门捷列夫发现的元素周期律

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前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：须知发现的开始到发现的完成都已注明了是同一天，即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而苦恼。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号、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”。化学元素周期表就是记载“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，无论从宏观一一时代的造就，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。原子一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”。

门捷列夫周期表出现在19世纪末叶，没有那么一个历史环境，时代背景，即使出现了门捷列夫这个人也不会出现门捷列夫周期律，或者就只会再有一个元素的分类而已，自然界普遍联系的规律发现就得再拖延下去。再则，如果门捷列夫这样认识的主体没有几十年的研究工作，没有预感到乖素原子量与其属性有一种联系，那么即使列出了一些元素的原子量，也会对周期律的出现视而不见，有机不遇的。这两方面造就了伟大发现的一天，这一天不是门捷列夫对机遇盼望或猜想的结果，因为在其后面是一条扎扎实实的漫长的、艰巨的研究之路，知识和观念是这条道路的铺路石，它们在量上的积累才产生了2月17日这飞跃的一天。

门捷列夫周期律的发现是偶然性与必然性巧妙、有机结合在一起的结晶。