门捷列夫元素周期表的故事(门捷列夫的元素周期表到底牛在哪里为何他被称为元素周期表之父
发布时间: 2023-07-17

门捷列夫的元素周期表到底牛在哪里为何他被称为元素周期表之父

截止到1869年,科学家们共发现了63种化学元素。一些科学家,例如:德国J. W. Döbereiner 和J. L. Meyer,法国B. de Chancortois,英国J. A. R. Newlands等,尝试将这些元素整理成具有某些特定共性规律的表格,均不理想。门捷列夫经过20年元素周期律的艰辛探索,于1869年发表了题为《元素性质与原子量的关系》论文,给出了第一张元素周期表(该表共包含67个位置,其中包含4个未知元素)。门捷列夫根据元素周期律先后预言了15种未知元素的存在,其中有三种元素在门捷列夫在世时就被发现。门捷列夫的元素周期表是将几百年来各种元素知识系统化的理论,除预测新元素外,还准确地预测了各种元素的特性及其之间的关系,为整个化学学科的建立与发展做出了奠基性的贡献。因此,他被称为元素周期表之父。

自门捷列夫发现元素周期律,制作出第一张元素周期表后,人类又发现了哪些新元素

元素周期表的发现和发展——新元素来啦! 精选

已有 10611 次阅读 2017-4-1 08:58 |系统分类:科普集锦

元素周期律和周期表的发现和发展是随着元素的不断发现和合成, 从最初仅追寻原子量和元素性质的关系,到关联元素化合价,准确定义原子序数和确立原子核外电子排布结构而完成的。

《化学元素周期表(第四版)》除了“化学元素周期表”四开彩色挂图之外,作者还试图从另一个角度,以时间为序,引用主要史实文献将其串联起来进行解读,以利于周期律和周期表的教学和科学研究参考。我们从中节选了部分文字(有删节和缩写),以飨读者。

1. 萌芽

1789年, 拉瓦锡出版了已知的33种化学元素(部分为单质和化合物)的列表,将其分组成气体、金属、非金属矿物和稀土四组。这应该是世界上第一张有关元素的分类表格。

拉瓦锡的元素表

之后,道尔顿、德贝赖纳、迈尔等众多科学家做出了积极的努力和探索。

2. 突破

门捷列夫在尚库尔图瓦、奥德林、迈尔、纽兰兹、欣里希斯等科学家所列的元素表的基础上, 加上他自己在实验中的各种感性材料、寻找的元素的准确原子量, 经过他苦苦探索元素的原子量和元素性质之间的关系规律, 取得了突破性进展,完成了从感性认识到理性认识的飞跃:1868年《化学原理》一书的写作成了他发现元素周期表的先声, 进行了“在原子量和化学性质相似性基础上构筑元素体系的尝试”; 1869年2月17日, 做成了最初的元素周期表,发表了第一篇论文, 明确地使用周期性一词;1869 年8月, 在科学院的研究报告中讨论了周期表上元素的位置与原子体积之间的关系,并在《化学原理》第二版中出现了第二张元素周期表; 接着,他将研究工作系统地整理了4篇论文, 并根据这些成果完成了《化学原理》全书的编著。及至1906年,他又发表了5张元素周期表。因此,说门捷列夫获得发现元素周期表的崇高荣誉是实至名归和不容怀疑的。

第一张周期表(1869)

3. 发展

自门捷列夫1869年的元素周期表出现至今,约有700多个不同版本出版。除了众多矩形变化的形式外,其他像一个圆环、立方体、圆柱、楼房、螺旋形、双纽线、八角形的棱镜、金字塔、球体或三角形的应有尽有。这些替代品的开发往往是为突出或强调元素的化学或物理性质,没有传统元素周期表展现元素性质规律的明显特点。无机化学家的周期表强调趋势、模式和不寻常的化学关系和属性。

