俄羅斯化學(xué)家門捷列夫

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俄羅斯化學(xué)家門捷列夫(1834.2.8~1907.2.2),生在西伯利亞。他從小熱愛(ài)勞動(dòng),喜愛(ài)大自然,學(xué)習(xí)勤奮。

1860年門捷列夫在為著作《化學(xué)原理》一書考慮寫作計(jì)劃時(shí),深為無(wú)機(jī)化學(xué)的缺乏系統(tǒng)性所困擾。于是,他開(kāi)始搜集每一個(gè)已知元素的性質(zhì)資料和有關(guān)數(shù)據(jù),把前人在實(shí)踐中所得成果,凡能找到的都收集在一起。人類關(guān)于元素問(wèn)題的長(zhǎng)期實(shí)踐和認(rèn)識(shí)活動(dòng),為他提供了豐富的材料。他在研究前人所得成果的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)一些元素除有特性之外還有共性。例如,已知鹵素元素的氟、氯、溴、碘,都具有相似的性質(zhì);堿金屬元素鋰、鈉、鉀暴露在空氣中時(shí),都很快就被氧化,因此都是只能以化合物形式存在于自然界中;有的金屬例銅、銀、金都能長(zhǎng)久保持在空氣中而不被腐蝕,正因?yàn)槿绱怂鼈儽环Q為貴金屬。
于是,門捷列夫開(kāi)始試著排列這些元素。他把每個(gè)元素都建立了一張長(zhǎng)方形紙板卡片。在每一塊長(zhǎng)方形紙板上寫上了元素符號(hào)、原子量、元素性質(zhì)及其化合物。然后把它們釘在實(shí)驗(yàn)室的墻上排了又排。經(jīng)過(guò)了一系列的排隊(duì)以后,他發(fā)現(xiàn)了元素化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律性。

因此,當(dāng)有人將門捷列夫?qū)υ刂芷诼傻陌l(fā)現(xiàn)看得很簡(jiǎn)單,輕松地說(shuō)他是用玩撲克牌的方法得到這一偉大發(fā)現(xiàn)的,門捷列夫卻認(rèn)真地回答說(shuō),從他立志從事這項(xiàng)探索工作起,一直花了大約20年的功夫,才終于在1869年發(fā)表了元素周期律。他把化學(xué)元素從雜亂無(wú)章的迷宮中分門別類地理出了一個(gè)頭緒。此外,因?yàn)樗哂泻艽蟮挠職夂托判,不怕名家指?zé),不怕嘲諷,勇于實(shí)踐,敢于宣傳自己的觀點(diǎn),終于得到了廣泛的承認(rèn)。為了紀(jì)念他的成就,人們將美國(guó)化學(xué)家希伯格在1955年發(fā)現(xiàn)的第101號(hào)新元素命名為Mendelevium,即“鍆”。

元素周期律

元素周期律揭示了一個(gè)非常重要而有趣的規(guī)律:元素的性質(zhì),隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡(jiǎn)單的重復(fù)。門捷列夫根據(jù)這個(gè)道理,不但糾正了一些有錯(cuò)誤的原子量,還先后預(yù)言了15種以上的未知元素的存在。結(jié)果,有三個(gè)元素在門捷列夫還在世的時(shí)候就被發(fā)現(xiàn)了。1875年,法國(guó)化學(xué)家布瓦博德蘭,發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)待填補(bǔ)的元素,命名為鎵。這個(gè)元素的一切性質(zhì)都和門捷列夫預(yù)言的一樣,只是比重不一致。門捷列夫?yàn)榇藢懥艘环庑沤o巴黎科學(xué)院,指出鎵的比重應(yīng)該是5.9左右,而不是4.7。當(dāng)時(shí)鎵還在布瓦博德蘭手里,門捷列夫還沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)。這件事使布瓦博德蘭大為驚訝,于是他設(shè)法提純,重新測(cè)量鎵的比重,結(jié)果證實(shí)了門捷列夫的預(yù)言,比重確實(shí)是5.94。這一結(jié)果大大提高了人們對(duì)元素周期律的認(rèn)識(shí),它也說(shuō)明很多科學(xué)理論被稱為真理,不是在科學(xué)家創(chuàng)立這些理論的時(shí)候,而是在這一理論不斷被實(shí)踐所證實(shí)的時(shí)候。當(dāng)年門捷列夫通過(guò)元素周期表預(yù)言新元素時(shí),有的科學(xué)家說(shuō)他狂妄地臆造一些不存在的元素。而通過(guò)實(shí)踐,門捷列夫的理論受到了越來(lái)越普遍的重視。

