化学扑克牌与元素周期表

□ 李金炜

门捷列夫出生在俄国的西伯利亚地区，是家里14 个孩子中最小的一个。他的母亲独具慧眼地发现他极其聪明，于是，带着他不远千里到圣彼得堡求学。伟大的母爱使一位伟大的科学家没有被埋没。

在门捷列夫之前，有很多科学家已经发现一些元素之间存在着某种神秘的关联。

比如德国化学家德贝莱纳发现，钙、锶、钡这三种元素的原子量几乎能排成一个等差数列，而且它们的化学性质非常相似。

另一位德国科学家佩滕科弗进一步发现，一些性质相似的元素的原子量之差大约是8的倍数。

到19 世纪60 年代，很多化学家确信，元素之间一定存在着某种联系。门捷列夫也全力投入到元素规律的研究中来。

门捷列夫从小就喜欢玩纸牌。他把元素的名称、性质和原子量等制作成一套63 张的扑克牌卡片，经常像个占卜师一样摆弄他的牌阵。

在俄国化学会的一次研讨会上，门捷列夫用他的化学扑克牌展示了他的元素周期表，结果却招来了包括他老师在内的一致抨击。的确，化学的研究成果应该诞生在实验室里，怎么可能诞生在一堆扑克牌中呢？

门捷列夫坚信自己的研究方向是正确的。1869 年3 月，门捷列夫正式撰写论文，提出了元素周期律。有趣的是，门捷列夫在发表论文的前一天突然身体不适，于是就委托他的朋友代为宣读。不幸的是，他的朋友当场被批得体无完肤。

门捷列夫的第一张元素周期表之所以被集体炮轰，是因为他对自己的研究成果过于自信。

首先，他不顾当时已经公认的原子量，坚持改变了一些元素的排列位置；其次，为了把元素放到他认为正确的位置，他还修订了其他一些元素的原子量；最后，他在表中留下了四个空格！门捷列夫认为，这是四种应该存在但还没被发现的元素。这种大胆甚至疯狂的想法在当时引起了广泛的批评。人们甚至怀疑，这位门捷列夫先生到底是化学家还是占卜师呢？

过了两年，门捷列夫进一步修订并推出了他的第二张元素周期表。这已经接近我们目前使用的元素周期表的样子了。

几年后的一天，法国化学家布瓦博德朗发现了一种新元素，命名为“镓”。这种新元素的性质和大部分数据与门捷列夫制作的元素周期表中的空格之一——“类铝”十分契合，只是密度和门捷列夫预测的相去甚远。拥有强大自信的门捷列夫写信给布瓦博德朗，大意是：我建议您重新测一下密度。本着严谨的科学精神，布瓦博德朗重新提纯了镓并测量了密度。这次，他得到的数据与门捷列夫预测的完全吻合。

整个化学界震惊了！门捷列夫不是什么占卜师，他的科学预言成真了！

后来，表中的第二个空格也被准确地填补上了。瑞典化学家尼尔森按照门捷列夫制作的元素周期表的规律，发现了元素“钪”。它与门捷列夫预言的“类硼”性质完全一致。

又过了几年，德国化学家温克勒发现了“锗”，填上了门捷列夫预言的第三个空格。

第四个空格在门捷列夫有生之年没有被填上。1937 年，门捷列夫已经去世30 年之后，第四个空格——“类锰”终于通过人工合成的方式制成了，这就是元素“锝”。它是第一种人工合成的元素。始终填不上第四个空格的原因，居然是这种元素在地球上根本就没有。