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门捷列夫(门捷列夫发现元素周期表之前的硬核人生)

发布时间:2023-11-30 17:15:19 admin 阅读:59

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门捷列夫发现元素周期表之前的硬核人生

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1869年2月的一个夜晚,门捷列夫经历了那个名垂青史的梦境:

当时世上为人所知的63种化学元素纷纷落在相应的格子里,组成了一张表。它们依照原子质量排列,随着质量的增加呈现出有规律的变化。

门捷列夫在醒来后立马在纸上依样画葫芦,只做了一处必要的修改。他发觉这种循环往复的变化与三角函数的跌宕起伏很相像,于是借用了函数周期的概念,将这张表格命名为——元素周期表。

位于斯洛伐克首都的门捷列夫雕像

这是科学史上最著名的梦境之一,瑰丽程度或许不如同时代的德国化学家凯库勒梦见一条首尾相接的蛇,由此破解了苯的六角环形结构,但重要性却更甚之。

联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,并评价道:“元素周期表是科学史上最卓著的发现之一,刻画出的不仅是化学的本质,也是物理学和生物学的本质。”

这张附在几乎每一本化学教材背后的彩色表格,相比起150年前门捷列夫从梦中拓下的版本,自然有了诸多改动和进步,然而,150年前的初心却得以贯之:从史料来看,当年那名圣彼得堡大学的年轻化学教授,之所以想要归纳总结出元素的规律,主要是为了备课。

1869版元素周期表

只是,在门捷列夫的时代,起码有4名西欧化学家和1名美国化学家尝试过相同的事情,但都只能整理到二三十个元素就难以为继。为什么是门捷列夫成功了?

在1869年2月那个寒冷的俄国冬夜之前,哪些伏笔已经在人生中埋下,最终借着墨菲斯的力量显现,给予念念不忘的问题一个爆发式的回响?

(一)幼年失怙,门母三迁

1834年,也是一个寒冷的2月,门捷列夫出生在西伯利亚的托博尔斯克一个东正教家庭。该地曾为俄罗斯民族在乌拉尔山脉以东建立的第二座城市,西伯利亚的首府,但在门捷列夫所在的时代,托博尔斯克已经日渐衰落,最终会因错过西伯利亚大铁道而彻底沉寂。

门捷列夫的父亲伊万从事中学教育工作,母亲玛利亚来自当地著名的商贾世家。玛利亚的祖父创办了西伯利亚地区第一家玻璃厂和印刷厂,这可能算是门捷列夫的一点“化学基因”。

这对夫妻共孕育了17个子女,门捷列夫最幼。他出生以后,家境日益窘迫,父亲因白内障手术失败,失明继而失业,母亲不得不重拾祖上的玻璃生意,经营并不顺利。

13岁那年,门捷列夫的父亲去世,母亲的玻璃厂付之一炬。

玛利亚的画像

不过,幼年失怙并没有影响到他的学业。玛利亚鼓励他“耐心地寻找神圣和科学的真谛”。

早慧的化学家6岁入学,数学和科学成绩很好,文学方面平平。他在15岁中学毕业,早于规定年限,老师们不得不在他的结业证明上改成16岁。

事实上,在门捷列夫接下去近20年的人生里,超越时代的天赋将屡屡为成规所缚。在以后的多个浅滩上,他再也没能如此轻易过关。

很快,他就在莫斯科遭遇了第一次重大的挫折。望子成龙的玛利亚把门捷列夫千里迢迢送去求学,却因“学区”规定而被莫斯科大学拒绝。次年,门捷列夫一家搬到了当时的首都圣彼得堡,再次因“学区”被圣彼得堡大学拒绝。

“门母”三迁,送门捷列夫走出西伯利亚千里求学

最终,在伊万一位昔日同窗的帮助下,1850年夏天,门捷列夫进入了父亲的母校圣彼得堡师范学院。他在入学考试中表现一般,但还是拿到了奖学金,前提是必须毕业后在中学执教。

门捷列夫的这一段求学经历被死亡的阴影笼罩。1850年,玛利亚去世;1851年,富有的舅舅去世;1852年,姐姐丽莎去世;1853年,门捷列夫开始咳血,医生给他判了肺结核的死刑。

