化学组成和性质的足够材料。
  无影周期表有什么用呢?它可非同一般。
  一是可以据此有计划、有目的的去探寻新元素,既然元素是按原子量的大小有规律地排列,那么,两个原子量悬殊的元素之间,一定有未被发现的元素,门捷列夫据此预付了类硼、类铝、类硅、类锆4个新元素的存在,不久,预言得到证实。以后,别的科学家又发现了镓、钪、锗等元素。迄今,人们发现的新元素已经远远超过上个世纪的数量。归根到底,都得利于门氏的元素周期表。相信在广大青少年朋友中,一定会涌现出许多新的化学家,进一步打开微观世界之谜。
  二是可以矫正以前测得的原子量,门捷列夫在编元素周期表时,重新修定了一大批元素的原于量(至少有17个)。因为根据元素周期律,以前测定的原于量许多显然不准确。以铟为例,原以为它和锌一样是二价时,所以测定其原子量为75,根据周期表发现钢和铝都是二价的,断定其原子量应为113。它正好在钙和锡之间的空位上,性质也合适。后来的科学实验,证实门氏的猜想完全正确。最令人惊异的是,1875年法国化学家布瓦博德朗宣布发现了新元素镓,它的比重为4.7,原子量是59点几.门捷列夫根据周期表,断定镓的性质与铝相似,比重应为5.9,原子量应为68,而且估计镓是由钠还原而得.一个根本没有见过镓的人,竟然对它的第一个发现者测定的数据加以纠正,布氏感到非常惊讶,实验的结果,果然和门氏判断极为接近,比重为5.94,原子量为69.9,按门氏提供的方法,布氏新提纯了镓,原来不准确的数据是由于称中含有钠,大大减少了它本身的原子量和比重。
  三是有了周期表,人类在认识物质世界的思维方面有了新飞跃。例如,通过周期表,有力地证实了量变引起质变的定律,原子量变化,引起了元素的质变。再如,从周期表可以看出,对立元素(金属和非金属)之间在对立的同时,明显存在统一和过渡的关系。现在哲学上有一个定律,说事物总是从简单到复杂螺旋
式上升。元素周期表正是如此,它把已发现的元素分成8个家族,每族划分5个周期,每个周期、每一类中的元素,都按原子量由小到大排列,周而复始。
  元素周期律一举连中三元,使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程,把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了,使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来,从而奠定了现代化学的基础。

到1869年止,已有63种元素被人们所认识。进一步寻找新元素成为当时化学家最热门的课题。但是地球上究竟有多少元素?怎样去寻找新的元素?却没有人能作比较科学的回答。寻找新元素的工作也固缺乏正确的理论指导,而带有很大的盲目性,常常白白地耗费了许多精力。

  在对物质、元素的广泛研究中,关于各种元素的性质的资料,积累日愈丰富,但是这些资料却是繁杂纷乱的,人们很难从中获得清晰的认识。整理这些资料,概括这些感性知识,从中摸索总结出规律,这是摆在当对化学家面前一个急待解决的课题,同时也是科学和生产发展的必然要求。在这样的科学背景下,从事元素分类工作和寻找元素之间内在联系的许多化学家,经过长期的共同努力,取得了一系列研究成果,其中最辉煌的成就是俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈尔先后发现的化学元素周期律。

化学元素周期律的发现
  道尔顿提出了科学的原子论后,许多化学家都把测定各种元素的原子量当作一项重要工作,这样就使元素原子量与性质之间存在的联系逐渐展露出来、1829年德国化学家德贝莱纳提出了“三元素组”观点,把当时已知的44种元素中的15种,分成5组,指出每组的三允素性质相似,而且中间元素的原子量等于较轻和较重的两个元素原子量之和的一半。例如钙、锡、钡,性质相似,铬的原子量大约是钙和钡的原子量之和的一半。氯、溴、碘以及银、钠、钾等元素也有类似的关系。然而只要认真一点,就会发现这样分类有许多不能令人满意的地方,所以并没有引起化学家们的重视。

  1862年,法国化学家尚古多提出一个“螺旋图”的分类方法。他将已知的62种元素按原子量的大小顺序标记在绕着圆柱体上升的螺旋线上,这样某些性质相近的元素恰好出现在同一母线上。因此他第一个指出了元素性质的周期性变化。可是他的报告照样无人理睬。1864年,德国化学家迈尔在他的《现代化学理论》一书中刊出一个“六元素表”。可惜他的表中只列出了已知元素的一半,但他已明确地指出:“在原子量的数值上具有一种规律性,这是毫无疑义的”。1865年,英国化学家纽兰兹提出了“八音律”一说。他把当时已知的元素按原子量递增顺序排列在表中,发现元素的性质有周期住的重复,第八个元素与第一个元素性质相近,就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样。纽兰兹的工作同样被否定,当时的一些学者把八音律斥之为幼稚的滑稽戏,有人甚至挖谤说:“为什么不按元素的字母顺序排列呢?那样,也许会得到更加意想不到的美妙效果。”“六元素表”、“八音律”是存在许多错误,但是应该看到,从三元素组”到“八音律”都从不同的角度,逐步深入地探讨了各元素间的某些联系,使人们一步步逼近了科学的真理。以前人工作所提供的借鉴为基础,门捷列夫通过顽强努力的探

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] 下一页