戴維的一生與榮譽相伴,他在1805年獲科普利獎章,1807年因在皇家學會演講“論電的化學作用”,獲拿破侖的3000法郎獎金,這是獎給當年最重要的電學研究項目的獎金,1813年當選為法國科學院通訊院士,1816年獲倫福德獎章,1827年獲皇家獎章。1820年戴維出任英國皇家學會會員主席。1829年5月29日他卒於瑞士日內瓦。
二、元素周期率的發現
化學的迷宮
18世紀中葉到19世紀中葉,那是一個化學元素大發現的年代,由於電解法、光譜分析等新方法的運用,新元素被人們一個個找出來,平均每兩年半就有一個新元素被發現。到1869年,人們已經發現了63種元素。
那時候,最令化學家們激動的事莫過於發現新元素了。可是,誰也說不清,世界上究竟有多少元素,又應當怎樣去尋找新元素,人們隻是在盲目地摸索著。
更令化學家們傷腦筋的是,隨著新發現元素的增多,隨著人們對這些元素性質了解的增多,人們反而被眼前這紛繁複雜的化學世界給搞糊塗了。
你看,63種元素的性質是那樣的不同,有的是氣體,有的是液體,有的是固體;有的重,有的輕;有的軟,有的硬;有的有味,有的無味;有的放在空氣中自己就會燃燒,有的存放幾千年也不會起變化;有的遇水就爆炸,有的放在水中煮三天三夜也紋絲不動……這63種元素每一種又能和其他物質反應生成幾十種、幾百種甚至上千種化合物。
盡管人們對每一種元素都已有了相當詳盡的了解,能測出每一種元素的原子量、比重、沸點、熔點,知道它們和氧如何反應,和氫如何反應,和酸,堿生成什麼,甚至能測出反應時能生成多少熱……大學教授們對這些元素和它們的化合物的性質能講上幾個星期、幾個月。可是這些枝枝節節講得越多,人們就越是不得要領,仿佛被引進了一個沒有頭緒的化學迷宮之中。難道世界上化學物質就是這樣偶然地、雜亂無章地湊到一起的嗎?各種元素之間有沒有什麼內在的聯係?有沒有一個統一的規律支配它們呢?
許多化學家們早就不滿意這種混亂無序的狀態了,他們開始思索和尋求這一連串問題的答案。
給元素分類
很早就有人根據元素外觀,將元素分成了金屬和非金屬兩大類。不過,這種分類方法實在太籠統了,對搞清元素之間的關係沒有什麼幫助。
1828年,德國科學家德貝萊納發現,化學元素中,有好幾組元素,每三種元素之間性質相似,而且中間元素的原子量大約是兩端元素原子量的平均值。比如鉀、鈉、鋰,氯、溴、碘,鈣、鍶、鋇等。他一共發現5組這樣的元素,起名為三元素組。
可是當時已經發現的元素有54種,其他元素之間又有什麼關係呢?而且整個元素之間有無規律可循呢?三元素組都回答不了。不過,這是人類首次根據元素的性質和原子量對於元素進行分類的嚐試。
後來,又有好多化學家加入到給元素分類的隊伍中來了,到了19世紀中葉,提出的元素分類方法已不下50種。
美國人庫克把元素分成6係,英國人歐德林把元素分成13類,德國人邁爾發表了6元素表……但這些分類都隻得到了局部的結論。
第一個把元素作為整體考慮的是法國人尚古多。1862年,他繪製了螺旋圖:把所有元素都按照原子量的大小標記在繞著圓柱體上升的螺旋線上,結果性質相似的元素落在了同一條母線上,也就是說,他實際上已發現了元素變化具有某種周期性。
1865年,英國青年科學家紐蘭茲又提出了八音律。他發現按照原子量遞增的順序給元素排隊,從任意一種元素算起,第八種元素的性質幾乎重複著第一種元素的性質,就好像音樂中的八度音一樣,他把這稱作八音律。他按照八音律關係排成的元素表,前兩個直行幾乎相應於現代元素周期表中的第二、三周期。
這些早期的分類工作並沒有得到人們的理解和重視,甚至還遭到非難和嘲笑。
尚古多先後把他的“螺旋圖”和三篇論文寄到巴黎科學院,卻石沉大海,根本沒有人理睬他。一直到20多年後,門捷列夫的元素周期律已經發現,他的螺旋圖才被重新找出來正式出版,就這樣,非常可惜,他的發現未能夠在曆史上起到應有的作用。
紐蘭茲在英國化學會上宣讀他的八音律時,遭到了許多人的嘲笑。一位教授譏諷地說:“紐蘭茲先生,您是否把元素按照它們的第一個字母排列,或許那樣更符合八音律吧?”他的話引起人們一陣訕笑。在諷刺打擊下,紐蘭茲退卻了,他放棄了對這一理論的探索工作,專心致誌搞他的製糖工藝去了。