伊萬諾維奇·門捷列夫:主要發現、理論觀點、生平故事、成長經歷、成就貢獻

門捷列夫,俄國化學家 。他建立了世界上第一張元素周期表 。
門捷列夫于1834年出身于西伯利亞托波爾斯克的一個窮苦家庭 。他是家里的第14個孩子 。父親去世后,母親帶著他們艱難度日 。中學畢業時他的理想是考入莫斯科大學,但最終未能如愿,只得進了彼得堡師范學院,并于1856年獲得了彼得堡大學碩士學位 。1957年1月,門捷列夫榮任彼得堡大學副教授 。1859年1月至1861年2月,他到德國海登堡大學本生實驗室留學,1865年獲得博士學位,接著獲得了彼得堡大學的教授職稱 。
在被任命為彼得堡大學教授以后,門捷列夫執教無機化學 。當時世界上已經發現的元素達63個(包括燃素和熱素),可是它們之間似乎沒有任何聯系 。在講授這些元素的性質時,門捷列夫發現很難使學生對它們有一個全面系統的認識 。怎樣才能把課教好呢?門捷列夫陷入了苦惱之中,他想:“如果這些元素之間有一定的聯系,那樣學生就很容易從一種元素的性質去推斷另一種元素的性質了,我講起課來也容易多了 ?!笨墒窃鯓硬拍馨l現這些元素之間的內在規律呢?門捷列夫準備進行探索 。
早在這以前,很多人就已經開始探索元素之間內在聯系的規律性了 。1789年,法國科學家拉瓦錫就把當時已知的33種元素,按照氣體、金屬、非金屬、土質分為四大類;1929年,德國的德貝萊納又把54種元素中的15個,每三個一組,分為五組,每組元素都有相似的性質,他把它們稱為“三素組”;1862年,英國的尚古都刻制了一個元素柱,把元素按原子量逐漸遞增的規律排在柱形的螺旋線上,化學性質相似的元素都列在一條垂線上;1964年,德國的邁耶爾提出了“六元素表”,每隔六個元素為一組;1866年英國的田蘭茲提出了“八音律”,認為每隔八個元素化學性質就會重復一次 。此外,英、德、法、美還有一些專家學者均作過這方面的探索 。前人的探索為門捷列夫的進一步研究打下了堅實的基礎,使他少走了許多彎路 。
有一天,家里幾個仆人在一起玩撲克牌 。撲克有黑桃、紅桃、方塊、草花四個花色,它們可以按照2、3、4……10、J、Q、K、A的序列進行排列,也可以分別進行組合 。門捷列夫似乎從撲克牌上得到了啟發 ?!盎瘜W元素能不能像撲克牌一樣進行排列組合,然后對它們的性質進行研究呢?”
想到這兒,門捷列夫似乎茅塞頓開 。他用厚紙做了許多小卡片,上面寫出元素名稱、符號、質子量、化學反應式及其主要性質 。這類似于一副撲克牌 。以后的幾個月中,不論走到哪兒,門捷列夫都隨身攜帶這副撲克牌,有空的時候就玩起撲克牌來,不斷地進行各種排列組合,尋找它們可能存在的內在規律 。
一天晚上,門捷列夫一直工作到了凌晨,而早上他還要到外地去辦事 。
“先生,來接你的馬車已經等候在門口了 ?!贝蠹s六點半的時候,仆人安東走進了書房對他說 ?!鞍盐业男欣钫砗茫岬杰嚿先??!遍T捷列夫一邊應答著,一邊還在擺弄他的撲克牌,這時他似乎已經有點眉目了,但又不能準確地排列起來 。
他還想試試看 。過了片刻,安東又走了進來:“先生,得趕快走了,否則要誤點了 ?!?br />
在安東催促聲中,門捷列夫突然來了靈感,他拿起一張白紙,在上面飛快地畫了起來,并迅速排列出各種元素的位置 。幾分鐘之后,一個偉大的發現——世界上第一張元素周期表產生了,誕生在這個忙碌的清晨 。
馬車在街上飛馳,門捷列夫從口袋中掏出撲克牌和“紙片”又認真研究起來,他覺得沒有什么比這些更重要了 。直到覺得非常滿意了,他才住手 。
1860年3月6日,門捷列夫的助手門拿特金在俄國化學會上代他宣讀了題作《化學元素的性質和原子量的關系》的論文 。遺憾的是,這篇論文在當時并未受到應有的關注 。這是可以理解的,因為前人類似的分類太多了 。門捷列夫深深地知道:“要證實這張元素周期表的正確性,只有依靠從它引申出來的推論的正確性 ?!庇谑撬麤Q定繼續完善這張元素周期表 。
1871年,門捷列夫發表了《化學元素的周期性依賴關系》一文 。他將元素分成了八個族,以周期律為基礎,不顧當時人們對原子量的固有認識,改排了八個元素的位置;校正了八個元素的原子量;并在周期表中預留出了空格,預測出了類鋁、類硼和類硅這三種當時未知的元素的基本性質 。他對助手說:“這些未知的元素只要有一個被發現,并且其化學性質同我們所預測的一樣,那我們就成功了 ?!彼麍孕抛约?。

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