科学百科
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

门捷列夫创建元素周期表

化学元素周期律是自然科学的基本定律之一,它是由著名的俄罗斯化学家德·伊·门捷列夫发现的。有意思的是,这个发现居然是梦神的恩赐。

当时,化学家所知道的元素总共达63种。每一种元素都可以与其他元素和物质化合成几十、几百,甚至几千种化合物,包括氧化物、酸、盐、碱。这些化合物里有气体、液体、晶体、金属等,而且,这些元素各不相同,性质各异。

这些化学物质的性质,连续讲几个月都讲不完。但讲得越多,听的人反而对物质的性质就越感到糊涂。身为俄罗斯著名的彼得堡大学化学教授的门捷列夫心想:这些化学物质难道真的毫无次序,只是很偶然地组合在一起的吗?

门捷列夫不相信元素之间没有规律,于是他下决心寻找。

当时门捷列夫正在写《化学原理》一书,可就在写第二卷时,门捷列夫遇到了困难。这一卷主要是对化学元素进行描述。但是如何描述它们?它们究竟是以什么样的次序排列的呢?门捷列夫思考良久,也不得要领,仍然在元素的迷宫里徘徊。

平时,门捷列夫总是从清晨就开始工作,一直工作到傍晚5点半钟,6点半吃“午饭”,然后继续工作到深夜。这回,门捷列夫决定暂时停止写书,他用铅笔在笔记本上面涂涂画画,试图找出元素排列的一些规律。然后,他就开始把纸剪成卡片。卡片剪好后,他把各个元素的名称、原子量、化合物的化学式和主要性质都写在每张卡片上。他比以前更辛苦,废寝忘食,竟一连干了3天3夜。他把写好的卡片分组,以不同的方式来排列它们,希望排出一种能体现各种元素之间内在联系的次序,拟制出一张表格。但令人失望的是,仍然毫无结果。

门捷列夫

一天,门捷列夫累极了,就在工作室里睡着了。他睡得特别沉、特别香,居然还做了一个梦。睡梦中的他依然没有停止思考。突然,他的梦中竟然出现了一张元素周期表,各种元素都各就各位,犹如一个个训练有素的士兵。门捷列夫醒来之后,立即拿起笔,在纸上记下在梦中出现的那张表,然后进行推算。经过反复验算,他发现梦中的那张表居然是如此的完美,需要修改的地方只有一处而已。

就这样,年仅35岁的门捷列夫在化学元素符号的简单排列中,发现了化学元素周期律。按元素周期律的排列演算,有的元素当时还没有被发现,但门捷列夫预先为它们在周期表中留出了空位。这张试排的元素周期表终于在1869年3月发表了。

元素周期表完成之后,门捷列夫想进一步研究。他甚至丢下《化学原理》的著述工作,夜以继日地投入到这项研究工作中来。次年,他发表了一篇重要论文。根据周期律,他预言了类硼、类铝和类硅这3种还没有被当时的科学界发现的化学元素,并详细描述了它们的性质。

门捷列夫的这些预言引来不少科学家的嘲讽,但门捷列夫坚信周期律的科学性一定能经得起实践的检验。

果然,事隔不久,1875年,法国化学家用科学的方法发现了一种新元素——镓。门捷列夫发现,这种新元素其实就是他5年前预言过的类铝。镓的发现充分证明了门捷列夫的预言,化学元素周期表的科学性也得到了证实。化学元素周期律取得了第1次胜利。

化学元素周期律的发现引起了世界科学界的轰动,它的发现使门捷列夫的名字也同时享誉全球。

4年后,即1879年,瑞典的一位化学教授又发现了一种被命名为钪的金属元素,它与门捷列夫所描述的类硼的性质完全一样。元素周期律获得了第2次胜利。

1885年是门捷列夫和其元素周期表最辉煌的一年,德国化学家温克勒发现了一种叫锗的新元素。这个锗恰好可以填入周期表的第32格,代替当时暂住其中的类硅。预言中类硅与真实中的锗在性质上几乎没有差别。元素周期律取得了第3次胜利。

从此,再没有人怀疑元素周期律的准确性了。

门捷列夫的元素周期表激励着世界上的许多科学家去探索尚未被发现的元素。欧洲几十家很有名望的实验室都在紧张地工作着,很多科学家渴望和期待获得新的发现,以进一步揭开化学物质的谜底。后来,实践一次又一次地证明了门捷列夫曾经预言过的其他一些元素的性质是正确的。

◎小问答:为什么火柴一擦就会着火?

火柴一擦就会着火,主要在于火柴杆的一头沾有易燃的三硫化二锑和氯酸钾,而盒子旁边的擦片上则涂着一层也易着火的红磷。