元素周期表创始人--门捷列夫

发布时间:2021-07-05 15:50:45 发布:故事 分类:名人故事 阅读(183)


德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(1834-1907)是俄罗斯伟大的化学家,自然科学基本定律化学元素周期表的创始人。

1841年,7岁的门捷列夫进了中学,他在上学的早几年就表现出了出众的才能和惊人的记忆力,他对数学、物理学和地理发生了极大的兴趣。

1850年,门捷列夫进入中央师范学院学习,在大学一年级,门捷列夫就迷上了化学。他决心要成为一个化学家,为了人类的利益而获得简单、价廉和“到处都有”的物质。

他各门功课都学的很扎实,在课外还阅读各种科学文献,20岁那年,门捷列夫的第一篇科学论着《关于芬兰褐廉石》发表在矿物学协会的刊物上,在研究同晶现象方面完成了巨大和重要的研究。

1855年,门捷列夫以第一名的优异成绩毕业于师范学院,曾担任中学教师,后来门捷列夫在彼得堡参加硕士考试,并在说有的考试科目中都获得了最高的评价。在他的硕士论文中,门捷列夫提出了“伦比容”,这些研究对他今后发现周期律有至关重要的意义。

两年后,23岁的门捷列夫被批准为彼得堡大学的副教授,开始教授化学课程,主要负责讲授《化学基础》课。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?这些问题,当时的化学界正处在探索阶段。年轻的学者门捷列夫也毫无畏惧地冲进了这个领域,开始了艰难的探索工作。

1860年门捷列夫在德国卡尔斯卢厄召开第一次国际化学家代表大会,会议上解决了许多重要的化学问题,最终确定了“原子”、“分子”、“原子价”等概念,并为测定元素的原子量奠定了坚实的基础。这次大会也对门捷列夫形成周期律的思想产生了很大的影响。

1861年门捷列夫回到彼得堡,重担化学教授工作。虽然教学工作非常繁忙,但他继续着科学研究。门捷列夫深深的感觉到化学还没有牢固的基础,化学在当时只不过是记述零星的现象而已,甚至连化学最基本的基石——元素学说还没有一个明确的概念。

门捷列夫开始编写一本内容很丰富的著作《化学原理》。他遇到一个难题,即用一种怎样的合乎逻辑的方式来组织当时已知的63种元素。门捷列夫仔细研究了63种元素的物理性质和化学性质,他准备了许多扑克牌一样的卡片,将63种化学元素的名称及其原子量、氧化物、物理性质、化学性质等分别写在卡片上。他用不同的方法去摆那些卡片,用以进行元素分类的试验。

1869年3月1日这一天,门捷列夫仍然在对着这些卡片苦苦思索。他先把常见的元素族按照原子量递增的顺序拼在一起,之后是那些不常见的元素,最后只剩下稀土元素没有全部“入座”,门捷列夫无奈地将它放在边上。从头至尾看一遍排出的“牌阵”,门捷列夫惊喜地发现,所有的已知元素都已按原子量递增的顺序排列起来,并且相似元素依一定的间隔出现。第二天,门捷列夫将所得出的结果制成一张表,这是人类历史上第一张化学元素周期表。在这个表中,周期是横行,族是纵行。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,并且在其关于周期表的发现的论文中指出:按着原子量由小到大的顺序排列各种元素,在原子量跳跃过大的地方会有新元素被发现,因此周期律可以预言尚待发现的元素。

1871年12月,门捷列夫在第一张元素周期表的基础上进行增益,发表了第二张表。在该表中,改竖排为横排,使用一族元素处于同一竖行中,更突出了元素性质的周期性。至此,化学元素周期律的发现工作已圆满完成。化学界通将周期律称为门捷列夫周期律:主族元素越是向右非金属性越强,越是向上金属性越强。同主族元素,随着周期数的增加,分子量越来越大,半径越来越大,金属性越来越强。同周期元素,随着原子系数数的增加,分子量越来越大,半径越来越小,非金属性越来越强。最后一列上都是稀有气体,化学性质稳定。

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