解開元素天書之謎(1 / 2)

解開元素天書之謎

我們現在都知道,在化學元素周期表中,除了第七周期的後麵以外,其它的位置上,都已經各就其位,被已知的化學元素排滿了。它們的順序是嚴格的,不能任意的調換位置,更不可能在它們之間,插入一種新的元素。要有新元素出現,它也隻能理所當然的,接著第七周期的元素往後排。而且是隻依其本身的特征,不依其發現的早晚,該排在什麼位置,就固定的排在什麼位置上。

人類掌握了自然界的奧秘,沒有比元素周期表所反映的事實,更精采,更天衣無縫的了。

下麵我們就來簡要的介紹有關元素周期律的創立及元素周期表的產生和發展的故事。

遠古時期的人,不知什麼是元素,對單質和化合物也不會加以區分。但他們從哲學的觀點,有類似元素的所謂“原質”的概念,認為水、土、氣、火、金、木等,按不同的比例組合,就能構成宇宙萬物。到了十六世紀,煉金術士和醫藥學家們,又增加了硫磺、水銀、鹽、油等物。直到十七世紀中葉,由於科學實驗的興起,積累了一些物質變化的具體事實,才初步認識到,有解決關於元素概念的必要。

1661年英國學者波義耳提出了元素的概念,他說“……那些原始的和簡單的,或是完全未混合的物質。這些物質不是由其它物質所構成,也不是相互形成的,而是直接構成稱為完全混合的物體的組成部分,而它們進入物體後,最終也會分解。”這個概念被他敘述得如此費勁,現在的科學概念,幾乎找不到這樣長的文字描寫。這在當時還沒有原子、分子、單質、化合物等的概念,波義耳也就隻能如此了。

恩格斯認為,化學成為一門科學,就是從波義耳建立元素概念開始的。由於這樣一個實際是指單質的元素概念中,接受了前人“原質”概念裏正確的成份,也唯物的打下了化學發展的基石,它的曆史意義是顯而易見的。

就在波義耳建立了元素概念後的一百多年中,人們發現了一些新元素,特別是燃素說興起和死亡,元素概念才逐漸廣泛的被人們所接受,從而出現了由拉瓦錫編製的第一張元素分類表。

1789年拉瓦錫在他發表的著作中,對波義耳所下元素的定義表示讚同以外,還補充說元素是“化學分析所達到的終點”。這樣說就比波義耳的長篇大論更加確切了。同時他列出了一張元素分類表,包括有氣體、非金屬、金屬和土質四類共33種。但其中光、熱、石灰等也被他當成元素。可見他隻是從物質外觀去分類,並沒有而且他當時也不可能,把各種元素按本質上的區別來加以分類。

由表及裏揭示元素的本質,是從測定了元素的原子量之後,逐漸有了頭緒的。

十九世紀初,英國學者道爾頓提出了原子論,並認為原子應有一定的重量。他知道原子很小,無法測出絕對質量,就采用對比方法,人為的定出一個原子為基準,其它原子的質量就能以最簡比的方法得到一個相對數。

最早道爾頓把氧的原子量定為5.5,後又修改為7。接著,瑞典化學家貝齊裏烏斯,分析他人的實驗成果,自己再進行精密測定,通過思考,在1826年發表的原子量表中,氫的原子量為1,氧的原子量為16.02,還有碳、硫等其它共40多種元素的原子量。那些數據跟現代原子量表上所列的基本上是接近的。