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门捷列夫发现了什么竟改变了科学的轨迹

  前几回说到化学家们为发现新元素真是废寝忘食,绞尽脑汁。他们在元素王国这片陌生的土地上东奔西突,左砍右杀。各人祭起自己的法宝,八仙过海各显神通。那戴维用的是一把电斧,东劈西砍发现了钾、钠等十几种元素;那本生、基尔霍夫用的是一柄光剑,一路刺开去找见了钝和铷;瑞利和拉姆赛则使的一把牛耳尖刀,专爱一层一层地剥竹笋,这就是分馏法,他们终于发现了氦、氛、氩、氪、氙等惰性气体。到此化学家们已将所能使的各种化学、物理方法都已用尽。十九世纪中期,元素也已发现到了第63种,又是山穷水尽再无路了。而且就是已发现的这63种元素也够使化学家们眼花绕乱的。你看:有那硬的、一刀剌下不伤分毫;有那软的,指甲掐去如碰豆腐;有那性格沉稳的,任怎样摆弄也不去与别人结合;有那脾气暴躁的,放在空气中就冒火;更有那一物多变的,如磷,有红,有黄;如碘,有时棕色,有时紫色。就是一块灿烂的黄金,当把它打成极薄的箔片时竟会变成蓝绿,而且还透明呢。现在不要说再去发现新元素了,就是先把这63种分分类,排排队也无从下手。这化学,真是刚从泥滩里拔出来,又在森林里迷了路,不知如何是好。

门捷列夫是一位化学家,之前对于他的了解都不多,关于门捷列夫的简介都有哪些呢?

  话说公元1867年俄国彼得堡大学里来了一位三十三岁的化学教授门提列夫(1834-1907)。此人身材修长,眉清目秀,一看就是那种才华横溢,精力过人的青年学者。只要他一出台讲课,教室门里门外,窗沿上,台阶下都挤满了学生。那奇妙的化学变化伴着他沉稳的手势和多彩的语言,直把听者吸引得就如钉钉死、胶粘住一般。连学校当局也暗自高兴聘了一个好教授。但是这门捷列夫却有两样毛病,一是爱喝酒,二是爱玩牌。他平时备课,桌子上就是少了纸笔也少不得一滴白兰地一只银杯。要是有一点伤风感冒的小病,他从不上医院,最妙的办法就是一仰脖子,咕嘟嘟半瓶酒下肚,然后拉过一件老羊皮懊,浑身一裹,往沙发上一滚,呼噜噜地睡上一觉,什么头痛脑热都会在梦里云散烟消。他身为化学教授大部分时间不是在实验室渡过,而是将自己关在书房里,手里总捏着一副纸牌,颠来倒去,整好又打乱,乱了又重排,也不邀请牌友,也不去上别人家的牌桌,真不知他这个牌是怎样的玩法。

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  再说化学界因为那些难以捉摸的元素正闹得乱轰轰的,莫衷一是。1869年3月,俄罗斯化学会专门邀请各方专家进行了一次学术讨论。学者们有的带着论文,有的带着样品,有的带看自己设计的仪器当场实验,各抒己见,好不热闹。而那个门捷列夫只身空手,裹一件黑色外衣,蓄着一把小胡子,静坐在桌子的一角,三天来不言不语,只是瞪着一双大眼睛看,竖起耳朵听,有时皱皱眉头想。这天眼看会议日程将完,主持人躬身说道:“门捷列夫先生,不知你可有什么高见?”只见门捷列夫也不答话,起身走到桌子的中央,右手从口袋里抽了出来,随即就听唰啦一声,一副纸牌甩住了桌面上,在场的人无不大吃一惊。门捷列夫爱玩纸牌,化学界的朋友也都略有所闻,但总不至于闹到这步田地,到这个严肃的场合来开玩笑。在座的有一位长者寿眉双重,银须齐胸,他叫齐宁,是门捷列夫的老师,过去很赏识门捷列夫的才华,推荐他来校任教。今天他见学生这样开玩笑心中早已不快。只见门捷列夫将那一把乱纷纷的牌捏在手中,三两下便已整好,并一一亮给大家看。这时人们才发现这副牌并不是普通的扑克,每张牌上写的是一种元素的名称、性质、原子量等,共是63张,代表着当时已发现的63种元素。更怪的是这副牌中有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。门捷列失真不愧为一个玩纸牌的老手,他用拇指和食指轻轻一捻,纸牌由红到紫使成一排,再一捻又是一排。这样前排靠着后排,整整齐齐,竟在桌上列成了一个牌阵。要是竖看就是红、橙、黄……分别各成一列。门捷列夫将这个牌阵排好,叫大家看个明白,然后用手一搅,满桌只见花花绿绿,横七竖八,不过是一堆五彩乱纸片。他说:“这混乱的一团;就是我们最感头疼的元素世界。实际上这些元素之间有两条暗线将它们穿在一起。第一,就是原子量。尽管不同元素有时会有相似的某种特性,尽管同一元素不同情况下又会表现出不同的颜色、形状,但有一点它们却永不会变,就是各自有自己特有的、互不重复的原子量。因此,我们可以根据原子量的大小将它们排成一条长蛇。”

