生产一小袋木炭，等等。
>> 把人体写成化学方程式，它告诉我们，构成我们身体的原子与厨房中的原子没有太大区别。许多人不喜欢这个说法。有一次我在杂志上看到一篇广告，一位科学家向忧心忡忡的顾客保证，他们的冰激凌“不含4-羟基-3-甲氧基苯甲醛，只有天然香草醛”。这则广告的作者完全没有意识到，4-羟基-3-甲氧基苯甲醛就是香草醛的化学名。这就好比说“饮料中完全不含二氢化氧（H2O），只有水”。
>> 人体所有的DNA包含2,040亿个原子，全部都是碳、氢、氧、氮、磷。没有别的“材料”使人更特别。
>> 女性怀孕期间，她一直都在分解食物，用食物中的原子重组成一个婴儿。牛奶中的钙变成骨骼中的钙，土豆中的氮变成皮肤中的氮，食盐中的钠变成大脑中的钠。因此从字面意义上来讲，吃什么，我们就是什么。
>> 生物系统并不特殊，所有元素都能够在元素周期表上找到。
>> 生物学是最奇妙的化学反应。
>> “剂量决定毒性。”换句话说，一种物质有益还是有害，取决于物质的数量。
>> 苹果核中含有苦杏仁苷，人体会将其转化为氰化物，可是，你要吃18个苹果核才会生病。
>> 砷是一种著名的毒药，但微量的砷可以用于治疗白血病。砷也是撒尔佛散的核心元素，这是世界上第一种特效药，也是治疗梅毒的首要功臣。锑是一种抗菌药物，可含量太多就会杀死宿主；少量的铈可以治疗肺结核，太多了就会引发心脏病。药物之所以有推荐剂量，就是因为帕拉塞尔斯原理。对的剂量是在拯救生命，错的剂量反而有害。
>> 人类是一种微妙的反应平衡的结果。只要改变其中一项，就可能发生连锁反应，其结果是不可预料的。例如，如果你体内的碲元素太多，你就会呼吸急促；元素银会把你的皮肤变成蓝色，这在医学上被称为“银质沉着病”。硝酸甘油是炸药中使用的活性成分，但也被用于治疗心绞痛，没人知道它为什么能起作用。
>> 其他一些元素——尤其是重金属元素——是有毒的。这是因为它们与人体所需的元素相似，酶可能分辨不出来。锌是生长必需的元素，其原子大小与元素镉差不多。如果摄入了镉，身体就会用镉来制造酶。然而，镉跟体内的化学物质无法相互作用，所以当你遭受镉中毒的时候，身体就不再生长了。铅中毒是因为铅与钙大小相似。制造红细胞需要钙，所以如果人体吸收了太多铅，造血功能就会受到阻碍。汞的情况更糟。汞的大小符合大脑表层的膜，一旦进入体内，就会影响神经系统，更别提影响思维了。
>> 我们必须保持审慎。我们无法对这些现象做出合理的解释，并不意味着我们必须接受某个虚妄的东西。我们解释不了，明智的做法是承认不知道，而不是提出令我们满意的假设。
>> 每一例人体自燃的报告中，都有一个共同的细节，或许可以作为潜在的证据。报道中说，火焰总是呈蓝色，并且总是从肠道开始燃烧的。1993年，冈特·加斯曼与迪特尔·格林德曼的研究表明，人类肠道内部能够形成一种叫作磷烷（PH3）的化学物质。磷烷本身不易燃，可如果两个磷烷分子相连，就会形成二磷烷（P2H4）。二磷烷能够在氧气中自燃，也会引燃附近的其他气体。人体内的主要气体是甲烷（CH4），大多都在肠道中，燃烧时会发出蓝色的火焰。
>> 我们可以简单地把物体分为固体、液体和气体。固体不流动，液体流动但不能压缩，气体既可以流动又可以压缩。绝大多数材料适用这种定义，但也有些材料突破了这一界限，比如说沥青。
>> 元素周期表中的绝大多数元素。我们知道它们的存在，但不在意它们的用途。如果你患有肾病，就应该感谢锆，因为它在透析设备中吸收离子。如果你抽烟，这种习惯归功于铈，这是唯一能产生火花的金属，没有它打火机就毫无用处。
>> 镝是唯一一种可以从人类历史上排除的元素，去掉镝对历史没有任何改变。镝，历史元素周期表上最无聊的元素，我们向你致敬。
>> 人类已经存在了数十万年，但我们所说的“文明”是从使用金属开始的。石器时代就像是人类的婴儿期，而青铜时代和铁器时代是转折点。
>> 自然界中的大多数金属都是以氧化物的形式出现的，但氧元素和碳元素之间的键更稳定。因此，如果我们把金属氧化物（岩石）与足够多的碳混合在一起，给整体提供能量（加热），混合物最终会重新排列成二氧化碳和纯金属。这种技术就是冶炼，是除了燃烧以外最重要的化学反应。
>> 碳在元素周期表中的位置决定了它的多功能性。它位于第四列，有四个电子可以成键；同时位于该列最上面，因而体积较小，能形成紧密的化学键。
>> 其他能够形成多个化学键的元素通常体积很大，因此其化学键不牢固。在化学键的数量及稳定性方面，碳表现得最好，因此无论对于细胞还是我们的手机，碳都起到了重要的作用。
>> 锡的特殊之处并不在于它作为纯金属的功能，而是它与其他金属混合在一起的时候会改变它们，形成所谓的合金。锡很软，因此能和铜混合制成青铜。
>> 锡是元素周期表上重要的修饰元素。
