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元素周期表

群英薈萃揭示元素周期律

來源:摘抄于因特網作者:張珍艷 點擊:所屬專題: 元素周期律
也許人類天生就有將凌亂的知識材料整理、組織、系統化的渴求。元素周期律的發現史充分展現了人們追求真理時不倦的探索精神和堅韌不拔的毅力。 十九世紀初,戴維用電解法和熱還原法制得了鉀、鈉、鎂、鈣、鍶、鋇、硼和硅,并證明了那種黃綠色的氣體是元素氯而不是所謂的

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也許人類天生就有將凌亂的知識材料整理、組織、系統化的渴求。元素周期律的發現史充分展現了人們追求真理時不倦的探索精神和堅韌不拔的毅力。

十九世紀初,戴維用電解法和熱還原法制得了鉀、鈉、鎂、鈣、鍶、鋇、硼和硅,并證明了那種黃綠色的氣體是元素氯而不是所謂的“氧化鹽酸”。戴維使元素的種類增加了九種。在這前后,法拉第的好友、曾與戴維競選英國皇家學會主席的武拉斯頓制得了銠和鈀;貝采里烏斯發現了鈰、硒和釷;庫特瓦用濃硫酸處理海藻灰母液,制得了單質碘;本生的老師斯特羅邁耶用煙怠還原氧化鎘制得金屬鎘;首先合成并研究尿素的維勒用金屬鉀還原無水氯化鋁,制得了純凈的金屬鋁;溴是用氯氣氧化制得的。十九世紀上半葉,由于化學分析方法的豐富,人們還發現了鉭、鋨、銥、鋰、釩、鑭、鈮、釕、鋱、鉺。及至本生和基爾霍夫創造光譜分析法,在1860年到1863年的四年間人們發現銫、銣、鉈、銦四種元素,掀起了元素發現的又一個高潮。到此,人們已經發現了63種元素。

在對物質、元素的廣泛研究中,關于各種元素的性質的資料,積累日愈豐富,但是這些資料卻是繁雜紛亂的,人們很難從中獲得清晰的認識。整理這些資料,概括這些感性知識,從中摸索總結出規律,成為當時化學家面前一個急待解決的課題

道爾頓提出科學原子論之后,許多化學家都把測定各種元素的原子量當作一項重要工作,并逐漸明確了原子價(化合價)的概念。這樣就使元素原子量與性質(包括化合價)之間存在的聯系逐漸展露出來。早在1829年,德國化學家德貝萊納就提出了“三元素組”觀點。他把當時已知的54種元素中的15種,分成5組,指出每組的三種元素性質相似,而且中間元素的原子量等于較輕和較重的兩個元素原子量之和的一半。例如鈣、鍶、鋇,性質相似,鍶的原子量大約是鈣和鋇的原子量之和的一半。氯、溴、碘以及鋰、鈉、鉀等元素也有類似的關系。然而這樣的關系即使是當時的54種元素也不能普遍適用,所以沒有引起化學家們的重視。

1862年,法國礦物學家尚古多提出一個“螺旋圖”的分類方法。他將已知的62種元素按原子量的大小順序標記在繞著圓柱體上升的螺旋線上,這樣某些性質相近的元素恰好出現在同一母線上。因此他第一個指出了元素性質的周期性變化。但是他沒有區分主族和副族,一些性質迥異的元素,如硫和鈦、鉀和錳都跑到同一條母線上了。

兩年內尚古多先后把有關的三篇論文、圖表、模型送交巴黎科學院,都遭到了拒絕。直到元素周期律已被普遍接受的1889年,他的報告才得到出版。

1865年,英國工業化學家紐蘭茲提出了“八音律”。他把當時已知的元素按原子量遞增順序排列成表:

