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名人的故事:元素周期表創(chuàng)始人

時(shí)間:2020-12-05 13:13:51 名人故事 我要投稿

名人的故事:元素周期表創(chuàng)始人

  德米特里?伊萬諾維奇?門捷列夫(1834-1907)是俄羅斯偉大的化學(xué)家,自然科學(xué)基本定律化學(xué)元素周期表的創(chuàng)始人。

名人的故事:元素周期表創(chuàng)始人

  1841年,7歲的門捷列夫進(jìn)了中學(xué),他在上學(xué)的早幾年就表現(xiàn)出了出眾的才能和驚人的記憶力,他對數(shù)學(xué)、物理學(xué)和地理發(fā)生了極大的興趣。

  1850年,門捷列夫進(jìn)入中央師范學(xué)院學(xué)習(xí),在大學(xué)一年級,門捷列夫就迷上了化學(xué)。他決心要成為一個(gè)化學(xué)家,為了人類的利益而獲得簡單、價(jià)廉和到處都有的物質(zhì)。

  他各門功課都學(xué)的很扎實(shí),在課外還閱讀各種科學(xué)文獻(xiàn),20歲那年,門捷列夫的第一篇科學(xué)論著《關(guān)于芬蘭褐廉石》發(fā)表在礦物學(xué)協(xié)會的刊物上,在研究同晶現(xiàn)象方面完成了巨大和重要的研究。

  1855年,門捷列夫以第一名的優(yōu)異成績畢業(yè)于師范學(xué)院,曾擔(dān)任中學(xué)教師,后來門捷列夫在彼得堡參加碩士考試,并在說有的考試科目中都獲得了最高的評價(jià)。在他的碩士論文中,門捷列夫提出了倫比容,這些研究對他今后發(fā)現(xiàn)周期律有至關(guān)重要的意義。

  兩年后,23歲的門捷列夫被批準(zhǔn)為彼得堡大學(xué)的副教授,開始教授化學(xué)課程,主要負(fù)責(zé)講授《化學(xué)基礎(chǔ)》課。在理論化學(xué)里應(yīng)該指出自然界到底有多少元素?元素之間有什么異同和存在什么內(nèi)部聯(lián)系?新的元素應(yīng)該怎樣去發(fā)現(xiàn)?這些問題,當(dāng)時(shí)的化學(xué)界正處在探索階段。年輕的學(xué)者門捷列夫也毫無畏懼地沖進(jìn)了這個(gè)領(lǐng)域,開始了艱難的探索工作。

  1860年門捷列夫在德國卡爾斯盧厄召開第一次國際化學(xué)家代表大會,會議上解決了許多重要的化學(xué)問題,最終確定了原子、分子、原子價(jià)等概念,并為測定元素的原子量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這次大會也對門捷列夫形成周期律的思想產(chǎn)生了很大的.影響。

  1861年門捷列夫回到彼得堡,重?fù)?dān)化學(xué)教授工作。雖然教學(xué)工作非常繁忙,但他繼續(xù)著科學(xué)研究。門捷列夫深深的感覺到化學(xué)還沒有牢固的基礎(chǔ),化學(xué)在當(dāng)時(shí)只不過是記述零星的現(xiàn)象而已,甚至連化學(xué)最基本的基石——元素學(xué)說還沒有一個(gè)明確的概念。

  門捷列夫開始編寫一本內(nèi)容很豐富的著作《化學(xué)原理》。他遇到一個(gè)難題,即用一種怎樣的合乎邏輯的方式來組織當(dāng)時(shí)已知的63種元素。門捷列夫仔細(xì)研究了63種元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),他準(zhǔn)備了許多撲克牌一樣的卡片,將63種化學(xué)元素的名稱及其原子量、氧化物、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等分別寫在卡片上。他用不同的方法去擺那些卡片,用以進(jìn)行元素分類的試驗(yàn)。

  1869年3月1日這一天,門捷列夫仍然在對著這些卡片苦苦思索。他先把常見的元素族按照原子量遞增的順序拼在一起,之后是那些不常見的元素,最后只剩下稀土元素沒有全部入座,門捷列夫無奈地將它放在邊上。從頭至尾看一遍排出的牌陣,門捷列夫驚喜地發(fā)現(xiàn),所有的已知元素都已按原子量遞增的順序排列起來,并且相似元素依一定的間隔出現(xiàn)。第二天,門捷列夫?qū)⑺贸龅慕Y(jié)果制成一張表,這是人類歷史上第一張化學(xué)元素周期表。在這個(gè)表中,周期是橫行,族是縱行。在門捷列夫的周期表中,他大膽地為尚待發(fā)現(xiàn)的元素留出了位置,并且在其關(guān)于周期表的發(fā)現(xiàn)的論文中指出:按著原子量由小到大的順序排列各種元素,在原子量跳躍過大的地方會有新元素被發(fā)現(xiàn),因此周期律可以預(yù)言尚待發(fā)現(xiàn)的元素。

  1871年12月,門捷列夫在第一張?jiān)刂芷诒淼幕A(chǔ)上進(jìn)行增益,發(fā)表了第二張表。在該表中,改豎排為橫排,使用一族元素處于同一豎行中,更突出了元素性質(zhì)的周期性。至此,化學(xué)元素周期律的發(fā)現(xiàn)工作已圓滿完成;瘜W(xué)界通將周期律稱為門捷列夫周期律:主族元素越是向右非金屬性越強(qiáng),越是向上金屬性越強(qiáng)。同主族元素,隨著周期數(shù)的增加,分子量越來越大,半徑越來越大,金屬性越來越強(qiáng)。同周期元素,隨著原子系數(shù)數(shù)的增加,分子量越來越大,半徑越來越小,非金屬性越來越強(qiáng)。最后一列上都是稀有氣體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。

  門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律,在世界上留下了不朽的光榮,恩格斯在《自然辯證法》一書中曾經(jīng)指出:門捷列夫不自覺地應(yīng)用黑格爾的量轉(zhuǎn)化為質(zhì)的規(guī)律,完成了科學(xué)上的一個(gè)勛業(yè),這個(gè)勛業(yè)可以和勒維烈計(jì)算尚未知道的行星海王星的軌道的勛業(yè)居于同等地位。

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