门捷列夫的安排
- 在亚原子粒子被发现之前,科学家们一直在为不断增长的元素及其化学知识寻找有序的方法
- 当当时已知的元素按质量排列成一张表时,在定期的时间沿着表格,产生了周期这个术语
- 早期的表格是不完整的,因为一些元素被强制填充到一个位置差距是在排序过程中出现的
- 其他元素被严格按照质量分类,而忽略了它们的化学性质,因此被放在了错误的组中
- 在不同国家的科学家努力研究元素的顺序时,有许多早期版本的表格
- 1869年,俄国化学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)起草了元素周期表的第一份草稿
- 他把元素组织成垂直列根据它们的性质和化合物的性质
- 然后他开始整理它们水平按…排序增加原子质量当他工作时,他发现了一个模式开始出现,其中化学性质相似的元素自然地归入同一列
门捷列夫的元素周期表
- 但也有例外,因为当按原子质量排列时,一些元素并不符合这种模式
- 门捷列夫努力把所有的元素都包括在内,但他并没有强迫一个元素符合这个模式,而是他自己留下了差距在他认为最好用尚未被发现的元素填满的表格中
- 他还切换了元素的顺序,以保持列的一致性
门捷列夫的预测
- 门捷列夫很快意识到元素与相同属性应该放在哪里相同列
- 他意识到,表中的空白一定与尚未被发现或分离的元素相对应
- 他利用集团中其他元素的性质和趋势来与之拉开差距预测这些未被发现元素的性质
- 门捷列夫在硅和锡之间留下了一个间隙,并利用他对这两种元素性质的了解,对这种未被发现的元素的物理和化学性质进行了预测
- 他称这种元素为“eka-硅”,这个词来自希腊语“像硅一样”。1887年发现锗元素时,人们发现它几乎完全符合门捷列夫预测的性质
- 没有人怀疑门捷列夫对元素排列的正确认识
- 奇怪的是,门捷列夫一直否认第八族元素的存在,即使在他生命的最后几年发现了惰性气体之后
考试技巧
门捷列夫的表格有一些空隙,他没有强迫元素进入其中,而是让它们空着,等以后正确的元素被分离出来时再填上。通过这种方式,他的表格使他能够预测当时未知元素的存在和性质。
门捷列夫表的问题
- 完成后,门捷列夫认为他已经系统地组织了元素,但仍然有一些元素不像他想要的那样整齐。
- 这是因为同位素在门捷列夫的时代是不为人所知的,他也没有在他的餐桌上为他们准备食物吗
- 这就意味着门捷列夫的工作在某种程度上是不准确的,即使他在分类时也考虑了元素的化学性质以及它们的原子质量
- 门捷列夫调换了碲和碘的顺序,因为尽管碲比碘重,但碘的化学性质与其他卤素元素更匹配;这是一个在他有生之年都没有解决的棘手问题
- 质子的发现导致了对原子序数对于每个元素
- 这个数字被用来排列现代元素周期表中的元素,符合门捷列夫的模式