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誰建立了世界上第壹張元素周期表?

門捷列夫,俄國化學家。他建立了世界上第壹張元素周期表。

門捷列夫於1834年出身於西伯利亞托波爾斯克的壹個窮苦家庭。他是家裏的第14個孩子。父親去世後,母親帶著他們艱難度日。中學畢業時他的理想是考入莫斯科大學,但最終未能如願,只得進了彼得堡師範學院,並於1856年獲得了彼得堡大學碩士學位。1957年1月,門捷列夫榮任彼得堡大學副教授。1859年1月至1861年2月,他到德國海登堡大學本生實驗室留學,1865年獲得博士學位,接著獲得了彼得堡大學的教授職稱。

在被任命為彼得堡大學教授以後,門捷列夫執教無機化學。當時世界上已經發現的元素達63個(包括燃素和熱素),可是它們之間似乎沒有任何聯系。在講授這些元素的性質時,門捷列夫發現很難使學生對它們有壹個全面系統的認識。怎樣才能把課教好呢?門捷列夫陷入了苦惱之中,他想:“如果這些元素之間有壹定的聯系,那樣學生就很容易從壹種元素的性質去推斷另壹種元素的性質了,我講起課來也容易多了。”可是怎樣才能發現這些元素之間的內在規律呢?門捷列夫準備進行探索。

早在這以前,很多人就已經開始探索元素之間內在聯系的規律性了。1789年,法國科學家拉瓦錫就把當時已知的33種元素,按照氣體、金屬、非金屬、土質分為四大類;1929年,德國的德貝萊納又把54種元素中的15個,每三個壹組,分為五組,每組元素都有相似的性質,他把它們稱為“三素組”;1862年,英國的尚古都刻制了壹個元素柱,把元素按原子量逐漸遞增的規律排在柱形的螺旋線上,化學性質相似的元素都列在壹條垂線上;1964年,德國的邁耶爾提出了“六元素表”,每隔六個元素為壹組;1866年英國的田蘭茲提出了“八音律”,認為每隔八個元素化學性質就會重復壹次。此外,英、德、法、美還有壹些專家學者均作過這方面的探索。前人的探索為門捷列夫的進壹步研究打下了堅實的基礎,使他少走了許多彎路。

有壹天,家裏幾個仆人在壹起玩撲克牌。撲克有黑桃、紅桃、方塊、草花四個花色,它們可以按照2、3、4……10、J、Q、K、A的序列進行排列,也可以分別進行組合。門捷列夫似乎從撲克牌上得到了啟發。“化學元素能不能像撲克牌壹樣進行排列組合,然後對它們的性質進行研究呢?”

想到這兒,門捷列夫似乎茅塞頓開。他用厚紙做了許多小卡片,上面寫出元素名稱、符號、質子量、化學反應式及其主要性質。這類似於壹副撲克牌。以後的幾個月中,不論走到哪兒,門捷列夫都隨身攜帶這副撲克牌,有空的時候就玩起撲克牌來,不斷地進行各種排列組合,尋找它們可能存在的內在規律。

壹天晚上,門捷列夫壹直工作到了淩晨,而早上他還要到外地去辦事。

“先生,來接妳的馬車已經等候在門口了。”大約六點半的時候,仆人安東走進了書房對他說。“把我的行李整理好,搬到車上去。”門捷列夫壹邊應答著,壹邊還在擺弄他的撲克牌,這時他似乎已經有點眉目了,但又不能準確地排列起來。他還想試試看。過了片刻,安東又走了進來:“先生,得趕快走了,否則要誤點了。”

在安東催促聲中,門捷列夫突然來了靈感,他拿起壹張白紙,在上面飛快地畫了起來,並迅速排列出各種元素的位置。幾分鐘之後,壹個偉大的發現——世界上第壹張元素周期表產生了,誕生在這個忙碌的清晨。

馬車在街上飛馳,門捷列夫從口袋中掏出撲克牌和“紙片”又認真研究起來,他覺得沒有什麽比這些更重要了。直到覺得非常滿意了,他才住手。

1860年3月6日,門捷列夫的助手門拿特金在俄國化學會上代他宣讀了題作《化學元素的性質和原子量的關系》的論文。遺憾的是,這篇論文在當時並未受到應有的關註。這是可以理解的,因為前人類似的分類太多了。門捷列夫深深地知道:“要證實這張元素周期表的正確性,只有依靠從它引申出來的推論的正確性。”於是他決定繼續完善這張元素周期表。

1871年,門捷列夫發表了《化學元素的周期性依賴關系》壹文。他將元素分成了八個族,以周期律為基礎,不顧當時人們對原子量的固有認識,改排了八個元素的位置;校正了八個元素的原子量;並在周期表中預留出了空格,預測出了類鋁、類硼和類矽這三種當時未知的元素的基本性質。他對助手說:“這些未知的元素只要有壹個被發現,並且其化學性質同我們所預測的壹樣,那我們就成功了。”他堅信自己。

然而在當時,門捷列夫的預言和他的元素周期表換來的是人們的諷刺和譏笑,有人甚至稱其為鬼怪、魔術。門捷列夫對此都不予理會,他相信自己成功的壹天終會到來。

果然,四年後,布瓦博德朗發現了類鋁(鎵)!八年之後,尼爾遜發現了類硼(鈧)!15年之後,溫克萊爾又發現了類矽(鍺)!它們的性質和門捷列夫預言的並無兩樣,門捷列夫成功了!此時,壹切嘲諷煙消雲散。

門捷列夫成名之後,《彼得堡小報》的壹名記者想寫壹篇揭示他發現元素周期率奧秘的文章。門捷列夫對他嚴肅地說:“這個問題我大約考慮了整整20年。可有人卻認為:坐著不動,五個戈比壹行,五個戈比壹行地寫著,突然就成功了。事情遠不是這麽簡單!”

1907年1月20日淩晨5點,門捷列夫因心肌梗塞,坐在椅子上長眠了。當時,他手裏還握著筆,面前是壹本尚未完成的著作。在追悼會上,他的學生用:“Ga、Sc、Ge、Os、Ir、Sn……”等18個元素的符號制作了壹幅挽聯,象征著門捷列夫壹生的偉大功績。直到今天,人們耳邊還不時響起門捷列夫的名言:“什麽是天才?終身努力,便成天才!”