德米特裏·伊萬諾維奇·門捷列夫 [編輯本段]德米特裏·伊萬諾維奇·門捷列夫 門捷列夫成功地預測了鐳的原子數及其性質,且研制了鐳制品門氡(液態鐳)。 [編輯本段]Dmitri Ivanovich Mendeleev 俄羅斯化學家門捷列夫(俄語:Дми?0?7трий Ива?0?7нович Менделе?0?7ев,英語:Dmitri Ivanovich Mendeleev,1834年2月7日~1907年2月2日),出生在俄國西伯利亞的托博爾斯克市。他從小熱愛勞動,喜愛大自然,學習勤奮。
1860年門捷列夫在為著作《化學原理》壹書考慮寫作計劃時,深為無機化學的缺乏系統性所困擾。於是,他開始搜集每壹個已知元素的性質資料和有關數據,把前人在實踐中所得成果,凡能找到的都收集在壹起。人類關於元素問題的長期實踐和認識活動,為他提供了豐富的材料。他在研究前人所得成果的基礎上,發現壹些元素除有特性之外還有***性。例如,已知鹵素元素的氟、氯、溴、碘,都具有相似的性質;堿金屬元素鋰、鈉、鉀暴露在空氣中時,都很快就被氧化,因此都是只能以化合物形式存在於自然界中;有的金屬例銅、銀、金都能長久保持在空氣中而不被腐蝕,正因為如此它們被稱為貴金屬。
於是,門捷列夫開始試著排列這些元素。他把每個元素都建立了壹張長方形紙板卡片。在每壹塊長方形紙板上寫上了元素符號、原子量、元素性質及其化合物。然後把它們釘在實驗室的墻上排了又排。經過了壹系列的排隊以後,他發現了元素化學性質的規律性。
因此,當有人將門捷列夫對元素周期律的發現看得很簡單,輕松地說他是用玩撲克牌的方法得到這壹偉大發現的,門捷列夫卻認真地回答說,從他立誌從事這項探索工作起,壹直花了大約20年的功夫,才終於在1869年發表了元素周期律。他把化學元素從雜亂無章的迷宮中分門別類地理出了壹個頭緒。此外,因為他具有很大的勇氣和信心,不怕名家指責,不怕嘲諷,勇於實踐,敢於宣傳自己的觀點,終於得到了廣泛的承認。為了紀念他的成就,人們將美國化學家希伯格在1955年發現的第101號新元素命名為Mendelevium,即“鍆”。 [編輯本段]元素周期律 元素周期律揭示了壹個非常重要而有趣的規律:元素的性質,隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡單的重復。門捷列夫根據這個道理,不但糾正了壹些有錯誤的原子量,還先後預言了15種以上的未知元素的存在。結果,有三個元素在門捷列夫還在世的時候就被發現了。1875年,法國化學家勒科克·德·布瓦博德蘭,發現了第壹個待填補的元素,命名為鎵。這個元素的壹切性質都和門捷列夫預言的壹樣,只是比重不壹致。門捷列夫為此寫了壹封信給巴黎科學院,指出鎵的比重應該是5.9左右,而不是4.7。當時鎵還在布瓦博德蘭手裏,門捷列夫還沒有見到過。這件事使布瓦博德蘭大為驚訝,於是他設法提純,重新測量鎵的比重,結果證實了門捷列夫的預言,比重確實是5.94。這壹結果大大提高了人們對元素周期律的認識,它也說明很多科學理論被稱為真理,不是在科學家創立這些理論的時候,而是在這壹理論不斷被實踐所證實的時候。當年門捷列夫通過元素周期表預言新元素時,有的科學家說他狂妄地臆造壹些不存在的元素。而通過實踐,門捷列夫的理論受到了越來越普遍的重視。
後來,人們根據周期律理論,把已經發現的100多種元素排列、分類,列出了今天的化學元素周期表,張貼於實驗室墻壁上,編排於辭書後面。它更是我們每壹位學生在學化學的時候,都必須學習和掌握的壹課。
現在,我們知道,在人類生活的浩瀚的宇宙裏,壹切物質都是由這100多種元素組成的,包括我們人本身在內。