H

1

F

8

Cl

15

Co,Ni

22

Br

29

Pd

36

I

42

Pt,Ir

50

Li

2

Na

9

K

16

Cu

23

Rb

30

Ag

37

Cs

44

Os

51

G

3

Mg

10

Ca

17

Zn

24

Sr

31

Cd

38

Ba,V

45

Hg

52

Bo

4

Al

11

Cr

19

Y

25

Ce,La

33

U

40

Ta

46

Tl

53

C

5

Si

12

Ti

18

In

26

Zr

32

Sn

39

W

47

Pb

54

N

6

P

13

Mn

20

As

27

Di,Mo

34

Sb

41

Nb

48

Bi

55

O

7

S

14

Fe

21

Se

28

Ro,Ru

35

Te

43

Au

49

Th

56

發現元素的性質有周期性的重復,第八個元素與第一個元素性質相近,就好象音樂中八音度的第八個音符有相似的重復一樣。紐蘭茲這個表的前兩個縱列相應于現代周期表的第二、三周期,但從第三縱列以后就不能令人滿意了,有六個位置同時安置了兩種元素,還有些順序考慮到元素的性質而大膽地顛倒了,但并不恰當。紐蘭茲沒有充分估計到原子量值會有錯誤,更沒有考慮到那些未被發現的元素應該預先留出空位。他只是機械地將元素按原子量大小的順序連續地排列起來。結果錳和氮、磷、砷排成了性質相似的一排;鈷和鎳在氯、溴之間,也屬于了鹵素!——也只好由它們這樣。這樣做把事物內在的本質規律掩蓋起來了。

當時紐蘭茲的同行、英國化學家們普遍把八音律斥之為幼稚的滑稽戲,佛斯特教授甚至挖苦說:“為什么不按元素的字母順序排列呢?那樣,也許會得到更加意想不到的美妙效果! 紐蘭茲因而對理論問題的研究感到失望,轉而研究制糖工藝。

從“三元素組”到“八音律”(期間包括多位化學家的探索)都從不同的角度,逐步深入地探討了各元素間的某些聯系,使人們一步步逼近了科學的真理。然而探索者的腳步卻是歪歪斜斜、迂回曲折的,甚至成為冷眼旁觀者的笑料。

在這些探索者中,邁耶爾第一個區分了主族和副族元素。

邁耶爾著述《近代化學理論》

尤利烏斯·洛塔爾·邁耶爾1830年8月19日出生于德國一位醫生的家庭,從小就受醫療知識和醫療手段的熏陶。1854年他獲得維爾茲堡大學醫學博士學位。畢業后的邁耶爾發現自己對科學研究的興趣比開業當醫生要強烈得多。在他的導師、生理學教授盧德維希的鼓勵下,邁耶爾轉向研究生理化學,后來又在海德爾堡大學化學教授本生的指導下進行研究。本生對氣體的研究啟發邁耶爾于1856年完成了研究論文《血液中的氣體》。文中指出,氧氣在肺部被血液吸收的量與壓力無關,這不是簡單的溶解,而是因為氧與血液之間存在著較為松弛的化學結合力。同時,一氧化碳與血液之間存在著較強的化學結合力,所以一氧化碳能夠排擠掉已經與血液結合的氧。

1859年邁耶爾擔任布雷斯勞大學講師期間,首先接受了嚴格的史學研究的訓練,他重點研究了十九世紀上半葉的化學發展史,寫成了《貝托雷和貝采里烏斯的化學理論》。這項研究使他對當時各種化學思想的交鋒有了比較和鑒別。

1860年邁耶爾出席了卡爾斯魯厄國際化學會議。在這第一次國際化學界的盛會上,30歲的邁耶爾聽到了意大利化學家康尼查羅關于利用阿佛加德羅定律和原子熱容定律測定原子量、分子量的論文,后來他又認真研究了康尼查羅散發的這篇論文,感到疑云頓消,接受了阿佛加德羅的分子論,并且認為這次會議將成為化學理論發展的一個轉折點。這些認識促使他系統總結當時的化學理論,于四年后的1864年寫成了著名的《近代化學理論》,宣揚了科學原子—分子論。這本書前后再版了五次,并被譯成英文、法文和俄文。許多人正是通過這本名著,認識了分子論。

《近代化學理論》(第一版)的另一大貢獻是發表了邁耶爾的第一張元素周期表。表中列出了28種元素,它們按原子量遞增的順序排列,周期性地分成6個族,這6族元素相應的化合價是4,3,2,1,1,2;蟽r明顯地呈現出周期性的變化,同族元素也明顯地呈現出相似性。邁耶爾還計算了同族元素的原子量之間的差值,發現第二橫排元素的原子量與第三橫排相應元素原子量的差值幾乎都是16,其他橫排之間也有類似的規律。他對此很感興趣。他還指出硅與錫之間有未發現的元素存在,它的原子量可能是73.1。