后來(lái),人們根據(jù)周期律理論,把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的100多種元素排列、分類,列出了今天的化學(xué)元素周期表,張貼于實(shí)驗(yàn)室墻壁上,編排于辭書后面。它更是我們每一位學(xué)生在學(xué)化學(xué)的時(shí)候,都必須學(xué)習(xí)和掌握的一課。

現(xiàn)在,我們知道,在人類生活的浩瀚的宇宙里,一切物質(zhì)都是由這100多種元素組成的,包括我們?nèi)吮旧碓趦?nèi)。

可是,化學(xué)元素是什么呢?化學(xué)元素是同類原子的總稱。所以,人們常說(shuō),原子是構(gòu)成物質(zhì)世界的“基本磚石”,這從一定意義上來(lái)說(shuō),還是可以的。然而,化學(xué)元素周期律說(shuō)明,化學(xué)元素并不是孤立地存在和互相毫無(wú)關(guān)聯(lián)的。這些事實(shí)意味著,元素原子還肯定會(huì)有自己的內(nèi)在規(guī)律。這里已經(jīng)蘊(yùn)育著物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的變革。

終于,到了19世紀(jì)末,實(shí)踐有了新的發(fā)展,放射性元素和電子被發(fā)現(xiàn)了,這本來(lái)是揭開(kāi)原子內(nèi)幕的極好機(jī)會(huì)?墒情T捷列夫在實(shí)踐面前卻產(chǎn)生了困惑。一方面他害怕這些發(fā)現(xiàn)“會(huì)使事情復(fù)雜化”,動(dòng)搖“整個(gè)世界觀的基礎(chǔ)”;另一方面又感到這“將是十分有趣的事……周期性規(guī)律的原因也許會(huì)被揭示”。但門捷列夫本人就在將要揭開(kāi)周期律本質(zhì)的前夜,1907年帶著這種矛盾的思想逝世了。

門捷列夫并沒(méi)有看到,正是由于19世紀(jì)末、20世紀(jì)初的一系列偉大發(fā)現(xiàn)和實(shí)踐,揭示了元素周期律的本質(zhì),揚(yáng)棄了門捷列夫那個(gè)時(shí)代關(guān)于原子不可分的舊觀念。在揚(yáng)棄其不準(zhǔn)確的部分的同時(shí),充分肯定了它的合理內(nèi)涵和歷史地位。在此基礎(chǔ)上誕生的元素周期律的新理論,比當(dāng)年門捷列夫的理論更具有真理性。

【門捷列夫的平生】

1907年1月27日,俄國(guó)首都彼得堡寒風(fēng)凜冽,太陽(yáng)黯淡無(wú)光,寒暑表上的水銀柱降到零下20多度,街上到處點(diǎn)著蒙有黑紗的燈籠,顯出一派悲哀的氣氛。幾萬(wàn)人的送葬隊(duì)伍在街上緩緩移動(dòng)著,在隊(duì)伍最前頭,既不是花圈,也不是遺像,而是由十幾個(gè)青年學(xué)生扛著的一塊大木牌,上面畫著好多方格,方格里寫著“C”、“O”、“Fe”、“Zn”等元素符號(hào)。

原來(lái),死者是著名的俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫,木牌上畫著好多方格的表是化學(xué)元素周期表??門捷列夫?qū)瘜W(xué)的主要貢獻(xiàn)。

