元素周期律的发现
发布:佚名 时间:2008-10-10 16:42:00 来源:京翰教育中心 录入:技艺 人气:302
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元素周期律的发现
对
元素周期律的发现众说纷纭，莫衷一是。在我国也曾经是如此。如有人说是门捷列夫连续三天三夜没睡觉后在梦中发现的，一些教科书、通俗读物中说周期律是在玩纸牌时偶然发现的，周期律的发现显得那么随机、偶然。还有的认为门捷列夫一开始就按原子量大小排列从而得出周期律，周期律的发现轻而易举，那样既定、必然。
然而，参与门捷列夫手稿遗产研究的苏联科学哲学家凯德洛夫博士在《伟大发现的一天》中谈到：“可能而且实际上是发生在一天之内：须知发现的开始（影印件Ⅰ，Ⅱ即表１．２）到发现的完成（影印件Ⅲ，Ⅴ即表３、４）都已注明了是同一天１８６９年２月１７日”。
２月１７日早，门捷列夫正在为他所编的《化学原理》一书在碱金属之后讲哪族元素的问题苦恼。这时他收到了“自由经济协会”秘书的来信，于是他在信的空白处写下了他正在思考的问题，对不相似的两族元素（Ａ族和类Ｚｎ族）的原子量进行了计算，这就是凯德洛夫所指的表１。然后他另取一纸，从卤素开始，按原子量递减顺序，将氧、氮、碳族编成一张表，共计元素３１（为已知元素的１／２），这就是表２中的上表。各元素族的原子量已最大限度靠近了。随后，又把元素扩大到４２，制成表２中的下表。这时已将竖列改为横排，接近了元素周期律的发现了。那么，如何把已知的６１个元素按前面原则类似地排列成一个总表──即元素周期表的问题就明显地摆在了门捷列夫面前。为了准确、方便、迅速，门捷列夫就采用了元素卡片，在其上面写下了化学元素符合、原子价、分布情况、化合物形态等，然后进行分类排列，这就是人们说的“化学牌阵”。表就是记载“化学牌阵”的结果，这就是从上到下按原子量递减顺序排列的完整的元素表草稿，难怪也有人以此为证说元素周期表是玩“化学牌阵”的结果。表４就是表３的加工，按元素原子量递增顺序排列，加上《依据元素的原子量和化学性质相似的元素体系尝试试验》题目，于２月１７日交付排印，３月１日向世界各国宣告化学元素周期律的发现。
这就是化学史上建立勋业的一天，伟大发现的一天。
门捷列夫周期表的发现是在１８６９年２月１７日。从着手到结束总共一天，这日子是或然的。从门捷列夫当时的思维状况，他也是从思考《化学原理》的编排转向元素性质间联系的，这是突然的；甚至连用化学牌阵方法来进行元素周期表的工作也是这天偶然做的。因此，许多人认为门捷列夫的发现纯属巧遇、运气所至。但是，事实上，无论从宏观──时代的造就，还是微观──个人的努力，都可以说明这些因素造成的必然结果就是元素周期律的发现。伟大发现的一天的偶然性、突发性、或然性，只是这些必然性的表面而已。
１９世纪中叶，整个自然科学已由收集材料到了整理、概括材料时期，科学史上的三大发现已使化学的相邻学科由经验科学成为理论科学。化学也有待于从纯经验性科学过渡到理论科学。这时，化学元素不断发现，元素性质相继被测定。原子－分子说已有了确定的地位，原子量概念的确定与推广为元素体系的成立奠定了基石。前门捷列夫时期的发现就是元素周期律的发现的“前夜”。
从门捷列夫个人奋斗的历史看，他的成功也决非偶然。
１８３４年２月７日，门捷列夫出生在俄国西伯利亚的托波尔斯克市。他父亲是一名中学校长。门捷列夫自幼喜好数学、物理、历史等，热爱大自然，收集过不少岩石、花卉和昆虫标本。他从他姐夫──一名政治流亡者那里学到了最初的科学知识。１８４７年，他父亲病逝，意志坚强的母亲决心一定要让门捷列夫象他父亲一样接受高等教育，并为此付出一半的辛劳。后经多方努力，门捷列夫和母亲从边远的西伯利亚来到莫斯科，终于在亡父的母校──彼得堡高等师范学校物理数学系学习。
不久，他母亲带着对他的祝福与世长辞。门捷列夫为了不辜负母亲的厚望而发奋学习。在大学期间，他就有多方面的兴趣，物理、数学、技术、经济学、哲学和艺术。并为此常常和同学们进行争论，这些兴趣和爱好发展了门捷列夫的想象力，使他善于吸取人家的长处。这为他复盖前门捷列夫周期表的所有优势，能够在开始研究单独族的