首先要看的是他的基本信息,他的全名是德米特里门捷列夫,他于1834年出生于俄国的西伯利亚,在具体一点就是托波尔斯克市,国籍毫无疑问的也是俄国。

  说着,门捷列夫十指拨弄一番,一堆乱牌变成整齐的一线。谁知这一排,却明显地看出那七种颜色的纸牌就像画出的光谱段一般,有规律地每隔七张就重复一次。门捷列夫又将其一截截地断开,上下对齐说:“可见,按原子量的大小,元素的性质在做看有周期的重复。如果竖看看,每一列的元素性质相似,这就是第二条暗线——原来每列元素的化合价相同。你们看,左边这列红纸牌上标的是:氢、锂、钠、钾、铷、铯,它们都是一价元素,性质活泼,除氢外都是硷金属。它们构成相似的一族,而在这一族里因原子量的递增,元素的活泼性也在递增,锂最轻,原子量是7,也最安静,落到水里只发一点嘶嘶声,钠的原子量是23,落到水面上就不安地又叫又跑;钾的原子量是40,落到水面上会尖叫着乱窜、爆响,还起火焰;要是排尾的那个铯,原子量是133,简直不能在空气里呆一秒钟,立即就会自己燃烧起来。这63种元素,原来就这样暗暗地由原子量这条线穿起来,又分成不同的族,每族有相同的化合价,按周期循环,这就是周期律,元素周期律。”

门捷列夫生平主要的事情。他于1848年的时候,进入彼得堡专科学校进行学习。后来又于1850进入彼得堡的师范学院进行学习,主要学习的是化学。他在1855年拥有了教师资格,同时还获得了一个金质奖章。毕业后的他成为了敖德萨中学的一名教师,一般来说应该是教授化学的老师。

3016.com,  只见门捷列夫双手像变魔术一样将那副纸牌在桌上变来变去,口中念念有词讲着每一个元素的性质,滚瓜烂熟,如数家珍。他放下红纸牌又拿起绿牌,说了第一族又说第二族,周围的人直听得目瞪口呆,他们这些在实验室钻了十年、几十年,手上也不知被烧起多少伤疤,掉了几层皮的专家、教授,想不到一个青年人玩玩纸牌就能得出这番道理,要说不服气吧,好像有理,要说真是这样,又哪能这样容易。这时突然有人说道:

他在毕业之后没有因为有了工作就放弃了学习,他一直都在准备着,在1856年他获得了较为高级的化学学位,1857年的时候就凭借此学位成为了彼得堡大学的一名副教授。他仍然是不满足的,所以在1859年的时候,他又抓住机会,去德国进行了进一步的学习。1860年,他参加了一个国际会议,参加者都是与化学有关之人。第二年他开始从事写论文工作。他在期间又相继成为几个学校的教授。1865年的时候他成为了博士。1867年成为化学研究室的室长,1893年又成为了度量局局长。1907年的时候,由于患病去世。

  “先生,我看你那几张牌也未必就能将元素规律演试清楚。你看六年前发现的新元素铟,原子量是75.4应排在砷和硒之间,可是这样一来砷无法和它相似的磷在一族里,硒也被挤出了硫那一族,岂不是扰得四邻不安?这还算什么规律?”

