门捷列夫简介(他是“一统”化学界的男人,待还跨界撑起了俄罗斯却被诺奖亏)
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门捷列夫简介
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俄罗斯的门捷列夫的相关介绍《科学》
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫,19世纪俄国化学家,他发现了元素周期律,(但是真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹,门捷列夫是后来经过总结,改进得出现在使用的元素周期律的),并就此发表了世界上第一份元素周期表。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。他的名著、伴随着元素周期律而诞生的《化学原理》,在十九世纪后期和二十世纪初,被国际化学界公认为标准著作,前后共出了八版,影响了一代又一代的化学家。[1]
中文名德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫
外文名Дмитрий Иванович Менделеев
国 籍俄国
出生地俄国西伯利亚
出生日期1834年(甲午年)2月7日
逝世日期1907年(乙未年)2月2日
职 业科学家
毕业院校圣彼得堡高等师范学校
主要成就发现元素周期律
代表作品《化学原理》
血 型O型
生平简介
编辑
门捷列夫(Дмитрий Иванович Менделеев)1834年2月7日出生于西伯利亚托博尔斯克,1907年2月2日卒于彼得堡。1848年入彼得堡专科学校,1850年入彼得堡师范学院学习化学,1855年取得教师资格,并获金质奖章,毕业后任敖德萨中学教师。1856年获化学高等学位,1857年首次取得大学职位,任彼得堡大学副教授。1859年他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回彼得堡从事科学著述工作。1863年任工艺学院教授,1864年,门捷列夫任技术专科学校化学教授,1865年获化学博士学位。1866年任彼得堡大学普通化学教授,1867年任化学教研室主任。1893年起,任度量衡局局长。1890年当选为英国皇家学会外国会员。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在圣彼得堡(旧称列宁格勒)与世长辞,终年73岁。为纪念这位伟大的科学家,1955年,由美国的乔索(A.Gniorso)、哈维(B.G.Harvey)、肖邦(G.R.Choppin)等人,在加速器中用氦核轰击锿(253Es),锿与氦核相结合,发射出一个中子,而获得了新的元素,便以门捷列夫(Mendeleyev)的名字命名为钔Mendelevium(Md)
研究领域
1、化学,特别是无机化学、物理化学
2、门捷列夫除了发现元素周期律外,还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。
最大贡献
门捷列夫肖像画(2张)
门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,总结出这样一条规律:元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着原子量(现根据国家标准称为相对原子质量)的递增而呈周期性的变化,既元素周期律。他根据元素周期律编制了第一个元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里,从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅,即以后发现的钪、镓、锗)的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地完全按照原子量数值的顺序排列。若干年后,他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
发现过程
元素周期表发现过程。
各式元素周期表(12张)
攀登科学高峰的路,是一条艰苦而又曲折的路。门捷列夫在这条路上,也是吃尽了苦头。当他担任化学副教授以后,负责讲授《化学基础》课。在理论化学里应该指出自然界到底有多少元素?元素之间有什么异同和存在什么内部联系?新的元素应该怎样去发现?这些问题,当时的化学界正处在探索阶段。近五十多年来,各国的化学家们,为了打开这秘密的大门,进行了顽强的努力。虽然有些化学家如德贝莱纳和纽兰兹在一定深度和不同角度客观地叙述了元素间的某些联系,但由于他们没有把所有元素作为整体来概括,所以没有找到元素的正确分类原则。年轻的学者门捷列夫也毫无畏惧地冲进了这个领域,开始了艰难的探索工作。
他不分昼夜地研究着,探求元素的化学特性和它们的一般的原子特性,然后将每个元素记在一张小纸卡上。他企图在元素全部的复杂的特性里,捕捉元素的共同性。但他的研究,一次又一次地失败了。可他不屈服,不灰心,坚持干下去。
门捷列夫和他的元素周期表
为了彻底解决这个问题,他又走出实验室,开始出外考察和整理收集资料。1859年,他去德国海德尔堡进行科学深造。两年中,他集中精力研究了物理化学,使他探索元素间内在联系的基础更扎实了。1862年,他对巴库油田进行了考察,对液体进行了深入研究,重测了一些元素的原子量,使他对元素的特性有了深刻的了解。1867年,他借应邀参加在法国举行的世界工业展览俄罗斯陈列馆工作的机会,参观和考察了法国、德国、比利时的许多化工厂、实验室,大开眼界,丰富了知识。这些实践活动,不仅增长了他认识自然的才干,而且对他发现元素周期律,奠定了雄厚的基础。门捷列夫又返回实验室,继续研究他的纸卡。他把重新测定过的原子量的元素,按照原子量的大小依次排列起来。他发现性质相似的元素,它们的原子量并不相近;相反,有些性质不同的元素,它们的原子量反而相近。他紧紧抓住元素的原子量与性质之间的相互关系,不停地研究着。他的脑子因过度紧张,而经常昏眩。但是,他的心血并没有白费,在1869年2月19日,他终于发现了元素周期律。他的周期律说明:简单物体的性质,以及元素化合物的形式和性质,都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中,又大胆指出,当时一些公认的原子量不准确。如那时金的原子量公认为169.2,按此在元素表中,金应排在锇、铱、铂的前面,因为它们被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7,而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面,原子量都应重新测定。大家重测的结果,锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2,而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。
