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化学周期律怎么发现的

发布时间:2023-06-16 18:11:46

❶ 元素周期律是怎么被发现的

门捷列夫一生勤奋地从事化学研究,终于发现了自然科学的重要定律之一——元素周期律,并据此预见了一些当时尚未发现的元素。元素周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究,成为现代有关物质结构理论发展的基础。

1834年2月8日,门捷列夫生于俄国贫寒的中学教员家庭。他天资聪颖,勤奋好学,少年时父亲去世,由母亲抚养,母亲希望日后他能成为一个对社会有用之才。1855年,门捷列夫毕业于彼得堡师范学院,当过中学化学教师。1859年至1861年在德国海德大学进修,在那里,门捷列夫结识了一大批着名的化学家,有德国的,还有法国、意大利的。他们有关区别原子量与分子量的主张对门捷列夫产生了重大影响。回国后,他在着名的彼得堡大学任教,博学多才的他,讲授的课程妙趣横生,深受学生喜爱。不久他就成为彼得堡大学首屈一指的化学教授。与此同时,他还在研读前人的科学论着,搜集了大量的科学文献资料。

1869年,门捷列夫开始教授无机化学这门课程。他发现这门课的内容太陈旧,迫切需要一本能反映最新科学发展水平的无机化学教科书。于是,他决定编一本新的教材,并取名为《化学原理》。经过两年的努力,他完成了《化学原理》第一卷,但是,当他从事第二卷的着述时,遇到了困难。这一卷要论述到化学元素的性质,可是,它们的次序应该怎样排列呢?当时化学家们在论述这个问题时,有的先讲氢,因为它最轻;有的先讲氧,因为它最为常见;有的先讲铁,因为它使用得最多。门捷列夫认为:之所以产生这种现象,是因为化学家们还不清楚化学元素之间排列的规律。他决心找出化学元素性质变化的规律,并把它写进《化学原理》中去。

为此,门捷列夫制作了60多张卡片,在每张卡片上都写了该元素的名称、原子量、化合物的化合价和主要性质以及有关它的已知材料。以什么为依据来编排元素的顺序呢?经过反复比较,门捷列夫终于发现只有按照元素的原子量来编排才是最理想的,因为每种元素的原子量都有确定的数值,而且当时已经知道的60多种元素的原子量彼此都不相同。他排成了一张表,在这张表中,各种元素的性质随着原子量的增加,而大致呈现出周期性的变化。

然而,在排列过程中,门捷列夫遇到了一些特殊情况。这些情况很难处理。比如铍这个化学元素,如果按原子量顺序来排列,应该插在碳和氮之间,但显然是多余的;而锂和硼之间,却又好像少了一个元素。“会不会是铍的原子量弄错了呢?”门捷列夫大胆地提出了这个疑问。铍的当量是4.5,这是通过实验得到的不会有问题,但化合价是推测出来的。当时人们认为铍的性质像铝,因而把它的化合价与铝定为一样,都是+3价,而原子量是化合价乘以当量计算出来的,因此铍的原子量是13.5(碳的原子量为12,氮的原子量为14)。如果它的性质不像铝而像其他什么元素,原子量就会不同。

门捷列夫查阅了大量资料,结果发现,铍的性质也很像镁,而镁的化合价为+2价。这样铍的原子量成为6,正好排在锂(原子量为7)和硼(原子量为11)之间。这一突破极大地鼓舞了门捷列夫,他又用类似的办法,大胆更正了好几个元素的化合价和原子量,从而使这些元素在排列中回到它们应有的位置上。

但新的问题又出来了:比如钙的原子量为40,而在它后面的钛的原子量,却猛增到50。按周期性排列的元素之间在原子量和性质上上下脱节!门捷列夫苦苦地思索,终于想到,现在的60多种元素不会是自然界现存的全部元素,今后还会有新的元素被发现。他设想在钙和钛之间,还会有一个至今仍未发现的元素,它迟早会被人们发现,所以应该在钙的后面,给这个未发现的元素留下一个空位。门捷列夫称之为“类硼”,并预言了它的一些主要性质。

门捷列夫在排列时还发现,锌后面应该是砷,但砷的性质和磷相似,应该放在磷下面。于是他又大胆推测锌与砷之间还有两种元素未被发现,门捷列夫把这两个位置空了出来,并称之为“类铝”和“类硅”,并同样预言了它们主要的性质。

就这样,35岁的门捷列夫在化学元素符号的简单排列中,发现了化学元素周期律。1869年,门捷列夫发表了世界上第一张化学元素周期表。发表后,不少化学家对它表示怀疑。特别是对他预言并描述当时还未发现的类硼、类铝和类硅三种元素,表示不可理解。甚至有人认为门捷列夫是想入非非。连他的导师也告诫他要踏踏实实做些实事,别再不务正业了。然而,门捷列夫坚信,周期律是科学的,它一定经得起实践的检验。

