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《元素周期表的发展史》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、元素周期表的发展史化学发展到18世纪,由于化学元素的不断发现,种类越来越多,反应的性质越来越复杂.化学家开始对它们进行了整理、分类的研究,以寻求系统的元素分类体系.首先在1789年,法国化学家拉瓦锡在他的专著《化学纲要》一书中,列出了世界上第一张元素表.他把已知的33种元素分成了气体元素、非金属、金属、能成盐之土质等四类.但他把一些物,如光、石灰、镁土都列入元素.26年后,英国的威廉·普劳特提出:1、所有元素的原子量均为氢原子量的整数倍;2、氢是原始物质或“第一物质”,他试图把所有元素都与氢联系起来作为结构单元。到1829年,德国的化学家贝莱纳首先敏锐地察觉到已知元素所表露的这
2、种内在关系的端倪:某三种化学性质相近的元素,如氯,溴,碘,不仅在颜色、化学活性等方面可以看出有定性规律变化,而且其原子量之间也有一定理的关系,即:中间元素的原子量为另两种元素原子量的算术平均值。这种情况,他一共找到了五组,他将其称之为"三元素族",即:锂3钠11钾19钙20锶88钡137氯17溴35碘127硫16硒79碲128锰55铬52铁56 在化学家贝莱纳之后,法国的地质学家尚古多(Chancourtois,A.E.B.1820-1886)于1862年绘出了“螺旋图”.他将已知的62个元素按原子量的大小次序排列成一条围绕圆筒的螺线,性质相近的元素出现在一条坚线上.他最先提出
3、元素性质和原子量之间有关系,并初步提出了元素性质的周期性。螺旋图是向揭示周期律迈出了有力的第一步,但缺乏精确性。1864年英国人欧德林用46种元素排出了《元素表》。同年德国人迈尔依原子量大小排出《六元素》表。该表对元素进行了分族,有了周期的雏型。之后在1865年,英国的化学家纽兰兹(Newlands,J.A.R.1837-1898)排出一个“八音律”.他把已知的性质有周期性重复,每第八个元素与第一个元素性质相似,就好象音乐中八音度的第八个音符有相似的重复一样.八音律揭示了元素化学性质的重要特征,但未能揭示出事物内在的规律性。化学家绝不满意元素漫无秩序的状态。从《三素组》到《八音
4、律》,逐步对元素知识进行归纳和总结,试图从中找出视律性的东西,为发现周期律开辟了道路。由于科学资料积累,元素数目增多,终于在十九世纪后半期迈尔和门捷列夫同时发现了元素周期律。在1867年俄国人门捷列夫对当时已发现的63种元素进行归纳、比较,结果发现:元素及其化合物的性质是原子量的周期函数的关系,这就是元素周期律。依据周期律排出了周期表,根据周期表,他修改了铍、铯原子量,预言了三种新元素,后来陆续被发现,从而验证了门氏周期律的正确性,迅速被化学家所接受。在周期律的指导下,先后发现了稼、钪、锗、钋、镭、锕、镤、铼、锝、钫、砹等十一种元素同时还预言了稀有气体的存在,并于1898年以后
5、,陆续发现了氖、氢、氙等元素,因而在周期表中增加ⅧA族。到1944年自然界存在的92种元素全部被发现。其实早在1860年门捷列夫在为著作《化学原理》一书考虑写作计划时,就深为无机化学的缺乏系统性所困扰.于是,他开始搜集每一个已知元素的性质资料和有关数据,把前人在实践中所得成果,凡能找到的都收集在一起.人类关于元素问题的长期实践和认识活动,为他提供了丰富的材料.他在研究前人所得成果的基础上,发现一些元素除有特性之外还有共性.例如,已知卤素元素的氟、氯、溴、碘,都具有相似的性质;碱金属元素锂、钠、钾暴露在空气中时,都很快就被氧化,因此都是只能以化合物形式存在于自然界中;有的金属例铜
6、、银、金都能长久保持在空气中而不被腐蚀,正因为如此它们被称为贵金属. 于是,门捷列夫开始试着排列这些元素.他把每个元素都建立了一张长方形纸板卡片.在每一块长方形纸板上写上了元素符号、原子量、元素性质及其化合物.然后把它们钉在实验室的墙上排了又排.经过了一系列的排队以后,他发现了元素化学性质的规律性.因此,当有人将门捷列夫对元素周期律的发现看得很简单,轻松地说他是用玩扑克牌的方法得到这一伟大发现的,门捷列夫却认真地回答说,从他立志从事这项探索工作起,一直花了大约20年的功夫,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个头绪.此外,因为他
7、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,终于得到了广泛的承认.如果说,原子一一分子论的建立是对化学的一次总结,那么周期律的发现,使元素成了一个严整的自然体系,化学变成一门系统的科学,它是化学史上的一个重要里程碑它讨原子结构、有机化学、原子能、地球化学、生物化学、冶金、新元素的发现与合成都有深远的影响。为了纪念门氏的伟大发现,科学家把101号元素命名为钔。恩格斯曾给以高度评价:“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学上的一个勋业。”但由于时