从前,德谟克里特指示给学者们一个目标,一个看不见的、谜一般的目标——原子。
提出“原子论”的德谟克里特
成千上万的学者向这个目标前进。他们在曲折的道路上走着,有时候迷了路,有时候又找到了路。
迷路是并不奇怪的。地图是有了,星图是有了,而原子世界图却还没有。
化学家在研究各种各样的物质的时候,发现了越来越多的新元素的原子。他们给新元素起名字,研究它们的性质。
每一种元素都有它自己的特征,有它自己的特殊的性质,但是元素太多了,实在不容易把它们一个一个地记住。
学化学的大学生真伤透了脑筋,他们常常把混乱的一群原子里的这一种原子当作那一种原子,而且把它们各种各样的性质记错了。
必须从这样的混乱中找出一种秩序来。
因为要是科学家看见眼前是一团乱麻,这只不过表明,他对许多事情还不明白。这一团乱麻不是在大自然里边,而是在他的头脑里边。
1868年,彼得堡工学院教授门捷列夫开始编著《化学原理》。他知道,“科学的大厦不仅需要材料,也需要设计图”。
材料已经预备好不少了,设计图却还没有。
但是这种设计图怎么画呢?
地理学家画地图的时候,有经线和纬线组成的网格来帮助他。他确定每一个城市的经度和纬度,靠着经纬度的帮助把这个城市画到地图上去。
但是怎么在原子世界图上安排原子的位置呢?
门捷列夫决定,为了这个,应当把那些元素按照它们的主要性质排列起来。
把元素的哪些性质当作主要的呢?是颜色?是硬度?是沸点?是熔点?
都不是,门捷列夫选择了另外一种性质——原子的重量。
他按照重量来排列原子。第一个是最轻的原子——氢。在它的后面排列了其余的原子。
于是,表面的混乱立刻变得有秩序了,不再是一团乱麻了。
门捷列夫“元素周期表”(www.xing528.com)
这位天才人物的洞察力就表现在这里!
在表里,元素沿着横的和竖的方向排列起来——横的是周期,竖的是族。
在每一族里排列着相似的元素,就像地图上那样,在热带是一群动植物,在温带是另一群动植物,在寒带又是一群别的动植物。
你不会到北极圈里去寻找狮子或老虎。你也不会在赤道上找到海豹和海象。地理景观是跟地图上的位置有关系的。
在原子世界图上,元素的性质也跟位置大有关系。
第七族是卤族元素的王国:氟、氯、溴和碘在那里安身。
在原子世界图上,也有空白点——空格。
例如在第三族里,靠近铝,便有这样一个空格。
门捷列夫认为,在这个空格里应该有一种还不知道的、没有被发现的、跟铝很相像的元素。
门捷列夫给这个还没有被发现的元素起了个名字叫“亚铝”,计算出它的原子量和比重,确定了它的其他的性质。
5年之后,在离门捷列夫工作过的那个实验室几千公里远的地方,“亚铝”被人发现了。
这种新元素是在比利牛斯山脉开采的闪锌矿里找到的。
图上的空格陆续地被填满了。
化学家研究矿物的时候,陆续地找到了门捷列夫预言过的那些元素。
原子世界图制成了。这是科学史上的一件大事。德谟克里特指出了旅行的目的地——原子。门捷列夫绘制了原子世界的图。
现在应该按照图向目的地前进了。
这时候,却出现了一个疑问:难道原子是深入物质内部去的道路上的最后一站吗?能不能有一天再钻进原子里面去,看看它是怎样构成的,是由什么构成的?
门捷列夫说:“推测是容易的,但是现在还不可能指示给人们看,单质的原子是由若干更小的微粒组成的复合物。”
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。