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元素,一个陌生又熟悉的词汇,我们中国古代,认为元素的总和是气,又分为金木水火土,后来又补充为风火水土雷音。我们对世界的组成充满着好奇。截至到年,已经发现的元素已经达到了种,实验室合成的达到了更多,那我们究竟是靠着什么规律才发现的呢。
没错,它就是元素周期表,在化学教科书和字典中,都附有一张“元素周期表“,可能很多人看到他的第一眼,就和我的感觉一样,觉得它就是一张普通的表格,肯定是前人在发现了元素之后进行的简单归纳,从而整理出来的。但是事实并不是这样,最先人们对于元素的发现都是从现实中可见的物质去分离提纯,直到这种物质不可再分(在化学实验上)从而确认了它是一种基本元素,后来只能是瞎猫碰见死耗子,慢慢去发现,从而使这门学科的发展停滞了下来,但是元素周期表的发现让纯粹靠运气去碰的化学研究终于有规律可循,化学的世界亮了!就像原来大家都在夜里摸黑走路,但是终于有人为大家点亮了一盏灯!
这个人就是门捷列夫。
门捷列夫出生于年2月8日,年门捷列夫在为著作《化学原理》一书考虑写作计划时,深为无机化学的缺乏系统性所困扰。于是,他开始搜集每一个已知元素的性质资料和有关数据,人类悠久以来对元素的探索,为他提供了丰富的材料。他在研究前人所得成果的基础上,发现一些元素除有特性之外还有共性。例如,已知卤素元素的氟、氯、溴、碘,都具有相似的性质。
于是,门捷列夫将当时已知的63种元素试着排列。他把每个元素都建立了一张长方形纸板卡片。在每一块长方形纸板上写上了元素符号、原子量、元素性质及其化合物。然后把它们钉在实验室的墙上排了又排。当他把这些卡片依相对原子质量大小的形式排列时,他发现了元素化学性质的规律性,从而制成了元素周期表的雏形。
但是当时的发现并没有引起化学界的重视,甚至还有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单,轻松地调侃说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现的,门捷列夫却认真地回答说,从他立志从事这项探索工作起,一直花了大约20年的功夫,才终于在年发表了元素周期律。他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一个头绪。
虽然把已经发现的元素按照周期进行排列,可是周期表上仍有许多空位,这些空位是什么?是新的元素吗?门捷列夫大胆的观念让他感觉找到了新世界的大门,并以十分肯定的口气宣布:属于这些空位的元素将来一定会被发现,不仅如此,他还根据元素周期律,推算了这些空位中元素的原子量,预言了尚未发现的元素的性质。
年门捷列夫发表了一篇介绍未知元素的论文他根据周期表大胆地预言了三种未知元素的性质,这三种元素门捷列夫当时称之为亚硼、亚铝、亚硅,它们的性质分别类似于硼、铝、硅。这件事在当时看来简直是一种狂妄的行为,有人甚至说:“这是臆造一些不存在的元素!
终于在年法国科学家布瓦博德朗发现了一种新元素,命名为“镓”。它是门捷列夫五年前预言的元素亚铝。年法国化学家文克勒发现了锗,它就是门捷列夫预言的亚硅。无可厚非,这些被预言的元素不仅被发现了,而且这些元素的性质与门捷列夫的语言完全符合。整个化学界沸腾了。
元素周期律揭示了一个非常重要而有趣的规律:元素的性质,随着原子量的增加呈周期性的变化,但又不是简单的重复。直到后来,人们通过周期律理论,把已知的多种元素排列、分类,整理出了今天的化学元素周期表,张贴于实验室墙壁上,编排于辞书后面。作为我们学生所必备的一种知识。