但门捷列夫康复了,甚至还回校赶上了考试。尽管为健康所累,他的成绩一直在稳步提高,从入学时在28名学生中排名25位,到毕业时已然名列前茅。

他学习的课题异常杂博,“中国的初等教育”、“圣彼得堡地区的啮齿动物”、“热量对动物分布的影响”、“古植物”、“本影无机分析”,并未看出明显的偏好。

但值得注意的是,门捷列夫发表的第一篇论文关于矿物分析,用德语写作。这项研究的指导者沃斯克列森斯基是俄国科学史上响当当的人物。沃斯克列森斯基是有机化学泰斗冯·李比希男爵的学生,后来被誉为“俄罗斯化学之父”。

“俄罗斯化学之父”沃斯克列森斯基(1808年-1880年)

这是化学在门捷列夫的生命中画下的第一笔重彩。矿物分析,显然与分子的称重与原子的种类息息相关。

(二)编外教员,德国求学

出于健康方面的考虑,门捷列夫本科毕业后拒绝了在师范学院继续深造的机会,计划前往气候更温和的南方城市敖德萨,那里有一座很棒的图书馆。然而,由于一些档案错误,他被意外送到了小城市辛菲罗波尔,近距离目睹了克里米亚战争。那里已近烽火前线,医院人满为患。唯一值得庆幸的是,门捷列夫在那里遇到了一位著名的外科医生,诊断出他并未患上肺结核。

1956年5月,他几经辗转回到圣彼得堡,想要申请出国留学。在此前的几个月里,他教授数学和自然科学之余准备好了关于同构体的硕士论文。然而,师范学院已经关停。1956年10月,他在圣彼得堡大学用一篇《论硅化合物的结构》完成了硕士答辩。

此时,门捷列夫22岁。

少年时的门捷列夫

由于当时高校编制的稀缺,基本上是“一个萝卜一个坑”,门捷列夫在随后的两年内担任大学的编外教员,开始了漫长的“转正”奋斗。

他开授化学理论、化学史和有机化学方面的研讨课,并指导本科生的实验研究。因薪资微薄且不固定,门捷列夫时常为教育部的期刊撰稿,并接私教的活。在此期间他曾短暂地订婚,但随后遭遇悔婚。

1859年的春天,编外教员门捷列夫终于出国留学,拿到了为期22个月的奖学金。他并没有立即选定一个地方,而是花了数月游历西欧。行至巴黎,他相识了提出“最大功原理”的热化学家贝赛洛特、制备烷烃的有机化学家武慈和提出燃烧定氮法的杜马斯;行至慕尼黑,他与“祖师”李比希相谈甚欢;行至海德堡,他遇到了本生电池、爱伦美烧瓶和基尔霍夫定律的冠名者。

他留在了海德堡,原因很简单:老乡多。在那个年代,海德堡大约有10%的学生来自俄国,构成了庞大的侨民社区。

(三)自制器材,发现沸点

在内卡河畔的德国南部小镇,门捷列夫终于有了稳定的朋友圈:创作俄罗斯诗歌歌剧《伊戈尔王子》的博罗丁、解剖青蛙提出大脑反射的谢切诺夫,还有俄国近代化学的奠基人之一齐宁。

很显然,被俄国当时严格的高校编制逼成留学生的伟大化学家不止门捷列夫一位。就在门捷列夫在国内打“零工”的同时,齐宁曾给一户做军火生意的瑞典移民当过家庭教师。那户人家姓诺贝尔。

俄国有机化学家齐宁(1812年-1880年)

在海德堡,门捷列夫投靠在“本生电池”、“本生灯”的发明人门下。本生因实验爆炸失去了右眼,但提出了被称为“化学家眼睛”的光谱分析法。

门捷列夫对本生的实验室条件并不满意。他在自己的公寓里自建实验室,从结识的化学大师们手中购得精准的温度计等设备。其中一种实验器材是他自己设计的,如今被命名为门捷列夫比重瓶,可以精确地测量液体的密度。

