• 《走进化学的迷宫:门捷列夫的故事》元素周期律的第三次胜利

  • 发布时间:2016-01-11 01:14 浏览:加载中
  •   1886年初的一天夜晚,门捷列夫心烦意乱。他信手拿起李比希的《年鉴》增刊,随意翻阅起来……突然,一则关于温克勒尔(1838—1904)发现新元素的报道映入他的眼帘。

      原来,门捷列夫所预言的化学元素“埃卡硅”又被发现了!

      是的,自从镓、钪相继被发现,门捷列夫元素周期律的理论也逐渐为人们所接受。他所预言的元素已为科学家们深信不疑,所以新元素一露面,便立即拿门捷列夫的预言来对照。结果是:1871年门捷列夫所断定的“埃卡硅”的性质,与15年之后温克勒尔所测得的数据,何其相似!

       门捷列夫在1871年预言说,碳和硅那一族里将要出现一种新元素,这新元素一定会是深灰色的金属,原子量72左右,比重约5.5,几乎不和酸起作用,氧 化物的分子式为EsO2(Es代表埃卡硅),氧化物的密度可能在4.7上下,氧化物应该易溶于碱,能用氢或碳还原为金属,氯化物应该是液体,密度约 1.9,沸点低于100℃;温克勒尔用实验测定的锗(Ge)的性质:黑灰色的金属,原子量为72.32(现代测定为72.59),比重是5.47(现代测 定为5·35),很难与酸相互作用,氧化物分子式为GeO2,氧化物的密度为4.703,氧化物易溶于碱,并且可被氢或碳还原为金属,GeCl4为液体, 密度1.887,沸点86℃。

      同年2月26日,门捷列夫给温克勒尔写了信。几天后,便收到了他的回信:

      “阁下:

       谨随信寄上我发现的新元素‘锗’的报道单印本一份。最初,我认为,这个元素填补了您以奇异的洞察力所制定的周期表中介于锑和铋之间的空位,而且同您的 ‘埃卡锑’相近。但是,一切迹象表明,我们是在和‘埃卡硅’打交道。我希望尽快地向您报告这一有趣的物质。今天,我仅向您报告这个很可能是您天才的研究工 作新胜利的大致情况,并表示我对您的深深敬意。

      忠于您的克莱曼斯·温克勒尔

      萨克森,弗赖堡。

      1886年2月26日”

      温克勒尔倾倒备至,不仅写信祝贺门捷列夫元素周期律取得的新胜利,而且,他还在一篇论文中说:“未必再有例子能更明显地证明元素周期律学说的正确性了……它标志着人类化学视野的显著扩大,意味着人类对于世界的认识大大地迈进了一步。”

       此后不久,门捷列夫在再版的他的著作《化学原理》时,感慨地写道:“我未曾想到自己能活到周期律推断的新元素获得证实的日子。然而在科学事实上,我叙述 过三种元素的性质,‘埃卡硼’、‘埃卡铝’和‘埃卡硅’现在都已万分欣慰地看到它们被发现了”。其实,从这些元素的发现过程来看,是先被认识然后才被发现 的,与其说“发现”,倒不如说“找到”!

      元素锗的发现,使元素周期律取得最辉煌的第三次胜利。可以说,它经得起历史的考验,因为到1940年,他所预言的未知元素,全都被相继找到了!

       然而,这一伟大的科学成就,竟有人按照自己的愿望和想象,把它看做是偶然的发现,把门捷列夫说成是幸运的天才。对于这个问题,最好是听一听门捷列夫自己 的回答:“唔!天才就是这样,终身努力,便成天才。”一天,《彼得堡小报》的一个记者问门捷列夫:“请问您是怎样想到您的周期律的?”门捷列夫哈哈大笑, 回答道:“这个问题我大约考虑了20年。而您却认为,坐着不动,5个戈比1行、5个戈比(指稿费)地写着,突然就成了!不,事情并不是这样的!”

       的确,目睹元素周期律的节节胜利、步步辉煌,有谁会想到,这里竟凝聚着门捷列夫20年的心血!可是,却有人竞相争夺发现周期律的优先权:德国人举出了迈 尔,英国人认为属于纽兰兹,法国人说尚古多才是创始者……众说纷纭,莫衷一是。门捷列夫不否认他以前的和同时代的科学家在探索元素规律方面所做的工作。他 说过:“周期律是由60年代末期已有的各种比较和验证过的资料中直接得出的,它也是由这些资料综合成的比较完整的表述。”但是,既然发生了争论,他也就不 能再保持缄默,这并非为了个人,而是为了科学。他申明自己早在1869年3月就分发过周期表的单页,此后又发表过许多篇论文;最能说明问题的是:无论是尚 古多、纽兰兹或迈尔,都没敢预测某些未知元素的性质,也未敢改变当时的“通用原子量”;总之,他们没有像我这样从最初(1869)就认为周期律是一个崭新 的、能够包括一切事实而又经得起检验的自然规律。

      其实,无数科学事实早已证明,门捷列夫当之无愧为元素周期律的发现人!

       遗憾的是,那时俄国正处于残暴而又落后的专制政体之下,门捷列夫在国内不仅没有得到应得的礼遇,反而还遭到了肆意侮辱。人们不敢相信,这位才智过人,成 就卓著的俄罗斯化学家一直没有成为俄罗斯帝国科学院院士,并因他“胆大包天”,替学生们向政府转递改善大学制度的请愿书,而被政府撵出大学校门。于是这位 举世闻名的老化学家,竟有好几年连使用实验室的权利都被剥夺,以致无法进行科学研究工作。

      尽管如此,他对待自己的祖国仍然是满腔热忱。他在给温克勒尔的信中写道:“……就我个人来说,我爱自己的国家,把它看做是母亲;我爱科学,把它看做是神。”他总想把力量和才能全部用来为祖国谋福,可是他的一些切合实际的建议差不多都被当做了耳边风。

       那时候,高加索的石油工业正在开始繁荣起来。门捷列夫曾几次谈到石油是最宝贵的化学产品,应该合理利用。他说,用石油来烧锅,等于烧纸币。他希望石油的 开采和加工能够按照全部的科学规则来进行。可是谁也不听他的话。业主们强盗似地开采石油,又浪子般地糟蹋和消耗……面对这种情景,他十分气愤和不满。可是 他却没有因此中止对科学的追求。为了研究气象学问题,他竟勇敢地独自一人乘驾气球升入高空。
  • (责任编辑:中国历史网)

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