1875年,门捷列夫在法国科学院院报上看到一篇报道:法国化学家布瓦博德朗发现了一种新的元素——镓。门捷列夫认为它的性质和自己预言过的类铝很相似,但这种新元素的比重是4.7克/立方厘米,与他预言的比重5.9~6克/立方厘米差距较大,这是为什么呢?门捷列夫再次核算了一遍,认为自己的预言是正确的。于是他给布瓦博德朗写了一封信,告诉他镓的比重测错了。布瓦博德朗接信后大吃一惊,这位法国化学家按照门捷列夫的建议重新提炼了镓,并再次测定了它的比重。完全证实了门捷列夫的科学预言。就这样,法国科学家用实验的方法,证明了元素周期律的科学性。这件事在欧洲引起了巨大反响,许多科学家根据门捷列夫创制的元素周期表,去探索尚未发现的元素。欧洲几十个着名的实验室,都在紧张地工作,他们渴望新发现。

1880年,瑞典两位化学家发现了一种新元素——钪,这就是门捷列夫预言过的类硼;1886年,德国化学家文克列尔用光谱分析法发现了一个新元素——锗,这就是门捷列夫预言过的类硅。早在1871年,门捷列夫还曾预言过11种未发现的元素,并且指出了它们应排列的位置和原子量等。以后陆续被发现的新元素氦、氖、镭、铼、锝、砹等,再次证明了周期律确实是普遍适用的。周期律作为一个基本定律,有力地促进了现代化学和物理学的发展。

由于发现了化学元素周期律,门捷列夫顺利地写出了《化学原理》第二卷。这是世界上第一部以化学元素周期律为纲的无机化学教科书。

门捷列夫晚年继续勤奋地工作。1887年,他根据溶剂与溶液相互作用的原理,创立了溶液水代理论,之后又提出煤在地下气化和以化学精炼石油的主张。1902年2月2日,门捷列夫病逝,几万人自发地参加了他的葬礼。在送葬的队伍中,有人高举着一条巨大的横幅,上面画着这位伟大化学家所创制的元素周期表。

❷ 元素周期律是哪位科学家发现的

元素周期律是科学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫发现的,这是元素的性质随着元素的原子序数的递增呈周期性变化的规律,周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。
19世纪60年代化学家已经发现了60多种元素,并积累了这些元素的原子量数据为寻找元素间的内在联系创造必要的条件。俄国着名化学家门捷列夫和德国化学家迈锡尼等分别根据原子量的大小,将元素进行分类排队,发现元素性质随原子量的递增呈明显的周期变化的规律。

❸ 元素周期表是什么时候出来的

元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首先创造的,他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一列,制成元素周期表的雏形。经过多年修订后才成为当代的周期表。

元素周期表的作者是德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫。

德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(俄语:Дми́трий Ива́нович Менделе́ев,1834年2月7日—1907年2月2日),俄罗斯科学家,发现化学元素的周期性(但是真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹,门捷列夫是后来经过总结,改进得出现在使用的元素周期律的),依照原子量,制作出世界上第一张元素周期表,并据以预见了一些尚未发现的元素。1907年2月2日,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞。他的名着、伴随着元素周期律而诞生的《化学原理》,在十九世纪后期和二十世纪初,被国际化学界公认为标准着作,前后共出了八版,影响了一代又一代的化学家。

门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,总结出元素周期律和周期表。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。

元素周期律的前身

公元1865年,英国化学家纽兰兹把元素进行反复排列,发现第八个和第一个元素性质相近。他把这叫做“八音律”。若他继续研究或许现在就没人知道门捷列夫。可惜他并没继续研究元素之间的规律。

门捷列夫的改进

门捷列夫把每张纸正面标明已知元素名称、原子量、化合价等基本信息。他发现夹在碳与氮中间的铍是多余的,进一步发现锌后面本来是砷,但砷的化学性质与磷相似。门捷列夫通过排列纸片,在35岁这年发现了元素周期律。

主要成就

研究领域

1、化学,特别是无机化学、物理化学

2、门捷列夫除了发现元素周期律外,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,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。

人物贡献

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门捷列夫的元素周期表手稿

在门捷列夫编制的周期表中,还留有很多空格,这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质,断定它们介于邻近元素的性质之间。例如,在锌与砷之间的两个空格中,他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从门锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常像铝,也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现,具有重大的意义,它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律;为以后元素的研究,新元素的探索,新物资、新材料的寻找,提供了一个可遵循的规律。元素周期律像重炮一样,在世界上空轰响了!

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