門捷列夫是如何在元素周期表上給元素排座位的？
1834年2月7日德米特里·門捷列夫生于西伯利亞托博爾斯克，1856年獲得化學(xué)學(xué)位后，他擔(dān)任了彼得堡大學(xué)教師。在講授“基礎(chǔ)化學(xué)”時(shí)，他本可以年復(fù)一年、日復(fù)一日地照本宣科，但他卻對(duì)所講授的內(nèi)容存有疑問：究竟為什么不同元素有不同的化學(xué)性質(zhì)？為什么有些元素的性質(zhì)彼此相近？有些又相差甚遠(yuǎn)呢？元素的原子量與性質(zhì)之間到底有什么聯(lián)系？為了尋求答案，他制作了像紙牌一樣的卡片，并把收集到的元素性質(zhì)記錄在上面，還常常拿出這些卡片，邊翻看，邊琢磨。
1859年，門捷列夫去德國海德堡大學(xué)深造，在這兩年中，他集中精力研究物理化學(xué)。有心人容易捕捉到靈感，在赴德的第二年，從德國卡爾斯魯厄化學(xué)大會(huì)上，他得到了一個(gè)重要的啟示。后來他回憶說：“我的周期律決定時(shí)刻是1860年……在這次會(huì)上，我聆聽了意大利化學(xué)家康尼查羅的演講……一個(gè)想法涌上心頭，這就是元素的原子量遞增而使性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化的想法?！闭f明此時(shí)，在探索元素間關(guān)系的時(shí)候，他悟出了一個(gè)重要線索，這就是原子量和元素性質(zhì)周期性關(guān)系。
1862年，門捷列夫去巴庫油田考察，在對(duì)液體進(jìn)行研究中，他又重測(cè)了一些元素的原子量，把得出的結(jié)果記錄在卡片上。
1865年，獲得化學(xué)博士學(xué)位后，門捷列夫擔(dān)任彼得堡大學(xué)化學(xué)教授。兩年以后，他參與籌備法國工業(yè)展覽會(huì)的俄國展館，借此機(jī)會(huì)，他參觀了法國、德國和比利時(shí)的許多化工廠和實(shí)驗(yàn)室，令他大開眼界。
在門捷列夫時(shí)代，人們所知的元素一共只有63種，對(duì)原子的結(jié)構(gòu)更是一無所知，不僅元素大家族的信息不完整，許多元素所公認(rèn)的原子量和化合價(jià)也并不準(zhǔn)確。在這種情況下，確認(rèn)出它們的周期關(guān)系并不容易。門捷列夫抓住了一切機(jī)會(huì)，使卡片上所標(biāo)記的元素性質(zhì)和原子量線索逐漸豐富了起來，從而使他逐漸接近了目標(biāo)。
在整理這些卡片時(shí)，他先按照原子量的大小把元素順序排開。他發(fā)現(xiàn)，性質(zhì)相似的元素，原子量并不相近，原子量彼此接近的元素性質(zhì)卻并不相同，元素的性質(zhì)是否有著周期性呢？當(dāng)他把性質(zhì)相似的元素按著列排起來時(shí)，果然發(fā)現(xiàn)了周期性，令他茅塞頓開！十幾年的黑暗摸索，終于看到了一絲曙光，他立刻把這個(gè)靈感捕捉下來，寫出了如下圖的第一個(gè)小表。
??版權(quán)聲明：本文選自《科學(xué)史上的365天》，經(jīng)清華大學(xué)出版社授權(quán)發(fā)布。
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