就被氧化,因此都是只能以化合物形式存在于自然界中；有的金屬例銅、銀、金都能長久保持在空氣中而不被腐蝕,正因?yàn)槿绱怂鼈儽环Q為貴金屬.
于是,門捷列夫開始試著排列這些元素.他把每個(gè)元素都建立了一張長方形紙板卡片.在每一塊長方形紙板上寫上了元素符號、原子量、元素性質(zhì)及其化合物.然后把它們釘在實(shí)驗(yàn)室的墻上排了又排.經(jīng)過了一系列的排隊(duì)以后,他發(fā)現(xiàn)了元素化學(xué)性質(zhì)的規(guī)律性.
因此,當(dāng)有人將門捷列夫?qū)υ刂芷诼傻陌l(fā)現(xiàn)看得很簡單,輕松地說他是用玩撲克牌的方法得到這一偉大發(fā)現(xiàn)的,門捷列夫卻認(rèn)真地回答說,從他立志從事這項(xiàng)探索工作起,一直花了大約20年的功夫,才終于在1869年發(fā)表了元素周期律.他把化學(xué)元素從雜亂無章的迷宮中分門別類地理出了一個(gè)頭緒.此外,因?yàn)樗哂泻艽蟮挠職夂托判?不怕名家指責(zé),不怕嘲諷,勇于實(shí)踐,敢于宣傳自己的觀點(diǎn),終于得到了廣泛的承認(rèn).為了紀(jì)念他的成就,人們將美國化學(xué)家希伯格在1955年發(fā)現(xiàn)的第101號新元素命名為Mendelevium,即“鍆”.
元素周期律
元素周期律揭示了一個(gè)非常重要而有趣的規(guī)律：元素的性質(zhì),隨著原子量的增加呈周期性的變化,但又不是簡單的重復(fù).門捷列夫根據(jù)這個(gè)道理,不但糾正了一些有錯(cuò)誤的原子量,還先后預(yù)言了15種以上的未知元素的存在.結(jié)果,有三個(gè)元素在門捷列夫還在世的時(shí)候就被發(fā)現(xiàn)了.1875年,法國化學(xué)家布瓦博德蘭,發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)待填補(bǔ)的元素,命名為鎵.這個(gè)元素的一切性質(zhì)都和門捷列夫預(yù)言的一樣,只是比重不一致.門捷列夫?yàn)榇藢懥艘环庑沤o巴黎科學(xué)院,指出鎵的比重應(yīng)該是5.9左右,而不是4.7.當(dāng)時(shí)鎵還在布瓦博德蘭手里,門捷列夫還沒有見到過.這件事使布瓦博德蘭大為驚訝,于是他設(shè)法提純,重新測量鎵的比重,結(jié)果證實(shí)了門捷列夫的預(yù)言,比重確實(shí)是5.94.這一結(jié)果大大提高了人們對元素周期律的認(rèn)識,它也說明很多科學(xué)理論被稱為真理,不是在科學(xué)家創(chuàng)立這些理論的時(shí)候,而是在這一理論不斷被實(shí)踐所證實(shí)的時(shí)候.當(dāng)年門捷列夫通過元素周期表預(yù)言新元素時(shí),有的科學(xué)家說他狂妄地臆造一些不存在的元素.而通過實(shí)踐,門捷列夫的理論受到了越來越普遍的重視.
后來,人們根據(jù)周期律理論,把已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的100多種元素排列、分類,列出了今天的化學(xué)元素周期表,張貼于實(shí)驗(yàn)室墻壁上,編排于辭書后面.它更是我們每一位學(xué)生在學(xué)化學(xué)的時(shí)候,都必須學(xué)習(xí)和掌握的一課.
現(xiàn)在,我們知道,在人類生活的浩瀚的宇宙里,一切物質(zhì)都是由這100多種元素組成的,包括我們?nèi)吮旧碓趦?nèi).
可是,化學(xué)元素是什么呢?化學(xué)元素是同類原子的總稱.所以,人們常說,原子是構(gòu)成物質(zhì)世界的“基本磚石”,這從一定意義上來說,還是可以的.然而,化學(xué)元素周期律說明,化學(xué)元素并不是孤立地存在和互相毫無關(guān)聯(lián)的.這些事實(shí)意味著,元素原子還肯定會有自己的內(nèi)在規(guī)律.這里已經(jīng)蘊(yùn)育著物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的變革.
終于,到了19世紀(jì)末,實(shí)踐有了新的發(fā)展,放射性元素和電子被發(fā)現(xiàn)了,這本來是揭開原子內(nèi)幕的極好機(jī)會.可是門捷列夫在實(shí)踐面前卻產(chǎn)生了困惑.一方面他害怕這些發(fā)現(xiàn)“會使事情復(fù)雜化”,動搖“整個(gè)世界觀的基礎(chǔ)”；另一方面又感到這“將是十分有趣的事……周期性規(guī)律的原因也許會被揭示”.但門捷列夫本人就在將要揭開周期律本質(zhì)的前夜,1907年帶著這種矛盾的思想逝世了.
門捷列夫并沒有看到,正是由于19世紀(jì)末、20世紀(jì)初的一系列偉大發(fā)現(xiàn)和實(shí)踐,揭示了元素周期律的本質(zhì),揚(yáng)棄了門捷列夫那個(gè)時(shí)代關(guān)于原子不可分的舊觀念.在揚(yáng)棄其不準(zhǔn)確的部分的同時(shí),充分肯定了它的合理內(nèi)涵和歷史地位.在此基礎(chǔ)上誕生的元素周期律的新理論,比當(dāng)年門捷列夫的理論更具有真理性.
沈括
在化學(xué)方面,沈括也取得了一定的成就.他在出任延州時(shí)候曾經(jīng)考察研究漉延境內(nèi)的石油礦藏和用途.他利用石油不容易完全燃燒而生成炭黑的特點(diǎn),首先創(chuàng)造了用石油炭黑代替松木炭黑制造煙墨的工藝.他已經(jīng)注意到石油資源豐富,“生于地中無窮”,還預(yù)料到“此物后必大行于世”,這一遠(yuǎn)見已為今天所驗(yàn)證.另外,“石油”這個(gè)名稱也是沈括首先使用的,比以前的石漆、石脂水、猛火油、火油、石腦油、石燭等名稱都貼切得多.在《夢溪筆談》中有關(guān)“太陰玄精”（石膏晶體”的記載里,沈括形狀、潮解、解理和加熱失水等性能的不同區(qū)分出幾種晶體,指出它們雖然同名,卻并不是一種東西.他還講到了金屬轉(zhuǎn)化的實(shí)例,如用硫酸銅溶液把鐵變成銅的物理現(xiàn)象.他記述的這些鑒定物質(zhì)的手段,說明當(dāng)時(shí)人們對物質(zhì)的研究已經(jīng)突破單純表面現(xiàn)象的觀察,而開始向物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)探索進(jìn)軍了.