元素周期表
在门捷列夫编制的周期表中,还留有很多空格,这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质,断定它们介于邻近元素的性质之间。例如,在锌与砷之间的两个空格中,他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从门锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常像铝,也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现,具有重大的意义,它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律;为以后元素的研究,新元素的探索,新物资、新材料的寻找,提供了一个可遵循的规律。元素周期律像重炮一样,在世界上空轰响了!
肖像画(2张)
门捷列夫发现了元素周期律,在世界上留下了不朽的光荣,人们给他以很高的评价。恩格斯在《自然辩证法》一书中曾经指出。“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律,完成了科学上的一个勋业,这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的行星海王星的轨道的勋业居于同等地位。”由于时代的局限性,门捷列夫的元素周期律并不是完整无缺的。1894年,稀有气体氩的发现,对周期律是一次考验和补充。1913年,英国物理学家莫塞莱在研究各种元素的伦琴射线波长与原子序数的关系后,证实原子序数在数量上等于原子核所带的阳电荷,进而明确作为周期律的基础不是原子量而是原子序数。在周期律指导下产生的原于结构学说,不仅赋予元素周期律以新的说明,并且进一步阐明了周期律的本质,把周期律这一自然法则放在更严格更科学的基础上。元素周期律经过后人的不断完善和发展,在人们认识自然,改造自然,征服自然的斗争中,发挥着越来越大的作用。
门捷列夫的全英文简介
Dmitri Mendeleev
From Wikipedia, the free encyclopedia
Dimitri Mendeleev (Russian: Дми́трий Ива́нович Менделе́ев, Dimitriy Ivanovich Mendeleyev listen (help·info)) (8 February [O.S. 27 January] 1834 in Tobolsk – 2 February [O.S. ] 1907 in Saint Petersburg), was a Russian chemist and inventor. He is credited as being the creator of the first version of the periodic table of elements. Unlike other contributors to the table, Mendeleev predicted the properties of elements yet to be discovered.
Life
Dmitri Mendeleev was born in Tobolsk, Siberia, Russia on February 8, 1834,[1] to Ivan Pavlovich Mendeleev and Maria Dmitrievna Mendeleeva (born Kornilieva). His grandfather was Pavel Maximovich Sokolov, a Russian priest. Ivan, along with his brothers, obtained new family names while attending Tver theological seminary.[2]
Mendeleev was the youngest child of 17 siblings.[1] At the age of 13,[citation needed] after the passing of his father and the destruction of his mother's factory by fire, Mendeleev attended the Gymnasium in Tobolsk.
In 1849, the now poor Mendeleev family relocated to St. Petersburg, where he entered the Main Pedagogical Institute in 1850. After he graduated, an illness that was diagnosed as tuberculosis caused him to move to the Crimean Peninsula on the northern coast of the Black Sea in 1855. While there he became chief science master of the Simferopol gymnasium №1. He returned with fully restored health to St. Petersburg in 1857.
