2019年:国际化学元素周期表年

作者: Mark Lorch

来源: The Conversation

发布日期: 2019-01-03

2019年被联合国定为国际化学元素周期表年,以庆祝元素周期表诞生150周年。文章详细介绍了元素周期表的发展历程,从门捷列夫的原始排列到现代版本的演变,强调了门捷列夫在元素周期表发展中的关键作用及其预见性。

几乎每一个化学实验室的墙上,都有一张元素周期表。通常,我们将元素周期表的创造归功于俄国化学家门捷列夫。1869年,他将当时已知的63种元素写在卡片上,并根据化学和物理性质对它们进行排列。为了庆祝元素周期表诞生150周年,联合国宣布将2019年定为国际化学元素周期表年。

门捷列夫并不是第一个创造元素周期表的科学家,在他之前,有许多人都曾尝试对这些元素进行排列。例如,化学家约翰·道尔顿就曾试图为元素创造一张表格和一些有趣的符号,但它们没能流传开来;约翰·纽兰兹根据元素的属性对它们进行分类。

相比于其他人,门捷列夫的天才在于他在表格中留出了可能性,他意识到某些特定元素是缺失的,还有待被发现。在道尔顿、纽兰兹和其他人列出已知的元素表上,门捷列夫为未知事物留出了空间。更令人惊讶的是,他准确地预测了缺失元素的性质。

乍一看,门捷列夫的表格不太像我们熟悉的元素周期表。一方面,现代的周期表上有一堆门捷列夫忽略的元素,最显而易见的自然是惰性气体。此外,这张表的排列方式也与现代版本不同,我们现在将元素排成列,然后按行排列。

但是,一旦把门捷列夫的表格旋转90度,就能看出它与现代版本的相似之处了。例如,卤族元素相继出现。如今,它们被排列在元素周期表的第17列中,化学家们更喜欢称其为第17族。

现代的元素周期表实际上是Janet版本的直接演变。碱金属和碱土金属从最右边被移到了最左边,形成了一个非常宽的元素周期表。这种布局的问题是,它不能很好地适应页面或海报,主要是出于美学原因,f-区元素通常被剪切下来,放到主表下面。这就是元素周期表演变到今天我们熟悉的样子的历程。

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