事实上,门捷列夫(Dmitri Mendeleev)并不是第一个尝试给各种化学元素排序的人,在他之前几十年,约翰·道尔顿(John Dalton)曾试图为这些元素创造一张表格和一些很有趣的符号,但它们没能流传开来。
Dalton所著《A New System of Chemical Philosophy (1808)》一书中的原子符号(补一张清楚一点的图,非常有趣而形象的原子符号)
而且就在门捷列夫创建周期表的几年前(1864年),约翰·纽兰兹(John Newlands)也创建了一张根据元素物理性质对其进行分类的表格,他同时也创造了化学中的周期性(Periodic)一词。
Newlands的元素分类表格同年,与门捷列夫一同在罗伯特·本生(Robert Bunsen)手下工作的德国化学家罗塔尔·迈耶尔(Julius Lothar Meyer)比纽兰兹更进一步发现了隐藏在各种元素里奥秘,并指出如果按照原子量给元素排序分类的话,每组元素之间的物理、化学性质会非常相似。
Julius Lothar Meyer在其著作《Die modernen Theorien der Chemie (1864)》中的元素周期表但是,门捷列夫的天才之处体现在他为元素周期表留出的空白之中。他意识到某些元素是缺失的,还有待被发现。道尔顿、纽兰兹和其他人只是将已知的元素进行排列,只有门捷列夫为未知元素留出了空间。更令人惊讶的是,他准确地预测了缺失元素的性质。
Mendeleev在其元素周期表上为未知元素提供了空位(图中的?)例如,在铝(Al)的右侧有留给某种未知金属的位置("?=68"),门捷列夫预言它的相对原子质量为 68,密度为 6 g/mL,熔点很低。六年后,保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰(Paul Émile Lecoq de Boisbaudran)分离出了镓(Ga),完美填补了这一空缺——它的相对原子质量为 69.7,密度为 5.9 g/mL,熔点很低,甚至能在人的手里熔化成液体。门捷列夫也对钪(Sc)、锗(Ge)和锝(Tc)作出了同样的猜测,但直到 1937 年人们才发现了锝,那时他已经去世 30 年了。
1871年Mendeleev的一张更系统化的元素周期表要说门捷列夫的元素周期表和现代元素周期表有什么区别,最明显的就是现代元素周期表不仅补充门捷列夫空缺的元素,也补充了许多当时不为人知的元素(主要是稀有气体元素和大部分放射性与人工合成元素),另外二者的排列方式有一定差异,现代元素周期表排布要更为合理。
现代元素周期表(图源见水印)另外,历史上还有许多的奇形怪状的元素周期表,这里就不一一赘述了(不过还是补几张图,哈哈)。
Theodor Benfey的螺旋周期表(1964) 另一种螺旋周期表(作者见水印) 3D版的元素周期表参考资料与引用来源
1.https://www.sciencehistory.org/historical-profile/john-dalton
2.https://en.m.wikipedia.org/wiki/History_of_the_periodic_table
3.https://en.m.wikipedia.org/wiki/John_Newlands_(chemist)
4.https://en.m.wikipedia.org/wiki/Julius_Lothar_Meyer
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