Between 1859 and 1861, he worked on the capillarity of liquids and the workings of the spectroscope in Heidelberg. In late August of 1861 he wrote his first book on the spectroscope in which it received high acclaim. In 1862, he married Feozva Nikitichna Leshcheva. Mendeleev became Professor of Chemistry at the Saint Petersburg Technological Institute and the University of St. Petersburg in 1863 he achieved tenure in 1867, and by 1871 had transformed St. Petersburg into an internationally recognized center for chemistry research. In 1865 he became Doctor of Science for his dissertation "On the Combinations of Water with Alcohol". In 1876, he became obsessed with Anna Ivanova Popova and began courting her; in 1881 he proposed to her and threatened suicide if she refused. His divorce from Leshcheva was finalized one month after he had married Popova in early 1882. Even after the divorce, Mendeleev was technically a bigamist; the Russian Orthodox Church required at least 7 years before lawful re-marriage. His divorce and the surrounding controversy contributed to his failure to be admitted to the Russian Academy of Sciences (despite his international fame by that time). His daughter from his second marriage, Lyubov, became the wife of the famous Russian poet Alexander Blok. His other children were son Vladimir (a sailor, he took part in the notable Eastern journey of Nicholas II) and daughter Olga, from his first marriage to Feozva, and son Ivan and a pair of twins from Anna.
Though Mendeleev was widely honored by scientific organizations all over Europe, including the Copley Medal from the Royal Society of London, he resigned from St. Petersburg University on August 17, 1890.
In 1893, he was appointed Director of the Bureau of Weights and Measures. It was in this role that he was directed to formulate new state standards for the production of vodka. His fascination with molecular weights led him to conclude that to be in perfect molecular balance, vodka should be produced in the ratio of one molecule of ethyl alcohol diluted with five molecules of water, giving a dilution by volume of approximately 38% alcohol to 62% water. As a result of his work, in 1894 new standards for vodka were introduced into Russian law and all vodka had to be produced at 40% alcohol by volume.
Mendeleev also investigated the composition of oil fields, and helped to found the first oil refinery in Russia.
Mendeleev died in 1907 in St. Petersburg, Russia from influenza. The Mendeleev crater on the Moon, as well as element number 101, the radioactive mendelevium, are named after him.
Periodic table
One form of Mendeleev's periodic table, from the 1st English edition of his textbook (1891, based on the Russian 5th edition)
One form of Mendeleev's periodic table, from the 1st English edition of his textbook (1891, based on the Russian 5th edition)
Sculpture in honor of Mendeleev and the periodic table, located in Bratislava, Slovakia
Sculpture in honor of Mendeleev and the periodic table, located in Bratislava, Slovakia
After becoming a teacher, he wrote the definitive two-volume textbook at that time: Principles of Chemistry (1868-1870). As he attempted to classify the elements according to their chemical properties, he noticed patterns that led him to create his Periodic Table.
Unknown to Mendeleev, several other scientists had also been working on their own tables of elements. One was John Newlands, who published his Law of Octaves in 1865. However, the lack of spaces for undiscovered elements and the placing of two elements in one box were criticised and his ideas were not accepted. Another was Lothar Meyer, who published a work in 1864, describing 28 elements. Like Newlands, Meyer did not seem to have the idea of using a table to predict new elements. In contrast to Newlands' methodical approach to creating a table, Mendeleev's was almost accidental and emerged gradually.
As a better understanding of atomic mass was developed and better data became available, Mendeleev made for himself the following table:
Cl 35.5 K 39 Ca 40
Br 80 Rb 85 Sr 88
I 127 Cs 133 Ba 137
By adding additional elements following this pattern, he developed his version of the periodic table.
On March 6, 1869, Mendeleev made a formal presentation to the Russian Chemical Society, entitled The Dependence between the Properties of the Atomic Weights of the Elements, which described elements according to both weight and valence. This presentation stated that
1. The elements, if arranged according to their atomic mass, exhibit an apparent periodicity of properties.
2. Elements which are similar as regards to their chemical properties have atomic weights which are either of nearly the same value (e.g., Pt, Ir, Os) or which increase regularly (e.g., K, Rb, Cs).
3. The arrangement of the elements in groups of elements in the order of their atomic weights corresponds to their so-called valencies, as well as, to some extent, to their distinctive chemical properties; as is apparent among other series in that of Li, Be, B, C, N, O, and F.