元素性质在周期表中展现的规律

4. 展望

超重元素(superheavy elements) 指原子序数大于等于104的元素,它们的6d亚层被填入电子。对超重元素进行合成方面的研究有助于探索原子核质量存在的极限,最终确定化学元素周期表的边界,同时也是对原子核壳模型理论正确与否的实际检验。根据核结构的“液滴模型”, 当质子增加时核内的凝聚力不再能平衡Coulomb斥力, 重元素的稳定性降低, 原子核迅速分裂,形成了一个不稳定的核素海洋。然而, 按原子核“壳层模型”预期,一个后于双幻数铅同位素208Pb的第二个闭合双壳层应出现在质子数114、中子数184处, 远远超过“液滴模型”的不稳定区域。Myers 和Swialeeki首先用半经验公式讨论了这个区域的宏观稳定性; Nilsson用计算变形核能级方法改进了理论模型并提出宏观-微观理论; 在此基础上,Strutinski等进行了新的理论计算, 并将壳层效应附加于原子核液滴模型理论。1967年, 科学家们预言在闭合双壳层Z=114 和N=184 附近存在一个超重核素的“稳定岛”。理论上超重核素的半衰期最长可达1015年。为了跨过不稳定核素的“海洋”真正登上“稳定岛”, 科学家采用重离子作为入射粒子有效地引发合适的核反应。现在,104~118号元素皆已被成功合成出,并得到了IUPAC的承认和命名,七个周期的元素周期表已完整了。但是, 确切地说目前只是刚刚踏上超重元素“稳定岛”的边缘地带, 还没有完全进入“稳定岛”。一个带有幻想式的大远景周期表中包含了218 种元素。

“稳定岛”示意图与元素周期表远景图

5. 新元素来啦

据报道,2015年12月30日,IUPAC与IUPAP组建的联合工作组确认人工合成了113号、115号、117号和118号4个新元素。2016年6月8日,IUPAC经过审核后公布了113号、115号、117号、118号元素发现者提出的推荐名,推荐名供公众审查与查阅,审查期为5个月。2016年11月30日,IUPAC正式公布113号元素名为nihonium,符号为Nh,源于日本国(简称日本)的国名Nihon;115号元素名为moscovium,符号为Mc,源于莫斯科市的市名Moscow;117号元素名为tennessine,符号为Ts,源于美国田纳西州的州名Tennessee;118号元素名为oganesson,元素符号为Og,源于俄罗斯核物理学家尤里·奥加涅相(Yuri Oganessian)。

全国科技名词委联合国家语言文字工作委员会召开113号、115号、117号、118号元素中文定名会,形成了《113号、115号、117号、118号元素中文定名方案》,如下图所示。该方案需经上报教育部批准后正式公布。

113号、115号、117号、118号元素中文定名

本文“1~4”部分摘编自高胜利等编著《化学元素周期表(第四版)》,内容有删节。

ISBN:978-7-03-050097-7

责任:顾英利

“这是我见到过的最新、最好的周期表,包含的信息量丰富。一定会被化学界同行所接受。”

——徐光宪 中国科学院院士

“西北大学化学系高胜利等著《化学元素周期表》是我国当前的一套信息资料最为丰富的化学教学工具,我对此表示欢迎和支持,学化学课的学生可以人手一册作为学习参考工具。”

——申泮文 中国科学院院士

元素周期表是如何诞生的 大自然的“密码本”会被无限续写吗

我是一名历史研究者,欢迎你关注,我们一起探讨学习历史问题,揭开一段不一样的历史故事。

我记得在上学期间开始学习化学的时候,元素周期表就出现在我们的视线里,并且还要求背诵,说是化学的基础,必须要倒背如流,于是在校园内外经常会听到“氢氦。。。。。钠镁铝硅磷。。。。”,可谓是为一张化学元素周期表使尽了招,甚至有人还为它编造了顺口溜,可是将一张化学元素周期表完整背诵下来的也没有几个,背下来一半也都不错了,为一张元素周期表,正是煞费苦心啊。

门捷列夫都把这张表研究出来摆在我们面前了,我们都背不下来,实在是愧对他老人家啊。

呵呵,开个玩笑,言归正传,我们今天主要是来聊一聊元素周期表的历史,当时只是背了,也没有真正了解一下这张表的历史。

之前所说的门捷列夫研究出了化学元素周期表,这是不准确的,真正第一位发现元素周期律的其实是纽兰兹,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。

既然我们现在所背诵和使用的是门捷列夫搞出来的,那我们就聊一聊门捷列夫和他的化学元素周期表吧。

门捷列夫,全名叫德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫,一八三四年二月七日在西伯利亚托博尔斯克出生,是俄罗斯著名的化学家。

他首先创造出来了元素周期律,这是在批判地继承前人工作的基础上,通过大量实验事实对前人的结果进行了订正、分析和概括,总结出来元素的性质随着原子量的递增而呈周期性的变化的规律。

根据元素周期律编制了第一个元素周期表,把之前已经发现的六十三种元素全部列入表中,从而初

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