【字裡行間】歷史上的今天·發現新元素

元素周期表圓滿了

北京時間2016年12月1日，國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)在美國北卡研究三角園(Research Trangle Park)正式宣布，在去年年底確認新發現的四個元素分別被命名為：113號——Nihonium (Nh)、115號——Moscovium (Mc)、117號——Tennessine (Ts)和118號—— Oganesson (Og)。自此，元素周期表的第七行終於被填滿了。

國際純粹與應用化學聯合會

元素周期表

什麼是元素周期表？為什麼化學家們要努力地填滿它呢？接下來，我們就一起來了解一下元素周期表的前世今生吧。

元素周期表的故事要從兩百年前說起。當時的化學界正處在探索的階段，自然界到底有多少種元素？這些元素之間到底有什麼不同？他們之間存在著什麼樣的聯繫？這些問題讓全世界的化學家們在長達幾十年的時間中前赴後繼地艱難求索，有一位叫做門捷列夫的俄羅斯化學家也是其中的一員。

1.門捷列夫

化學家門捷列夫

時任俄羅斯彼得堡大學化學教授的門捷列夫不分晝夜地研究著元素的化學特性和原子特性，他試圖在複雜繁多的元素中找到它們的共性，但是他的研究卻一次又一次的失敗了。

門捷列夫沒有氣餒，他選擇走出實驗室，去更多的國家學習最新的化學知識，去研究更多的學科領域，並進行實地的調查和研究，這些經歷開拓了他的眼界，也豐富了他的知識，為他發現並提出元素周期表奠定了基礎。

在門捷列夫返回實驗室之後，他先準備了許多像撲克牌一樣的卡片，並將當時化學界已經發現的63種元素的各項特點寫在卡片上。他用不同的方法對這些卡片進行元素分類實驗，最終發現所有已知的元素都可以按照原子量的遞增順序被排列起來，並且相似的元素會根據一定的間隔出現，門捷列夫將這個規律稱為元素周期律。於是他根據元素周期律製作出了元素周期表，在這張表中，所有的元素都被有規律地放置，看似互不相關的元素也被統一起來，形成了一個完整的自然體系。直到今天的科學研究中，元素周期表依然發揮著巨大的作用。

2.元素周期表

下圖是一張舊版的元素周期表，請仔細觀察一下，看一看這張表有什麼問題？

元素周期表-舊

相信火眼金睛的你一定可以看出來，這張表的第七行的元素只到了第112號元素，而且第七行的後面還有空格，被寫上了省略號。

再來看一張現在最新的元素周期表，看一看有什麼變化？

元素周期表-最新

我們可以發現這張表的第七行被填滿了。還記得文章開頭說的事情嗎？2016年12月1日，人們發現了4種新元素，分別是113號、115號、117號和118號。他們被完美地填入了元素周期表的第七行。

這張200年前由門捷列夫總結出來的元素周期表，為什麼我們今天依舊可以往裡面填入新的元素呢？這就要來講一講元素周期表的另一個重要特點——預測性。

門捷列夫在製作元素周期表的時候發現，根據元素周期律以及科學的計算，在一些已知的元素之間，還存在著空位。門捷列夫大膽地預測，這些空著的位置一定代表著一些尚待發現的新元素，於是門捷列夫就將這些位置空了出來，留給後人去驗證。實際上，在許多年後，隨著科學技術的發展，化學家們真的填上了這些空位，例如鎵jiā。鎵的發現充分地證明了元素周期律是一條自然界的客觀規律，驗證了元素周期表的預測性，從此以後人們可以根據元素周期表有目的地去尋找和發現更多的新元素，而這些新元素可能會成為改變世界科技的重要力量。

這就是為什麼2016年發現的4個新元素是一件令世界振奮的事情了，門捷列夫的元素周期表又一次證明了元素周期律的客觀性，而人類則又向無限可能的未來前進了一大步。

本期《歷史上的今天》就講到這裡啦，期待與你的下一次見面。

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