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門捷列夫創建元素周期表

化學元素周期律是自然科學的基本定律之一,它是由著名的俄羅斯化學家德·伊·門捷列夫發現的。有意思的是,這個發現居然是夢神的恩賜。

當時,化學家所知道的元素總共達63種。每一種元素都可以與其他元素和物質化合成幾十、幾百,甚至幾千種化合物,包括氧化物、酸、鹽、堿。這些化合物里有氣體、液體、晶體、金屬等,而且,這些元素各不相同,性質各異。

這些化學物質的性質,連續講幾個月都講不完。但講得越多,聽的人反而對物質的性質就越感到糊涂。身為俄羅斯著名的彼得堡大學化學教授的門捷列夫心想:這些化學物質難道真的毫無次序,只是很偶然地組合在一起的嗎?

門捷列夫不相信元素之間沒有規律,于是他下決心尋找。

當時門捷列夫正在寫《化學原理》一書,可就在寫第二卷時,門捷列夫遇到了困難。這一卷主要是對化學元素進行描述。但是如何描述它們?它們究竟是以什么樣的次序排列的呢?門捷列夫思考良久,也不得要領,仍然在元素的迷宮里徘徊。

平時,門捷列夫總是從清晨就開始工作,一直工作到傍晚5點半鐘,6點半吃“午飯”,然后繼續工作到深夜。這回,門捷列夫決定暫時停止寫書,他用鉛筆在筆記本上面涂涂畫畫,試圖找出元素排列的一些規律。然后,他就開始把紙剪成卡片。卡片剪好后,他把各個元素的名稱、原子量、化合物的化學式和主要性質都寫在每張卡片上。他比以前更辛苦,廢寢忘食,竟一連干了3天3夜。他把寫好的卡片分組,以不同的方式來排列它們,希望排出一種能體現各種元素之間內在聯系的次序,擬制出一張表格。但令人失望的是,仍然毫無結果。

門捷列夫

一天,門捷列夫累極了,就在工作室里睡著了。他睡得特別沉、特別香,居然還做了一個夢。睡夢中的他依然沒有停止思考。突然,他的夢中竟然出現了一張元素周期表,各種元素都各就各位,猶如一個個訓練有素的士兵。門捷列夫醒來之后,立即拿起筆,在紙上記下在夢中出現的那張表,然后進行推算。經過反復驗算,他發現夢中的那張表居然是如此的完美,需要修改的地方只有一處而已。

就這樣,年僅35歲的門捷列夫在化學元素符號的簡單排列中,發現了化學元素周期律。按元素周期律的排列演算,有的元素當時還沒有被發現,但門捷列夫預先為它們在周期表中留出了空位。這張試排的元素周期表終于在1869年3月發表了。

元素周期表完成之后,門捷列夫想進一步研究。他甚至丟下《化學原理》的著述工作,夜以繼日地投入到這項研究工作中來。次年,他發表了一篇重要論文。根據周期律,他預言了類硼、類鋁和類硅這3種還沒有被當時的科學界發現的化學元素,并詳細描述了它們的性質。

門捷列夫的這些預言引來不少科學家的嘲諷,但門捷列夫堅信周期律的科學性一定能經得起實踐的檢驗。

果然,事隔不久,1875年,法國化學家用科學的方法發現了一種新元素——鎵。門捷列夫發現,這種新元素其實就是他5年前預言過的類鋁。鎵的發現充分證明了門捷列夫的預言,化學元素周期表的科學性也得到了證實。化學元素周期律取得了第1次勝利。

化學元素周期律的發現引起了世界科學界的轟動,它的發現使門捷列夫的名字也同時享譽全球。

4年后,即1879年,瑞典的一位化學教授又發現了一種被命名為鈧的金屬元素,它與門捷列夫所描述的類硼的性質完全一樣。元素周期律獲得了第2次勝利。

1885年是門捷列夫和其元素周期表最輝煌的一年,德國化學家溫克勒發現了一種叫鍺的新元素。這個鍺恰好可以填入周期表的第32格,代替當時暫住其中的類硅。預言中類硅與真實中的鍺在性質上幾乎沒有差別。元素周期律取得了第3次勝利。

從此,再沒有人懷疑元素周期律的準確性了。

門捷列夫的元素周期表激勵著世界上的許多科學家去探索尚未被發現的元素。歐洲幾十家很有名望的實驗室都在緊張地工作著,很多科學家渴望和期待獲得新的發現,以進一步揭開化學物質的謎底。后來,實踐一次又一次地證明了門捷列夫曾經預言過的其他一些元素的性質是正確的。

◎小問答:為什么火柴一擦就會著火?

火柴一擦就會著火,主要在于火柴桿的一頭沾有易燃的三硫化二銻和氯酸鉀,而盒子旁邊的擦片上則涂著一層也易著火的紅磷。

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