他由此发现了气体和液体随着温度和压力转化的奥秘,提出只要降至“绝对沸点”(现在称为“临界温度”),一切气体皆可液化。这是门捷列夫独立作出的第一项重要发现。

1860年9月3日是一个事后看起来非常关键的节点。当时,海德堡附近的卡尔斯鲁厄举办了首届国际化学大会,包括凯库勒、拜耳在内的140名著名欧洲化学家出席。来自意大利的坎尼扎罗号召用阿伏伽德罗发明的标准统一原子量、分子量的概念,解决纷争已久的分歧。

意大利的坎尼扎罗号召化学大一统

26岁的门捷列夫旁听了这场演讲。他敏锐地嗅到了一个新的时代即将来临,并在《俄罗斯日报》上发文报告了这场会议的成果。

在大一统的前夜,化学帝国急需一部真正的宪法。

(四)养家糊口,疯狂兼职

1861年,门捷列夫延长留学的请求未获俄国外交部通过。当他回到圣彼得堡时,古老的帝国正在酝酿风云变革,亚历山大二世下诏废除了农奴制。

1861年俄国废除了农奴制

年轻的化学家虽然也关注着学生运动,但更为迫在眉睫的是柴米油盐的窘迫。圣彼得堡大学因首都的政治局势关停,他失去了那个编外的职位。

门捷列夫那段时间终日饥肠辘辘,修补衣物都要赊账。他接下了所有能接的活,同时教化学、物理、地理,在几个高中之间来回跑。

门捷列夫一度穷困潦倒

稿费自然也是一门生财之道。门捷列夫很快开启了著作等数身、本本皆传世的高产人生。回国后花了不到4个月时间,门捷列夫完成了俄国历史上第一本《有机化学》。该书不仅是前人资料的汇编,还加入了新的知识点。例如,他在书中首次提出了极限理论,认为甲烷CH4的碳氢比是所有碳氢化合物中最高的。

这本500页的手册十分畅销,首版迅速售罄。更妙的是,在齐宁和沃斯克列森斯基的支持下,它在次年拿下了德米多夫写作奖。这两位,在门捷列夫生命中多次扮演伯乐和贵人。

门捷列夫与第一任妻子列且娃

门捷列夫终于能喘一口气,他用奖金还清了债务,还成家了。现在来看,他与首任妻子列且娃的婚姻更多是由姐姐“催婚”而促成,似乎并无太多感情。15年后,43岁的门捷列夫将遇到19岁的艺术生波波娃,一见钟情,并在第二次婚礼受教会阻挠时一度想过自杀。

(五)博士毕业,转正教授

写完《有机化学》之后,门捷列夫接下了翻译德文《技术百科全书》的校对工作,并心血来潮主笔了几个章节。他在出版界获得了惊人的声誉,身无博士学位,竟被圣彼得堡应用技术学院聘为教授。值得一提的是,该校当时的校长是著名作曲家柴可夫斯基的父亲。

由于编写了百科全书中的《酒精度量学》一章,门捷列夫还被财政部聘为酒精技术委员会的专家,征求精确测量乙醇溶液浓度的新方法和新装置,以改革酒税。他用几次立方蒸馏得到了极纯的乙醇,详尽研究了溶液体积和密度随温度和水乙醇比的变化,提炼出精准而复杂的公式作为工业标准。

除了薪水,门捷列夫还有意外的收获。他一直以来都对液体和溶液的基本物化性质很感兴趣。在研究酒精的过程中,他可以从精准绘制的图像中读出清晰的化合物组分,即乙醇与水分子的摩尔比。

这后来成了他的博士论文题目:《论酒精和水的化合物》。1865年1月31日,门捷列夫成了门捷列夫博士。

门捷列夫博士

这个十分接地气的论题在嗜酒国度留下了一些以讹传讹的传奇,比如说伏特加的40个酒精度是由门捷列夫研究出的“黄金比例”。

1865年初还发生了一件大事,门捷列夫“转正”了。通过教授资格考试后,他成为了圣彼得堡大学的技术化学教授,并在同年秋天入住大学公寓。在那里,他将画出最初一版元素周期表。

1867年,沃斯克列森斯基搬离圣彼得堡,把一个纯化学教授的空缺留给了门捷列夫。

继承教职的同时,门捷列夫也要继承前辈兼老朋友的教学任务:无机化学课。这对他来说是个相对陌生的领域,他决定自己动手编写一本全新的教材。

这本划时代的著作,分上下两卷,在门捷列夫生前改过8版,死后修至第13版,如今仍是化学专业大一新生的入门读物。书名叫做《化学原理》。

1897版《化学原理》扉页

不过,当时正在认真备课的化学家尚无从预知这本教材的生命力,而是深感头疼:当时世界上已知的化学元素共有63种,《化学原理》的上卷只整理了氢H、氧O、氮N、碳C等8个常见元素,如何将剩下的55个元素全部塞进下卷?

