衛(wèi)生資格考點:門捷列夫與元素周期表
化學元素周期表是根據(jù)原子序數(shù)從小至大排序的化學元素列表。列表大體呈長方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素歸在同一族中,如鹵素、堿金屬元素、稀有氣體(惰性氣體或貴族氣體)、放射性元素等。這使周期表中形成元素分區(qū)且分有七主族、七副族與零族、八族。由于周期表能夠準確地預測各種元素的特性及其之間的關系,因此它在化學及其他科學范疇中被廣泛使用,作為分析化學行為時十分有用的框架。
宇宙萬物是由什么組成的,古希臘人以為是水、土、火、氣四種元素,古代中國則相信金、木、水、火、土五種元素之說。到了近代,人們才漸漸明白:元素多種多樣,決不止于四五種。18世紀,科學家已探知的元素有30多種,如金、銀、鐵、氧、磷、硫等,到19世紀,已發(fā)現(xiàn)的元素已達54種。
人們自然會問,沒有發(fā)現(xiàn)的元素還有多少種?元素之間是孤零零地存在,還是彼此間有著某種聯(lián)系呢?
門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律,揭開了這個奧秘。
原來,元素不是一群烏合之眾,而是像一支訓練有素的軍隊,按照嚴格的命令井然有序地排列著,怎么排列的呢?門捷列夫發(fā)現(xiàn):元素的原子量相等或相近的,性質(zhì)相似相近;而且,元素的性質(zhì)和它們的原子量呈周期性的`變化。
門捷列夫激動不已。他把當時已發(fā)現(xiàn)的60多種元素按其原子量和性質(zhì)排列成一張表,結(jié)果發(fā)現(xiàn),從任何一種元素算起,每數(shù)到8個就和第一個元素的性質(zhì)相近,他把這個規(guī)律稱為“八音律”。
門捷列夫是怎樣發(fā)現(xiàn)元素周期律的呢?
1834年2月7日,伊萬諾維奇·門捷列夫誕生于西伯利亞的托波爾斯克,父親是中學校長。16歲時,進入圣彼得堡師范學院自然科學教育系學習。畢業(yè)后,門捷列夫去德國深造,集中精力研究物理化學。1861年回國,任圣彼得堡大學教授。
在編寫無機化學講義時,門捷列夫發(fā)現(xiàn)這門學科的俄語教材都已陳舊,外文教科書也無法適應新的教學要求,因而迫切需要有一本新的、能夠反映當代化學發(fā)展水平的無機化學教科書。這種想法激勵著年輕的門捷列夫。當門捷列夫編寫有關化學元素及其化合物性質(zhì)的章節(jié)時,他遇到了難題。按照什么次序排列它們的位置呢?當時化學界發(fā)現(xiàn)的化學元索已達63種。為了尋找元素的科學分類方法,他不得不研究有關元素之間的內(nèi)在聯(lián)系。
研究某一學科的歷史,是把握該學科發(fā)展進程的最好方法。門捷列夫深刻地了解這一點,他邁進了圣彼得堡大學的圖書館,在數(shù)不盡的卷帙中逐一整理以往人們研究化學元素分類的原始資料……
門捷列夫抓住了化學家研究元素分類的歷史脈絡,夜以繼日地分析思考,簡直著了迷。夜深人靜,圣彼得堡大學主樓左側(cè)的的門捷列夫的居室仍然亮著燈光,仆人為了安全起見,推開了門捷列夫書房的門。
“安東!”門捷列夫站起來對仆人說:“到實驗室去找?guī)讖埡窦垼芽鹨惨黄鹉脕怼?rdquo;
安東是門捷列夫教授家的忠實仆人。他走出房門,莫名其妙地聳聳肩膀,很快就拿來一卷厚紙。
“幫我把它剪開。”
門捷列夫一邊吩咐仆人,一邊動手在厚紙上畫出格子。
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