可是,化學元素是什麽呢?化學元素是同類原子的總稱。所以,人們常說,原子是構成物質世界的“基本磚石”,這從壹定意義上來說,還是可以的。然而,化學元素周期律說明,化學元素並不是孤立地存在和互相毫無關聯的。這些事實意味著,元素原子還肯定會有自己的內在規律。這裏已經蘊育著物質結構理論的變革。
終於,到了19世紀末,實踐有了新的發展,放射性元素和電子被發現了,這本來是揭開原子內幕的極好機會。可是門捷列夫在實踐面前卻產生了困惑。壹方面他害怕這些發現“會使事情復雜化”,動搖“整個世界觀的基礎”;另壹方面又感到這“將是十分有趣的事……周期性規律的原因也許會被揭示”。但門捷列夫本人就在將要揭開周期律本質的前夜,1907年帶著這種矛盾的思想逝世了。
門捷列夫並沒有看到,正是由於19世紀末、20世紀初的壹系列偉大發現和實踐,揭示了元素周期律的本質,揚棄了門捷列夫那個時代關於原子不可分的舊觀念。在揚棄其不準確的部分的同時,充分肯定了它的合理內涵和歷史地位。在此基礎上誕生的元素周期律的新理論,比當年門捷列夫的理論更具有真理性。
1 H氫1.0079 2 He氦4.0026 3 Li鋰6.941 4 Be鈹9.0122 5 B硼10.811 6 C碳12.011 7 N氮14.007 8 O氧15.999 9 F氟18.998
10 Ne氖20.17 11 Na鈉22.9898 12 Mg鎂24.305 13 Al鋁26.982 14 Si矽28.085 15 P磷30.974 16 S硫32.06 17 Cl氯35.453
18 Ar氬39.94 19 K鉀39.098 20 Ca鈣40.08 21 Sc鈧44.956 22 Ti鈦47.9 23 V 釩50.94 24 Cr鉻51.996 25 Mn錳54.938
26 Fe鐵55.84 27 Co鈷58.9332 28 Ni鎳58.69 29 Cu銅63.54 30 Zn鋅65.38 31 Ga鎵69.72 32 Ge鍺72.5 33 As砷74.922
34 Se硒78.9 35 Br溴79.904 36 Kr氪83.8 37 Rb銣85.467 38 Sr鍶87.62 39 Y 釔88.906 40 Zr鋯91.22 41 Nb鈮92.9064
42 Mo鉬95.94 43 Tc鍀(99) 44 Ru釕161.0 45 Rh銠102.906 46 Pd鈀106.42 47 Ag銀107.868 48 Cd鎘112.41 49 In銦114.82
50 Sn錫118.6 51 Sb銻121.7 52 Te碲127.6 53 I碘126.905 54 Xe氙131.3 55 Cs銫132.905 56 Ba鋇137.33
57-71La-Lu鑭系 :57 La鑭138.9 58 Ce鈰140.1 59 Pr鐠140.9 60 Nd釹144.2 61 Pm鉕(147) 62 Sm釤150.3 63 Eu銪151.96
64 Gd釓157.25 65 Tb鋱158.9 66 Dy鏑162.5 67 Ho鈥164.9 68 Er鉺167.2 69 Tm銩168.9 70 Yb鐿173.04 71 Lu鑥174.967
72 Hf鉿178.4 73 Ta鉭180.947 74 W鎢183.8 75 Re錸186.207 76 Os鋨190.2 77 Ir銥192.2 78 Pt鉑195.08 79 Au金196.967
80 Hg汞200.5 81 Tl鉈204.3 82 Pb鉛207.2 83 Bi鉍208.98 84 Po釙(209) 85 At砹(201) 86 Rn氡(222) 87 Fr鈁(223)