从碱金属锂Li、钠Na、钾K、铷Rb到卤族元素氟F、氯Cl、溴Br、碘J(编注:碘的化学符号后来定为I)再到碱土金属镁Mg、钙Ca、锶Sr、钡Ba,元素的化学性质依据什么样的规律发生变化?

化学究竟在围绕怎样的宪法运作,才构成了人类所见所用所生产的物质世界?

写完《化学原理》上卷后的一个冬夜,门捷列夫经历了那个名垂青史的梦境。

(来源:澎湃新闻,化学人生 版权属原作者 谨致谢意)

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谁“夺走”了门捷列夫的诺贝尔奖

门捷列夫

   学过化学的朋友们都知道,元素周期表对于化学这门学科的重要意义。应该说,没有元素周期表就不会有现代化学的今天;没有元素周期表,化学就不可能成为自然科学中的一门支柱学科;没有元素周期表,化学仍然是前人经验的总结,缺少系统性和理论性。既然元素周期表对于化学有如此重要的作用,那么对于编制周期表做出过决定性贡献的门捷列夫理应获得化学界的最高荣誉,究竟是谁“夺走”了属于门捷列夫的诺贝尔奖呢?

   1906年,诺贝尔化学奖的评选工作已经来到了最后的关键阶段,有两位化学家成为了最终的候选人。

其中一位便是因为编制了元素周期表而名震欧洲科学界的俄罗斯化学家门捷列夫。当时瑞典皇家科学会中有10名委员具有投票资格,其中有4人投给了门捷列夫,1人弃权,而其余5人则投给了另外一名候选人。

门捷列夫遗憾地与1906年诺贝尔化学奖失之交臂。更为令人遗憾的是,1907年门捷列夫就因病逝世了,不知道这与上一年憾失诺贝尔奖有没有关系,他失掉了再次被评选的可能,这不能不说是诺贝尔奖历史上一次重大遗憾。

    究竟是谁击败了当时化学界的一代宗师——门捷列夫?他又有着什么更为惊人的贡献?

   他就是法国化学家莫瓦桑。

莫瓦桑

   莫瓦桑也是一名多产的化学家,他的一生对科学的贡献不计其数,他凭借着多项重大发现和发明而名震欧洲。

其中有三项发现最为令人称道。

①他用电解法制取了世界上最活泼且毒性很大的非金属单质——氟。单质氟的制取过程充满了艰辛,历经70余年,无数科学家为之付出了辛勤的血汗,有些科学家甚至为之献出了生命,最终这座元素的高峰被莫瓦桑征服,但他也付出了惨痛的代价,他经常在进行实验的过程中因中毒而被迫中断,身体刚恢复一点,又重新地投入到制取氟的工作中来。正是这种顽强而近乎于偏执的精神,才使得他征服了整个自然界中“最不听话”的元素,使得人们可以一窥单质氟的真面目。他曾经对友人说过,单质氟至少夺走了他10年的生命;

②他发明了“莫式电炉”,并熔炼了钨、钛、钼、钒等高熔点金属;

③莫瓦桑最引以为自豪的“创举”——用石墨制得了世界上第一颗人造金刚石。

   今天我就和各位朋友们说一说莫瓦桑制取人造金刚石的过程,这里面的故事曲折离奇,让人惊叹不已。

   首先向大家隆重介绍金刚石,又名钻石,它因为晶莹剔透、坚硬无比而被人们所喜爱、追捧。它是高贵、纯洁、永恒的象征,常被用来作为爱情的信物。但是钻石还有个同胞兄弟——石墨,大家可能就不是很熟悉了。虽然它们都是由碳元素组成的单质,但是外观上那就是一个天上一个地下。石墨灰不溜秋、黯淡无光,而钻石光彩夺目、熠熠生辉。它们俩放在一起,你根本无法想到它们的组成元素竟然是一样的。

钻石

石墨棒

   1772年,被誉为“近代化学之父”的拉瓦锡对钻石产生了兴趣。他用尽自己毕生的积蓄买了一块钻石,对它进行研究。他把钻石放置于高温中加热至火红,发现钻石燃烧了,化成了一缕青烟消失了,这让他非常震惊和心痛,花了毕生积蓄的钻石就这么没了,能不心痛吗?

