門捷列夫和他的元素周期表

1月18日? ?星期四? ? 天氣：晴

回家的路上和媽媽聊起了今天科學(xué)課上的一些趣事。

一向沉穩(wěn)的王凡歌性大發(fā)，唱了一首rap“氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖”“氯化鈉漿漿，氮磷鉀秧秧”，我聽著就像天書一般，我的疑惑被李嘉陽發(fā)現(xiàn)了，他稍不正經(jīng)地說，班長大人也有不懂的時(shí)候?。∪珣{實(shí)力打天下的我怎能放過每一個(gè)學(xué)習(xí)進(jìn)步的機(jī)會(huì)？我決定晚上放學(xué)回家一定要查個(gè)究竟。

走到家樓下的紅綠燈崗時(shí)，看見圍了好多人，走近一看是樓下貝貝家的新轎車撞到了一位闖紅燈的老奶奶，嚇得媽媽直說，無論多著急，都要遵守交通規(guī)則啊！

回到家，媽媽說：“你不是要查王凡唱的是什么嗎？”她直接把高榮偉老師寫的《門捷列夫和他的元素周期表》和《尼古拉·特斯拉：一個(gè)被譽(yù)為“最接近神”的人》拋給我讓我看。我發(fā)現(xiàn)他們可是比周杰倫還厲害100倍的人物哇。

我宣布，從現(xiàn)在開始，我的偶像是他——

媽媽說偉大的科學(xué)家有很多，為了紀(jì)念他們的偉大，都會(huì)以他們的名字命名一些東西。樓下貝貝家那輛新轎車，車的名字也是以偉大的科學(xué)家命名的。

聽完媽媽的話，我想起了我的好朋友盧氵睿山堯。

任何科學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)，都不會(huì)是一帆風(fēng)順的。門捷列夫生活在化學(xué)界探索元素規(guī)律的一個(gè)艱苦卓絕時(shí)期，他在探索化學(xué)元素變化的內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律方面，同樣經(jīng)歷了艱辛的跋涉。

德米特里·門捷列夫，1834年2月7日出生于俄國西伯利亞的托博爾斯克。他出生不久，父親就因雙目失明出外就醫(yī)，失去了得以維持家人生活的教員職位。然而，禍不單行。門捷列夫14歲那年父親去世，接著火災(zāi)又吞沒了他家中的所有財(cái)產(chǎn)。1850年，家境困頓的門捷列夫憑借微薄的助學(xué)金，進(jìn)入彼得堡師范學(xué)院學(xué)習(xí)化學(xué)；1857年，門捷列夫擔(dān)任彼得堡大學(xué)化學(xué)系副教授。

門捷列夫生活的那個(gè)時(shí)代沒有權(quán)威的化學(xué)教科書，人們對(duì)于元素的認(rèn)識(shí)支離破碎，原子量的精確測量更是難題，這些問題都限制了人們對(duì)于元素整體關(guān)系的探索。

門捷列夫以驚人的洞察力，毫無畏懼地投入到了探索已知的幾十種化學(xué)元素的內(nèi)在聯(lián)系規(guī)律這個(gè)領(lǐng)域。

困境中的堅(jiān)持不懈

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)？門捷列夫想在自己的課堂講授這些內(nèi)容，可現(xiàn)實(shí)是：這些問題尚處在探索階段。攀登科學(xué)高峰的路，注定是一條艱苦而又曲折的路。年輕的門捷列夫在探索元素周期律這條路上，吃盡了苦頭。

生活中的門捷列夫穿著簡單隨便，對(duì)于衣服的式樣毫不在乎，他說：“我的心思在周期表上，不在衣服上。”個(gè)子魁偉，留著長發(fā)，有著碧藍(lán)的眼珠、挺直的鼻子、寬廣的前額的化學(xué)家門捷列夫，總是穿著自己設(shè)計(jì)的似乎有點(diǎn)兒古怪的衣服。即使是沙皇想接見他，他也事先聲明——平時(shí)穿什么，接見時(shí)就穿什么。他的上衣口袋特別大，據(jù)說那是便于放下厚厚的筆記本——他一想到什么，總是習(xí)慣地立即從衣袋里掏出筆記本，把它順手記下。為了科研，他的頭發(fā)常常是亂蓬蓬的。那時(shí)，男人們流行戴假發(fā)，對(duì)此，門捷列夫總是搖著頭說：“我喜歡我的真頭發(fā)?！?/p>

門捷列夫不分晝夜地研究著，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。他企圖在元素復(fù)雜的特性里，捕捉元素的共同性。但他的研究，一次又一次地失敗了。可他不灰心，不氣餒，要頑強(qiáng)地探索下去。

1860年9月，第一屆國際化學(xué)大會(huì)結(jié)束后，意大利藥劑師卡尼扎羅向與會(huì)者分發(fā)了一份關(guān)于元素原子重量的決定性文件?？嵩_提出的原子量清單，是當(dāng)時(shí)已知最為準(zhǔn)確的原子量清單，這份清單令門捷列夫的心里亮堂了許多。1862年，門捷列夫?qū)Π蛶煊吞镞M(jìn)行了考察，對(duì)液體進(jìn)行了深入研究，重測了一些元素的原子量，對(duì)元素的特性有了深刻的了解。

