化学界的宝图
大家一定很熟悉剧场和电影院的座次表吧,那是一张按剧场座位画出来的表。如果你拿到一张电影票,只要看看那张表,不用走进电影院就能知道自己坐在哪儿,因为那张表上把每个号码的位置都画出来了。化学周期表就是化学元素的‘坐次表”,每个元素该坐在哪一行,哪一列,表上都写得清清楚楚。在化学和物理学教科书里,各种手册里,甚至连常用的小字典里都印着元素周期表。
元素周期表的发现,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展,起了巨大的作用。看到这张表,人们便会想到它的最早发明者一门捷列夫。在年2月19日,门捷列夫发现了元素周期律。他的周期律说明:简单物体的性质,以及元素化合物的形式和性质,都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中,又大胆指出一些公认的原子量不准确。如那时金的原子量公认为.2,按此在元素表中,金应排在锇、铱、铂的前面,而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面,原子量都应重新测定。大家重测的结果,饿为.9,铱为.1、铂为.2,而金是.2。
实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。在门捷列夫编制的周期表中,还留有许多空格,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4年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常象铝,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;为以后新元素的探索,新物资、新材料的寻找,提供了一条可遵循的规律。
门捷列夫根据元素周期表中未知元素的周围元素和化合物的性质,经过综合推测,成功地预言出未知元素及其化合物的性质。目前,人们已经发现的元素有种。把这种化学元素按照它们的原子核所带的电荷的多少,依次排列起来,这些元素以及由它们所组成的单质和化合物的性质,就表现出有规则的变化。并且,经过一定的间隔,就重复出现这种有规则的变化。例如从第3号元素锂到第10号元素氖,这8个元素的单质,由典型的金属锂,经过金属性较弱的铍,过渡到非金属硼和碳,再经过非金属性越来越强的氮和氧,到典型的非金属氟,然后经过惰性气体氖便又出现了典型金属钠。从第11号元素钠到第18号元素氩,又重复出现了上面的这种有规则的变化,依次出现典型的金属、金属性较弱的元素、非金属、非金属性较强的元素、典型的非金属,最后出现另一个惰性气体氩气。类似这种周而复始的变化,共达7次之多。这种类似性质的元素之间的间隔,便叫做周期。因此,人们把这种元素以及由它们所组成的单质和化合物的性质,随着原子序数的增大而周期地改变的规律,叫做元素周期律。根据元素周期律,人们把种元素按周期和族类列表排出来,这种表就叫元素周期表。
人们在元素周期律的指导下,利用元素之间的一些规律性知识来分类学习物质的性质,使化学学习和研究变得有规律可循。门捷列夫发现的元素周期律和元素周期表,真可谓是化学界的宝图,为化学事业的发展做出了巨大贡献。