８２　哪些是最活泼的化学元素，为什么？

　　电子处在围绕原子核的一些称为“壳层”的同心球上。对
每个元素来说，每个壳层上都有固定数目的电子。当最外面的
的壳层上有８个电子时，这种排列特别稳定。
　　不过，假定一个元素有这么多个电子，以致当其中的８个
被安置在某一个外壳层上时，还有少数几个多余的电子必须安
置在一个更靠外的外壳层上。这少量最外层的电子（带负电荷
的）只受到位于原子中心的带正电荷的原子核的微弱控制。最
外面的这些电子很容易转让给其他原子，因此，原来那个原子
现在所剩下的就是最外面壳层上８个电子的稳定排列。
　　化学反应关系到电子的转移，因此，一个容易失去一个或
多个电子的元素，会容易地发生电子转移的反应，这种元素就
是“化学上活泼的”元素。一般来说，超过８个的电子数目越
少，它们越容易转移：那个元素就越活泼；因此，最活泼的元
素就是电子数比８多一个的那些元素，也就是只有一个电子位
于最外面壳层上的那些元素。
　　举例来说，这样的元素有钠，它的电子排列在三个壳层上
（２，８，１）；还有钾，它的电子排列在四个壳层上（２，
８，８，１）。
　　电子的内壳层趋向于把最外面的那个孤零零的电子与带正
电荷的原子核隔离开来。中间的壳层越多，原子核对最外层的
电子的控制越弱，因此，这种电子也越容易转移。因此，钾比
钠活泼，铯（２，８，１８，１８，８，１）更加活泼。
　　比铯还更活泼的是钫（２，８，１８，３２，１８，８，
１），但一次只能研究它的几个原子，甚至连它的最稳定的同
位素的半衰期也只有２１分钟。因此，铯是最活泼的稳定金属
元素。
　　现在假定一个元素所具有的构成最外面壳层的电子数太少，
不够８个。这些原子趋向于接受若干个电子来凑成必要的８个。
因此，它们就容易发生化学反应，因而是很活泼的。
　　一般来说，凑成８个电子所需要的电子数目越少，接受电
子的趋势就越大。因此，在这类元素当中，最活泼的元素就是
原子最外面壳层上含有７个电子的那些元素，它们仅仅需要一
个电子就可以凑成８个电子。
　　举例来说，这样的元素有氯，这种原子的电子排列为２，
８，７；还有溴，它的电子排列为２，８，１８，７。
　　在这样一些元素的情况下，原子核的吸引力越强，把那个
失去的电子拉过来的趋势越大。电子的内壳层的数目越少，原
子核周围的隔绝作用就越小，那个原子核的拉力就越大，而元
素也就越活泼。
　　在这种类型的元素当中，电子壳层数目最少的是氟，它的
电子排列为２，７。因此，氟是一切非金属元素中最活泼的。

阿西莫夫《你知道吗？——现代科学中的一百个问题》
科学普及出版社   1984年