化学元素周期表谁发现的(详解元气周期表之父)

 2023-01-07 08:09:40    39  

“何以成为天才?终身努力,便成天才。”这是俄国一位著名化学家的座右铭。他有着最杂乱的头发,和最清晰的思维;他有着最卓越的天赋,和最踏实的奋斗;他家境悲苦,却自强自立;他理论等身,却少有荣誉。他,就是“元素周期表”鼻祖,为后人贡献智慧的伟大科学家——门捷列夫。

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一、“元气周期表之父”的成长之路

1834年,德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫,作为家中第十七个孩子,出生在俄国一个小城中。父亲作为中学校长,是家里精神和物质的双重顶梁柱。然而,就在小门捷列夫出生那年,父亲突然双目失明,丢掉了工作,庞大的家族顷刻之间失去了支撑。

幸好,门捷列夫的母亲坚强而上进,在兄长经营的玻璃厂中,担任职员,赚取微薄却稳定的工资,支撑起了一家将近20人的生活。

七岁那年,门捷列夫进入学校学习。受到母亲的影响和强烈上进心的指导,门捷列夫刻苦学习,在数学、物理方面展现出极高的天赋,颇有造诣。“上帝给你开了一扇门,必定会给你关上一扇窗。”有趣的是,尽管非常努力,门捷列夫的拉丁文总是得到“零蛋”。这样的成绩,也为他后日专门研究科学奠定了基础。

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门捷列夫进入大学后,母亲工作的工厂因经营不善而破产,一家人丧失了稳定经济来源。1855年,门捷列夫的母亲在穷困潦倒中逝世,这也是门捷列夫心中永远的痛。他暗自发誓,要在化学方面有所作为,以抚慰母亲在天之灵。

20岁时,门捷列夫便开始发表一系列文章,在21岁时获得了一枚金质奖章。由于身体健康状况不佳,门捷列夫转移阵地,到气候更加适宜的城市继续进行研究。

回到母校城市——彼得堡之后,门捷列夫取得了一系列羡煞旁人的成就。他结识了很多著名科学家,向他们讨教经验,学习讨论,精进了学术水平,完成了数学、物理方面的许多论文。他担任母校彼得堡大学的教授,并参与了女子学校的创建。学术事业风生水起,教育之路光明坦途,门捷列夫的道路,有着普通学者的安稳和舒适。

到此,门捷列夫,有困难但仕途顺利的人生路,就告了一段落,因为他即将投身于另一条未卜的道路——元素周期表的研究。

二、元素周期表诞生,从无到有如何研究整理?

担任大学教授额的门捷列夫,一直致力于学生的系统化学习,在这个过程中,毫无逻辑可言的化学元素是一个非常大的学习障碍。自然界到底有多少元素?元素之间有什么联系和差异?新的元素应该怎样去发现?这些问题,深深困扰着当时的化学界,年轻的学者门捷列夫,也对这个领域产生了。

德贝莱纳、纽兰兹等科学家前辈,从不同的角度阐述了元素之间的联系,却没有找到正确分类元素的方法。而门捷列夫独辟蹊径,不在实验室中进行枯燥推演,而是走出实验室,进行实地考察整理。

门捷列夫去往海德尔堡进行进一步学习,使他的化学元素基础更扎实,了解到更多科学研究方法。他还对巴库油田进行了考察研究,重新计算了元素的质量,掌握了探究元素的第一手资料。1867年,门捷列夫还参加了工业展览,研究了化工厂实验室,与世界各国科学家切磋交流。

经过这些实践与考察,门捷列夫回到了自己的实验室,开始几年如一日的元素研究。门捷列夫所面临的,是科学界从未解开过的谜团。起初研究进展非常缓慢,经过不断排列,门捷列夫发现了一种效率较高的方法。

门捷列夫将已知的63种元素列出,研究其性质。他利用扑克牌,将63种化学元素的性质、质量等写在上面。他将扑克牌用不同的方法进行摆放,以此进行元素分类实验研究。为了研究元素,门捷列夫废寝忘食,以至于到了头疼、眩晕和神经衰弱的地步,但是苦痛并没有使他退缩。

1869年3月1日,门捷列夫像往常一样,对着自己的卡片钻研思索。他把常见的元素,按照质量由轻到重的顺序,排列在一起;又将不常见元素,按照质量排序,将稀土元素剩在一边。