四年后,在《近代化學理論》第二版中,邁耶爾發表了他的第二張元素周期表,新增加了24種元素和9個縱行,共計15個縱行,明顯地把主族和副族元素分開了,這樣就使過渡元素的特性區別于主族而獨立地表現出來了,同時也避免了由于副族元素的加入而使同一主族元素的性質迥異。

1870年邁耶爾又發表了他的第三張元素周期表(見下圖),重新把硼和銦列在表中,并把銦的原子量修訂為113.4。預留了一些空位給有待發現的元素,但是表中沒有氫元素。同時發表的還有著名的《原子體積周期性圖解》,圖中描繪了固體元素的原子體積隨著原子量遞增而發生的周期性變化。一些易熔的元素(如Li、Na、K、Rb、Cs)都位于曲線的峰頂;而難熔的元素(如C、Al、Co、Pd、Ce)則位于曲線的谷底。邁耶爾吸取前人的研究成果,主要從化合價和物理性質方面入手獨立地發現了元素周期律。


Julius Lothar Meyer (1830-1895)

Table from Annalen der Chemie, Supplementband7, 354 (1870).

 

Periodic table according to Lothar Meyer, 1870
I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX.
B=11,0 Al=27,3 -- ?In=113,4 Tl=202.7
-- -- --
C=11,97 Si=28 -- Sn=117,8 Pb=206,4
Ti=48 Zr=89,7 --
N=14,01 P=30,9 As=74,9 Sb=122,1 Bi=207,5
V=51,2 Nb=93,7 Ta=182,2
O=15,96 31,98 Se=78 Te=128? --
Cr=52,4 Mo=95,6 W=183,5
-- F=19,1 Cl=35,38 Br=79,75 J=126,5 --
Mn=54,8 Ru=103,5 Os=198,6 ?
Fe=55,9 Rh=104,1 Ir=196,7
Co=Ni=58,6 Pd=106,2 Pt=196,7
Li=7,01 Na=22,99 K=39,04 Rb=85,2 Cs=132,7 --
Cu=63,3 Ag=107,66 Au=196,2
?Be=9.3 Mg=23,9 Ca=39,9 Sr=87,0 Ba=136,8 --
Zn=64,9 Cd=111,6 Hg=199,8

1895年4月11日,正在擔任蒂賓根大學校長的邁耶爾去世。訃文高度評價他的名著《近代化學理論》:“在開始出版這本書時,并不感到她特別出色,但是隨著歲月的增長,這本書對于化學家們產生愈來愈大的影響。這本書從小冊子終于發展成為堂堂巨著。在物理化學這門學科建立以前,這本書一直被認為是化學基礎理論的代表作!

門捷列夫提出元素周期律

與邁耶爾相似,以先行者提供的借鑒為基礎,門捷列夫通過自己頑強的努力,于1869年2月編成了他的第一張元素周期表。1869年3月18日,俄國化學會舉行學術報告會,門捷列夫因病未能出席,他委托他的同事、彼得堡大學化學教授門許特金代他宣讀他的論文《元素性質和原子量的關系》。在論文中,他指出:

