第8章 门捷列夫的伟大贡献

1886年，德国化学家温克勒尔发现了一种新的化学元素——锗(Ge)。他获得了如下的实验数据：

1原子量7252比重5473不溶于盐酸4氧化物的化学式GeO25氧化物的比重4706GeO2在氢气流中加热被还原为金属7Ge（OH）２是弱碱8GeCl4是液体，沸点为83℃，比重为1887可是，说也奇怪，十五年前，即1871年，在谁也不知道有这样一种元素的时候，俄罗斯化学家门捷列夫却非常精确地预言了一些元素物理的性质和特点，其中就有锗这个元素。他预言这种元素的数据是：

1原子量722比重553金属，不溶于盐酸4氧化物的化学式MO25氧化物的比重476氧化物很容易被还原为金属7氢氧化物的碱性很弱8化学式为MCl4的氯化物是液体，其沸点为90℃，比重约为19你不妨把温克勒尔的实验数据，和门捷列夫的预言逐项对比着看。门捷列夫的预言，是何等精确呵！

门捷列夫的预言不是“瞎子算命”，他是用精密的科学方法推断出来的。

从门捷列夫的那个时代，到十九世纪中叶，人们发现的元素，已经有六十多种了，这六十多种元素，都是零零星星，断断续续，孤立地发现的。究竟元素有多少种？谁也说不上。

正是为了要解答这个问题，科学家开始摸索元素的规律。有人按照元素的物理性质，象熔点、沸点、颜色、状态、比重、硬度、电导性、热导性等来归类；有人按照元素的化学性质，象化合价、酸碱性等来归类。但是都未能从中找出规律来。

门捷列夫在学习和总结了前人的经验之后，决定采用一种新的办法：他以元素本身所固有的属性，即不受外界条件影响的原子量和化合价为依据，来探求元素的规律。

在门捷列夫之前，根据当时测得的原子量，下面几种元素排列起来是这样的：

元素氢锂硼碳铍氮氧氟原子量171112135141619化合价+1+1+3+4-4+2+5-3+6-2+7-1在门捷列夫看来，这里的铍就存在着问题，因为它的化合价应该在锂和硼之间才合适，而如果铍在锂和硼之间，那么它的原子量也应该在锂和硼之间，就是说，铍的原子量应该是9，即锂的原子量7，加硼的原子量11，除以2，而不应该为135。为此，科学家们再次用实验测定了铍的原子量，果然是9，而不是135。

除了铍外，门捷列夫还改正了铟、铀、锇、铱、铂、钇和钛等七种元素的原子量，而这些错误的原子量，却一直被公认为是正确的，在门捷列夫之前，竟没人敢怀疑。

当时虽然还只发现六十多种元素，但是门捷列夫经过对元素的综合分析，和在列表对比中对已知各种元素特性的掌握，认为某一元素和它的上、下、左、右各个元素之间，有着内在的联系，有的元素虽然当时还未发现，但迟早一定会发现的，所以表上应该为这些元素留下余地。

当门捷列夫综合了元素的各种特性，发现了化学元素周期律，并运用化学元素周期律，排成了化学元素周期表时，表上的位置，不管它已经是有了相应的元素，或是相应的元素还未发现，那个位置的本身，就表明了那一元素的全部性质。门捷列夫那样精确地预言的锗，它左面的镓，原子量是6972；右面的砷，原子量是7492；上面的硅，原子量是2808；下面的锡，原子量是1186。左、右、上、下四邻元素的平均原子量是7286，而锗的原子量是725。这决不是偶然的，这就是规律所在，也是规律的依据。

化学元素周期律的发现，不仅结束了六十多种元素孤立、杂乱的状态，也从此把人类对元素的认识，从盲目引导到按照规律去寻找新元素的这条康庄大道上。