4. The elements which are the most widely diffused have small atomic weights.
5. The magnitude of the atomic weight determines the character of the element, just as the magnitude of the molecule determines the character of a compound body.
6. We must expect the discovery of many yet unknown elements–for example, two elements, analogous to aluminium and silicon, whose atomic weights would be between 65 and 75.
7. The atomic weight of an element may sometimes be amended by a knowledge of those of its contiguous elements. Thus the atomic weight of tellurium must lie between 123 and 126, and cannot be 128. Here Mendeleev was wrong as the atomic mass of tellurium (127.6) remains higher than that of iodine (126.9).
8. Certain characteristic properties of elements can be foretold from their atomic weights.
Only a few months after Mendeleev published his periodic table of all known elements (and predicted several new elements to complete the table), Meyer published a virtually identical table. Some people consider Meyer and Mendeleev the co-creators of the periodic table, although most agree that Mendeleev's accurate prediction of the qualities of what he called ekasilicon (germanium), ekaaluminium (gallium) and ekaboron (scandium) qualifies him for deserving the majority of the credit for studies.
As others before him had done, he questioned the accuracy of accepted atomic weights, pointing out that they did not correspond to those predicted by the Periodic Law. He noted that tellurium has a higher atomic weight than iodine, but he placed them in the correct order, assuming that the accepted atomic weights at the time were incorrect. He was puzzled about where to put the known lanthanides, and predicted the existence of another row to the table, the actinides, which were some of the heaviest in atomic mass.
Initially, Mendeleev was derided for there being gaps in the table. Ultimately though, he was vindicated when previously unknown elements (notably scandium, gallium and germanium) were discovered that filled in these holes and possessed properties (atomic weight, density, melting point, etc.) close to what Mendeleev predicted.[3]
Henry Moseley would later help put the periodic table on the correct basis of atom number rather than atomic weight.
Other achievements
Mendeleev made other important contributions to chemistry. The Russian chemist and science historian L.A. Tchugayev has characterized him as "a chemist of genius, first-class physicist, a fruitful researcher in the fields of hydrodynamics, meteorology, geology, certain branches of chemical technology (explosives, petroleum, and fuels, for example) and other disciplines adjacent to chemistry and physics, a thorough expert of chemical industry and industry in general, and an original thinker in the field of economy." Mendeleev was one of the founders, in 1869, of the Russian Chemical Society. He worked on the theory and practice of protectionist trade and on agriculture.
In an attempt at a chemical conception of the Aether, he put forward a hypothesis that there existed two inert chemical elements of lesser atomic weight than hydrogen. Of these two proposed elements, he thought the lighter to be an all-penetrating, all-pervasive gas, and the slightly heavier one to be a proposed element, coronium.
Mendeleev devoted much study and made important contributions to the determination of the nature of such indefinite compounds as solutions.
Mendeleev Medal
Mendeleev Medal
In another department of physical chemistry, he investigated the expansion of liquids with heat, and devised a formula similar to Gay-Lussac's law of the uniformity of the expansion of gases, while as far back as 1861 he anticipated Thomas Andrews' conception of the critical temperature of gases by defining the absolute boiling-point of a substance as the temperature at which cohesion and heat of vaporization become equal to zero and the liquid changes to vapor, irrespective of the pressure and volume.
Mendeleev is given credit for the introduction of the metric system to the Russian Empire.
He invented pyrocollodion, a kind of smokeless powder based on nitrocellulose. This work had been commissioned by the Russian Navy, which however did not adopt its use. In 1892 Mendeleev organized its manufacture.
