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元素周期律的簡史

發布時間:2018-8-5 15:49:27

元素周期律的簡史

2012/4/28 18:01:28  瀏覽:551  來源:中華試劑網  作者:labgogo


1829年,德國J.W.德貝賴納在研究元素的原子量與化學性質的關係時,發現有幾個相似的元素組:①鋰、鈉、鉀。②鈣、鍶、鋇。③氯、溴、碘。④ 硫、硒、碲。⑤錳、鉻、鐵。同組元素的性質相似,中間元素的化學性質介於前後兩個元素之間,它的原子量也差不多是前後兩個元素的平均值。

1862年,法國尚古多提出元素性質有周期性重複出現的規律,他創造了一種螺旋圖,將62個元素按原子量大小循序標記在繞著圓柱體上升的螺線上,可以清楚地看出某些性質相近的元素都出現在同一條母線上。

1864年,英國W.奧德林發表了一張比較詳細的周期表,表中的元素基本上按原子量遞增的順序排列,體現了元素性質隨原子量遞增會出現周期性的變化。他還在表中留下空位,認識到它們是尚未被發現但性質與同一橫列元素相似的元素。

1865年,英國J.A.R.紐蘭茲把當時已發現的元素按原子量大小順序排列,發現從任意一個元素算起,每到第八個元素,就和第一個元素的性質相 似,他把這個規律稱為八音律。對元素周期律的發展貢獻最大的當推俄國D.I.門捷列夫和德國J.L.邁爾。門捷列夫曾經收集了許多元素性質的數據,並加以 整理,在這一過程中,他緊緊抓住元素的基本特征——原子量,探索原子量與元素性質的關係。他發現,如果把所有當時已知的元素按照原子量遞增的順序排列起 來,經過一定的間隔,元素的性質會呈現明顯的周期性。

1869年,他發表了第一張元素周期表,同年3月,他委托N.A.緬舒特金在俄羅斯化學會上宣讀了論文“元素屬性和原子量的關係”,闡述了周期律的基本要點:
①將元素按照原子量大小順序排列起來,在性質上呈現明顯的周期性。
②原子量的大小決定元素的特性。
③應該預料到許多未知元素的被發現。
④當知道了某元素的同類元素後,有時可以修正該元素的原子量。

在這張周期表中,有4個位置隻標出原子,在應該寫元素符號的地方卻打了一個問號。這是因為門捷列夫在設計周期表時,當他按原子量遞增的順序將元素排 列到鈣(原子量為40)時,在當時已知的元素中,原子量比40大的元素是鈦(原子量為50),這樣,鈣後麵的一個元素似乎是鈦。但是,門捷列夫發現,如果 照這樣的次序排列,鈦就和鋁屬於同一族,實際上鈦的性質並不與鋁相似,而與鋁的後麵一個元素矽相似,因此他斷定鈦應該與矽屬於同一族,在鈣與鈦之間應該存 在著一個元素,雖然這個元素尚未被發現,但應該為它留出空位。根據同樣理由,他認為在鋅與砷、鋇與鉭之間也應留下空位,因此他預言了原子量為45、68、 70的3種未知元素的性質,並命名為類硼、類鋁、類矽。後來,這3種元素先後被發現,1875年布瓦博德朗發現的镓即類鋁,1879年L.F.尼爾鬆發現 的鈧即類硼,1886年C.溫克勒爾發現的鍺即類矽。這3種新發現的元素的性質與門捷列夫的預言很吻合, 證明了周期律的正確性。

1870年邁爾發表了一張元素周期表,指出元素的性質是原子量的函數,他所依據的事實偏重元素的物理性質。他對於族的劃分也比門捷列夫的周期表更加完善,例如將汞與鎘、鉛與錫、硼與鋁列為同族元素。