今年,还是“化学元素周期表国际年”!
今天,正是化学元素周期表编制者——
门捷列夫的诞辰!
为了庆祝元素周期表诞生150周年,***宣布将2019年定为国际化学元素周期表国际年。2019年1月29日,***教科文组织在总部巴黎启动“化学元素周期表国际年”活动。
还记得那些年我们一起背过的化学元素周期表吗?
莘莘学子们,对于这张元素周期表的感情大概十分复杂。说起这张表的诞生,得感谢一个人,他就是门捷列夫,出生在1834年,他是俄国人。
PART1元素周期表起源
门捷列夫不像一些别的科研大佬那样,因为家里富裕,喜欢折腾才走上科研道路,门捷列夫家境不算很好,也算是草根逆袭。奋斗二十二年后,也就是1857年,门捷列夫被破格认命为圣彼得堡大学的化学讲师,成为了当时最年轻的副教授。
但这个时候,他和周期表还没什么交集。在这期间,他分别去德、法两国留了个学,读了个博,八年之后正式成为了教授。除了科研任务之外,还担负起了无机化学教学书本的编写。
门捷列夫其实不是第一个创造元素周期表的科学家,在他之前,也有许多人在尝试对这些元素进行排列,找出规律。因为在门捷列夫出生的那前后一百年里,化学是个蓬勃发展的学科,平均每两年就有一种新的元素被发现。
比较著名的有英国的约翰·道尔顿,他也试图为元素创造一张表格和标注一些易于识别的符号,但是由于各种原因,它们在当时都没能流传开来。
法国的德尚古特瓦,他在1862年创造了第一个揭示元素性质周期变化的《螺旋图》。
英国的约翰·纽兰兹,他把当时所有的61种元素按原子量排列,发现每相隔七个元素便会有性质相似的元素,估计这位大佬很爱音乐,他将这种类似音节的现象称为"元素八音律"。
门捷列夫同样是按照元素的原子量来排列,他将各个元素写在卡牌上,通过不断调整元素的位置,排列出最初的元素周期表。与其他人不同之处在于,门捷列夫意识到某些特定元素可能是缺失的,有待进一步地发现。
因此,在道尔顿、纽兰兹和其他人列出已知的元素表的基础上,他创造性的为未知的元素留出了空间。
门捷列夫的元素周期表中含有缺失的元素图片来自WikimediaCommons
更令人佩服的是门捷列夫还准确地预测了缺失元素的性质。在排列结束后,他还预测了11种元素的存在,指出了部分元素如金、锇、铱、铂等质量测量的错误等。
四年之后,法国科学家布瓦博德朗发现了镓。整个化学界震惊了,因为“镓”正是门捷列夫预测的类铝元素。于是人们纷纷去寻找门捷列夫所预言的新元素,在之后的研究中,科学家按照门捷列夫的预言先后寻找到了钪、锗、铼等元素,这也意味着,原本较盲目的元素的研究、新元素的探索,都将变得有迹可循。
元素周期表逐渐被填满,慢慢的演变成了现在的样子。
PART2元素周期表的趣味排行榜
最贵的元素锎(Californium)
基本信息:符号Cf,原子序数98,人工合成的放射性金属元素
原产地:加州伯克利实验室
生日:1950年3月17日(结果发布日)
价钱:约2700万美元/g
最毒的元素钋(Polonium)
基本信息:符号Po,原子序数84,莹白色金属,主要通过人工合成
发现者:居里夫妇提炼得到
致死量:0.1g/1000亿人
最萌的元素氦(Helium)
基本信息:符号He,原子序数2,无色无味,稀有气体
发现者:法国杨森利用分光镜观察得到
用处:基本上是大部分反应的保护气体,之所以“萌”是因为密度小,吸入后说话声音秒变小黄人
最能发现元素的国家英国
总共发现了22种元素,前二十个元素中有以下是英国人发现的:
氢(英国卡文迪许)
硼(英国戴维&法国盖吕萨克&泰尔纳)
氖(英国莱姆塞和瑞利)
钠、镁、钾、钙(英国戴维)
氩(英国莱姆塞和瑞利)
最能发现元素的人汉弗莱·戴维
号称“电解狂魔”,曾在两年内就搞出来七种新元素。但是这位大佬做实验太猛,身体一直都不是很好,身体一有好转就沉溺实验无法自拔,最终只活了51年。
在他去世之前,人类总共发现了52种元素,但其中钾、钠、钙、钡、锶、镁、硼、氯、碘,这九种就是他发现和确认的。
汉弗莱戴维图片来自知乎
戴维还发明了用于矿井的钨灯(安全灯),发现了之后用于麻醉的笑气(一氧化二氮),最重要也是他最为骄傲的,他发现了法拉第。当然这就是另外一个传奇的故事了。
PART3那些年我们一起背诵元素周期表
你第一次接触到元素周期表是什么时候,小时候翻看家里字典的时候?还是初三拿到化学课本的时候?
化学课本的最后一页能够拉出来一张大图,上面的方块里面基本上不怎么认识的字。认识元素周期表的过程,充分暴露了大家在很多情况下都是认字只认半边。
但这个方法可以说在认识元素周期表时屡试不爽,毕竟很多字是属于花式强造,按照英文读音差不多就直接加个偏旁怼上去。但到了真正开始学习化学的时候,背诵全表可以说折磨得大家很痛苦了。