Mendeleev studied petroleum origin and concluded that hydrocarbons are abiogenic and form deep within the earth. He wrote: "The capital fact to note is that petroleum was born in the depths of the earth, and it is only there that we must seek its origin." (Dmitri Mendeleev, 1877)[4]
俄国化学家门捷列夫的简介
德米特里·门捷列夫,19世纪俄国化学家,他发现了元素周期律,并就此发表了世界上第一份元素周期表。1907年2月2日,这位享有世界盛誉的化学家因心肌梗塞与世长辞。他的名著、伴随着元素周期律而诞生《化学原理》。
门捷列夫简介
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫是19世纪俄国科学家,发现化学元素的周期性,依照原子量,制作出世界上第一张元素周期表,并据以预见了一些尚未发现的元素。
门捷列夫于1834年生于俄国西伯利亚的托博尔斯克市,这个时代,正是欧洲资本主义迅速发展时期,科学技术的发明、改良一日千里,化学也同其它科学一样,取得了惊人的进展。他的祖父是特维尔地区东正教主教,父亲毕业于特维尔的神学院,后担任学校校长。
13岁时,门捷列夫的父亲去世,母亲的工厂又被一场大火毁于一旦,家境一落千丈,但门捷列夫考入了托博尔斯克文科中学,也算是家里的安慰。1849年,门捷列夫的母亲变卖家产,带着孩子四处求学,先后到过莫斯科、柏林和巴黎,最后在圣彼得堡高等师范学校为门捷列夫找到一个入读机会,1850年,门捷列夫就读物理数学系。
同年9月,门捷列夫的母亲病逝,门捷列夫决心发愤读书,1855年以优异的成绩毕业,但由于被诊断出有肺结核,不得不到黑海边上的克里米亚半岛休养。在此期间,门捷列夫读完了硕士,并于两年后回到圣彼得堡。期间先后到过辛菲罗波尔、敖德萨担任中学教师。1857年他被圣彼得堡大学破格任命为化学讲师。
1869年,门捷列夫发现了元素周期律,并就此发表了世界上第一份元素周期表,按原子量的大小顺序排的同时,将原子价相似的元素上下排成纵列,并据此预见了12种尚未被发现的元素。1868年至1870年,他写成《化学原理》一书,最先用周期规律的观点系统地阐明了无机化学的基本原理。
扩展资料
有许多的地名或事物的名称和门捷列夫的名字有关。
圣彼得堡负责全国性及国际性精密量测的国家计量研究所,是以门捷列夫的名字命名,在旁边有门捷列夫的纪念馆,其中有照片,门捷列夫坐着的雕像,以上面绘有门捷列夫周期表的墙。
Twelve Collegia建筑物在门捷列夫的时代是师范学院,现在是圣彼得堡国立大学的中心,有一个门捷列夫纪念博物馆,前面的街也因此命名为门捷列夫街。
在莫斯科有大学被命名为门捷列夫化工大学。
原子序101号的合成化学元素,也依门捷列夫的名称命名,其英文名称为mendelevium,缩写是Md(曾经用Mv),中文名称为钔,是一个金属性的锕系超铀元素,一般是由α粒子撞击锿原子来制备。
参考资料来源:关注常识网-门捷列夫
门捷列夫生平有哪些简介?
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。
门捷列夫的生平?简短一点
门捷列夫
