週期表

週期表是整個化學與材料科學中最有用的一張表：把所有已知元素排成網格，讓行為相似的原子彼此對齊。它之所以行得通，是因為化學會重複。當你一個個地加入電子，外層的排列模式一輪又一輪地循環，所以間隔固定距離的元素行為就相似——性質是週期性的，「週期表」之名由此而來。

只要知道版面，讀它並不難。橫列（稱為週期）由左到右依原子序遞增排列，每開一新列就啟用一層新的電子殼層。直行（稱為族）把價電子數相同的元素疊在一起：第 1 族都有 1 個外層電子（如鈉這類活潑的鹼金屬），第 17 族都有 7 個（如氯這類愛搶電子的鹵素），第 18 族則是填滿殼層（惰性的惰性氣體）。金屬佔據左側與中央，非金屬集中在右上，兩者之間由矽、鍺這類半金屬（類金屬）構成的階梯分隔開。

對材料工程師而言，這張表是原料及其傾向的地圖。它讓你一眼看出哪些元素會給出電子、哪些會接受電子（因而會形成何種鍵）、半導體住在哪裡，以及在合金中哪些相鄰元素可能彼此取代。下一個詞——電負度——本質上就是加在這張地圖上的一個數字。