88 Ra鐳226.03 89-103Ac-Lr錒系 :89 Ac錒(227) 90 Th釷232.0 91 Pa鏷231.0 92 U鈾238.0 93 Np鎿(237) 94 Pu鈈(239,244)
95 Am鎇(243) 96 Cm鋦(247) 97 Bk錇(247) 98 Cf鐦(251) 99 Es鎄(252) 100 Fm鐨(257) 101 Md鍆(258) 102 No鍩(259)
103 Lr鐒(260) 104 Rf钅盧(257) 105 Db钅杜(261) 106 Sg钅喜(262) 107 Bh钅波(263) 108 Hs钅黑(262) 109 Mt钅麥(265)
110 Ds钅達(266) 111 Rg钅侖(272) 112 Uub(285) 113 Uut(284) 114 Uuq(289) 115Uup(289) 116Uuh(292) 117 Uus(294)
118 Uuo(293) [編輯本段]門捷列夫的生平 1907年1月27日,俄國首都彼得堡寒風凜冽,太陽黯淡無光,寒暑表上的水銀柱降到零下20多度,街上到處點著蒙有黑紗的燈籠,顯出壹派悲哀的氣氛。幾萬人的送葬隊伍在街上緩緩移動著,在隊伍最前頭,既不是花圈,也不是遺像,而是由十幾個青年學生扛著的壹塊大木牌,上面畫著好多方格,方格裏寫著“C”、“O”、“Fe”、“Zn”等元素符號。
原來,死者是著名的俄國化學家門捷列夫,木牌上畫著好多方格的表是化學元素周期表——門捷列夫對化學的主要貢獻。
門捷列夫生於壹位有十七個子女的中學校長家庭,他排行十四。出生剛數月,父親雙目突然失明,接著又丟掉了校長的職務。微薄的退休金難以維持生計,全家搬進附近壹個村子裏,因為舅舅在那裏經營壹個小型玻璃廠。工人們熔煉和加工玻璃的場景,對他以後從事與燒杯、燒瓶打交道的化學研究產生很大影響。1841年秋,不滿七周歲的門捷列夫和十幾歲的哥哥壹起考進市中學,在當地轟動壹時。不幸總愛跟隨貧苦人家。門捷列夫13歲時父親去世,14歲時工廠遭火災化為灰燼,母親只好再次搬家,將成年的女兒們嫁出去,讓兩個兒子參加工作。1849年春,門捷列夫中學畢業,母親變賣家產,壹心想讓小兒子上大學。在父親的壹位朋友的幫助下,門捷列夫進入彼得堡師範學院物理系。只過了壹年,就成為優等生。緊張學習之余,還撰寫科學簡評得到少量稿費。這時他已經失去任何經濟支持:舅舅和母親相繼去世。1854年,他大學畢業並榮獲學院的金質獎章,23歲成為副教授,31歲成為教授。
使他獲得最初聲望的是《有機化學》,為了寫這本書,他幾乎兩個月沒離開過書桌。年過七旬後,積勞成疾,竟雙目半盲。每天從清晨工作到下午5:30,“中飯”後繼續工作到深夜。他是在書桌前死去的,去世時手裏還握著筆。1869年元素周期律的發現使他名聲大噪,好多外國科學院紛紛聘請他為名譽院士。壹次,有個記者問他是怎樣想出周期律的,門捷列夫聽了大笑:“這個問題我考慮了20年之久,而您卻認為我坐著不動,5個戈比1行、5個戈比1行地排列著,突然就成功了?”
誠然,我們應該永遠銘記門捷列夫的格言:“什麽是天才?終身努力,便成天才!” [編輯本段]名人名言 生活便是尋求新知識。
科學的種子,是為了人民的收獲而生長的。
沒有經過實踐檢驗的理論,不管它多麽漂亮,都會失去分量,不會為人所承認;沒有以有分量的理論作基礎的實踐壹定會遭到失敗。
科學不但能“給青年人以知識,給老年人以快樂”,還能使人慣於勞動和追求真理,能為人民創造真正的精神財富和物質財富,能創造出沒有它就不能獲得的東西。
壹個人要發現卓有成效的真理,需要千百萬個人在失敗的探索和悲慘的錯誤中毀掉自己的生命。
天才就是這樣,終身努力,便成天才!