从门捷列夫的简介,我们可以看出他几乎一辈子都在和化学打交道,正是因为他的这份热爱,所以他才能够发现那些元素的规律。

  “先生,莫急。我看那铟的原子量很可怀疑,它的性质和铝相似,按我推算它的原子量应是113.1(后来测得是114.82),它本来就不应该挤在砷后面,应排到镉与锡之间去,这不就大家都相安无事了吗?”

门捷列夫是元素周期律的发现者,门捷列夫是俄国人,在他的一生中对许多的领域都做过研究,其中还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡等方面。在这么一个伟大的人物中,关于门捷列夫的故事有哪些呢?

  这时,一直坐在旁边看着的齐宁早已气得胡子掀起毛高,他一拍桌子站起来,以师长的严厉声调高声说道:“快收起你这套魔术吧。身为教授、科学家不在实验室里老老实实做实验,却异想天开,摆摆纸牌就要发现什么规律。这些元素难道就由你这样随便摆布吗?”

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  门捷列夫一见是老师发了脾气,忙将纸牌收拢,毕恭毕敬地解释道:“不是我不做实验,是前人,戴维、本生、基尔霍夫他们已经做了够多的实验,发现了这么多元素,我们该从理论上做一点思考了。开普勒当年从他的老师第谷手中接过了700颗桓星的观察资料,并没有按照师嘱再去观察第一千颗,他做了理论思考,终于发现了能解绎众星运行的三定律;勒维烈之前有多少人在观察寻找天王星外的新星,他并没有把主要精力放在实地观察,而是做了理论推算,一下就准确地找见了海王星。在研究元素的过程中人们使用的武器够多了,有光,有电,有分馏法,这些都不够了,现在需要理论,化学该有自己强大的理论武器问世了。”

关于门捷列夫有这么一个有趣的故事,在一个化学学术讨论会上,参会者都带有笔纸,只有门捷列夫两手空空,什么也没有带,会议讨论了好几天,门捷列夫什么也没有说,当会议要结束时,主持人问:“门捷列夫先生,你有什么高见”。门捷列夫什么也没有说,站起来从口袋中取出一副牌甩在桌子上,周围的人都很惊讶,门捷列夫把桌子上的牌整理并一一给大家看,这时大家才发现每张牌上都写着元素的名称,一共63种元素。更怪的是这副牌还有七种颜色,这七种颜色的纸牌就像光谱段,有规律的重复着,并且门捷列夫口中念念有词的介绍每一个元素,与会者个个都目瞪口呆,这是要在实验室待多久才明白的,想不到一个年轻人全掌握了,众人感到很吃惊。

  “你这是什么理论?像是说梦,像是小孩玩积木。你何不按字母顺序去排元素周期呢?那样不是更省事,更整齐吗?”这齐宁老头越说越激动,一边就收拾皮包准备离去,别人见状也都纷纷站起,这场讨论不了了之。

但是门捷列夫的老师批评他,说难道元素被他用纸牌这样摆布就能发现什么规律吗?结果这场讨论也就不欢而散,但是门捷列夫坚持自己的想法,不断地寻找元素之间的规律,才得以日后发现元素周期律。

  再说门捷列夫回到家里后还是继续推着这副纸牌,遇有哪个地方的顺序接连不上时,他就断定一定还有什么新元素未被发现,暂时补上一张空牌,再根据它所在的族起一个“类铝”或者“类硼”等样的名字。他这样一口气预言了十一种未知元素,那副纸牌也已是74张。自从那天在会上碰了钉子,他闭门谢客,每日起来烛自玩一会儿纸牌,翻几本新到的杂志,便叫助手安东拿过酒瓶自斟自酌,倒也悠闲。这样一连过了几年,忽一日他正品酒翻书,突然大叫一声,将酒杯扔出老远。安东不知出了什么事,急忙推门进来。门捷列夫一下扑上去,双手摇着安东的肩膀喊道:“我们胜利了,他们这回要投降了,有人已经证实了我的预言!”

从门捷列夫的故事中可以看出他是一个坚持的人,正是他的坚持才会为化学领域做出巨大的贡献。

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