经过观察,门捷列夫惊奇地发现:63个已知元素,都按照质量递增的顺序完整排列了起来,并且相似的元素按照固定的间隔出现。这个发现令门捷列夫欣喜若狂,他像个孩子一样,大声疾呼:我发现了!一如当年阿基米德发现浮力那样激动。

第二天,门捷列夫将他发现的结果制成一张表,横行是周期,竖行是族。在门捷列夫的周期表中,他为尚未发现的元素留出了位置。

后来,他进一步预测出空白区域元素的化学性质,并称之为“亚铝”,他粗略预测了这个元素的原子质量和体积,并将自己的预测整理下来。门捷列夫化学元素周期表由此建立。

纵然时代局限,真理部分显露,元素并非完整;然而瑕不掩瑜,真理已经展露,元素周期诞生。门捷列夫的元素成就,可谓惊天地,泣鬼神。正如恩格斯对门捷列夫的赞赏:

“门捷列夫,将哲学理论应用于化学领域,即量变成就质变的规律,获得了化学史上的一次飞跃,整理出元素周期表。这个飞跃的重要性,不亚于海王星的发现和海王星轨道长度的计算”

常言道:持之以恒出真知,实践检验是真理;勤奋加倍天才成,寻求新知毕生梦。门捷列夫,脚踏实地,仰望星空,他将作为一颗闪亮的明星,指引着后人的科学路;化学元素周期表,也将作为这颗明星上最美丽的花朵,盛开在科学领域的各个角落,绽放在后人心中的每寸土地。

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三.功劳不被认可,元素周期表之父险被埋没

尽管门捷列夫发现,并首创了化学元素周期表,其成就却没有得到应有的承认。在科学院部分人的暗箱操作下,门捷列夫落选院士;甚至由于诺贝尔兄弟的私人原因,门捷列夫也没能获得诺贝尔奖。。

但是,正如太阳不会因为黑夜而放弃闪光,伟大的科研成果也不会因为灰尘的蒙蔽。而失去金子的光芒。1875年,门捷列夫的理论,终于得到了另一位科学家的证明。金子没有被埋没,终于散发出举世瞩目的光芒,门捷列夫和他的元素周期表,一同享誉世界。

在元素周期表的基础上,门捷列夫又发表了《化学原理》这本著作。他对这本书十分重视,甚至说:

“这本书就是我心头的孩子,它内含了我的化学发现,我的教育经验,和我的内心世界。”

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四.研究广泛,“斜杠学者”能力超群

十九世纪后期,门捷列夫又投身于国家资源的研究和考察。他考察了俄国的煤炭、石油等资源,提出:

“我们国家必须积极发展石油、煤炭、金属工业等”。

并指出了可行的开发方式。

1887年,门捷列夫独自乘坐热气球,进行日食的考察。由于气球被雨淋湿,本应承载两人的热气球,只能搭载门捷列夫一人。门捷列夫坚持让驾驶员留在地面,独自一人升空,冒着气流和操纵等多方面的危险,完成了日食考察行动。

1890年,门捷列夫从大学中退休。世界许多国家,都对门捷列夫的究成果,有很高的兴趣,纷纷邀请他讲学;剑桥、牛津等世界顶尖院校,还授予门捷列夫名誉博士称谓。

离开大学的门捷列夫,开始投身于写作。1906年,门捷列夫的《认识俄罗斯》出版,这本书主要阐述了门捷列夫对于俄国经济与资源开发的思考和建议。在短短几个月内,这本书多次出版,一度成为国民最畅销书籍。

1907年2月2日,门捷列夫与世长辞,享年73岁。73年的人生旅途,门捷列夫用元素周期表填满;73年的艰难困苦,门捷列夫用勇气和努力将它们一一打败。

以理论为旗帜,门格列夫在科研路上走得坚定而踏实;以考察为阵地,门格列夫在化学世界中徜徉的肆意而充实。多思成智慧,卡片记成就。门格列夫作为元素周期表的鼻祖,必将永远为所后世敬仰。

忠心希望,科研领域,硕果累累,人才济济,氛围包容开放;真理路上,前赴后继,脚踏实地,实践真知,拥抱星辰大海!

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