化学新闻

2019-国际周期表年!

今年是门捷列夫发表周期表的150周年!

因此、UNESCO(国际教科文组织)宣布今年为国际周期表年 2019(International Year of the Periodic Table of Chemical Elements 2019)、准备在国际范围掀起一股“元素风暴”(虽然小编我是完全没看出来,囧)。估计国内外今年也会举办很多相关活动,请有兴趣的读者关注下。具体情报信息的话,可以点击国际周期表年2019的HomePage确认。下面小编列出了一些活动的日期与地点。

1月29日(周二):开幕式(法国巴黎)
2月8日(周五):开幕式(俄罗斯):门捷列夫的生日
3月17日(周日):日本物理学会年会(九州大学)・日本化学会春季年会(甲南大)合作研讨会
12月5日(周四):闭幕式(东京)

如果有机会或者有兴趣的,可以确认下参加方式。

Dmitry Ivanovich Mendeleyev, or Mendeleev (1834-1907), a Russian chemist, who devised the periodic table that classifies chemical elements according to properties.

Mendeleev (摘自Wikipedia)

那么,接下来让我们快速回顾一下门捷列夫的周期表。

其实早在门捷列夫之前,就有人设想是不是可以将元素按照其相似性质进行排列。 例如1865年英国的John Newlands将元素根据原子量的顺序进行排列的话,每8个位一个周期,会出现相似性质的元素,当时被称为「八度原则」。但是,这份报告在当时并没有引起学术界的重视与关注。另外、德国的Julius Meyer也在1864年基于同样的考虑制作了元素周期表。那为何现在提到元素周期表,只知道门捷列夫,基本没有Newlands与Meyer的事儿呢?

门捷列夫的元素周期表于1869年3月6日被俄罗斯化学会正式报道、之后再德国的学术杂志Zeitschrift für Chemie上以论文的形式刊出。

Ueber die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente
Mendeleev, D. Zeitschrift für Chemie. 12, 405-406 (1869).

论文的题目为「论元素性质与原子量的关系」。

图像引用自论文

本报告中有一些非常重要的猜想假设。特别重要的是,根据当时门捷列夫的预测,还有一些应该存在但是还未被发现的元素(钪,镓,锗,铪)。这些元素,在当时门捷列夫的周期表中以「?」标注(参考上图)、特别是他预测与性质相似的元素,原子量应该在65到75之间。在论文中的元素周期表中,它们的原子量排列分别为68和70,但实际上镓是69.7,锗是72.6,虽然没有完全命中,但是差也差不多。对于钪元素,虽然文中没有计算,但是门捷列夫预测了其原则量应该是45,而实际上钪的原子量就是45,完全一致。其实在该论文发表后,门捷列夫又对元素表进行了几次修正。

另外一个被重点指出的是,学术界对当时报道的某几个元素的原子量存在质疑。特别是对于碲元素,普遍认为不是门捷列夫列出的128,而应该在123和126之间。而实际上碲元素原子量为127.6,对门捷列夫的质疑就不攻而破了。而碲元素确实与碘元素原子量大小并没有按照原子序号的顺序排列在一起。这是由稳定同位素的关系引起的,对于氩和钾,钴和镍也是如此。即使如门捷列夫也是无法想到这一点。但是、对于当时的元素原子量的正确性的质疑还是有科学的远见的。

之后,随着门捷列夫预测的元素一个接着一个被发现证实,并且随着硬件设备的提高,元素的原子量被准确测定,渐渐大家也接受并且理解了门捷列夫主张的元素周期表。因此,门捷列夫元素周期表就成为了共识。

不管怎样,元素是化学的根本中的根本,以门捷列夫为起点,这么多年来很多化学家在发现新元素,考察新元素的性质上做出了各种各样的贡献,在这元素周期表发现的150周年,谨以此文代表小编对这些化学家们的敬意。

 

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