科技史话篇-元素周期表

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门捷列夫出生于1834年,他出生不久,父亲就因双目失明出外就医,失去了得以维持家人生活的教员职位。门捷列夫14岁那年,父亲逝世,接着火灾又吞没了他家中的所有财产,他的人生陷入悲惨的境地。1850年,家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活,在刻苦努力下,后来成了彼得堡大学的教授。

幸运的是,门捷列夫生魂的时代是化学界探索元素规律的卓绝时期。当时,各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系规律。

1865年,英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按原子量大小的顺序进行排列,发现无论从哪一个元素算起,每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。这很像音乐上的八度音循环,因此,他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”,并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。

显然,纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神”的裙角,差点就揭示元素周期律了。不过,条件限制了他作进一步的探索,因为当时原子量的测定值有错误,而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素,只是机械地按当时的原子量大小将元素排列起来,所以他没能揭示出元素之间的内在规律。

可见,任何科学真理的发现,都不会是一帆风顺的,都会受到阻力,有些阻力甚至是人为的。当年,纽兰兹的“八音律”在英国化学学会上受到了嘲弄,主持人以不无讥讽的口吻问道:“你为什么不按元素的字母顺序排列?”

门捷列夫没有顾及那么多,他以超乎人们想象的洞察力投入了艰苦的探索。直到1869年,他将当时已知的各种元素的主要性质和原子量,写在一张张小卡片上,进行反复排列比较,才最后发现了元素周期规律,并依此制定了元素周期表。

门捷列夫的元素周期律宣称:把元素按原子量的大小排列起来,在物质上会出现明显的周期性;原子量的大小决定元素的性质;可根据元素周期律修正已知元素的原子量。

门捷列夫元素周期表后来被一个个发现新元素的实验证实,反过来,元素周期表又指导化学家们有计划、有目的地寻找新的化学元素。至此,人们对元素的认识跨过漫长的探索历程,终于进入了有规律阶段。

门捷列夫,这位化学巨人的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础。

在他死后,人们格外怀念这位个子魁伟,留着长发,有着碧蓝的眼珠、挺直的鼻子、宽广的前额的化学家。他生前总是穿着自己设计的看上去十分古怪的衣服。上衣的口袋特别大,据说那是便于放下厚厚的笔记本——他一想到什么,总是习惯地立即从衣袋里掏出笔记本,把它顺手记下。

门捷列夫生活上以简朴著称。即使是沙皇想接见他,他也事先声明——平时穿什么,接见时就穿什么。对于衣服的样式,他丝毫不放在心上,说:“我的心思在周期表上,不在衣服上。”他的头发式样也很随便。那时,男人们流行戴假发,对此,门捷列夫总是摇着头说:“我喜欢我的直头发。”

最让人难忘的是,门捷列夫晚年,为了研究日蚀和气象,自费制造探测气球。在当时出版的他的著作中,都附印上这样的说明:“此书售后所得款项,作者规定用于制造一个大型气球并全面研究大气上层的气象学现象”。

气球制造好之后,原设计坐两人,由于充气不够,只能坐一个人。门捷列夫不顾朋友们的劝阻,毅然跨进气球的吊篮。他虽年老多病,却不畏高空危险,不怕那里风大、气温低,成功地观察了日食的全过程。

门捷列夫的这种献身科学的精神,映衬着他对科学的巨大贡献,深深地影响着后人。