科學的種子,是為了人民的收獲而生長的。
沒有加倍的勤奮,就既沒有才能,也沒有天才。 [編輯本段]元素周期的探索之路 攀登科學高峰的路,是壹條艱苦而又曲折的路。門捷列夫在這條路上,也是吃盡了苦頭。當他擔任化學副教授以後,負責講授《化學基礎》課。在理論化學裏應該指出自然界到底有多少元素?元素之間有什麽異同和存在什麽內部聯系?新的元素應該怎樣去發現?這些問題,當時的化學界正處在探索階段。近五十多年來,各國的化學家們,為了打開這秘密的大門,進行了頑強的努力。雖然有些化學家如德貝萊納和紐蘭茲在壹定深度和不同角度客觀地敘述了元素間的某些聯系,但由於他們沒有把所有元素作為整體來概括,所以沒有找到元素的正確分類原則。年輕的學者門捷列夫也毫無畏懼地沖進了這個領域,開始了艱難的探索工作。
他不分晝夜地研究著,探求元素的化學特性和它們的壹般的原子特性,然後將每個元素記在壹張小紙卡上。他企圖在元素全部的復雜的特性裏,捕捉元素的***同性。壹但他的研究,壹次又壹次地失敗了。可他不屈服,不灰心,堅持幹下去。
為了徹底解決這個問題,他又走出實驗室,開始出外考察和整理收集資料。壹八五九年,他去德國海德爾堡進行科學深造。兩年中,他集中精力研究了物理化學,使他探索元素間內在聯系的基礎更紮實了。 壹八六二年,他對巴庫油田進行了考察,對液體進行了深入研究,重測了壹些元素的原子量,使他對元素的特性有了深刻的了解。壹八六七年,他借應邀參加在法國舉行的世界工業展覽俄羅斯陳列館工作的機會,參觀和考察了法國、德國、比利時的許多化工廠、實驗室,大開眼界,豐富了知識。這些實踐活動,不僅增長了他認識自然的才幹,而且對他發現元素周期律,奠定了雄厚的基礎。
門捷列夫又返回實驗室,繼續研究他的紙卡。他把重新測定過的原子量的元素,按照原子量的大小依次排列起來。他發現性質相似的元素,它們的原子量並不相近;相反,有些性質不同的元素,它們的原子量反而相近。他緊緊抓住元素的原子量與性質之間的相互關系,不停地研究著。他的腦子因過度緊張,而經常昏眩。但是,他的心血並沒有白費,在壹八六九年二月十九日,他終於發現了原素周期律。他的周期律說明:簡單物體的性質,以及元素化合物的形式和性質,都和元素原子量的大小有周期性的依賴關系。門捷列夫在排列元素表的過程中,又大膽指出,當時壹些公認的原子量不準確。如那時金的原子量公認為169.2,按此在元素表中,金應排在鋨、鉑的前面,因為它們被公認的原子量分別為198.6、196.7,而門捷列夫堅定地認為金應排列在這三種元素的後面,原子量都應重新測定。大家重測的結果,鋨為190.9、鉑為195.2,而金是197.2。實踐證實了門捷列夫的論斷,也證明了周期律的正確性。
在門捷列夫編制的周期表中,還留有很多空格,這些空格應由尚未發現的元素來填滿。門捷列夫從理論上計算出這些尚未發現的元素的最重要性質,斷定它們介於鄰近元素的性質之間。例如,在鋅與砷之間的兩個空格中,他預言這兩個未知元素的性質分別為類鋁和類矽。就在他預言後的四年,法國化學家布阿勃朗用光譜分析法,從門鋅礦中發現了鎵。實驗證明,鎵的性質非常象鋁,也就是門捷列夫預言的類鋁。鎵的發現,具有重大的意義,它充分說明元素周期律是自然界的壹條客觀規律;為以後元素的研究,新元素的探索,新物資、新材料的尋找,提供了壹個可遵循的規律。元素周期律象重炮壹樣,在世界上空轟響了,門捷列夫也因此聞名於世界!