后来,陆续有科学家们进行了相关研究,发现金刚石之所以在高温下燃烧,就是因为它是由碳元素构成的单质,燃烧变成了二氧化碳气体从而消失的。科学家们还证明了金刚石和石墨都属于碳单质,只是结构不同。

1799年,法国化学家摩尔沃也是用尽了毕生的积蓄买了一块钻石,准备送给他的未婚妻。就在他准备将钻石送给至爱之时,可能是无意中翻到了之前拉瓦锡的关于钻石可以燃烧的文献,让他一下子产生了兴趣。他想到,如果钻石在空气中加热至高温可以燃烧,那么把钻石放在真空中加强热会怎么样呢?

这样的问题在他的脑海里总是挥之不去,最后他决定用这块花了他毕生积蓄的钻石来进行实验,一探究竟。经过一番准备之后,实验正式开始了。当反应足够长时间之后,摩尔沃打开反应装置,惊讶的发现金刚石并没有消失,但是转变成了石墨。这样的结果真得让摩尔沃哭笑不得,花了毕生积蓄的钻石就这么被他变成了一文不值的石墨,这个试验的成本还真是太高了啊!但是当摩尔沃将这样的实验结果对外界公布之后,整个欧洲都沸腾了。

既然金刚石在真空中加强热可以转变为石墨,那么就意味着石墨也应该可以在一定条件下转变成金刚石啊!用一文不值的石墨制取价值连城的金刚石,这将产生多大的利润?真得是做梦都会笑醒啊!

众多科学家立刻投身到这场“点石成金”的游戏之中,莫瓦桑就是其中著名的一位。他首先设计了第一种实验方案:由于莫瓦桑是氟方面的专家,他想先利用单质氟与石墨反应,使之转变为氟碳化物,然后再利用一定的方法除去氟,观察这样是否可以得到金刚石。很快这种实验方案就被否定了,这种方法根本无法制得金刚石。莫瓦桑很快又设计了第二种实验方案:他首先用自己发明的“莫式电炉”将铁融化为铁水,再将石墨投入熔融的铁水之中。然后将掺有碳的铁水倒入冷水之中,让之急速冷却。他想借助于铁急速冷却收缩时产生的巨大压力,迫使碳原子有序排列成金刚石的晶体结构,然后再用酸溶去铁,就可以制得金刚石了。莫瓦桑对自己的这个方案非常有信心,他将这种方案称之为“完美方案”。

于是,莫瓦桑就和助手开始了一次又一次、一次又一次的制取人造金刚石的实验。他们不断地失败,然后不断改变条件,再进行不断地重做,莫瓦桑这种近乎于偏执的性格支撑着他一遍又一遍的实验。皇天不负有心人,1893年的一天,莫瓦桑与助手又一次的完成了他们早已重复多遍的实验。此时的他们早已失去了刚开始进行实验时的那种激动焦灼的心情,他们的内心波澜不惊,这次的实验看上去和以往也没有什么太大的不同。可就在他们小心翼翼的清理着实验留下的暗黑色残渣时,眼尖的助手突然发出了怪叫,原来在这些暗黑色的物质中有一个亮晶晶的东西在闪闪发光——一颗直径0.7mm的钻石,一颗真正意义上的人造钻石。

莫瓦桑流下了激动的泪水,多少个日夜的苦苦思索和等待,在这一刻都变得非同寻常。他立刻将实验成果汇报给了法国科学院。由于莫瓦桑是成名已久的著名科学家,法国科学院在没有再次验证的情况下直接向外界宣布这个令人振奋的消息——法国化学家莫瓦桑研制出了人造金刚石。欧洲沸腾了,各大科研机构以及钻石经销商纷纷拥向莫瓦桑的住所,想第一时间购得相关资料,但是莫瓦桑却是秘而不宣。当时所有的人都相信在不久的将来莫瓦桑一定可以成为世界首富,因为他掌握了“点石成金”的秘密。令人意想不到的是,莫瓦桑对金钱并不感兴趣,当他制成了人造金刚石之后,并没有大量生产,而是立刻转向了其他科学研究。

