门捷列夫:化学界的“圣经”是如何炼成的?
门捷列夫:化学界的“圣经”是如何炼成的?
1834年2月8日,一个伟大的生命——德米特里·门捷列夫(Dmitri Mendeleev)在俄国西伯利亚的托博尔斯克市诞生。这个日后被誉为“化学界的圣经”的科学家,其人生之路充满了坎坷与传奇。
贫困家庭走出的科学巨匠
门捷列夫出生在一个子女众多的贫困家庭,父亲是学校校长,但在他12岁时不幸去世。母亲的工厂也被大火烧毁,家境一落千丈。然而,这些困境并没有阻挡门捷列夫求学的脚步。1849年,母亲变卖家产,带着他四处求学,最终在圣彼得堡高等师范学校为他找到了入读机会。母亲去世后,门捷列夫发愤读书,1855年以优异的成绩毕业。
发现元素周期律的关键时刻
1869年3月,门捷列夫在他题为《元素性质与原子量的关系》的论文中首次提出了元素周期律,发表了第一张元素周期表。这个表包括了当时科学家已知的63种元素,表中共有67个位置,尚有4个空位只有原子量而没有元素名称,门捷列夫假设,有这种原子量的未知元素存在。在表中,他还对铟、碲、金、铋四种元素当时公认的原子量表示质疑。比如根据碲在元素周期表中的位置在碘的前面,门捷列夫认为碲的原子量应该比碘小,而不是当时人认为的比碘大。这是门捷列夫发现元素周期律的最初思想。在他的第一张元素周期表发表以后,门捷列夫对元素周期律继续进行了深入研究。特别是重新审定了许多元素的原子量。在对元素的原子量进行审定之后,于1871年12月发表了他的第二个元素周期表。与他的第一张元素周期表相比,第二个元素周期表更完备、更精确、更系统。
化学界的“圣经”
门捷列夫的元素周期表不仅是一个简单的元素排列,更揭示了化学元素间的深刻家族关系。他将具有相似性质的元素放在同一纵列中,形成了第一张科学意义上的元素周期表。更令人惊叹的是,他大胆预测了一些尚未发现的元素特性,并留出相应位置,这些预测后来被证实准确无误。
现代化学研究的基石
时至今日,元素周期表依然是化学研究的重要工具。它不仅应用于元素的分类和预测,还被开发成各种互动式应用。例如,periodic-table-cli就是一个专为终端设计的互动式元素周期表应用,它将科学教育与复古风结合,通过命令行工具让用户浏览、搜索并深入了解118种化学元素的奥秘。
门捷列夫的贡献远不止于此。他在气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡等领域都有重要贡献。尽管他在1907年因流行性感冒去世,但他的科学精神和追求真理的决心将永远激励着后来的学者不断探索和创新。
2019年是元素周期表诞生150周年,联合国大会宣布2019年为“国际化学元素周期表年”(IYPT 2019)。门捷列夫的发现不仅改变了化学领域的研究方式,更揭示了元素之间的内在联系和变化规律,成为化学领域的基础之一。正如诺贝尔化学奖委员会所言,门捷列夫的贡献“对于化学界来说,就像牛顿的万有引力定律对于物理学一样重要”。