元素周期表的制作完成

隨著電解技術(shù)的發(fā)展以及光譜技術(shù)的應(yīng)用，一大批新的化學(xué)元素被逐一發(fā)現(xiàn)，到1869年共發(fā)現(xiàn)63種化學(xué)元素。同年，德米特里·門捷列夫在此基礎(chǔ)上制作了著名的元素周期表。

1834年2月7日，德米特里·門捷列夫（1834～1907年）出生于西伯利亞的托波爾斯克市的一個中產(chǎn)階級家庭，是兄弟中最小的一個，父親為小學(xué)教師，晚年失明，母親不得不操持其家族開辦的玻璃加工廠養(yǎng)家糊口。門捷列夫在13歲時，父親去世，隨后家族的玻璃加工廠也毀于一場大火。但是母親毅然決定供門捷列夫繼續(xù)讀書，接受良好的教育。門捷列夫不負(fù)眾望，進(jìn)入圣彼得堡教育學(xué)院進(jìn)修，并于1855年成為一名教師。不久，他又先后進(jìn)入圣彼得堡大學(xué)以及德國海德堡大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)，最終回國，在圣彼得堡大學(xué)謀得職位后，1869年開始專心編寫化學(xué)（當(dāng)時其研究無機(jī)化學(xué)）教科書。

大事記

1869年 門捷列夫完成化學(xué)元素周期表

1875年 勒科克·德·布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素“鎵”

1879年 尼爾森發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素“鈧”

1886年 溫克勒發(fā)現(xiàn)化學(xué)元素“鍺”

1955年 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)放射性元素“鍆”

為了從雜亂的化學(xué)元素中找到一些秩序，門捷列夫?qū)⒚恳环N化學(xué)元素寫在一張小紙片上，并寫上元素符號、原子量、元素性質(zhì)等，然后將它們進(jìn)行排列，如同玩撲克牌一般。他按照原子量（該元素原子的平均質(zhì)量）遞增的順序?qū)⑦@些元素排列后發(fā)現(xiàn)，如果每8個元素另起一行，則恰能將具有相似屬性的元素排在同一列內(nèi)。在每一行中，元素屬性都會重復(fù)出現(xiàn)，由此他稱這些屬性為“周期性的”，于是將這一幅縱橫排列的表格稱之為“周期表”，也就是元素周期表。完成周期表后，門捷列夫甚至預(yù)見到元素周期表中“失蹤”的元素還有待發(fā)現(xiàn)，同時預(yù)言了這些化學(xué)元素的化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)，如它們的原子量、熔點(diǎn)等。

1875年，法國化學(xué)家保羅·勒科克·德·布瓦博德朗（1838～1912年）發(fā)現(xiàn)“類鋁”元素（位于元素周期表鋁元素的下方），并將其命名為“鎵”。1879年，瑞典化學(xué)家拉爾斯·尼爾森（1840～1899年）發(fā)現(xiàn)“類硼”元素（位于元素周期表硼元素的下方），于是將其命名為“鈧”（元素符號“Sc”）。1886年，德國化學(xué)家克萊門斯·溫克勒（1838～1904年）發(fā)現(xiàn)“類硅”元素（位于元素周期表硅元素的下方），并將其命名為“鍺”（元素符號“Ge”）。門捷列夫的預(yù)言一一實(shí)現(xiàn)。到1914年，在92號元素之前只有7個位置空缺著。

原子序數(shù)為元素原子中的質(zhì)子數(shù)量，現(xiàn)代元素周期表已采用原子序數(shù)排列的方式進(jìn)行排版。近代，化學(xué)家引入中子數(shù)的概念（即原子核中的中子數(shù)量），并采用原子量作為原子相對質(zhì)量表征原子屬性。門捷列夫創(chuàng)造元素周期表后無法解釋元素性質(zhì)的周期性排列問題，這仍有待于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，只有在科學(xué)家們理解原子結(jié)構(gòu)，特別是理解了圍繞原子核運(yùn)行的電子的排列方式之后，才能解答這個問題。在20世紀(jì)中前期，化學(xué)家們逐漸意識到元素周期表事實(shí)上反映了元素的原子結(jié)構(gòu)，以及電子是如何填充原子核外軌道的，因?yàn)樗械幕瘜W(xué)反應(yīng)均有電子參與，特別是元素外層電子。于是元素周期表使得化學(xué)家們可以更加準(zhǔn)確地預(yù)測哪些化學(xué)反應(yīng)是可能存在的，而哪些化學(xué)反應(yīng)是在實(shí)驗(yàn)室常態(tài)下根本就不存在的，哪些化學(xué)反應(yīng)需要額外的條件例如高壓、高溫、催化劑等才能發(fā)生等。1955年，門捷列夫獲得科學(xué)界最高榮譽(yù)，科學(xué)家將發(fā)現(xiàn)的第101號元素，命名為鍆（元素符號“Md”），以紀(jì)念門捷列夫?yàn)榭茖W(xué)界所做出的偉大貢獻(xiàn)。