俄国化学家。1834 年2月7日生于西伯利亚托博尔斯 克,1907年2月2日卒于圣彼得堡 。1850 年入圣彼得堡师范学院学习化学,1855年毕业后任敖德萨中学教师 。1857 年任圣彼得堡大学副教授。1859年他到德国海德堡大学深造。1860年参加了在卡尔斯鲁厄召开的国际化学家代表大会。1861年回圣彼得堡从事科学著 述工作 。 1863 年任工艺学院教 授,1865年获化学博士学位。1866年任圣彼得堡大学普通化学教授,1867年任化学教研室主任。1893年起,任度量衡局局长。1890年当选为英国皇家学会外国会员。
门捷列夫的最大贡献是发现了化学元素周期律。今称门捷列夫周期律。1869年2月 ,门捷列夫编制了一份包括当时已知的全部63种元素的周期表(表1)。同年3月,他委托N.A.缅舒特金在俄国化学会上宣读了题为《元素的属性与原子量的关系》的论文,阐述了元素周期律的要点:①按照原子量的大小排列起来的元素,在性质上呈现明显的周期性。②原子量的大小决定元素的特征。③应该预料到许多未知单质的发现,例如,预料应有类似铝和硅的,原子量位于65~75之间的元素。④已知某些元素的同类元素后,有时可以修正该元素的原子量。
1871年门捷列夫又发表了《化学元素周期性的依赖关系》论文,对化学元素周期律作了进一步阐述。他还重新修订了化学元素周期表( 表2 ) ,把1869 年竖排的表格改为横列,突出了元素族和周期的规律性;划分了主族和副族,使之基本上具备了现代元素周期表的形式。
门捷列夫在发现周期律及制作周期表的过程中,除了不顾当时公认的原子量而改排了某些元素 ( Os、Ir、Pt、Au;Te、I;Ni、Co)的位置外,并且考虑到周期表中合理的位置,修订了其他一些元素(In、La、Y、Er、Ce、Th、U)的原子量,而且预言了一些元素的存在。在1869年的元素周期表中,门捷列夫为4种尚未被发现的元素留下空位 。1871 年他又发表论文 《 元素的自然体系和运用它指明某些元素的性质 》,对一些元素,例如,类铝 、类硼和类硅的存在和性质以及它们的原子量做了详尽的预言。这样的空位共留下 6 个。门捷列夫的这些推断为后来的化学实验所证实。
元素周期律的发现激起了人们发现新元素和研究无机化学理论的热潮。元素周期律的发现在化学发展史上是一个重要的里程碑,它把几百年来关于各种元素的大量知识系统化起来,形成一个有内在联系的统一体系,进而使之上升为理论。
门捷列夫还曾研究气体和液体的体积与温度和压力的关系,于1860年发现气体的临界温度并提出了液体热膨胀的经验式。1865年研究了溶液的性质,提出了溶液的水合物学说,为近代溶液学说奠定了基础。1872~1882年,他和他的学生准确地测定了数种气体的压缩系数。
门捷列夫因发现周期 律而 获 得英国皇家学会戴维奖章。他还曾获英国科普利奖章。1955年科学家们为了纪念元素周期律的发现者门捷列夫,将 101 号元素命名为钔。门捷列夫运用元素性质周期性的观点写成《化学原理》一书 ,曾被译成英、法等多种文字。
门捷列夫简介拓展阅读
他是“一统”化学界的男人,待还跨界撑起了俄罗斯却被诺奖亏
炼金,是中世纪的科学界非常流行的一项研究。
其目标是通过化学方法将一些基本金属转换成黄金,或长生不老药。
炼金术的一些符号
即使是近代化学时代已到来,却仍有许多大科学家纷纷投身其中。
就连是我们的大科学牛顿,也抵挡不住诱惑。
他晚年沉迷于炼金不能自拔,所以也被称为最后的炼金术士。
牛顿关于炼金术的手稿
直到门捷列夫的出现,才算真正打碎炼金术士毕生追求的美梦。
在科学家还不知道原子内部结构的年代,他就按照原子量将所有化学元素周期性排列,结束了几百年来无机化学凌乱琐碎的局面。
虽说我们都经历过被元素周期表支配的恐惧,但这也印证了它的意义非凡。
不过,他的一生可比一张元素周期有趣和丰富得多。
除了元素周期表这一巨大贡献以外,门捷列夫还是跨界好手,在物理学、经济学、地理学、气象学,甚至是航天领域都有所建树。
让人惊讶的是,门捷列夫竟终生未获诺贝尔奖。