(1)按照原子量大小排列起來的元素,在性質上呈現明顯的周期性變化。

(2)化學性質相似的元素,或者是原子量相近(如Pt,Ir,Os),或者是依次遞增相同的數量(如K,Rb,Cs)。

(3)各族元素的原子價(化合價)一致。

(4)分布在自然界的元素都具有數值不大的原子量值,具有這樣的原子量值的一切元素都表現出特有的性質,因此可以稱它們是典型的元素。

(5)原子量的大小決定元素的特征。

(6)應該預料到許多未知元素將被發現,例如排在鋁和硅后面的、性質類似鋁和硅的、原子量位于65~75之間的兩種元素。

(7)當我們知道了某些元素的同類元素的原子量后,有時可借此修正該元素的原子量。

(8)一些類似的元素能根據其原子量的大小被發現出來。

正如門捷列夫所指出的,周期律的全部規律性都表述在這些原理中。其中最主要的是元素的物理和化學性質隨著原子量的遞增而做著周期性的變化。

他的卓見沒有立即被接受。他的老師、俄國化學家齊寧甚至訓誡他是不務正業。在這種壓力下,門捷列夫沒有象紐蘭茲那樣傷心地放棄對新理論的研究,他不顧名家的指責和嘲笑,繼續為周期律的揭示而奮斗。經過兩年的努力,1871年他發表了關于周期律的新論文。文中他果斷地修正了前一個元素周期表。例如在前一表中,性質類似的各族是橫排,周期是豎排;而在新表中,族是豎排,周期是橫排,這樣各族元素化學性質的周期性變化就更為清晰。同時他象邁耶爾那樣,將那些當時性質尚不夠明確的元素集中在表格的右邊,形成了各族元素的副族。在前表中為尚未發現的元素留下的4個空格,在新表中則變成了6個。

門捷列夫深信他所發現的周期律是正確的。他以周期律為依據,大膽指出某些元素的原子量是不準確的,應重新測定。例如當時公認金的原子量為169.2,按此,在周期表中,金應排在鋨、銥、鉑(當時認為它們的原子量分別是198.6,196.7,196.7)的前面。而門捷列夫根據金的性質認為金在周期表中應排在這些元素的后面,所以它們的原子量應重新測定。重新測定的結果是:鋨為190.9,銥為193.1,鉑為195.2,金為197.2。實驗證明了門捷列夫的意見是對的。又例如,當時鈾公認的原子量是116,是三價元素。門捷列夫則根據鈾的氧化物與鉻、鉬、鎢的氧化物性質相似,認為它們應屬于一族,因此鈾應為六價,原子量約為240。經測定,鈾的原子量為238.07,再次證明門捷列夫的判斷正確;谕瑯拥牡览,門捷列夫還修正了銦、鑭、釔、鉺、鈰、釷的原子量。

門捷列夫對于各種元素的單質和化合物的化學性質十分了解,并清楚多種原子量的測定方法,這些知識使他對周期律懷有堅定的信念。而他在周期表中留下空位,并詳細預言尚未發現元素的種種性質,則是他在揭示元素周期律的道路上邁出的最出色、最具膽略的一步。

 

預言的元素被發現

1875年,法國化學家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的閃鋅礦時發現一種新元素,他將新元素命名為鎵,以表達他對他的祖國法蘭西的熱愛,并把測得的關于鎵的主要性質公布了。不久他收到了門捷列夫的來信,門捷列夫在信中指出:關于鎵的比重不應該是4.7,而是5.9-6.0。當時布瓦博德朗很疑惑,他是唯一手里掌握金屬鎵的人,門捷列夫是怎樣知道鎵的比重的呢?1876年9月,布瓦博德朗重作了實驗,將金屬鎵提純,重新測定,結果鎵的比重確實為5.94(現代值為5.91),這結果使他大為驚奇。他認真地閱讀了門捷列夫的周期律論文后,感慨地說:“我沒有什么可說的了,事實證明了門捷列夫這一理論的巨大意義!

下表是個最有力的說明。

類鋁(1871年門捷列夫的預言)

鎵(1875年布瓦博德朗發現鎵后測定)

原子量約為68

比重約為5.9-6.0

熔點應很低

不受空氣的侵蝕

將在酸液和堿液中逐漸溶解

其氫氧化物必能溶于酸和堿中

能生成類似明礬的礬類

可用分光鏡發現其存在



原子量為69.72

比重等于5.94

熔點為30.15

灼熱時略起氧化

在各種酸液和堿液中逐漸溶解

氫氧化物為兩性,能溶于強酸和強堿中

能生成結晶較好的鎵礬

鎵是用光譜分析法發現的

鎵的發現是化學史上第一個事先預言的新元素被發現,它雄辯地證明了門捷列夫元素周期律的科學性。1880年瑞典的尼爾森發現了鈧,1885年德國的文克勒發現了鍺。這兩種新元素與門捷列夫預言的類硼、類硅也完全吻合,門捷列夫的元素周期律再次經受了實踐的檢驗。

預言被證明極大地鼓舞了門捷列夫。1889年,門捷列夫應邀參加倫敦化學會舉辦的法拉第演講會,他在關于周期表的報告中說道:“我預見到某些新元素的存在,在這里我提供一個例子,雖然至今我對它了解得還不太透徹。包括汞、鉛、鉍在內的第六周期元素中,我設想有一個與碲相類似、應排在碲下面的元素存在,可以把它叫做‘類碲’!

