天天看点

说到世界大赛:门捷列夫和ElementAle自行车桌

作者:乐艺会

本文已获得称世界公共权威出版

本内容由人民出版社出版,《讲世界》20卷图书

元素周期规律的发现,使人类有计划、有目的地探索新元素成为可能,也为物质结构理论的发展提供了客观依据。

因此,元素周期和元素周期表是自然科学许多领域的重要工具,首先是化学,物理学,生物学,地球化学等。

同时,元素的周期性规律揭示了元素原子核动力负荷的增加导致元素性质的周期性变化的事实,有力地证明了自然科学中事物数量变化引起的质变的规律性。

说到世界大赛:门捷列夫和ElementAle自行车桌

化学元素周期表是根据原子序列的数量从小到大排序的化学元素列表。该列表大致为矩形,在某些元素循环中留下了空格,因此具有相似特征的元素属于同一族,例如卤素,碱金属元素,稀有气体等。这允许元素周期表形成元素分区,分为七个主要,七个和零个以及八个。由于元素周期表可以准确地预测各种元素的性质及其关系,因此它们被广泛用于化学和其他科学领域,是分析化学行为的有用框架。

元素周期规律的探索与研究

1829年,德国化学家Debelle发现,当时已知的54种元素中有15种可以分为五组,每组有三种性质相似的元素。

此外,中间元素的相对原子质量大约是两个较轻和较重的相邻元素的相对原子质量的平均值,并且性质介于其他两个元素之间。

因此,Debelle提出了"三因素群"的概念,为发现元素性质的规律性奠定了基础。

1864年,德国迈耶出版了《六大要素表》。

在表格中,他按照物理性质和相对原子质量增量的顺序将相似的元素分成六个,并列出了元素分类列表。

该表的缺点是,它只是相对于元素的相对原子质量以增量排列,而没有空出未知元素的位置,另一个是它仅根据元素的物理性质排列,使得难以揭示元素的内部连接。

1865年,皇家农业学会的化学家纽兰兹(Newlands,1837-1898)按从小到大的相对原子质量顺序对62种已知元素进行了排名。

每次排列第八个元素时,都会出现与第一个元素性质相似的情况,就像一个八度,他称之为"八度定律"。

但他也没能为未知元素留下空白,更没有揭示元素向质变的重要规律。

说到世界大赛:门捷列夫和ElementAle自行车桌

约翰·亚历山大·莱纳·纽兰兹是英国分析化学家和实业家。纽兰兹在门捷列夫之前发现并研究了化学元素性质的周期性。他于1887年获得皇家学会颁发的大卫奖章。

门捷列夫发布元素周期表

1859年,24岁的俄罗斯彼得伯勒大学(University of Peterborough)年轻讲师门捷列夫(Mendeleev,1834-1907)前往德国海德堡大学的实验室学习。

那一年,Benson和Kirchhoff发明了光谱仪,利用光谱来发现新元素,掀起了一股发现新元素的浪潮。

经过10年在这个生命的实验室中努力工作,1869年,门捷列夫终于发现了元素的周期性定律,其性质随着相对原子质量的增加而周期性地变化。

当时,原子结构的知识很少,只有63种已知的元素,因此很难确定周期系统中原子序列的数量。

然而,通过调整元素的顺序,门捷列夫逐渐揭示了元素性质的周期性回归:

从锂到氟,金属逐渐减少,非金属逐渐增强,从典型的金属到典型的原子;

序列中元素内在化的梯度定律也揭示了:从锂到氮,正共值从1增加到5,从碳到氟,负队列从-4减少到-1。

门捷列夫对当时已知的63种元素与整个元素家族相去甚远这一事实敏感,他大胆地预测了11种未被发现的元素,在相对原子质量序列中留下了空白空间,预测了它们的性质,并于1869年发表了第一份元素周期表。

事实上,当时也在本森实验室工作的迈耶在1870年发表了比门捷列夫1869年发表的元素周期表更完整的元素周期表。

但他承认:"我没有勇气做出门捷列夫所相信的预测。"

门捷列夫发表第一张元素周期表后,随后的化学发现逐渐使元素周期系统完整。

1913年,英国物理学家莫斯利发现门捷列夫元素周期表中的原子序数原来是原子的核动力负荷。

从那时起,元件的周期规律被表述为:元件的性质随着核电负荷的增加而周期性地变化。

说到世界大赛:门捷列夫和ElementAle自行车桌

元素周期表的发现者德米特里·门捷列夫(Dmitry Mendeleev)的着名著作《化学的真相》(The Truth of Chemistry)在19世纪末和20世纪初被国际化学界认可为规模作品,前后有八个版本,影响了几代化学家。他从编译每种已知元素的性质和数据开始,并花了10年时间在1869年制作了世界上第一个原子量元素周期表,预见到一些未被发现的元素。后来的几代,新的元素仍在被发现并添加到元素周期表中。

继续阅读