德米特里·门捷列夫,1834年出生于俄国西伯利亚地区,是家中十几个兄弟中最小的一个。
他刚出生,父亲就因失明,丢掉了教职。
十几岁时,母亲也因所在玻璃厂大火,失去了谋生之处。
后来,他的父母亲更是被当时流行的结核病,带走了生命。
所以这一波三折的童年,也让门捷列夫一直很勤奋,在紧张的学习之余还写点科学简评赚点稿费。
22岁,门捷列夫就以优异的成绩毕业于圣彼得堡师范学院,获得“化学与物理”学士学位。
23岁,就被圣彼得堡大学任命为化学讲师,是当时最年轻的副教授。
不知是太最醉心于科学研究,还是原本就不拘小节。
才27岁的门捷列夫,就留了一头疯狂生长的头发和满脸的大胡子。
其实到门捷列夫所在的年代,已有200年的化学史,也发现了60多种元素。
但是这200年里,化学都是建立在药剂师、冶金业官员等各种从业者身上,理论知识极其匮乏。
所以,人们对于这些已知元素的性质变化规律,更是不甚了解。
拉瓦锡与妻子的这张照片,经常被用来当名著封面
当然,在门捷列夫之前就有不少人曾为寻找化学元素规律努力过,但都无疾而终。
像我们熟悉的化学家拉瓦锡,就将气体元素、金属元素、非金属元素、土质元素各分为一类。
但这样粗略的分类,实质上与古人金、木、水、火、土的五行理论无差别。
段柏莱纳与“三元素组”
到1828年,德国化学家段柏莱纳提出“三元素”假说的,才算瞥见了元素周期规律的一些端倪。
他敏锐的觉察到一些已知元素的内在关系。
就像氯、溴、碘,不仅在颜色、化学性质方面都有规律可循。
像这样的“三元素组”,他就一共找到了五组,称之为“三元素组”。
不过,他虽开启了寻找元素间规律的先河,但揭示的规律还非常有限,难以让人信服。
纽兰兹
到1865年,英国化学家纽兰兹就按原子量大小,将每八个元素为一组进行排列,取名为“八音律”。
虽然他只是机械地将元素按原子量大小排列,但毫无疑问这已经正确的方向了。
然而,当他把关于“八音律”想法在化学学会上发表时,却遭到众人的讥讽和奚落。
甚至有人问他“你怎么不按元素字母来排列啊,可能要比八音律更押韵呢”。
遭受打击后,纽兰兹也失去了信心,放弃了元素周期律的工作,转向了其他领域的研究。
门捷列夫是化学教师,但他每次给学生讲授化学基础时,都觉得不痛快。
因为这么多个细碎零散的化学元素,该从哪个元素讲起真的让每个化学老师都想选择死亡。
有的说从氢讲起,因为它质量最小;有的说从氧讲起,因为它最常见;有的说从金属类讲起,因为矿业最发达,最实用。
现代化学元素周期表
想想如果没有周期表不但苦了老师,更是苦了学生。
所以年轻的门捷列夫也决心加入到寻找化学元素规律的大军,想要早日结束这一混沌的时代。
正如他所说的,化学的大厦不仅需要原材料,更需要将大楼建起来的规划。
门捷列夫的头像,周围就是元素卡片
一开始,他也对元素周期律这栋大楼也毫无头绪,只是将所有元素的有关资料收集在一起。
为了方便尝试排列,他就把每一个元素都用一张方形卡牌来表示。
这些卡片上都清楚地标上元素符号、原子量、元素性质及其化合物等信息。
自那以后,他就像着了魔一样卡片不离手,无论是吃饭睡觉都要摆弄一下。
道尔顿
十九世纪初,道尔顿就已经提出物质世界最小的单位是原子。
所以门捷列夫首先像纽兰兹那样,把已知的63种元素,按原子量的大小横向排序。
然后再根据各个元素的原子价态性质,作出调整。
这种排列组合的工作,和数学和物理研究不一样,更加考验耐心。
门捷列夫不分昼夜的工作,曾多次因为脑子过度紧张,而陷入歇斯底里的状态。
但是他从来没想过要放弃,一直在坚持着。
据说有一次,门捷列夫连续工作了三个昼夜,不自觉在书桌上睡着。
在他的梦中,居然出现了自己梦寐以求的元素表,上面还有一些小空格。
一觉醒来,门捷列夫顿悟,或许那些小空格上,正是尚未被人类发现的元素啊!