果然,‘類碲’又在1898年被居里夫人發現,她為了紀念她的祖國波蘭,把這種世界上首次通過追蹤放射性而發現的元素命名為釙。釙的性質與門捷列夫預言的‘類碲’的性質也是一致的。

化學元素周期律是自然界的一條客觀規律。它揭示了物質世界的一個秘密,即這些似乎互不相關的元素間存在相互依存的關系,它們組成了一個完整的自然體系。從此新元素的尋找,新物質、新材料的探索有了一條可遵循的規律。元素周期律作為描述元素及其性質的基本理論有力地促進了現代化學和物理學的發展。

門捷列夫為元素周期律的揭示做出了卓越的貢獻。他的出色之處是敢于對當時公認的原子量提出質疑,并大膽地給未發現元素預留空位,還準確地預言了這些元素的性質。對此他自己曾評價到:

“定律的確證只能借助于由定律引申出來的推論。這種推論,如果沒有這一定律便不能得到和不能想到,其次才是用實驗來檢驗這些推論。因此我在發現了周期律之后,就多方面引出如此合乎邏輯的推論,這些推論就能證明這一定律是否正確,其中包括未知元素的特征和修改許多元素的原子量。沒有這種方法就不能確證自然界的定律。不論法國人所推崇為周期律發現人的尚古多也好,英國人所推崇的紐蘭茲也好,另一些人認為的周期律創始人邁耶爾也好,都沒有象我從最初(1869年)起就做的那樣,敢于預測未知元素的特性,改變‘公認的原子量’,或一般說來,把周期律認做是一個自然界中結構嚴密的新定律,它能夠把散亂的材料歸納起來!

從這段話可以看出,門捷列夫當時就將各元素的性質、周期律、推論和實驗驗證看成一體,他自覺或不自覺地具有普遍聯系的辯證思想。他提出周期律運用的是綜合歸納的方法,而他驗證周期律用的卻是演繹推理的方法。

1882年,門捷列夫與邁耶爾共同作為元素周期律的發現人獲得了英國皇家學會的最高榮譽——戴維獎章。五年后,英國皇家學會將同樣的榮譽頒發給它自己的會員——紐蘭茲,以表彰他的“八音律”對周期律的揭示所起的承前啟后的作用。

門捷列夫小傳

繼十六位哥哥、姐姐之后,門捷列夫于1834年2月8日出生于俄國西伯利亞的托波爾斯克市。他父親是位中學校長。在他出生后不久,父親雙眼因患白內障而失明,一家的生活全仗著他母親經營一個小玻璃廠而維持著。1847年雙目失明的父親又患肺結核而死去。意志堅強的母親不管生活多么困難,堅持讓孩子們接受了學校教育。

1825年12月,俄國十二月黨人發動反對沙皇的武裝起義。新登基的沙皇尼古拉一世鎮壓起義后,將許多革命者流放到西伯利亞。一位愛好自然科學的被流放者和門捷列夫的姐姐結了婚。這使兒童時期的門捷列夫就接觸了自然科學知識。

門捷列夫讀小學時,對數學、物理、歷史課程感興趣,對語文、尤其是拉丁語很討厭,因而成績不好。他特別喜愛大自然,曾同他的中學老師一起作長途旅行,搜集了不少巖石、花卉和昆蟲標本。他善于在實踐中學習,中學的學習成績有了明顯的提高。

中學畢業后,他母親決心要讓這最小的兒子象他父親那樣接受高等教育。于是她變賣了工廠,經過2千多公里艱辛的馬車旅行來到了彼得堡。因為門捷列夫不是出身于豪門貴族,又來自邊遠的西伯利亞,彼得堡的一些大學拒絕他入學。好不容易,門捷列夫考上了醫學外科學校,然而當他第一次觀看到尸體時,就暈了過去。他只好改變志愿,通過父親的同學的幫忙,進入了亡父的母!说帽じ叩葞煼秾W校物理數學系。

母親看到門捷列夫終于實現了上大學的愿望,不久便帶著對他的祝福與世長辭了。舉目無親又無財產的門捷列夫把學校當作了自己的家,為了不辜負母親的期望,他發奮地學習。那時的師范學院里有一些學識淵博的教授,化學家伏斯克列辛斯基的教學和研究工作尤其鼓舞了這位年輕的大學生。門捷列夫的天才在這里獲得了迅速和多方面的發展。

