執業西藥師考試輔導：門捷列夫與元素周期表（藥物化學）

宇宙萬物是由什么組成的，古希臘人以為是水、土、火、氣四種元素，古代中國則相信金、木、水、火、土五種元素之說。到了近代，人們才漸漸明白：元素多種多樣，決不止于四五種。18世紀，科學家已探知的元素有30多種，如金、銀、鐵、氧、磷、硫等，到19世紀，已發現的元素已達54種。

人們自然會問，沒有發現的元素還有多少種？元素之間是孤零零地存在，還是彼此間有著某種聯系呢？

門捷列夫發現元素周期律，揭開了這個奧秘。

原來，元素不是一群烏合之眾，而是像一支訓練有素的軍隊，按照嚴格的命令井然有序地排列著，怎么排列的呢？門捷列夫發現：元素的原子量相等或相近的，性質相似相近；而且，元素的性質和它們的原子量呈周期性的變化。

門捷列夫激動不已。他把當時已發現的60多種元素按其原子量和性質排列成一張表，結果發現，從任何一種元素算起，每數到8個就和第一個元素的性質相近，他把這個規律稱為“八音律”。

門捷列夫是怎樣發現元素周期律的呢？

1834年2月7日，伊萬諾維奇·門捷列夫誕生于西伯利亞的托波爾斯克，父親是中學校長。16歲時，進入圣彼得堡師范學院自然科學教育系學習。畢業后，門捷列夫去德國深造，集中精力研究物理化學。1861年回國，任圣彼得堡大學教授。

在編寫無機化學講義時，門捷列夫發現這門學科的俄語教材都已陳舊，外文教科書也無法適應新的教學要求，因而迫切需要有一本新的、能夠反映當代化學發展水平的無機化學教科書。這種想法激勵著年輕的門捷列夫。當門捷列夫編寫有關化學元素及其化合物性質的章節時，他遇到了難題。按照什么次序排列它們的位置呢？當時化學界發現的化學元索已達63種。為了尋找元素的科學分類方法，他不得不研究有關元素之間的內在聯系。

研究某一學科的歷史，是把握該學科發展進程的最好方法。門捷列夫深刻地了解這一點，他邁進了圣彼得堡大學的圖書館，在數不盡的卷帙中逐一整理以往人們研究化學元素分類的原始資料……

門捷列夫抓住了化學家研究元素分類的歷史脈絡，夜以繼日地分析思考，簡直著了迷。夜深人靜，圣彼得堡大學主樓左側的的門捷列夫的居室仍然亮著燈光，仆人為了安全起見，推開了門捷列夫書房的門。

“安東！”門捷列夫站起來對仆人說：“到實驗室去找幾張厚紙，把筐也一起拿來。”

安東是門捷列夫教授家的忠實仆人。他走出房門，莫名其妙地聳聳肩膀，很快就拿來一卷厚紙。

“幫我把它剪開。”

門捷列夫一邊吩咐仆人，一邊動手在厚紙上畫出格子。

“所有的卡片都要像這個格于一樣大小。開始剪吧，我要在上面寫字。”

門捷列大不知疲倦地工作著。他在每一張卡片上都寫上了元素名稱、原于量、化合物的化學式和主要性質。筐里逐漸裝滿了卡片。門捷列夫把它們分成幾類，然后擺放在一個寬大的實驗臺上。 接下來的日子，門捷列夫把元素卡片進行系統地整理。門捷列夫的家人看到一向珍惜時間的教授突然熱衷于“紙牌”感到奇怪。門捷列夫旁若無人，每天手拿元素卡片像玩紙牌那樣，收起、擺開，再收起、再擺開，皺著眉頭地玩“牌”……

冬去春來。門捷列夫沒有在雜亂無章的元素卡片中找到內在的規律。有一大，他又坐到桌前擺弄起“紙牌”來了，擺著，擺著，門捷列夫像觸電似的站了起 來，在他面前出現了完全沒有料到的現象，每一行元素的性質都是按照原子量的增大而從上到下地逐漸變化著。

門捷列夫激動得雙手不斷顫抖著。“這就是說，元素的性質與它們的原子量呈周期性有關系。”門捷列夫興奮地在室內踱著步子，然后，迅速地抓起記事簿在上面寫道：“根據元素原子量及其化學性質的近似性試排元素表。”

1869年2月底，門捷列夫終于在化學元素符號的排列中，發現了元素具有周期性變化的規律。同年，德國化學家邁爾根據元素的物理性質及其他性質，也制出了一個元素周期表。到了1869年底，門捷列夫已經積累了關于元素化學組成和性質的足夠材料。

無影周期表有什么用呢？它可非同一般。

一是可以據此有計劃、有目的的去探尋新元素，既然元素是按原子量的大小有規律地排列，那么，兩個原子量懸殊的元素之間，一定有未被發現的元素，門捷列夫據此預付了類硼、類鋁、類硅、類鋯4個新元素的存在，不久，預言得到證實。以后，別的科學家又發現了鎵、鈧、鍺等元素。迄今，人們發現的新元素已經遠遠超過上個世紀的數量。歸根到底，都得利于門氏的元素周期表。相信在廣大青少年朋友中，一定會涌現出許多新的化學家，進一步打開微觀世界之謎。

二是可以矯正以前測得的原子量，門捷列夫在編元素周期表時，重新修定了一大批元素的原于量（至少有17個）。因為根據元素周期律，以前測定的原于量許多顯然不準確。以銦為例，原以為它和鋅一樣是二價時，所以測定其原子量為75，根據周期表發現鋼和鋁都是二價的，斷定其原子量應為113。它正好在鈣和錫之間的空位上,性質也合適。后來的科學實驗，證實門氏的猜想完全正確。最令人驚異的是，1875年法國化學家布瓦博德朗宣布發現了新元素鎵，它的比重為4.7，原子量是59點幾.門捷列夫根據周期表，斷定鎵的性質與鋁相似，比重應為5.9，原子量應為68，而且估計鎵是由鈉還原而得.一個根本沒有見過鎵的人，竟然對它的第一個發現者測定的數據加以糾正,布氏感到非常驚訝，實驗的結果，果然和門氏判斷極為接近，比重為5.94，原子量為69.9，按門氏提供的方法，布氏新提純了鎵，原來不準確的數據是由于稱中含有鈉，大大減少了它本身的原子量和比重。

三是有了周期表，人類在認識物質世界的思維方面有了新飛躍。例如，通過周期表，有力地證實了量變引起質變的定律，原子量變化，引起了元素的質變。再如，從周期表可以看出，對立元素（金屬和非金屬）之間在對立的同時，明顯存在統一和過渡的關系。現在哲學上有一個定律，說事物總是從簡單到復雜螺旋 式上升。元素周期表正是如此，它把已發現的元素分成8個家族，每族劃分5個周期，每個周期、每一類中的元素，都按原子量由小到大排列，周而復始。

元素周期律一舉連中三元，使人類認識到化學元素性質發生變化是由量變到質變的過程，把原來認為各種元素之間彼此孤立、互不相關的觀點徹底打破了，使化學研究從只限于對無數個別的零星事實作無規律的羅列中擺脫出來，從而奠定了現代化學的基礎。

相關推薦：

2011年執業藥師資格考試時間>>

搶先一步成功，2011年執業藥師網絡輔導開始招生，限時報名，六折優惠！>>

（責任編輯：）

共2頁,當前第1頁  第一頁  前一頁  下一頁