1、德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(俄语Дми́трийИва́новичМенделе́ев,1834年2月7日—1907年2月2日),俄国科学家,发现化学元素的周期性
2、《化学元素周期表(第四版)》除了“化学元素周期表”四开彩色挂图之外,作者还试图从另一个角度,以时间为序,引用主要史实文献将其串联起来进行解读,以利于周期律和周期表的教学和科学研究参考。我们从中节选了部分文字(有删节和缩写),以飨读者。
3、“您在忙什么呀?”依诺斯特兰采夫见门捷列夫手里拿着扑克牌的卡片,神情有些郁闷地站在书桌旁边,于是就问他:“在玩牌吗?”(门捷列夫发现元素周期律)。
4、门捷列夫查阅了大量资料,结果发现,铍的性质也很像镁,而镁的化合价为+2价。这样铍的原子量成为正好排在锂(原子量为7)和硼(原子量为11)之间。这一突破极大地鼓舞了门捷列夫,他又用类似的办法,大胆更正了好几个元素的化合价和原子量,从而使这些元素在排列中回到它们应有的位置上。
5、从客观因素上讲,当时世界上发现的化学元素已经足够多,而且化学家们对这些化学元素的性质也已经足够了解。否则也就没有足够多的化学元素,供门捷列夫排列成表;进一步将,即使能够将化学元素排列成表,门捷列夫也无从知道元素的化学性质随着它们质量的增加而呈现出周期性变化的规律。这就像伟大的物理学家牛顿所说,我之所以能够做出这些成就,是因为我“站在了巨人的肩膀上”。
6、在著书过程中,他遇到了一个难题,就是该如何用一种合乎逻辑的方式来组织当时已知的63种元素。
7、 他根据元素周期律编制了第一个元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里,从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅,即以后发现的钪、镓、锗)的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。 (门捷列夫发现元素周期律)。
8、之后,道尔顿、德贝赖纳、迈尔等众多科学家做出了积极的努力和探索。
9、按照已知元素的电子结构规律,周期表中应该出现第八周期,甚至第九周期。那么,第八周期的最后一个元素,理论上的排序应该是第168号了。
10、门捷列夫出生于1834年,他出生不久,父亲就因双目失明出外就医,失去了得以维持家人生活的教员职位。门捷列夫14岁那年,父亲逝世,接着火灾又吞没了他家中的所有财产,真是祸不单行。1850年,家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活,后来成了彼得堡大学的教授。
11、幸运的是,门捷列夫生活在化学界探索元素规律的卓绝时期。当时,各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系规律。
12、他制成这样一个表格把当时已知的63种元素排列成12个横列和8个整行。其中有些空位是由于当时还没有适当的元素可填,但又预想到将来一定会发现的元素,所以专为它们留下了空位。1875年8月27日,法国化学家布瓦博德朗在比利牛斯山的闪锌矿中发现了一种新元素,命为“镓”(Ga)。 经过研究证实,与门捷列夫所预言的“类铝”的性质完全一致,更难以相信的是,它们不仅在主要点上完全一致,即使在一些次要点上也无任何出入。“类铝”得到了证实!
13、ISBN:978-7-03-050097-7
14、门捷列夫各种方法摆弄这些卡片,都未能实现最佳的分类。
15、由于发现了化学元素周期律,门捷列夫顺利地写出了《化学原理》第二卷。这是世界上第一部以化学元素周期律为纲的无机化学教科书。
16、 在彼得堡大学,门捷列夫任教的头两门课程是理论化学和有机化学。当时流行的教科书几乎都是大量关于元素和物质的零散资料的杂乱堆积。怎样才能讲好课?门捷列大下决心考察和整理这些资料。1859年他获准去德国海德堡本生实验室进行深造。两年中他集中精力研究了物理化学。他运用物理学的方法来观察化学过程,又根据物质的某些物理性质来研究它的化学结构,这就使他探索元素间内在联系的基础更宽阔和坚实。因为他恰好在德国,所以有幸和俄国化学家一起参加了在德国卡尔斯鲁厄举行的第一届国际化学家会议。会上各国化学家的发言给门捷列夫以启迪,特别是康尼查罗的发言和小册子。门捷列夫是这样说:“我的周期律的决定性时刻在1860年,我参加卡尔斯鲁厄代表大会。在会上我聆听了意大利化学家康尼查罗的演讲,正是他发现的原子量给我的工作以必要的参考材料,而正是当时,一种元素的性质随原子量递增而呈现周期性变化的基本思想冲击了我。”从此他有了明确的科研目标,并为此付出了艰巨的劳动。
17、在门捷列夫的周期表中,他大胆地为尚待发现的元素留出了位置。
18、在理论化学里应该指出自然界到底有多少元素?元素之间有什么异同和存在什么内部联系?新的元素应该怎样去发现?年轻的门捷列夫不分昼夜地研究着,探求元素的化学特性和它们的一般的原子特性,然后将每个元素记在一张小纸卡上。他企图在元素全部的复杂的特性里,捕捉元素的共同性。
19、“我也不知道,你还是回家去问你的爸爸或者舅舅吧!”