1855年以優異的成績從學校畢業后,他先后到過辛菲羅波爾、敖德薩擔任中學教師。在教師的崗位上他并沒有放松自己的學習和研究。1856年他又以突出的成績通過化學學位的答辯。他刻苦學習的態度、鉆研的毅力以及淵博的知識得到老師們的贊賞,彼得堡大學破格地任命他為化學講師,當時他年僅22歲。

在彼得堡大學,門捷列夫任教的頭兩門課程是理論化學和有機化學。當時流行的教科書幾乎都是大量關于元素和物質的零散資料的雜亂堆積。怎樣組織才能講好課?門捷列夫下決心考察和整理這些資料。

1859年他獲準去德國海德爾堡本生實驗室進行深造。兩年中他集中精力研究了物理化學。他運用物理學的方法來觀察化學過程,又根據物質的某些物理性質來研究它的化學結構,這就使他探索元素間內在聯系的基礎更寬闊和堅實。

因為他恰好在德國,所以有幸和俄國化學家一起參加了在德國卡爾斯魯厄舉行的第一屆國際化學會議。會上各國化學家的發言給了門捷列夫以啟迪,特別是康尼查羅的發言和小冊子。門捷列夫是這樣說的:“我的周期律的決定性時刻是在1860年,我參加卡爾斯魯厄代表大會。在會上我聆聽了意大利化學家康尼查羅的演講,正是他發現的原子量給我的工作以必要的參考材料,……而正是當時,一種元素的性質隨原子量遞增而呈現周期性變化的基本思想沖擊了我!睆拇怂辛艘粋目標,并為此付出了艱巨的勞動。

從1862年起他對283種物質逐個進行分析測定,這使他對許多物質和元素的性質有了更直觀的認識。他重新測定一些元素的原子量,因而對元素的這一基本特征有了深刻的了解。他對前人關于元素間規律性的探索工作進行了細致的分析。

1867年,擔任了彼得堡大學化學系主任的門捷列夫著手編寫一本化學基礎知識教科書——《化學原理》。物質種類繁多,怎么分類呢?他先后研究了根據元素對氧和氫的化合關系所作的分類;研究了根據元素電化序所作的分類;研究了根據化合價所進行的分類,特別研究了根據元素的綜合性質所進行的元素分類。

他堅信元素原子量是元素的基本特征,同時發現性質相似的元素,它們的原子量并不相近。相反,一些性質不同的元素,它們的原子量反而相差較小。他緊緊抓住原子量與元素性質之間的關系作為突破口,反復測試,不斷思索。他在每張卡片上寫出一種元素的名稱、原子量、化合價、化合物的化學式和主要的性質。就象玩一副別具一格的元素紙牌一樣,他反復排列這些卡片,終于發現每一行元素的性質,尤其是元素的化合價,都在按原子量的增大而逐漸變化,周而復始,也就是說元素的性質隨原子量的增加而呈周期性的變化。第一張元素周期表就這樣產生了。

隨著周期律廣泛被承認,門捷列夫成為聞名于世的卓越化學家。各國的科學院、學會、大學紛紛授予他榮譽稱號、名譽學位以及金質獎章。具有諷刺意義的是,在封建王朝的俄國,科學院推選院士時,竟以門捷列夫性格高傲有棱角為借口,把他排斥在外。后來因門捷列夫不斷地被選為外國的名譽會員,彼得堡科學院才被迫推選他為院士,由于氣惱,門捷列夫拒絕加入科學院,從而出現俄國最偉大的化學家反倒不是俄國科學院成員的怪事。

這位偉大的科學家不重視個人的榮譽,從不佩帶那些獎章。但他卻忘不了他深深敬愛的母親。他曾在一部有關溶液的著作的前言中寫下了這樣一段話:

“這部著作是一個小兒子獻給母親的紀念品。

為了使這個兒子能得到很好的科學教育,她曾經耗盡了最后的精力。臨終時,她還說,‘不要幻想,要堅持工作,耐心地尋求科學的真理吧!覍⒂肋h記著母親臨終的遺言!

