尽善尽美的元素周期表

　　骗局追溯

　　门捷列夫根据归纳法和大胆的想像，总结出优美和谐的元素周期律，这的确赋予了化学以崭新的面貌，成为化学史上继道尔顿原子论之后的又一个光辉的里程碑。但门捷列夫并不清楚，为什么元素的性质会随原子量的递增而呈现周期性变化；归纳法不可能告诉他更深层的本质原因。在这种情形下，门捷列夫过分看重和强调原子量变化对元素性质的影响，而且错误地把原子量的变化视为元素周期律的不可动摇的、惟一的基础。

　　我们在现代的元素周期表上可以看出，氩的原了量为39．94，而在它后面的钾的原子量是39．098；钴为58．9332，而它后面的镍是58．70；碲是127．6，它后面的碘是126．9045。为什么这三对元素在周期表中的排列不按原子量递增的顺序？这个问题难不住现在的高中学生，因为我们知道元素的性质是由核外电子的数量来决定的。但当时门捷列夫和他同时代的化学家们还不知道原子还有结构，他们的信仰是原子是不可分的。所以在遇到上述违反周期律的3对元素以后，他立即以不可置疑的信心说：

　　“氩和钾，钴和镍，碲和碘这三对元素的原子量测定有错误。”

　　事实上，门捷列夫直到去世以前，一直认为这3对元素的原子量测量有误。在后来稀土元素再次出现类似情形时，他仍然不惜改变一些元素的原子量以满足他的元素周期律。

　　真相揭密

　　元素周期律是伟大的，这是人所共认的事实，但如果因此就认为元素周期表是尽善尽美，老虎的屁股摸不得，那恐怕就过分了。那是1894年，英国的科学家拉姆赛（Sir ramray W？熏1852～1911）和瑞利（Lord rayleigh？熏1842～1919）发现了惰性气体氩。氩的发现似乎对门捷列夫的元素周期表构成了威胁，因为周期表上没有给这种元素留下空位，如果硬塞进去，又会引起巨大的混乱。所以氩的发现引起化学界巨大的反响，人们似乎觉得已经建立起的化学宫殿将可能倒塌、毁灭。但拉姆赛却看出，这正是扩建宫殿的大好时机。1894年5月24日，拉姆赛给瑞利的信中写道：

　　“您可曾想到，在周期表第一行最末的地方，还有空位留给气体元素这一事实吗？”

　　这年8月，英国科学协会在牛津开会，拉姆塞和瑞利向科学界宣布了第一种惰性气体的发现；会议主席马丹（WadanHG）建议，把这第一个惰性气体取名为argon（氩），意即“懒惰”。

　　世界科学界知道了瑞利和拉姆塞的重大发现之后，都十分惊骇。门捷列夫这时也似乎不够冷静，他惟恐新发现会破坏了他的周期律，因而在1895年俄国化学会议上宣称：氩的原子量是40，这显然不适合周期律，因为后面的钾是39，氩只能排在钾后；但这样排列又造成周期表更大的混乱。据此，门捷列夫说氩不是一种新元素，而是“密集的氮”N3。但后来光谱实验证实氩的的确确是一种新的元素。

　　拉姆赛和瑞利将氩列入“零族”，以后，零族元素氦、氖、氪、氙和氡果然先后被发现了，周期律不但没有被破坏，反而更加完善、美妙。可惜门捷列夫由于作茧自缚的心理障碍比较严重，结果阻塞了自己的思路，丧失了继续探索的勇气，在惰性气体的发现历程中，不但没有起促进作用，反而阻碍了它的前进。

　　除了上述心里的误区以外，门捷列夫科学思想上的局限性也曾阻碍他接受新发现。他的周期律是对道尔顿原子论一个绝佳证实，这是明显的事实。门捷列夫本人也的确是一位原子论的捍卫者，但他也同时接受了“原子是不可分”的这样一个有局限性的科学思想，并把它奉为主旨和不能改变的金规玉律。因此，当汤姆逊声称他发现了比原子更小的粒子——电子的时候，门捷列夫立即表示反对。他说：

　　“承认原子可以分解成电子……只会使事情复杂化，丝毫也不能把事情变得更清楚。”

　　门捷列夫不仅自己不相信原子还有结构，而且还极力鼓动他的学生们反对电子理论。

　　我们也许会记得，当年汤姆逊在公布电子的发现时，他曾经开心地说：

　　“有不少人认为我声称发现了电子，纯粹是在糊弄人。”

　　看来，门捷列夫正是这“不少人”中的一个，而且恐怕是其中很重要的“一个”呢？