門捷列夫把每個(gè)元素的原子量以及相關(guān)信息分別寫在小紙卡上并進(jìn)行系統(tǒng)的整理。很快，一副由63張牌組成的“撲克牌”問世了。門捷列夫的家人看到一向珍惜時(shí)間的教授突然熱衷于“紙牌”，感到奇怪。盡管如此，門捷列夫依然旁若無人，每天手拿紙牌，收起、擺開，再收起、再擺開，皺著眉頭地玩?zhèn)€不?！幸淮危舆B擺弄了三天“紙牌”，甚至于對(duì)前來拜訪的老朋友都不屑一顧。

絕處逢生的轉(zhuǎn)機(jī)

1869年2月17日是門捷列夫版化學(xué)元素周期表的誕生日。這一天，他又坐到桌前擺弄起“紙牌”來了?！凹埮啤鄙厦鎸懼?dāng)時(shí)已知的化學(xué)元素的主要性質(zhì)和原子量。他進(jìn)行反復(fù)排列比較。擺著，擺著，門捷列夫像觸電似的站了起來：他看到了此前從來沒有出現(xiàn)過的現(xiàn)象，每一行元素的性質(zhì)都是按照原子量的增大而從上到下地逐漸變化著。

門捷列夫激動(dòng)得雙手不斷顫抖著，他喃喃地說道：“這不是意味著，元素的性質(zhì)與它們的原子量有關(guān)系嗎？”他興奮地在室內(nèi)踱著步子，然后，迅速地從上衣口袋里掏出筆記本，在上面寫道：根據(jù)元素原子量及其化學(xué)性質(zhì)的近似性試排元素表。

門捷列夫根據(jù)元素周期律編制了第一個(gè)元素周期表，把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的63種元素全部列入表里，從而初步完成了使元素系統(tǒng)化的任務(wù)。門捷列夫的高明之處，還在于他在“元素帝國大廈”中為未知元素預(yù)留了“房間”。在門捷列夫編制的周期表中，他留有很多空格，這些空格是為尚未發(fā)現(xiàn)的元素準(zhǔn)備的。這位學(xué)者認(rèn)為在未來，由于現(xiàn)代儀器的出現(xiàn)，人們將發(fā)現(xiàn)更多新型元素，這些新元素的出現(xiàn)可以填補(bǔ)元素周期表的空白。

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。此后，他的預(yù)言都得到了證實(shí)。就在1875年，他預(yù)言后的第四年，法國化學(xué)家布瓦博得朗從閃鋅礦中發(fā)現(xiàn)了鎵元素，元素符號(hào)定為Ga，中文名為“鎵”。若干年之后，發(fā)現(xiàn)鈧和鍺的喜訊也相繼傳來。1879年，瑞典化學(xué)家尼爾森從鐿土中發(fā)現(xiàn)了鈧元素；1886年，德國化學(xué)家文克勒從硫銀鍺礦中發(fā)現(xiàn)了鍺元素。并且，鈧和鍺的理化性質(zhì)都與門捷列夫的預(yù)測相一致，從而為門捷列夫周期律的科學(xué)性提供了有力的證據(jù)。

化學(xué)元素周期表是根據(jù)原子序數(shù)從小至大排序的化學(xué)元素列表，有118個(gè)元素。列表大體呈長方形，某些元素周期中留有空格，使特性相近的元素歸在同一族中，如堿金屬元素、堿土金屬、鹵族元素、稀有氣體等。

終生努力，便成天才

門捷列夫工作的成功，引起了科學(xué)界的震動(dòng)。人們?yōu)榱思o(jì)念他的功績，就把元素周期律和周期表稱為“門捷列夫元素周期律”和“門捷列夫元素周期表”。恩格斯在《自然辯證法》一書中曾經(jīng)指出：“門捷列夫不自覺地應(yīng)用黑格爾的量轉(zhuǎn)化為質(zhì)的規(guī)律，完成了科學(xué)上的一個(gè)勛業(yè)，這個(gè)勛業(yè)可以和勒維烈計(jì)算尚未知道的行星海王星的軌道的勛業(yè)居于同等地位?！?/p>

門捷列夫的周期表奠定了現(xiàn)代元素周期表的基礎(chǔ)。對(duì)于元素周期表的研究，門捷列夫不是第一人，也不是最后一人。元素周期表的演進(jìn)，凝聚了一代又一代科學(xué)家的智慧。150年來，周期表已經(jīng)在科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)三個(gè)維度上發(fā)揮了重要作用。有學(xué)者斷言，如果有一天，人類要與宇宙中其他文明進(jìn)行對(duì)話，那張漂亮別致的周期表也許就是地球文明的一個(gè)“標(biāo)簽”。

如此偉大的化學(xué)家，我怎能不把門捷列夫視為我的偶像？