化學元素趣排隊——元素周期表的發明

◆吳君越

化學元素趣排隊——元素周期表的發明

◆吳君越

1907年1月27日，俄羅斯彼得堡寒風凜冽，氣溫降至零下二十幾攝氏度，街道兩旁滿是蒙著黑紗的燈籠，氣氛異常凝重。

幾萬人組成的送葬隊伍在街上緩慢地移動著，在隊伍的最前面，既沒有花圈，也沒有遺像，十幾個青年學生扛著一塊大木牌，上面畫著好多方格，方格里寫著“C”、“O”、“Fe”、“Zn”、“P”、“S”等元素符號。

原來，這是為俄羅斯著名化學家門捷列夫舉行的葬禮。木牌上畫著的就是化學元素周期表，這是門捷列夫一生對科學最主要的貢獻。

門捷列夫出生于1834年，出生不久，父親就因雙目失明出外就醫，失去了得以維持家人生活的教員職位。14歲那年，他父親逝世，接著火災又吞沒了家中所有財產。

1850年，家境困頓的門捷列夫藉著微薄的助學金開始了他的大學生活，后來成了彼得堡大學的教授。

幸運的是，門捷列夫生活在化學界探索元素規律的卓絕時期。當時，各國化學家都在探索已知的幾十種元素的內在聯系。

1865年，英國化學家紐蘭茲把當時已知的元素按原子量大小的順序進行排列，發現了一個規律：無論從哪一個元素算起，每到第八個元素，這個元素就和第一個元素的性質相近，很像音樂上的八度音循環。

因此，他干脆把元素的這種周期性叫做“八音律”，并據此畫出了標示元素關系的“八音律”表。

不過，當時的條件限制了他做進一步的探索，因為原子量的測定值有錯誤，而且他也沒有考慮到還有尚未發現的元素，只是機械地按當時的原子量大小將元素排列起來，所以沒能揭示出元素之間的內在規律。

同時，紐蘭茲的“八音律”在英國化學學會上受到了嘲弄，主持人以譏諷的口吻問道：“你為什么不按元素的字母順序排列？”

顧不了來自社會各界的質疑，門捷列夫以驚人的洞察力投入到艱苦的探索中。1869年，他將當時已知的幾種元素的主要性質和原子量寫在一張小卡片上，并進行反復排列比較，最后發現了元素周期規律，并依此制定了元素周期表。

門捷列夫的元素周期律稱：元素按原子量的大小排列，在物質上會出現明顯的周期性；原子量的大小決定元素的性質，可根據元素周期律修正已知元素的原子量。

門捷列夫的元素周期表被后來一個個新元素的發現所證實，反過來，元素周期表又能指導化學家們有計劃、有目的地尋找新的化學元素。

給化學元素排隊，門捷列夫這位偉大的化學家發明的元素周期表奠定了現代化學和物理學的理論基礎，讓人們對元素有了清晰的認識。