第一輯　元素知識

1　門捷列夫的科學預言

元素周期表的應用價值之高眾所周知。但俄羅斯著名化學家門捷列夫于1871年編制出元素周期表時，還有許多元素未被發現。門捷列夫就在表中給它們預留了位置，并根據同族元素性質相似的原理，對這些未發現的元素作了科學、準確的預言，并留下了許多傳奇故事。

鎵（Ga）的發現便是傳奇故事之一。當時鎵尚未被發現，門捷列夫在周期表中鋁的下邊為它空了一格，并為它取名為亞鋁（也有譯為類鋁的），還預言了亞鋁的各種性質。過了4年，即1875年，法國化學家布瓦博德朗在比利牛斯山的閃鋅礦中發現了它，并命名為鎵。布瓦博德朗測定了鎵的各種物理、化學數據，結果與門捷列夫4年前所作的預言非常相近。例如門捷列夫預言鎵的原子量大約是68，而布瓦博德朗的測定結果是69.72。但相對密度的差值較大，門捷列夫預言為5.9～6.0，而布瓦博德朗測定的結果是4.70。當時，世界上只有布瓦博德朗的實驗室里有一小塊金屬鎵。門捷列夫在千里之外的彼得堡，根本沒有見過鎵是什么樣子。然而他卻給布瓦博德朗寫信，指出結果錯誤并建議重測。這簡直令布瓦博德朗無法相信，他在給門捷列夫的回信中堅信自己的測定不會有錯。于是門捷列夫再次給他寫信，建議他進一步提純金屬鎵后重新測定相對密度。布瓦博德朗遵囑而行，真是奇了，果然再次測得的相對密度是5.96，正好是在門捷列夫預言的5.9～6.0之間。

再如鍺（Ge），它就是門捷列夫在1871年所預言的亞硅，是元素周期表中硅的下方的一個空位。15年后的1886年，德國化學家溫克勒從硫銀鍺礦中用光譜分析法發現了鍺。門捷列夫預言鍺是一種金屬，其原子量大約是72，相對密度大約是5.5；這種金屬幾乎不和酸起作用，但可和堿作用；這種金屬的氧化物的相對密度大約是4.7，它極易溶解于堿，并被還原為金屬；這種金屬和氯的化合物就是液體，相對密度大約是1.9，沸點大約是90℃。溫克勒在1886年的測定結果：鍺是一種金屬，原子量為72.3，相對密度為5.35；鍺很難和酸作用，但在熔融時極易和堿起作用；氧化鍺的相對密度是4.703，易溶于堿，并可用碳還原成金屬；氯化鍺是液體，相對密度為1.887，沸點為86℃。

真是不可思議，門捷列夫的預言與后人的測試結果如此吻合，難道門捷列夫是神能掐會算不成？不，門捷列夫之所以能如此精確地預言，是由于他認識并掌握了化學元素周期律。

化學家們在元素周期律的指導下，逐個發現了門捷列夫所預言的10個元素。其發現年代依次為：1875年發現了鎵，1879年發現了鍺，1898年發現了鐳和釙，1899年發現了錒，1917年發現了鏷，1925年發現了錸，1937年發現了锝，1939年發現了鈁，1940年發現了砹。

每一個新元素的發現都有一段門捷列夫傳奇的預言故事，每一個故事都給我們以啟發，使我們認識到掌握科學規律的重要性。門捷列夫及其元素周期表是全世界人民的共同財富。讓我們記住，門捷列夫生于1848年，逝世于1907年。