化学元素周期表的启示

化学元素周期表的启示

元素周期表是元素周期律的具体表现形式,它将元素按照原子序数的大小进行有序排列,给元素构建模型,让我们能够比较轻松地看到“元素家族”中的成员,为我们预测未知元素、推断未知元素的性质提供了便利。

元素周期表,这张看上去很简单的图表,历经了数代人的努力才最终完成。元素周期并不是由门捷列夫一人独创的,它经过了几代人的努力:德国化学家德贝赖纳的“三素组”、纽兰兹的“八音律”、德国人迈尔的周期表、门捷列夫元素周期表。门捷列夫之所以取得巨大成就,是站在巨人的肩膀上。

当有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单、轻松,说他是用玩扑克牌的方法得到这一- 伟大发现时,门捷列夫却认真地回答说,从他立志从事这项探索工作起,一共花了大约20年的工夫,才终于在1869年发表了《元素周期律》。他把化学元素从杂乱无章的迷宫中分门别类地理出了一一个头绪。此外,因为他具有很大的勇气和信心,不怕名家指责,不怕嘲讽,勇于实践,敢于宣传自己的观点,他的《元素周期表》终于得到了广泛的承认。为了纪念他的成就,人们将美国化学家西博格在1955年发现的第101号新元素命名为Mendelevium,即“钔”。

元素周期律揭示了一个非常重要而有趣的规律:元素的性质,随着原子量的增加呈周期性的变化,但又不是简单的重复。门捷列夫根据这个道理,不但纠正了一些有错误的原子量,还先后预言了15种以上的未知元素的存在。结果,有三个元素在门捷列夫还在世的时候就被发现了。它也说明很多科学理论被称为真理,不是在科学家创立这些理论的时候,而是在这一理论不断被实践所证实的时候。当年门捷列夫通过元素周期表预言新元素时,有的科学家说他狂妄地臆造一一些不存在的元素。而通过实践,门捷列夫的理论受到了越来越普遍的重视。

后来,人们根据周期律理论,把已经发现的100多种元素排列、分类,列出了今天的化学元素周期表,张贴于实验室墙壁上, 编排于辞书后面。它更是每- -位学化学的人都必须学习和掌握的一课。现在,我们知道,在人类生活的浩瀚宇宙里,一切物质都是由这100多种元素组成的,包括我们人本身在内。可是,化学元素是什么呢?

化学元素是同类原子的总称。所以,人们常说,原子是构成物质世界的“基本砖石”,这从- -定意义上来说,还是可以的。然而,化学元素周期律说明,化学元素并不是孤立地存在和互相毫无关联的。这些事实意味着,元素原子还肯定会有自己的内在规律。这里已经孕育着物质结构理论的变革。

终于,到了19世纪末,实践有了新的发展,放射性元素和电子被发现了,这本来是揭开原子内幕的极好机会。可是门捷列夫在实践面前却产生了困惑。一方面他害怕这些发现“会使事情复杂化”,动摇“整个世界观的基础”;另一方面又感到这“将是十分有趣的……周期性规律的原因也许会被揭示”。但门捷列夫本人就在将要揭开周期律本质的前夜——1907年,带着这种矛盾的思想逝世了。

门捷列夫并没有看到,正是由于19世纪末、20世纪初的一系列伟大发现和实践,揭示了元素周期律的本质,扬弃了门捷列夫那个时代关于原子不可分的旧观念。在扬弃其不准确的部分的同时,充分肯定了它的合理内涵和历史地位。在此基础上诞生的元素周期律的新理论,比当年门捷列夫的理论更具有真理性。

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