 

門捷列夫除了發現元素周期律外,還研究過氣體定律、溶液化學理論、氣象學、石油工業、農業化學、無煙火藥、度量衡,在這些領域他都能辛勤勞動、大膽探索。1887年發生日食的時候,為了觀察天象的變化,他不顧家人和朋友的勸阻,一個人乘著氣球上升到空中。這個氣球被風刮到很遠的地方才降落下來,許多人替他捏了一把汗。他這種為科學不顧生命危險的精神鼓舞了許多俄羅斯青年。

他還熱愛文學藝術,每晚閱讀文藝作品。他的夫人波波娃善于繪畫,他們家里掛了許多著名科學家的畫像,都出于他夫人的手筆。他們的家庭生活是美滿的,一共有六個兒女。

象任何偉人一樣,門捷列夫也不可能不犯錯誤。1903年快七十歲的時候,他又預言了Newtonium和Coronium兩種元素。他說:“當我在1869年設計元素周期表的時候,曾經設想存在著比氫還要輕的元素,但當時沒有來得及認真思考,現在要發展這一思想!彼A言Newtonium位于氫的上方,原子量約為0.170, ;而Coronium則應該是能在日晷中找到的新元素,它的原子量約為0.4。他產生這種想法可能是受了兩方面的影響:第一,這時周期表中出現了新的一族稀有氣體元素,于是他想預言“超輕稀有氣體元素”的存在;第二,當時“以太”(ether)理論風行,認為“以太”可能是另一種稀有氣體元素,它非常輕、運動速度非?。

另外,周期表中Co和Ni、Te和I的位置與它們原子量大小順序的矛盾令門捷列夫不解,他一直懷疑是原子量測定有錯誤。這些問題只有在莫斯萊提出原子序數的概念,人們認識了原子核內部的結構之后,才能得到解決。

熱愛真理的科學家,常常同時熱愛正義和民主。1890年,彼得堡大學當局秉承反動沙皇的旨意,加緊壓迫校內的民主運動,門捷列夫和其他正直的教授向學校當局提出了抗議,眼見抗議無效他憤而辭職。五年后,為了敷衍社會的公憤和輿論的譴責,沙皇政府才不得不請門捷列夫擔任國家度量衡局的局長。他通過度量衡標準的鑒定和檢查,把自己的科學知識貢獻給俄羅斯的工業生產。他在度量衡局一直工作到他光輝生命的最后一天。

1907年2月2日,這位享有世界盛譽的俄國化學家因心肌梗塞與世長辭,那一天距離他的73歲生日只有六天。

他的名著、伴隨著元素周期律而誕生的《化學原理》,在十九世紀后期和二十世紀初,被國際化學界公認為標準著作,前后共出了八版,影響了一代又一代的化學家。

 , ;而Coronium則應該是能在日晷中找到的新元素,它的原子量約為0.4。他產生這種想法可能是受了兩方面的影響:第一,這時周期表中出現了新的一族稀有氣體元素,于是他想預言“超輕稀有氣體元素”的存在;第二,當時“以太”(ether)理論風行,認為“以太”可能是另一種稀有氣體元素,它非常輕、運動速度非?。

另外,周期表中Co和Ni、Te和I的位置與它們原子量大小順序的矛盾令門捷列夫不解,他一直懷疑是原子量測定有錯誤。這些問題只有在莫斯萊提出原子序數的概念,人們認識了原子核內部的結構之后,才能得到解決。

熱愛真理的科學家,常常同時熱愛正義和民主。1890年,彼得堡大學當局秉承反動沙皇的旨意,加緊壓迫校內的民主運動,門捷列夫和其他正直的教授向學校當局提出了抗議,眼見抗議無效他憤而辭職。五年后,為了敷衍社會的公憤和輿論的譴責,沙皇政府才不得不請門捷列夫擔任國家度量衡局的局長。他通過度量衡標準的鑒定和檢查,把自己的科學知識貢獻給俄羅斯的工業生產。他在度量衡局一直工作到他光輝生命的最后一天。

1907年2月2日,這位享有世界盛譽的俄國化學家因心肌梗塞與世長辭,那一天距離他的73歲生日只有六天。

他的名著、伴隨著元素周期律而誕生的《化學原理》,在十九世紀后期和二十世紀初,被國際化學界公認為標準著作,前后共出了八版,影響了一代又一代的化學家。

(責任編輯:化學自習室)
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