2019國際元素週期表年(IYPT):鉻不叫Chromium,也是五彩繽紛! 元素名稱字源趣談 李祐慈 國立臺灣師範大學化學系 eliseytli@gmail.com 對化學家來說,Chromium不只是Google瀏覽器的名稱,更是鉻元素最貼切的名字。鉻化合物有多種顏色,其礦石常用於油畫等顏料。1797年,藥劑師兼化學家沃克蘭(Nicholas Louis Vauquelin )分離出鉻(Cr, chromium)元素時,就以希臘文中表示顏色、顏料的字根chrome,加上金屬元素常見的字尾-ium命名。和英文當中的chroma(彩度)、polychrome(多彩,指印刷等)、chromatography(色層分析法),chromosome(染色體)等,是同樣的字根來源。 週期表上的元素按原子序排序,秩序井然。但名稱卻五花八門,饒有趣味。2017年,IUPAC正式頒佈了週期表第七列上第113號鉨(Nh,nihomium)、115鏌(Mc,moscovium)、117(Ts,tennessine)和118(Og,oganesson)號元素的符號與命名。這對化學家來說,就像是每個元素都被賦予了獨特的性格和歷史,從此以後再也不用面對冷冰冰又念不出來的Uup、Uuo等符號了[1]!細究各元素名稱由來,正是一部化學發展史的微小縮影,值得我們細細玩味! n 氫生水、氧生酸、氮生硝 傳統的週期表形式,將元素按照原子序排列,而名稱則隱含了個別元素的化學性質。許多元素的名稱來自於其化學特性或化學反應(參照表一)。如與人類生存最息息相關的氣體元素:氫(H, hydrogen)、氧(O, oxygen)和氮(N, nitrogen),名稱分別來自於希臘字根的hydro(水)、oxys(酸)、nitron(或nitre,硝石,指硝酸鉀)與gen(產生、創造)字根結合,名稱中即說明了它們具代表性的化學反應或化合物。又如鹵素(halogen)可與金屬生成鹽類,名稱源於希臘字根hals(鹽)與gen(產生、創造),「鹵」正是中文對鹽類的古稱。 hydro(水)加上dynamis(力量),就成為hydrodynamics(流體力學)。既oxys(尖酸)又moros(愚蠢)的描述,叫做oxymoron(矛盾修飾法)。而化學家研究物質的生滅,也在探索生命的根源,就如同人類以科學的角度,研究gene(基因)和genetics(遺傳學),或是以神學的角度,寫下Genesis(舊約創世紀)。 n 氟會流、氯很綠、溴好臭 有特殊顏色、氣味,或其他物理性質的元素,也常得到相對應的名稱。氟(F, fluorine)的名稱源於拉丁字根fluere(流動),與fluid(液體)、fluent(流利)這些常見字彙同源。據說是因為從前冶金常以螢石(fluorite, CaF2)作為助熔劑(flux)。氯(Cl, chlorine)就如中文名稱所暗示的,來自於希臘字根khloros(綠色),當然和chlorophyll(葉綠素)、chloroplast(葉綠體)一樣,都是綠色的!溴(Br, bromine)的蒸氣相當刺鼻,是讓人難以忍受的bromos(希臘字根:惡臭),真是名符其實的「臭水」了。 n 多采多姿的週期表 週期表中,有不少元素是以顏色命名(參見表二)。但本身具有顏色的元素其實不多。除了氯(Cl, chlorine)、碘(I, iodine)理所當然的得到相對應的名稱,最幸運的大概就是鋯(Zr, zirconium)了。在眾多銀白閃亮的金屬元素中,只有鋯和鋯石(zicron)得到了來自阿拉伯字根zargun(金色)的「金光閃閃」的名字。 莎士比亞說過,玫瑰不叫玫瑰,還是一樣芬芳,但玫瑰如果不叫rose,銠(Rh, rhodium)也不叫rhodium啦!銠的一種氯化物會呈現美麗的玫瑰紅色,因此以希臘字根rhodon(玫瑰)命名。 有些元素的名稱來源,不是因為元素本身或是化合物的顏色,而是原子光譜中的代表譜線。如銫(Cs, cesium)、銦(In, indium)、銣(Rb, rubidium)、光譜中會出現強烈的caesius(天藍色)、indicum (靛藍色)、rubidus(深紅色)特徵譜線,當然可讓人連結到indigo(靛藍)、ruby(紅寶石)等常用字了。而銫元素以字源來說,甚至可能牽連到Caesar(凱撒)、德國的Kaiser(君王),和俄國的Tsar(沙皇)呢! n 眾神的國度 許多元素的化合物,特別是過度金屬的錯合物,具有五彩繽紛的顏色。例如銥(Ir, iridium)的名稱得自拉丁字根iris(彩虹)。Iris也是希臘的虹彩女神,或可指眼睛的虹膜,而銥的鹽類具有多種顏色,真是iridescent(色彩斑斕的)無誤。 虹彩女神並不孤單,週期表中還有不少元素是以神話中的人物命名(參見表三)。鉭(Ta, Tantalum)和 同族的鈮(Nb, Niobium)性質相似,在礦物中經常共生,好比「有其父必有其女」的坦塔洛斯(Tantalus)和尼俄比(Niobe)。希臘神話中,塔坦洛斯和尼俄比都因過於驕傲,觸怒眾神,受到嚴厲處罰。塔坦洛斯被處罰終生站在河中,卻喝不到水;眼前果樹結實累累,卻吃不到果實。如此tantalizing(誘人),有如近在咫尺,卻又遠在天邊的煎熬,正是當初分離鉭元素過程的寫照,故以此命名。 鉕(Pm, Promethium)是鑭系中唯一的放射元素。放射性元素隱藏了無比威力,取決於人類是否有足夠的智慧駕馭與正確的使用,就如勇敢盜火的普羅米修斯(Prometheus)送給人類的禮物。北歐的神祇也不甘寂寞,釩(V, Vanadium)與釷(Th, Thorium),名稱分別來自北歐神話的愛神凡納迪斯(Vanadis)和雷神索爾(Thor),都是由瑞典化學家所命名。 n 古老的元素 化學家熱愛規則與形式,當早期化學家為新發現的元素命名時,即已努力將其系統化。週期表中最明顯的系統,就是字尾規則,例如金屬(-ium)、鹵素(-ine)、非金屬(-on)等(見圖一)。 但週期表中,有 17個元素名稱沒有任何可分辨的字尾形式。這17個元素是在1784年就已發現並命名的錳(Mn, manganese)、鐵(Fe, […]