   1906年,莫瓦桑凭借着自己在科学领域多项惊人的发现,成功击败门捷列夫,登上了科学之巅——获得了诺贝尔化学奖。

诺贝尔金质奖章

   第二年也就是1907年,莫瓦桑和门捷列夫相继离世。让人没想到的是,之后的故事更加精彩、耐人寻味。欧洲的很多科研机构和钻石经销商们在莫瓦桑生前没办法得到他们想要的秘密,在莫瓦桑死后就找到了他的遗孀,想购买莫瓦桑的研究手稿。最后某些商人高价购得了莫瓦桑关于人造金刚石的实验记录。他们如获至宝,立刻展开研究,进行实验,希望在短时间内制得大量金刚石,妄想一夜暴富。

但是让人始料未及的是,无论这些人怎么进行实验就是得不到他们想要的金刚石,实验没有一次成功,即使连一点点金刚石的影子都看不到。这些商人们愤怒了,他们感觉自己被欺骗了,肯定是莫瓦桑的遗孀没有将真正的原稿卖给他们。于是,这些人纷纷找到莫瓦桑的遗孀讨要说法,要求她公布莫瓦桑真正的实验方案。但是莫瓦桑的遗孀也感到非常委屈,她明明就是把手稿原封不动的给了那些人,实验没有成功怎么能怪她呢?最后她被逼得实在没有办法了,只得去找以前和莫瓦桑一起进行实验的助手,希望他能找到那些人实验未成功的原因。

令所有人没有想到的是,莫瓦桑的助手却向他们讲了一个惊天秘密。原来,由于莫瓦桑坚信自己设计的第二种制取金刚石的方案是“完美的方案”,他就和助手开始了一次又一次的实验,但毫无例外的都失败了。助手就劝他放弃这个实验,很可能方案在理论是就是错误的。但偏执的莫瓦桑根本不理睬助手的建议,只是催促他继续改变条件,继续进行实验。助手的耐心在这一遍又一遍的失败中被消磨殆尽,他觉得这简直就是浪费时间,而莫瓦桑看上去好像不达目的是不会罢手的。就在这痛苦的反复折磨之后,助手毅然决定拿出自己毕生的积蓄买了一颗很小的金刚石。

在1893年又一次失败的实验之后,趁莫瓦桑不注意,助手将他买的那颗小钻石扔到了反应容器之中,然后就有了我们之前所提到的那些故事。真想大白了,原来莫瓦桑根本没有制得人造金刚石,这一切都像是上天和他开得一个玩笑。

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门捷列夫

门捷列夫生于一位有十七个子女的中学校长家庭,他排行十四。出生刚数月,父亲双目突然失明,接着又丢掉了校长的职务。微薄的退休金难以维持生计,全家搬进附近一个村子里,因为舅舅在那里经营一个小型玻璃厂。工人们熔炼和加工玻璃的场景,对他以后从事与烧杯、烧瓶打交道的化学研究产生很大影响。1841年秋,不满七周岁的门捷列夫和十几岁的哥哥一起考进市中学,在当地轰动一时。不幸总爱跟随贫苦人家。门捷列夫13岁时父亲去世,14岁时工厂遭火灾化为灰烬,母亲只好再次搬家,将成年的女儿们嫁出去,让两个儿子参加工作。1849年春,门捷列夫中学毕业,母亲变卖家产,一心想让小儿子上大学。在父亲的一位朋友的帮助下,门捷列夫进入彼得堡师范学院物理系。只过了一年,就成为优等生。紧张学习之余,还撰写科学简评得到少量稿费。这时他已经失去任何经济支持:舅舅和母亲相继去世。1854年,他大学毕业并荣获学院的金质奖章,23岁成为副教授,31岁成为教授。使他获得最初声望的是《有机化学》,为了写这本书,他几乎两个月没离开过书桌。年过七旬后,积劳成疾,竟双目半盲。每天从清晨工作到下午5:30,“中饭”后继续工作到深夜。他是在书桌前死去的,去世时手里还握着笔。1869年元素周期律的发现使他名声大噪,好多外国科学院纷纷聘请他为名誉院士。一次,有个记者问他是怎样想出周期律的,门捷列夫听了大笑:“这个问题我考虑了20年之久,而您却认为我坐着不动,5个戈比1行、5个戈比1行地排列着,突然就成功了?”诚然,我们应该永远铭记门捷列夫的格言:“什么是天才?终身努力,便成天才!”