就这样,门捷列夫把已知的63种元素排列好。
再根据周期律大胆地对4个位置的元素作出预言,分别称为“类铝”“类硼”“类硅”“类锰”。
1869年3月,34岁的门捷列夫,发表了《元素性质与原子量的关系》这一论文,正式向俄罗斯化学学会阐释自己的元素周期律。
然而,迎接他的不是认同和掌声,反而是遭受与纽兰兹同样的待遇——讥讽和贬斥。
门捷列夫手稿
大多数人都说他异想天开,毕竟发现一种元素就可以耗尽多位科学家的一生。
而门捷列夫竟连原子量和性质都计算好,一次性预言了多达4种元素,实在太不可思议。
所以,根本没人相信门捷列夫的元素周期律,就连他的导师都劝他不要再“不务正业”。
但是门捷列夫却对自己的元素周期律十分有信心,之后还不断地完善不被看好的元素周期律。
德布瓦博德兰
四年后,法国化学家德布瓦博德兰就用光谱分析法,从门锌矿中发现新元素镓。
镓的发现让整个化学界为之惊叹,不单因为它是新元素,更多的是它竟然就是门捷列夫预言的“类铝”。
除了密度不同,新元素镓的其他的数据和性质,都和门捷列夫的预言完美贴合,甚至连镓将会由光谱发现都被一一猜中。
镓的熔点极低,放在手心就会融化
当时,门捷列夫预测的镓密度是5.9-6.0g/cm3,而德布瓦博德兰测得的镓密度是4.7g/cm3。
对元素周期律十分自信的门捷列夫,立马写信给德布瓦博德兰,要求他重新提纯测量其密度。
面对这样的质疑,德布瓦博德兰虽不满意,但秉承着一个科学家的素养,还是重新测定了镓的密度。
这次测量的数据是5.941g/cm3,竟神奇地落在了5.9-6.0g/cm3之间。
门捷列夫这一伟大预言的首次证实,让科学家们开始瞥见元素周期律背后的光辉。
此后,整个欧洲的实验室都动员起来,去寻找门捷列夫所预言的新元素,振奋人心的消息也一个接着一个。
之后的十年,在元素周期表的指导下,“类硼”(钪元素)“类硅”(锗元素)等相继被发现。
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。
门捷列夫在整个欧洲科学界的地位也节节高升,以前曾反对他的人也开始向他表示祝贺和赞扬。
关于门捷列夫发明元素周期率有许多小故事,都将他描述成一个天才。
有的说是“打牌”打出来的,因为他当初把所有元素都记录在卡牌上排序。
有的说是“上帝的托梦”,在梦中他见到了元素周期表中的所有排序,才发明了元素周期表。
关于他是不是天才的问题,也确实有记者向他提问过。
当时,门捷列夫义正言辞地回答道:
“对于元素周期律的问题,我差不多思考了20年,而你却认为,坐着不动,五戈比一行、五戈比一行地写着,突然就能写成,这是不可能的。”
他还说,如果这张元素周期表真的是从睡梦中上帝赐予的话,那么他应该会得到一张更加完善的周期表才对。
或许门捷列夫在发明周期表时确实有过顿悟的一刻,但是有哪些顿悟不是来自于长期的积累呢?
“终身努力,便成天才。”是门捷列夫的一句名言。
而他的一生,也可以用终身努力来总结。
除了在化学方面功勋显著外,他的研究还广泛设计各个方面。
如气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡等领域,他都不同程度地做出了贡献。
例如,为了研究高层大气的温度、气压和湿度,门捷列夫曾参与飞行器的研发。
1887年,门捷列夫竟乘着自己参与建造的浮空器,上升到3000米高空,除了普通的数据测量,他还见证了一次日全食现象。
1891年,他为俄罗斯海关税率写了一本《税率详解》。
这本纯经济理论书籍,在业界大获好评,以至于之后俄罗斯进口的商品都改为用门捷列夫确定的税率。
1892年起,至死的那天,门捷列夫都是俄罗斯计量研究所所长,被称为科学计量的奠基人。
所以,俄罗斯的计量研究所也称为门捷列夫全俄计量研究所。
中国学者在俄计量研究所,后面为门捷列夫像
此外,在门捷列夫的建议和带领下,俄罗斯建立起了第一座从重质油大规模炼制润滑油的工厂。
不久后,这种方法炼制的石油,开始在各个应用领域取代动植物油脂,用作锅炉燃料,并逐渐成了各工业部门以至铁路和水运部门不可缺少的燃料。
门捷列夫死后,人们仔细清算了他的遗稿,共有431篇著作。
其中包括物理化学著作106 篇,化学著作40篇,物理著作99 篇,地球物理著作22篇,工业技术著作99 篇,社会问题和经济问题著作36 篇。
让人惊讶的是,门捷列夫曾两次被诺奖提名,但却因与诺贝尔奖评委不和,最终未获奖。
有人说,这是门捷列夫最大的遗憾。
但是在事实看来,这或许是诺贝尔奖最大的遗憾。
1907年1月20日的凌晨5点,73岁的门捷列夫因心肌梗塞在写字台前与世长辞。
那时,他的桌子上摆着一本未完成的著作,手里还紧握着一支笔。
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