科学网—化学元素周期表新风格（补充千奇百怪的元素周期表） / 开普饭

化学元素周期表新风格

诸平辑

对于化学元素周期表大家并不陌生，而且普遍认为现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev，1834-1907)首创的，但是也有不同的观点，认为德国洛萨·迈耶(Lothar Meyer) 和门捷列夫分别独立提出化学元素周期表的雏形。迈耶的元素周期表的雏形比门捷列夫的周期表更早一些，但是发表却晚一年。迈耶的1864年的教科书包括一种缩写版的划分元素的元素周期表，此表包括了当时大约一半的已知元素，以原子量的变化顺序和原子价随原子量变化的周期性为基础排列而成。1868年, 迈耶构造一个扩展的化学元素周期表,他交给一位同事让其对此进行评估。不幸的是,门捷列夫的化学元素周期表的出版时间(1869)比迈耶的化学元素周期表出版时间(1870)早一年，使迈耶成为被人们遗忘的化学元素周期表之父（详见A Brief History Of The Development Of Periodic Table）。

门捷列夫生于1834年2月7日俄国西伯利亚的托波尔斯克市。这个时代，正是欧洲资本主义迅速发展时期。生产的飞速发展，不断地对科学技术提出新的要求。化学也同其它科学一样，取得了惊人的进展。门捷列夫正是在这样一个时代，诞生到人间。门捷列夫从小就热爱劳动，热爱学习。他认为只有劳动，才能使人们得到快乐、美满的生活。只有学习，才能使人变得聪明。门捷列夫在学校读书的时候，一位很有名的化学教师，经常给他们讲课。热情地向他们介绍当时由英国科学家道尔顿始创的新原子论。由于道尔顿新原子学说的问世，促进了化学的发展速度，一个一个的新元素被发现了。化学这一门科学正激动着人们的心。这位教师的讲授，使门捷列夫的思想更加开阔了，决心为化学这门科学献出一生。门捷列夫将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列，把具有相似化学性质的元素放在同一行，就是元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素(镓、钪、锗)的特性。1913年英国物理学家亨利·莫塞莱（Henry Gwyn Jeffreys Moseley）利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序越大，X射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序)排列，经过多年修订后才成为当代的周期表。莫塞莱的主要成就是原子序数的发现。他1887年11月23日生于多塞特郡韦默思，1915年8月10日卒于土耳其的格利博卢。1906年莫塞莱进入牛津大学的三一学院（Trinity College (Oxford)），毕业后与欧内斯特·卢瑟福共同工作于曼彻斯特大学。第一年他主要致力于教学工作，几年后完成教学任务的莫塞莱全力投身于科研。莫塞莱的工作虽然并没有对门捷列夫的周期表作重大的改动，但却使各种元素在周期表中应处的位置完全固定下来。化学元素周期表发展到今天，不但当年尚未发现的一些元素空位已经补齐，而且已逐渐扩充到第7周期，寻找新元素，开辟第8周期元素人工合成的工作一致是高能物理学家在不断探索的重要课题之一。

2013年6月24日，大卫·克罗尔（David Kroll）在C&EN网站的博客上，张贴了一种以化学元素发现国为基础的元素周期表（见图1），其中英国化学元素发现最多，有23种；瑞典和德国并列第二，分别发现19种；美国和法国为并列第三，分别发现17种元素，其他国家发现元素数量均在6种或者以下（详见表1）。

表1 化学元素发现13国统计结果

发现国	元素数/种	发现国	元素数/种
UK英国	23	Denmark丹麦	2
Sweden瑞典	19	Spain西班牙	2
Germany德国	19	Switzerland瑞士	2
USA美国	17	Finland芬兰	1
France法国	17	Italy意大利	1
Russia俄罗斯	6	Romania罗马尼亚	1
Austria奥地利	2

这种化学元素周期表是格拉斯哥（Glaswegian）化学博士生杰米·加拉格尔（Jaime B Gallagher）创建的。这种化学元素发现国周期表，对于进行化学史教育，特别是化学元素的发现史教育具有重要参考价值。但是需要说明，每一种元素的发现和其在周期表中位置背后的故事，并非一张表就可以一览无余，况且有些元素的发现依然存在争议。

图1 化学元素发现国周期表

例如, 锂是由瑞典化学家约翰·亚维森（Johan Arfwedson）从透锂长石矿石中发现的,而巴西的科学家Jose Bonifacio de Andrade de Silva在访问瑞典的乡村时也发现该元素。瑞典人Jans Jacob Berzelius将其命名为lithos，其意是石头，类似于英文的stone。但是直到英国的汉弗莱·戴维爵士（Sir Humphrey Davy）和瑞典的威廉·布兰德（William Brande）的独立研究得到该元素之前一直没有分离出该元素。所以当加拉格尔博士在他的化学元素发现国周期表中的第3号锂位置使用瑞典国旗徽标时,有可能有人认为英国国旗徽标在此也应该占有一席之地。更多信息请浏览：

http://blogs.smithsonianmag.com/smartnews/2013/06/the-periodic-table-of-elemental-discoveries

http://cenblog.org/terra-sigillata/2013/06/24/country-of-discovery-periodic-table-of-the-elements/

千奇百怪的元素周期表请浏览相关网页：
http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=22926&do=blog&id=563517

The Periodic Table of Beer Styles