化學撲克牌與元素周期表

□ 李金煒

門捷列夫出生在俄國的西伯利亞地區，是家里14 個孩子中最小的一個。他的母親獨具慧眼地發現他極其聰明，于是，帶著他不遠千里到圣彼得堡求學。偉大的母愛使一位偉大的科學家沒有被埋沒。

在門捷列夫之前，有很多科學家已經發現一些元素之間存在著某種神秘的關聯。

比如德國化學家德貝萊納發現，鈣、鍶、鋇這三種元素的原子量幾乎能排成一個等差數列，而且它們的化學性質非常相似。

另一位德國科學家佩滕科弗進一步發現，一些性質相似的元素的原子量之差大約是8的倍數。

到19 世紀60 年代，很多化學家確信，元素之間一定存在著某種聯系。門捷列夫也全力投入到元素規律的研究中來。

門捷列夫從小就喜歡玩紙牌。他把元素的名稱、性質和原子量等制作成一套63 張的撲克牌卡片，經常像個占卜師一樣擺弄他的牌陣。

在俄國化學會的一次研討會上，門捷列夫用他的化學撲克牌展示了他的元素周期表，結果卻招來了包括他老師在內的一致抨擊。的確，化學的研究成果應該誕生在實驗室里，怎么可能誕生在一堆撲克牌中呢？

門捷列夫堅信自己的研究方向是正確的。1869 年3 月，門捷列夫正式撰寫論文，提出了元素周期律。有趣的是，門捷列夫在發表論文的前一天突然身體不適，于是就委托他的朋友代為宣讀。不幸的是，他的朋友當場被批得體無完膚。

門捷列夫的第一張元素周期表之所以被集體炮轟，是因為他對自己的研究成果過于自信。

首先，他不顧當時已經公認的原子量，堅持改變了一些元素的排列位置；其次，為了把元素放到他認為正確的位置，他還修訂了其他一些元素的原子量；最后，他在表中留下了四個空格！門捷列夫認為，這是四種應該存在但還沒被發現的元素。這種大膽甚至瘋狂的想法在當時引起了廣泛的批評。人們甚至懷疑，這位門捷列夫先生到底是化學家還是占卜師呢？

過了兩年，門捷列夫進一步修訂并推出了他的第二張元素周期表。這已經接近我們目前使用的元素周期表的樣子了。

幾年后的一天，法國化學家布瓦博德朗發現了一種新元素，命名為“鎵”。這種新元素的性質和大部分數據與門捷列夫制作的元素周期表中的空格之一——“類鋁”十分契合，只是密度和門捷列夫預測的相去甚遠。擁有強大自信的門捷列夫寫信給布瓦博德朗，大意是：我建議您重新測一下密度。本著嚴謹的科學精神，布瓦博德朗重新提純了鎵并測量了密度。這次，他得到的數據與門捷列夫預測的完全吻合。

整個化學界震驚了！門捷列夫不是什么占卜師，他的科學預言成真了！

后來，表中的第二個空格也被準確地填補上了。瑞典化學家尼爾森按照門捷列夫制作的元素周期表的規律，發現了元素“鈧”。它與門捷列夫預言的“類硼”性質完全一致。

又過了幾年，德國化學家溫克勒發現了“鍺”，填上了門捷列夫預言的第三個空格。

第四個空格在門捷列夫有生之年沒有被填上。1937 年，門捷列夫已經去世30 年之后，第四個空格——“類錳”終于通過人工合成的方式制成了，這就是元素“锝”。它是第一種人工合成的元素。始終填不上第四個空格的原因，居然是這種元素在地球上根本就沒有。