门捷列夫发现《元素周期表》

门捷列夫发现《元素周期表》

1865年，一位勤奋努力的俄国青年完成了他的博士论文《论酒精与水的结合》，并且顺利地通过了答辩，获得了博士学位。彼得堡大学校委会因此把他从副教授提升为教授，当时他才31岁，这就是俄国著名的化学家——门捷列夫。

从这一年开始，门捷列夫改教无机化学。和他教有机化学时一样，当时还没有能用的俄文版教科书，他只好自己动手编写。但是如何编写呢？门捷列夫自己心里也没有底，因为在他学习和讲授无机化学时，他就觉得一涉及到化学元素，就会出现一种杂乱无章的感觉，那些作为组成自然界物质的基础的元素，总是没有规律地涌了出来，一会儿是氢，一会儿又是氮，一会却又是……门捷列夫很早就认为自然界不会是这样的杂乱，元素和元素之间一定是有规律联系的。写着写着，实在写不下去了，他觉得还是应该先着手去探索无机世界的奥秘，寻找出化学元素间的根本规律。

其实早在18世纪初，当科学家们陆续地发现了将近40多种元素的时候，他们就看出一个个的疑问：元素难道像是躲在自然界这个大森林中的小精灵吗？它们到底有多少个？它们之间是不是有关系呢？化学家们闯入了“元素迷宫”，想要解开它的奥秘。经过不断的探索，提出了许多想法：有的把三个性质相似的元素归为一组来分；有的按照原子量把元素排列成螺旋图；有的把六个元素按原子量排列成一组；值得一提的是英国化学家纽兰兹，他把六个元素扩大为八个元素排列，并且发现每隔八个元素就出现性质相似的元素，他称这个规律为“八音律”，然而却遭到了嘲笑和冷遇。人们终究未能找到元素之间的真正规律。

1868年的冬天，彼得堡的天气是寒冷的，门捷列夫搁下了编写教科书的工作，开始寻找元素之间的规律。他独自一人坐在高大的写字桌前，面对着已经发现的63种元素苦苦地思索着，常常工作到深夜，但是什么都没有找到，焦虑和苦闷使他变得消瘦起来。

一天，他让仆人取来一些厚纸剪成一张张大小相同的卡片，就好像是一副扑克牌，他在每一张纸牌上写上一种元素的符号、原子量、主要性质和化合物的分子式。然后他把卡片一起放在桌面上，想按原子量的大小把卡片排成一张表，只见他一会儿左排，一会儿右排，反复地摆弄着，然而始终没有排成。

门捷列夫不是一个轻易认输的人，他信奉“终身努力，便成天才”。他仍然坐在写字桌前，不断的摆弄着这些奇特的“纸牌”，已经到了着迷的地步，甚至几天几夜都不停息。有一次，他从按原子量大小排列的表中，惊奇地发现有好几处都是在某个元素之后，隔了7个元素又出现了一个与这个元素性质十分相似的元素，他又稍作了一些调整，并在一张纸上记下了这张表格，并且称它为《根据元素原子量及其相似的化学性质所制定的元素系统表》。1869年初，门捷列夫根据自己研究的结果，编写了一篇论文，但是他自己却由于过度劳累病倒了，只好请别人代他在俄罗斯化学学会上宣读。他的论文没有引起化学学会的重视，相反地却受到了许多冷嘲热讽，连他的老师也告诫他不要不务正业，而应该干些正事。

门捷列夫没有被吓倒，仍然在钻研化学元素周期表，他敏锐地发现有好几个调皮捣蛋的元素，按照它们现成的原子量排，总是会把规律打乱，使元素的队伍乱成一团。但是如果按照化学性质调整，那么它们的原子量又不对！怎么办？是规律不对，还是原子量错呢？坚定自信的门捷列夫大胆地预言，一定是原子量有问题，于是他又自己动手来计算捣蛋鬼的原子量。例如，有一个叫铟的元素，发现它的化学家测出的原子量是75．4，这样它排在砷和硒之间，结果就弄乱了规律。门捷列夫查阅了发现者的论文，发现他们搞错了，正确的计算结果是113．1，铟便应该排在镉与锡之间，这样元素的队伍又“整齐”地符合规律了。后来，事实证明门捷列夫改对了，同样，他还改正了铍、钛、铈、铀、铂等捣蛋元素的原子量，这样排出的元素表，就可以明显地看到周期变化的规律了。

最使门捷列夫伤透脑筋的捣蛋元素是砷，按原子量它应排在锌的后面，这样性质应和铅相似，但是事实上它的性质却和磷相似，元素队伍又乱了起来。门捷列夫核查了原子量，也没有发现问题，怎么办呢？当他在查阅元素发现者的报告时，脑子里跳出了一个大胆的设想：既然元素是一个一个被发现的，那么元素表上就应该给未发现的元素保留一席之地。他预言在锌和砷的中间，应该还有两个元素，他把它们称为类铝、类硅元素。同时他还预言了其他新元素的存在。

在解决了捣蛋元素和给未来元素留席位之后，门捷列夫又重新把元素排了排，他按原子量的大小，把元素横排，性质类似的元素上下对齐。这样的元素周期变化的规律就更加清楚了。

1872年，门捷列夫重新发表了新的化学元素周期表，并且论述了他的观点，不过再一次遭受到嘲讽，俄罗斯有的权威否定他说：“化学是研究早已存在的物质的科学，而他却研究鬼怪——世界上不存在的元素，还想象出它的性质和特征。这不是化学而是魔术！”但是门捷列夫坚信终有一天事实会证明他是正确的。

1875年，法国化学家布瓦博德朗发现了新元素镓，并且报告了它的性质，其中比重为4．7，门捷列夫看到报告后，便立即把镓和周期表对照，发现镓就是自己4年前预言的类铝，不过比重应该是5．9或6，他认为布瓦博德朗一定错了，于是写了一封信给他，告诉他自己预言的情况，并要求他重新测定。布瓦博德朗收到信感到很奇怪，明明是自己发现的镓，而这个陌生人竟然未卜先知，而且他连镓看都没有看到过，却又断言镓的比重错了。不过他还是把镓再提得更纯一点，测出的比重为5．94，他深深地佩服门捷列夫的远见卓识，赞赏地向人们推崇这一有巨大意义的理论。科学界被震惊了，化学元素周期表也越来越得到重视。

化学元素周期表的发现，结束了无机化学中元素的杂乱状况，指引了人们去发现新的元素，推动了化学学科的发展。门捷列夫也终于如愿以偿，写成了《化学原理》，这是世界上第一部以化学元素周期表为纲的无机化学教科书。

故事哲理：搞科学研究，掌握正确的思维方法是至关重要的。