特别策划
完全版元素周期表 (上篇)
揭示了隐藏在自然界中的规律性!
我们周围的一切全都由化学元素构成,连我们自己的身体也不例外。比如像“钪”和“钕”这两种一般人很少听说过的元素,其实是扬声器和耳机里就含有的成分。正是构成自然界万物的这些元素,显示了隐藏在自然界中绝妙的规律性。
元素的规律性是在1869年由俄国化学家门捷列夫首先发现的。他从扑克牌受到启发,以敏锐的洞察力,把当时他所知道的所有元素组织成了一张井然有序的表格。不过,当时他并不知道原子的结构,还无法解释在他所编制的表格中,元素的性质为什么会呈现出周期性。
解开元素周期性之谜的钥匙在哪里?原来,自然界的结构竟然如此出乎意料的简洁。本专辑将根据这种简洁性来说明各种元素的性质。
本专辑中还将谈到关于周期表的修订问题,日本发现“第113号”元素的故事,让读者知道元素周期表其实随时都在更新,并给出了“最新”的元素周期表。
第1部分 什么是周期表?
扑克牌的启示!周期表诞生的故事
每一种元素都有不同的性质,如果这其中毫无规律可循,那么,无论怎样的化学,便只能对所有的元素逐个地考虑它们各自的物理和化学性质。但是,如果这些元素遵循一定的规则,那么,化学就不该如此繁琐……
1869年,俄国彼得堡大学的化学教授门捷列夫(1834~1907)在为他的学生编写化学教材时,感到向学生介绍化学元素是一件为难的事情。当时已经发现的化学元素有63种,而且已经知道其中有一些具有相似的性质,但是却没有人把它们梳理出条理。
门捷列夫喜爱打扑克牌。他猛然联想起一副扑克牌有梅花、方块、红心和黑桃四种花色,而每一种花色又有不同数字,可以按照从小到大的数字排列。于是,他立刻找来一些白纸卡片,分别在每一张卡片上写上一种元素的名称和原子量。然后,他把性质相似的元素归为一组,反复地排列,最后得到了一张“元素周期表”。
门捷列夫高明之处在于,他在做这种排列时,在实在无法填入当时已知元素的空档位置也填上了他觉得应该存在的元素的原子量和性质,也就是预言了未知元素的存在。门捷列夫的周期表发表以后,并没有立即得到科学家的认可。然而,没过几年,相继在1875年发现了“镓”和在1879年发现了“锗”,这两种元素的性质竟然同门捷列夫的预言十分一致。预言被证实,证明门捷列夫周期表是正确的。