門捷列夫生于一位有十七個(gè)子女的中學(xué)校長(zhǎng)家庭,他排行十四。出生剛數(shù)月,父親雙目突然失明,接著又丟掉了校長(zhǎng)的職務(wù)。微薄的退休金難以維持生計(jì),全家搬進(jìn)附近一個(gè)村子里,因?yàn)榫司嗽谀抢锝?jīng)營(yíng)一個(gè)小型玻璃廠。工人們?nèi)蹮捄图庸げAУ膱?chǎng)景,對(duì)他以后從事與燒杯、燒瓶打交道的化學(xué)研究產(chǎn)生很大影響。1841年秋,不滿七周歲的門捷列夫和十幾歲的哥哥一起考進(jìn)市中學(xué),在當(dāng)?shù)剞Z動(dòng)一時(shí)。不幸總愛(ài)跟隨貧苦人家。門捷列夫13歲時(shí)父親去世,14歲時(shí)工廠遭火災(zāi)化為灰燼,母親只好再次搬家,將成年的女兒們嫁出去,讓兩個(gè)兒子參加工作。1849年春,門捷列夫中學(xué)畢業(yè),母親變賣家產(chǎn),一心想讓小兒子上大學(xué)。在父親的一位朋友的幫助下,門捷列夫進(jìn)入彼得堡師范學(xué)院物理系。只過(guò)了一年,就成為優(yōu)等生。緊張學(xué)習(xí)之余,還撰寫科學(xué)簡(jiǎn)評(píng)得到少量稿費(fèi)。這時(shí)他已經(jīng)失去任何經(jīng)濟(jì)支持:舅舅和母親相繼去世。1854年,他大學(xué)畢業(yè)并榮獲學(xué)院的金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)拢?3歲成為副教授,31歲成為教授。

使他獲得最初聲望的是《有機(jī)化學(xué)》,為了寫這本書,他幾乎兩個(gè)月沒(méi)離開(kāi)過(guò)書桌。年過(guò)七旬后,積勞成疾,竟雙目半盲。每天從清晨工作到下午5:30,“中飯”后繼續(xù)工作到深夜。他是在書桌前死去的,去世時(shí)手里還握著筆。1869年元素周期律的發(fā)現(xiàn)使他名聲大噪,好多外國(guó)科學(xué)院紛紛聘請(qǐng)他為名譽(yù)院士。一次,有個(gè)記者問(wèn)他是怎樣想出周期律的,門捷列夫聽(tīng)了大笑:“這個(gè)問(wèn)題我考慮了20年之久,而您卻認(rèn)為我坐著不動(dòng),5個(gè)戈比1行、5個(gè)戈比1行地排列著,突然就成功了?”

