门捷列夫是怎样发现元素周期表的?

门捷列夫是怎样发现元素周期表的?

门捷列夫出生于1834年，他出生不久，父亲就因双目失明出外就医，失去了得以维持家人生活的教员职位。门捷列夫14岁那年，父亲逝世，接着火灾又吞没了他家中的所有财产，真是祸不单行。1850年，家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活，后来成了彼得堡大学的教授。 幸运的是，门捷列夫生活在化学界探索元素规律的卓绝时期。当时，各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系规律。 1865年，英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按原子量大小的顺序进行排列，发现无论从哪一个元素算起，每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。这很像音乐上的八度音循环，因此，他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”，并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。 显然，纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神”的裙角，差点就揭示元素周期律了。不过，条件限制了他作进一步的探索，因为当时原子量的测定值有错误，而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素，只是机械地按当时的原子量大小将元素排列起来，所以他没能揭示出元素之间的内在规律。 可见，任何科学真理的发现，都不会是一帆风顺的，都会受到阻力，有些阻力甚至是人为的。当年，纽兰兹的“八音律”在英国化学学会上受到了嘲弄，主持人以不无讥讽的口吻问道：“你为什么不按元素的字母顺序排列?” 门捷列夫顾不了这么多，他以惊人的洞察力投入了艰苦的探索。直到1869年，他将当时已知的仍种元素的主要性质和原子量，写在一张张小卡片上，进行反复排列比较，才最后发现了元素周期规律，并依此制定了元素周期表。 门捷列夫的元素周期律宣称：把元素按原子量的大小排列起来，在物质上会出现明显的周期性；原子量的大小决定元素的性质；可根据元素周期律修正已知元素的原子量。 门捷列夫元素周期表被后来一个个发现新元素的实验证实，反过来，元素周期表又指导化学家们有计划、有目的地寻找新的化学元素。至此，人们对元素的认识跨过漫长的探索历程，终于进入了自由王国。 门捷列夫，这位化学巨人的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础。 在他死后；人们格外怀念这位个子魁伟，留着长发，有着碧蓝的眼珠、挺直的鼻子、宽广的前额的化学家。他生前总是穿着自己设计的似乎有点古怪的衣服。上衣的口袋特别大，据说那是便于放下厚厚的笔记本——他一想到什么，总是习惯地立即从衣袋里掏出笔记本，把它顺手记下。 门捷列夫生活上总是以简朴为乐。即使是沙皇想接见他，他也事先声明——平时穿什么，接见时就穿什么。对于衣服的式样，他毫不在乎，说：“我的心思在周期表上，不在衣服上。”他的头发式样也很随便。那时，男人们流行戴假发，对此，门捷列夫总是摇着头说：“我喜欢我的真头发。” 捷列夫把元素卡片进行系统地整理。门捷列夫的家人看到一向珍惜时间的教授突然热衷于“纸牌”感到奇怪。门捷列夫旁若无人，每天手拿元素卡片像玩纸牌那样，收起、摆开，再收起、再摆开，皱着眉头地玩“牌”…… 冬去春来。门捷列夫没有在杂乱无章的元素卡片中找到内在的规律。有一大，他又坐到桌前摆弄起“纸牌”来了，摆着，摆着，门捷列夫像触电似的站了起来，在他面前出现了完全没有料到的现象，每一行元素的性质都是按照原子量的增大而从上到下地逐渐变化着。 门捷列夫激动得双手不断颤抖着。“这就是说，元素的性质与它们的原子量呈周期性有关系。”门捷列夫兴奋地在室内踱着步子，然后，迅速地抓起记事簿在上面写道：“根据元素原子量及其化学性质的近似性试排元素表。” 1869年2月底，门捷列夫终于在化学元素符号的排列中，发现了元素具有周期性变化的规律。同年，德国化学家迈尔根据元素的物理性质及其他性质，也制出了一个元素周期表。到了1869年底，门捷列夫已经积累了关于元素化学组成和性质的足够材料。 元素周期律一举连中三元，使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程，把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了，使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来，从而奠定了现代化学的基础。