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来源:大鱼号登录入口    发布时间:2024-08-11 01:35:56

走近《门捷列夫很忙》,看一看元素是如何被人类发现,又如何改变了人类的命运的。 这一时期,古希腊思想家恩培多

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  走近《门捷列夫很忙》,看一看元素是如何被人类发现,又如何改变了人类的命运的。

  这一时期,古希腊思想家恩培多克勒提出了元素这一概念。他认为世界是由4种元素组成的,分别是水、土、气、火。

  “四元素”说流传了一千多年,直到1961年,英国科学家罗伯特·波义耳在发表的著作“怀疑的化学家”中对四元素说提出了质疑。

  他认为“元素应该是一种没有一点掺杂物的物体。不能由其他物体造成,也不能彼此相互造成。”

  之后,法国化学家洛朗·拉瓦锡制造出了一种气体,他发现这种气体可以与很多非金属合成酸,因此,把它命名为“氧”,意为酸的生成者。

  随后,一种又一种的新元素不断被发现,到门捷列夫正式出场前,已经有63种元素被发现。

  慢慢地,大家意识到这些元素之间,可能会出现某种关联,于是开始了探索各种元素之间规律的道路。

  在很多研讨会上,化学家们都会探讨与之有关的话题。而这些讨论的人中,就有门捷列夫。

  他把元素的名称、性质和原子量等等制作成了63张扑克卡牌,带到研讨会上用来展示自己所认为的元素周期律,结果受到了包括他老师在内的许多人的抨击:

  不幸的是,在他公布元素周期律的前一天,因为身体突然不适,只能拜托自己的朋友帮忙展示。

  幸运的是,因为这张元素周期表过于离谱,所以朋友被骂了一个体无完肤,而门捷列夫则逃过一劫。

  在这张离谱的元素周期表上,门捷列夫不顾已经公认的原子量而坚持改变了一些元素的排列位置, 为了使元素能够放在他认为正确的位置,他还修订了其他一些元素的原子量,最后在表中留下了4个空格:他认为这4种元素应该存在,只是暂时还没有被发现罢了。

  “占卜师”门捷列夫两年后又公布了新一版的元素周期表,结果不出意外的又迎来了一波嘲笑。

  它的大部分数据和性质与门捷列夫周期表中的“类铝”完美融合,只是密度与预测的相去甚远。

  钪元素和锗元素在接下来的20年内被接连发现,至此,元素周期表上只有一个空位尚未被填上。

  1937年,在门捷列夫去世30年后,这一被称为“类锰”的元素“锝”通过人工合成的方法制作而成了。

  遗憾的是,因为著名化学家阿伦尼乌斯的反对,门捷列夫错失了1906年的诺贝尔化学奖,并于次年死于心肌梗塞。

  在他去世后,人们发现了质子和中子的存在,并用质子数对元素进行重新排列,形成了我们如今所见的元素周期表。

  虽然“四元素说”被推翻了,但在元素届,却有着名副其实的“四大天王”:氢、氧、碳、氮。

  碳在我们生活中的应用多种多样:焦炭可以炼钢、木炭可以烧烤、活性炭可拿来“清洁”,碳形成的石墨可以做笔芯、能导电;碳水化合物为人类提供生存所需要的能量。

  但碳在地壳中的丰度只排在第十五位,因此,节能对我们每一个人来说都至关重要。

  它真的太轻了,地球的吸引力根本抓不住它。所以,大气中的氢,或者已经逃离了地球,或者在逃离地球的路上 。

  氢具备很大的能量,人类用它作为燃料推动火箭登天,利用它爆炸的能量发氢弹。

  太阳每秒钟燃烧需要消耗6亿吨氢,这些氢被转化为5.96亿吨氦及0.04亿吨能量。

  而在这0.04亿吨能量中,又有约400亿分之一的能量,降临到地球,照亮了我们的世界。

  或许正是因为如此,所以当时的动物体型都要比现在大上许多,有一种名为巨脉的蜻蜓,翅膀展开后,长度超过75CM。

  但氧对人类的贡献不只是水和氧气。作为一种极其活跃的元素,它与众多元素结合形成氧化物,把它们留在了地壳里,让人们得以发现和利用这些元素。

  那么,活跃的氧气,为何能稳定地待在空气中,不会与其他元素进行快速反应呢?

  德国化学家哈伯发现德国对火药的原料硝石极度依赖进口,于是经过多次努力,在1904年他发明了人工合成氨的技术。

  这一发明,让当时的德国获得了战争需要的火药,但也让人们发现,氨可拿来制作氮肥,帮助农作物更好的生长,为人类提供更多的粮食。

  300年前,德国炼金术师布兰德使磷燃烧,它金灿灿的颜色让布兰德认为自身发现了点石成金的秘技。然而,没过多久,磷燃烧完全,亮光消失,布兰德的梦想也随之破灭。

  但他很快就另辟蹊径,对人体的尿液打起了主意:水是生命之源,那么人体或许就是点石成金的秘密装置。

  不幸的是,在受到了很多能想象的“熏陶”之后,他没找到金子,但发现了磷。

  氯气的首位发现者舍勒在1771年制造出了氢氟酸。据说他有一个不好的习惯,就是要亲口尝一下自己制造出来的物质的味道。

  之后,电化学的鼻祖汉弗莱·戴维与法国科学家盖·吕萨克和泰纳都尝试使用电解法从氢氟酸中电解出氟,最后均已失败告终。弗莱·戴维只活到了51岁,而盖·吕萨克和泰纳双双中毒。

  比利时化学家鲁耶特、法国化学家尼克雷皆死于氟的提取,甚至当时鲁耶特只有23岁。

  在经历四次中毒,多次调整实验方案后,他终于在1886年,提取出了氟单质。

  1906年,门捷列夫先生错过诺贝尔化学奖的这一年,莫瓦桑获得了诺贝尔化学家奖。

  正是因为拥有无数具有好奇、探索和牺牲精神的科学家们前赴后继的投身于科学,才有了我们如今的便利生活。

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