20、为了彻底解决这个问题,他的脑子因过度紧张,而经常昏眩。但是,他的心血并没有白费,在1869年2月19日,他终于发现了原素周期律:简单物体的性质,以及元素化合物的形式和性质,都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中,又大胆指出,当时一些公认的原子量不准确。如那时金的原子量公认为按此在元素表中,金应排在锇、铱、铂的前面,因为它们被公认的原子量分别为而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面,原子量都应重新测定。大家重测的结果,锇为铱为铂为而金是实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。
21、门捷列夫根据元素周期律预言了尚未被发现的新元素的存在并修正了某些元素的原子量。镓、钪、锗元素的相继发现证实了门捷列夫的预言。
22、伽利略、望远镜与日心说|左图右史(《赛先生》2017-03-18)
23、全国科技名词委联合国家语言文字工作委员会召开113号、115号、117号、118号元素中文定名会,形成了《113号、115号、117号、118号元素中文定名方案》,如下图所示。该方案需经上报教育部批准后正式公布。
24、门捷列夫发现了元素周期律,在世界上留下了不朽的光荣,人们给他以很高的评价。恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出。“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学上的一个勋业,这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”由于时代的局限性,门捷列夫的元素周期律并不是完整无缺的。1894年,稀有气体氩的发现,对周期律是一次考验和补充。1913年,英国物理学家莫塞莱在研究各种元素的伦琴射线波长与原子序数的关系后,证实原子序数在数量上等于原子核所带的阳电荷,进而明确作为周期律的基础不是原子量而是原子序数。在周期律指导下产生的原子结构学说,不仅赋予元素周期律以新的说明,并且进一步阐明了周期律的本质,把周期律这一自然法则放在更严格更科学的基础上。元素周期律经过后人的不断完善和发展,在人们认识自然,改造自然,征服自然的斗争中,发挥着越来越大的作用。”
25、 从1862年起,他对283种物质逐个进行分析测定,这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他重新测定一些元素的原子量。因而对元素的这一基本特征有了深刻的了解。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行了细致的分析。他先后研究了根据元素对氧和氢的关系所作的分类;研究了根据元素电化序所作的分类,研究了根据原子价所进行的分类:特别研究了根据元素的综合性质所进行的元素分类。有比较才有鉴别,有分析才能做好综合。这样,门捷列夫批判地继承了前人的研究成果。在他分析根据元素综合性质而进行的元素分类时,他坚信元素原子量是元素的基本特征,同时发现性质相似的元素,它们的原子量并不相近。相反一些性质不同的元素,它们的原子量反而相差较小。他紧紧抓住原子量与元素性质之间的关系作为突破口,反复测试和不断思索。他在每张卡片上写出一种元素的名称原子量、化合物的化学式和主要的性质。就象玩一副别具一格的元素纸牌一样,他反复排列这些卡片,终于发现每一行元素的性质都在按原子量的增大,从小到大地逐渐变化,也就是发现元素的性质随原子量的增加而呈周期往的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
26、门捷列夫仔细地研究了63种元素的物理性质和化学性质,他想到了一个很好的方法来对元素进行系统的分类。
27、1850年,他进入彼得堡师范学院学习,毕业后曾担任中学教师,后任彼得堡大学副教授。
28、认识你自己:从人体解剖开始|左图右史 (《赛先生》2017-02-25)
29、经历了历史多年的发展以后,化学家们排列出以下新的元素周期表。人们为了纪念门捷列夫对于元素周期表做出的伟大贡献,将101号元素命名为“钔”。
30、所以,在科学研究中,没有幸运儿,只有踏踏实实的工作,才能获取成功。
31、“这是我见到过的最新、最好的周期表,包含的信息量丰富。一定会被化学界同行所接受。”
32、门捷列夫于1834年生于俄国西伯利亚的托博尔斯克市,这个时代,正是欧洲资本主义迅速发展时期,科学技术的发明、改良一日千里,化学也同其它科学一样,取得了惊人的进展。他的祖父是特维尔地区东正教主教,父亲毕业于特维尔的神学院,后担任学校校长。
33、一张小小的卡片在门捷列夫的手里就好像一块块铁板一样沉重,他每拿起或放下一张卡片都像要费很大的力气。
34、《大使们》及其幕后的三国演义|左图右史 (《知识分子》2017-08-04)
35、门捷列夫在排列时还发现,锌后面应该是砷,但砷的性质和磷相似,应该放在磷下面。于是他又大胆推测锌与砷之间还有两种元素未被发现,门捷列夫把这两个位置空了出来,并称之为“类铝”和“类硅”,并同样预言了它们主要的性质。