门捷列夫是怎样发现元素周期表的?

门捷列夫出生于1834年,他出生不久,父亲就因双目失明出外就医,失去了得以维持家人生活的教员职位。门捷列夫14岁那年,父亲逝世,接着火灾又吞没了他家中的所有财产,真是祸不单行。1850年,家境困顿的门捷列夫藉着微薄的助学金开始了他的大学生活,后来成了彼得堡大学的教授。幸运的是,门捷列夫生活在化学界探索元素规律的卓绝时期。当时,各国化学家都在探索已知的几十种元素的内在联系规律。1865年,英国化学家纽兰兹把当时已知的元素按原子量大小的顺序进行排列,发现无论从哪一个元素算起,每到第八个元素就和第一个元素的性质相近。这很像音乐上的八度音循环,因此,他干脆把元素的这种周期性叫做“八音律”,并据此画出了标示元素关系的“八音律”表。显然,纽兰兹已经下意识地摸到了“真理女神”的裙角,差点就揭示元素周期律了。不过,条件限制了他作进一步的探索,因为当时原子量的测定值有错误,而且他也没有考虑到还有尚未发现的元素,只是机械地按当时的原子量大小将元素排列起来,所以他没能揭示出元素之间的内在规律。可见,任何科学真理的发现,都不会是一帆风顺的,都会受到阻力,有些阻力甚至是人为的。当年,纽兰兹的“八音律”在英国化学学会上受到了嘲弄,主持人以不无讥讽的口吻问道:“你为什么不按元素的字母顺序排列?”门捷列夫顾不了这么多,他以惊人的洞察力投入了艰苦的探索。直到1869年,他将当时已知的仍种元素的主要性质和原子量,写在一张张小卡片上,进行反复排列比较,才最后发现了元素周期规律,并依此制定了元素周期表。门捷列夫的元素周期律宣称:把元素按原子量的大小排列起来,在物质上会出现明显的周期性;原子量的大小决定元素的性质;可根据元素周期律修正已知元素的原子量。门捷列夫元素周期表被后来一个个发现新元素的实验证实,反过来,元素周期表又指导化学家们有计划、有目的地寻找新的化学元素。至此,人们对元素的认识跨过漫长的探索历程,终于进入了自由王国。门捷列夫,这位化学巨人的元素周期表奠定了现代化学和物理学的理论基础。在他死后;人们格外怀念这位个子魁伟,留着长发,有着碧蓝的眼珠、挺直的鼻子、宽广的前额的化学家。他生前总是穿着自己设计的似乎有点古怪的衣服。上衣的口袋特别大,据说那是便于放下厚厚的笔记本——他一想到什么,总是习惯地立即从衣袋里掏出笔记本,把它顺手记下。门捷列夫生活上总是以简朴为乐。即使是沙皇想接见他,他也事先声明——平时穿什么,接见时就穿什么。对于衣服的式样,他毫不在乎,说:“我的心思在周期表上,不在衣服上。”他的头发式样也很随便。那时,男人们流行戴假发,对此,门捷列夫总是摇着头说:“我喜欢我的真头发。”捷列夫把元素卡片进行系统地整理。门捷列夫的家人看到一向珍惜时间的教授突然热衷于“纸牌”感到奇怪。门捷列夫旁若无人,每天手拿元素卡片像玩纸牌那样,收起、摆开,再收起、再摆开,皱着眉头地玩“牌”……冬去春来。门捷列夫没有在杂乱无章的元素卡片中找到内在的规律。有一大,他又坐到桌前摆弄起“纸牌”来了,摆着,摆着,门捷列夫像触电似的站了起来,在他面前出现了完全没有料到的现象,每一行元素的性质都是按照原子量的增大而从上到下地逐渐变化着。门捷列夫激动得双手不断颤抖着。“这就是说,元素的性质与它们的原子量呈周期性有关系。”门捷列夫兴奋地在室内踱着步子,然后,迅速地抓起记事簿在上面写道:“根据元素原子量及其化学性质的近似性试排元素表。”1869年2月底,门捷列夫终于在化学元素符号的排列中,发现了元素具有周期性变化的规律。同年,德国化学家迈尔根据元素的物理性质及其他性质,也制出了一个元素周期表。到了1869年底,门捷列夫已经积累了关于元素化学组成和性质的足够材料。元素周期律一举连中三元,使人类认识到化学元素性质发生变化是由量变到质变的过程,把原来认为各种元素之间彼此孤立、互不相关的观点彻底打破了,使化学研究从只限于对无数个别的零星事实作无规律的罗列中摆脱出来,从而奠定了现代化学的基础。