>> 锡不像铁那样普遍，但有明显的优势，那就是可以防锈，以及方便提纯和使用。上至君主，下至平民，都可以使用它。军队和政客可能会更珍视黄金这样的元素，但锡是人民的元素。
>> 金属表面会吸收能量最高的紫色、蓝色和绿色，而黄色、橙色则会被反弹回来。
>> 金是可塑性最强的元素，它太柔软了，以至于28克黄金能够拉伸成一条长线，其最大长度是珠穆朗玛峰海拔高度的9倍。
>> 世界上所有黄金储备加在一起，总量只有17万吨。这只够填满三个奥运会标准大小的游泳池。
>> 铅是从矿石中提取出来的，是一种颜色暗淡的金属，它有三个重要的特性：密度高，意味着它很难折断；可塑性强，意味着它容易弯曲；耐腐蚀，意味着它能够与水接触。
>> 英文中的“水管工”（plumber）一词也是来自拉丁语中的铅（plumbum），因为管道专家就是研究铅的专家。这就是为什么plumber中的“b”不发音。
>> 研究表明铅是制造子弹的最佳金属。这不仅是因为铅容易获得且易于操作，还因为它密度足够大，从枪管里发射后能一直保持直线运动。除了铅以外，没有别的金属密度这么大，能够保持运动轨迹不变。
>> 铅既可以杀戮，也能够教育，而且是因为相同的特质。
>> 这些年都没有爆发过流行病，有两个原因：疫苗和17号元素氯。
>> 据赫尔曼·鲁特克说，1915年5月1日，有人举办了一场聚会，表彰哈伯用简单有效的方式运用了氯化学。聚会结束的几个小时后，他的妻子克拉拉（一位著名的和平主义者）带着哈伯的左轮手枪走进花园，然后开枪自杀，死在儿子的怀里。在这个故事里，氯和铅有一样的名声。但它也可以被很好地利用。
>> 氯对生物机体是致命的，因此如果处理得当，可以用来杀死饮用水源中的病原体。
>> 对于究竟是谁发明了照片和胶卷，人们还有争议。但在1876年，沃兹沃思·多尼索普最早取得了胶片相机的专利。他给特拉法加广场拍摄了几秒钟的录像，这是电影工业的开端。考虑到所使用的元素，我们称之为“银屏”。
>> 如果你有1kg铀，大多数中子都会从金属表面逃离。但如果你有47kg铀，也就是所谓的临界质量，中心的中子就不会逸出。能量积聚，裂变加倍，最终就是一场核爆炸。
>> 1945年以前，黄金主宰着全球政治；但1945年以后，铀占据了主导地位。
>> 这世界已经变了。有人欢笑，有人哭泣，而更多人选择了沉默。
>> 如果19世纪最重要的成就是工业革命和内燃机，那么20世纪就是硅革命与晶体管。
>> 晶体管对于计算机的重要性，相当于砖对于房子的重要性。每台智能手机中大约有30亿个晶体管，笔记本电脑中的晶体管数量是它的70倍。
>> 硅原子体积很大，因此本性上有点像金属。然而硅原子的形状与碳、硼等非金属有更多相似之处。这种混合特性使硅成为半导体，其晶体是晶体管的主体结构。
>> 钽在通电的时候会震动，因此它在移动电话上的重要性显而易见。世界上70%的钽矿来自刚果民主共和国，刚果的经济就是建立在采矿和出口之上的。刚果1994年到2002年的内战，是第二次世界大战以来最血腥的冲突，战争的资金就是来自出口钽。有时候，我们与元素的伦理关系相当黑暗。
>> 国际理论与应用化学联合会（IUPAC）颁布了命名新元素的严格规则。新元素必须按照如下方法命名：
1．神话人物（例如，钍thorium源自挪威的雷神托尔Thor）
2．地点（例如，铼rhenium源自莱茵河的拉丁名Rhenus）
3．元素的性质例如，溴bromine源自希腊语bromos，意思是恶臭）
4．提取出元素的矿物质（例如，钐samarium源自铌钇矿samarskite）
5．科学家（例如，roentgenium源自X射线的发现者威廉·伦琴Röntgen）
>> 科学家证明，电子是基本粒子，光子也是。光子是构成光的基本粒子。除此以外，中微子、胶子、希格斯玻色子等都是基本粒子，但质子和中子不在其中。
>> 质子不能分为两半，但可以分成三个部分。默里·盖尔曼把这些粒子称为“夸克”。可是，你依然不可以说你能把质子切成三份，因为他们分不开。夸克不能单独存在，必须三个一组成为小团体。
>> 上夸克有2/3个正电荷（+2/3），而下夸克有1/3个负电荷（-1/3）。如果两个上夸克与一个下夸克结合在一起，就形成一个正电荷，也就是质子；当一个上夸克与两个下夸克结合，电子数就清零，也就是中子。
>> 元素周期表中，有几列（族）的名字是与历史相关的。第3族到第10族是以最上面的元素命名，比如第10族被称为“镍族”。不过其他的列都是非正式的名称。
第1族，碱金属
第2族，碱土金属
第3族，钪族元素
第4族，钛族元素
第5族，钒族元素
第6族，铬族元素
第7族，锰族元素
第8族，铁族元素
第9族，钴族元素
第10族，镍族元素
第11族，铜族元素
第12族，锌族元素
第13族，硼族元素
第14族，碳族元素
第15族，氮族元素
第16族，氧族元素
第17族，卤素
第18族，稀有气体