誠(chéng)然,我們應(yīng)該永遠(yuǎn)銘記門捷列夫的格言:“什么是天才?終身努力,便成天才!”
名言 科學(xué)的種子,是為了人民的收獲而生長(zhǎng)的。
沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的理論,不管它多么漂亮,都會(huì)失去分量,不會(huì)為人所承認(rèn);沒(méi)有以有分量的理論作基礎(chǔ)的實(shí)踐一定會(huì)遭到失敗。
科學(xué)不但能“給青年人以知識(shí),給老年人以快樂(lè)”,還能使人慣于勞動(dòng)和追求真理,能為人民創(chuàng)造真正的精神財(cái)富和物質(zhì)財(cái)富,能創(chuàng)造出沒(méi)有它就不能獲得的東西。
一個(gè)人要發(fā)現(xiàn)卓有成效的真理,需要千百萬(wàn)個(gè)人在失敗的探索和悲慘的錯(cuò)誤中毀掉自己的生命。
天才就是這樣,終身勞動(dòng),便成天才!
科學(xué)的種子,是為了人民的收獲而生長(zhǎng)的。
沒(méi)有加倍的勤奮,就既沒(méi)有才能,也沒(méi)有天才。
【元素周期的探索之路】
攀登科學(xué)高峰的路,是一條艱苦而又曲折的路。門捷列夫在這條路上,也是吃盡了苦頭。當(dāng)他擔(dān)任化學(xué)副教授以后,負(fù)責(zé)講授《化學(xué)基礎(chǔ)》課。在理論化學(xué)里應(yīng)該指出自然界到底有多少元素?元素之間有什么異同和存在什么內(nèi)部聯(lián)系?新的元素應(yīng)該怎樣去發(fā)現(xiàn)?這些問(wèn)題,當(dāng)時(shí)的化學(xué)界正處在探索階段。近五十多年來(lái),各國(guó)的化學(xué)家們,為了打開(kāi)這秘密的大門,進(jìn)行了頑強(qiáng)的努力。雖然有些化學(xué)家如德貝萊納和紐蘭茲在一定深度和不同角度客觀地?cái)⑹隽嗽亻g的某些聯(lián)系,但由于他們沒(méi)有把所有元素作為整體來(lái)概括,所以沒(méi)有找到元素的正確分類原則。年輕的學(xué)者門捷列夫也毫無(wú)畏懼地沖進(jìn)了這個(gè)領(lǐng)域,開(kāi)始了艱難的探索工作。
他不分晝夜地研究著,探求元素的化學(xué)特性和它們的一般的原子特性,然后將每個(gè)元素記在一張小紙卡上。他企圖在元素全部的復(fù)雜的特性里,捕捉元素的共同性。一但他的研究,一次又一次地失敗了。可他不屈服,不灰心,堅(jiān)持干下去。
為了徹底解決這個(gè)問(wèn)題,他又走出實(shí)驗(yàn)室,開(kāi)始出外考察和整理收集資料。一八五九年,他去德國(guó)海德?tīng)柋みM(jìn)行科學(xué)深造。兩年中,他集中精力研究了物理化學(xué),使他探索元素間內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)更扎實(shí)了。 一八六二年,他對(duì)巴庫(kù)油田進(jìn)行了考察,對(duì)液體進(jìn)行了深入研究,重測(cè)了一些元素的原子量,使他對(duì)元素的特性有了深刻的了解。一八六七年,他借應(yīng)邀參加在法國(guó)舉行的世界工業(yè)展覽俄羅斯陳列館工作的機(jī)會(huì),參觀和考察了法國(guó)、德國(guó)、比利時(shí)的許多化工廠、實(shí)驗(yàn)室,大開(kāi)眼界,豐富了知識(shí)。這些實(shí)踐活動(dòng),不僅增長(zhǎng)了他認(rèn)識(shí)自然的才干,而且對(duì)他發(fā)現(xiàn)元素周期律,奠定了雄厚的基礎(chǔ)。
門捷列夫又返回實(shí)驗(yàn)室,繼續(xù)研究他的紙卡。他把重新測(cè)定過(guò)的原子量的元素,按照原子量的大小依次排列起來(lái)。他發(fā)現(xiàn)性質(zhì)相似的元素,它們的原子量并不相近;相反,有些性質(zhì)不同的元素,它們的原子量反而相近。他緊緊抓住元素的原子量與性質(zhì)之間的相互關(guān)系,不停地研究著。他的腦子因過(guò)度緊張,而經(jīng);柩。但是,他的心血并沒(méi)有白費(fèi),在一八六九年二月十九日,他終于發(fā)現(xiàn)了原素周期律。他的周期律說(shuō)明:簡(jiǎn)單物體的性質(zhì),以及元素化合物的形式和性質(zhì),都和元素原子量的大小有周期性的依賴關(guān)系。門捷列夫在排列元素表的過(guò)程中,又大膽指出,當(dāng)時(shí)一些公認(rèn)的原子量不準(zhǔn)確。如那時(shí)金的原子量公認(rèn)為169.2,按此在元素表中,金應(yīng)排在鋨、銥、鉑的前面,因?yàn)樗鼈儽还J(rèn)的原子量分別為198.6、6.7、196.7,而門捷列夫堅(jiān)定地認(rèn)為金應(yīng)排列在這三種元素的后面,原子量都應(yīng)重新測(cè)定。大家重測(cè)的結(jié)果,鋨為190.9、銥為193.1、鉑為195.2,而金是197.2。實(shí)踐證實(shí)了門捷列夫的論斷,也證明了周期律的正確性。
在門捷列夫編制的周期表中,還留有很多空格,這些空格應(yīng)由尚未發(fā)現(xiàn)的元素來(lái)填滿。門捷列夫從理論上計(jì)算出這些尚未發(fā)現(xiàn)的元素的最重要性質(zhì),斷定它們介于鄰近元素的性質(zhì)之間。例如,在鋅與砷之間的兩個(gè)空格中,他預(yù)言這兩個(gè)未知元素的性質(zhì)分別為類鋁和類硅。就在他預(yù)言后的四年,法國(guó)化學(xué)家布阿勃朗用光譜分析法,從門鋅礦中發(fā)現(xiàn)了鎵。實(shí)驗(yàn)證明,鎵的性質(zhì)非常象鋁,也就是門捷列夫預(yù)言的類鋁。鎵的發(fā)現(xiàn),具有重大的意義,它充分說(shuō)明元素周期律是自然界的一條客觀規(guī)律;為以后元素的研究,新元素的探索,新物資、新材料的尋找,提供了一個(gè)可遵循的規(guī)律。元素周期律象重炮一樣,在世界上空轟響了!
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chuzhong/902830.html

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