门捷列夫哪年去世的

德米特里·门捷列夫,1907年2月2日,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞,那一天距离他的73岁生日只有六天。

门捷列夫的梦是真的吗?

门捿列夫确实是进入了梦乡,通过一个伟大的梦获得启示。

门捷列夫是如何在元素周期表上给元素排座位的?

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门捷列夫

德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫1834年1月生于西伯利亚,在有十七个子女的庞大家庭中,门捷列夫排行十四。他出生刚数月,父亲便因双目失明而丢掉了中学校长的职务。微薄的退休金难以维持生计,父亲不得已举家搬进了附近的一个村子,在那里的一个小型玻璃厂工作。玻璃厂里面熔炼和加工的场景,对日后门捷列夫从事化学研究产生了很大的影响。在母亲的帮助下门捷列夫于1854年大学毕业,并荣获学院的金质奖章,23岁成为副教授,31岁成为教授。

《门捷列夫很忙》一共有多少集,在哪能看?

门捷列夫很忙幼教资源实时更新链接:https://pan.baidu.com/s/1QLE4-07wEQeCD_zgYKgsGQ?pwd=2D72提取码:2D72门捷列夫第一集里的重要人物——“怀疑的化学家”,“悲催的包税官”,以及“色盲症患者”。最终,由这位爱玩纸牌的大胡子正式给元素排列了顺序。第二集讲的是元素的四大天王:氢、氧、碳、氮。第三集讲的是:磷、氯、砷、铅、氟和汞。第四集讲的是高冷的贵族和吓人的暴君:铯、钾和钠、钙、铜、银、金。第五集讲的是改变世界的元素:碳元素的运用、钢铁的发展以及硅的运用。

门捷列夫对人类化学的贡献有多大?

德米特里·门捷列夫(DmitriIvanovichMendeleev,1834年2月7日-1907年2月2日)出生于俄罗斯西伯利亚。他毕业于圣彼得堡高等师范学校,是19世纪的俄罗斯化学家。他发现了元素周期定律(但纽兰兹是第一个发现元素周期定律的人,门捷列夫是后来总结和改进了目前使用的元素周期定律的人),并出版了世界上第一个元素周期表。门捷列夫指出,元素的性质随着原子量的增加而周期性变化。根据现代原子结构理论,元素的周期规律可以更精确地表达为:元素的性质随着元素原子数(核电荷数或质子数)的增加而周期性变化。根据元素周期定律,所有元素都按照原子序数的增加按一定的规律排列,从而得到元素周期表。可以说元素周期表是元素周期定律的表达式。元素周期规律在化学和其他自然科学的发展中起着重要的指导作用。人们可以根据它来理解和预测未知的物质世界,并可以用来不断发现新的化学元素。门捷列夫用元素周期定律预测了当时尚未发现的六种元素(钪、镓、锗、锝、铼、钋)的存在和性质。元素的周期规律也指导着元素和化合物性质的系统研究,成为现代材料结构理论发展的基础。元素的周期规律也具有重要的哲学意义。这是唯物辩证法从量变到质变规律的有力例证。它还揭示了自然物质的内在联系,反映了物质世界的统一性和规律性。恩格斯评论说,“门捷列夫无意识地运用了黑格尔把数量转化为质量的定律,完成了科学上的一项功勋。这种功勋可以与海王星的功勋相提并论,而海王星的功勋在勒维烈的计算中并不为人知”

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