(1)按照原子量大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性。
(2)原子量的大小决定元素的特征。
(3)应该预料到许多未知元素的发现,例如类似铝和硅的,原子量位于65一75之间的元素。
(4)当我们知道了某些元素的同类元素后,有时可以修正该元素的原子量。这就是门捷列夫提出的周期律的最初内容。
门捷列夫深信自己的工作很重要,经过继续努力,1871年他发表了关于周期律的新的论文。文中他果断地修正了1869年发表的元素周期表。例如在前一表中,性质类似的各族是横排,周期是竖排;而在新表中,族是竖排,周期是横排,这样各族元素化学性质的周期性变化就更为清晰。同时他将那些当时性质尚不够明确的元素集中在表格的右边,形成了各族元素的副族。在前表中,为尚未发现的元素留下4个空格,而新表中则留下了6个空格。由此可见,门捷列夫的研究有了重要的进展。
经受实践的验证
实践是检验真理的唯一标准。门捷列夫发现的元素周期律是否能站住脚,必须看它能否解决化学中的一些实际问题。门捷列夫以他的周期律为依据,大胆指出某些元素公认的原子量是不准确的,应重新测定,例如当时公认金的原子量为169.2,因此,在周期表中,金应排在饿。铱、铂(当时认为它们的原子量分别是198.6, 196.7, 196.7)的前面。而门捷列夫认为金在周期表中应排在这些元素的后面,所以它们的原子量应重新测定。重新测定的结果是:饿为190.9,铱为193.1,铂为195,2,金为197.2。实验证明了门捷列夫的意见是对的。又例如,当时铀公认的原子量是116,是三价元素。门捷列夫则根据铀的氧化物与铬、铂、钨的氧化物性质相似,认为它们应属于一族,因此铀应为六价,原子量约为240。经测定,铀的原子量为238.07。再次证明门捷列夫的判断正确。基于同样的道理,门捷列夫还修正了铟、镧、钇、铒、铈、的原子量。事实验证了周期律的正确性。
根据元素周期律,门捷列夫还预言了一些当时尚未发现的元素的存在和它们的性质。他的预言与尔后实践的结果取得了惊人的一致。1875年法国化学家布瓦博德朗在分析比里牛斯山的闪锌矿时发现一种新元素,他命名为镓,并把测得的关于它的主要性质公布了。不久他收到了门捷列夫的来信,门捷列夫在信中指出关于镓的比重不应该是4.7,而是5.9一6.0。当时布瓦傅德朗很疑惑,他是唯一手里掌握金属镓的人,门捷列夫是怎样知道它的比重的呢?经过重新测定,镓的比重确实为5,9“这给果使他大为惊奇。他认真地阅读了门捷列夫的周期律论文后,感慨他说:“我没有可说的了,事实证明门捷列夫这一理论的巨大意义。”
下表是个最有力的说明。
类铝 镓
原子量 69 69.72
比重 5.9-6.0 5.94
熔点 低 30.1
和氧气反应 不受空气的侵蚀 灼热时略起氧化
灼热时能分解水汽 灼热时确能分解水汽
能生成类似明矾的矾类 能生成结晶较好的镓矾
可用分光镜发现其存在 用分光镜发现的
镓的发现是化学史上第一个事先预言的新元素的发现,它雄辩地证明了门捷列夫元素周期律的科学性。1880年瑞典的尼尔森发现了钪,1885年德国的文克勒发现了锗。这两种新元素与门捷列夫预言的类硼。类硅也完全吻合。门捷列夫的元素周期律再次经受了实践的检验。
事实证明门捷列夫发现的化学元素周期律是自然界的一条客观规律。它揭示了物质世界的一个秘密,即这些似乎互不相关的元素间存在相互依存的关系,它变成了一个完整的自然体系。从此新元素的寻找,新物质、新材料的探索有了一条可遵循的规律。元素周期律作为描述元素及其性质的基本理论有力地促进了现代化学和物理学的发展。 成才之路门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西怕利亚的托波尔斯克 市。他父亲是位中学教师。在他出生后不久,父亲双眼固患白内障而失明,一家的生活全仗着他母亲经营一个小玻璃厂而维持着。1847年双目失明的父亲又患肺给核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有出生活艰难而低头,她决心一定要让门捷列夫象他父亲那样接受高等教育。
门捷列夫自幼有出众的记忆力和数学才能,读小学时,对数学、物理、历史课程感兴趣,对语文、尤其是拉丁语很讨厌,因而成绩不好。他特别喜爱大自然,曾同他的中学老师一起作长途旅行,搜集了不少岩石、花卉和昆虫标本。他善于在实践中学习,中学的学习成绩有了明显的提高。中学毕业后,他母亲变卖了工厂,亲自送门捷列夫,经过2千公里以上艰辛的马车旅行来到莫斯科。因他不是出身于豪门贵族,又来自边远的西怕利亚,莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易,门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次观看到尸体时,就晕了过去。只好改变志愿,通过父亲的同学的帮忙,进入了亡父的母校——彼得堡高等师范
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