元素周期表150年了,你看过最有趣的版本长什么样?| 趣味化学

本文摘要:提到元素周期表,险些每一个化学实验室的墙上都市有一张,2019年是元素周期表降生150年,为了庆祝元素周期表的降生150周年,团结国2018年宣布将2019年定为国际化学元素周期表年。大多数情况下,我们会认为元素周期表的缔造归功于俄国化学家迪米特里·门捷列夫(Dimitri Mendeleev)。他在1869年将其时已知的63种元素写在卡片上,并凭据差别元素的物理和化学性质对它们举行排列。

爱游戏官方网站

提到元素周期表,险些每一个化学实验室的墙上都市有一张,2019年是元素周期表降生150年,为了庆祝元素周期表的降生150周年,团结国2018年宣布将2019年定为国际化学元素周期表年。大多数情况下,我们会认为元素周期表的缔造归功于俄国化学家迪米特里·门捷列夫(Dimitri Mendeleev)。他在1869年将其时已知的63种元素写在卡片上,并凭据差别元素的物理和化学性质对它们举行排列。

可是回首历史,门捷列夫其实并不是第一个缔造元素周期表的科学家,在他之前,也有许多人在实验对这些元素举行排列,找出纪律。比力著名的就有化学家约翰·道尔顿(John Dalton),他也试图为元素缔造一张表格和标注一些易于识此外符号,可是由于种种原因,它们在其时都没能流传开来;约翰·纽兰兹(John Newlands)也凭据元素的差别属性对它们举行相应的分类。约翰·道尔顿的元素列表与其他人差别之处在于,门捷列夫意识到某些特定元素可能是缺失的,另有待人们进一步发现,所以他就在这些表格中留出了一些可能性。

因此在道尔顿、纽兰兹和其他人列出已知的元素表的基础上,他缔造性的为未知的元素留出了空间。更令人佩服的是门捷列夫还准确地预测了缺失元素的性质。这是门捷列夫的元素周期表首次揭晓时的样子,它揭晓于1869年。

门捷列夫的元素周期表中含有缺失的元素好比在门捷列夫周期表中,他在Al(铝)旁边留给一未知金属一个空间。门捷列夫预言该未知金属的原子质量为68,密度为6克/cm3,熔点很低。六年后,在法国化学家保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰(Paul mile Lecoq de Boisbaudran)分散出的镓(Ga)元素中获得验证,镓的原子质量为69.7,密度为5.9 g/cm,熔点很低,一旦遇到人的手就会融化成液体、镓的发现完美的填补了门捷列夫留下的空缺。同样对于钪(Sc)、锗(Ge)和锝(Tc),门捷列夫也做了同样的留白与预测。

爱游戏体育

但直到1937年,人们才发现了元素锝。乍一看,门捷列夫的表格与我们熟悉的元素周期表不太一样。主要原因在于:现代的周期表上有一些被门捷列夫忽略的元素,好比惰性气体(如氦、氖、氩)。

另外这张表的排列方式也与现代版有所差别,现在是将元素排成列,然后再按行排列。现代版的元素周期表如果我们把门捷列夫的表格旋转90度,就会惊喜的发现,它与现代版本的周期表有许多相似之处。例如,卤族元素——氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I,门捷列夫表格中的符号J)——相继泛起。如今,它们被排列在元素周期表的第17列中,化学家们更喜欢称其为第17族(第七主族VIIA )。

关于周期表的一些探索从门捷列夫的表格到我们所熟知的现代版元素周期表,似乎只是一个小小的旋转。事实上,在门捷列夫的论文揭晓后,多年来人们其实对化学元素的其他排列和漫衍也举行了大量实验。在将门捷列夫的表格举行永久的90度翻转之前,曾经有人有人实验过斗胆而离奇的扭转了。

Theodor Benfey的螺旋周期表(1964)一个比力引人注目的旋转就是海因里希·鲍姆豪尔(Heinrich Baumhauer)在1870年揭晓的螺旋结构,盖螺旋结构是以氢元素为中心,元素随着原子质量增加呈螺旋式上升。每个从中心到外围的直线的辐射上的元素具有相同的属性,和现代版的元素周期表中同一族的元素一样。另外亨利·巴塞特(Henry Basset)在1892年也提出了很有创意的“哑铃”方案。Heinrich Baumhauer的螺旋可是,到了20世纪初,周期表就就逐步定型成了今天这种水平结构,类似于海因里希·维尔纳(Heinrich Werner)1950年设计的现代版本,把稀有气体第一次排列在表格最右的位置。

维尔纳也借鉴门捷列夫的做法,在表格中留下了空缺,可是他的推测过于斗胆。他认为存在有比氢更轻的元素,认为氢和氦之间还可能存在另一种元素,可是经由实践证明,这两者在事实上都不存在。Heinrich Werner设计的元素周期表这张表格看起来和现代周期表很是相似了,但它仍然需要一些重新的排列。

特别有影响力的是Charles Janet的版本。他接纳物理学家的方法,接纳新发现的量子理论,建设了一个基于电子构型的结构。

由此发生的“门路”表格受到许多物理学家的青睐。只管其时一直元素只有92个,可是Janet还是为直到120号的元素都提供了位置。Charles Janet的“门路”的元素周期体现代的元素周期表实际上是在Janet的版本直接演变而来。

爱游戏官方网站

好比碱金属(以锂为首的第一主族元素)和碱土金属(以铍为首的第二主族元素)被从最右边移到了最左边,这样就形成了一个很是宽的元素周期表。这种结构也存在问题:它不能很好结构或书面出现;厥后主要是出于美学原因,在f-区元素(指原子壳层最外层电子占据f-轨道,也就是镧系和锕系元素)通常也被剪切下来,放到主表的下面。

元素周期表就演变到我们今天所熟悉的样子。其实,人们并未停止实验修改周期表的结构:其中螺旋状和3D版本尤为盛行,另外,Mark Lorch把门捷列夫的表格和亨利·贝克的伦敦地铁舆图这两个标志性的图形融合在一起:元素周期表浴室图片泉源:Jan Radford之前看到过一个在浴室瓷砖上用马克笔写元素周期表的简陋版,而这个就是整齐漂亮的高配版了。

不外因为是20年前装修的浴室,所以第七周期的后面和现在相比缺失比力多。迷你元素周期表图片泉源:Robert LeSuer这是一个3D打印的立体迷你元素周期表,它体现了元素的第一电离能。如果你对3D打印元素周期表感兴趣也可以检察他们的论文→DOI: 10.1021/acs.jchemed.8b00592元素周期表艺术字图片泉源:Daniel Price手绘艺术字气势派头的元素周期表,就是字一眼看已往有点看不懂_(:з」∠)_乐高元素周期表图片泉源:Tom Kuntzleman这个版本细节很是有趣!其实每个格子都是有设计过的,好比氢元素的格子有一个小火箭,表现液氢有作为火箭燃料使用过:看全部的细节先容可以会见网站→https://sites.arbor.edu/legoelements/元素周期表十字绣图片泉源:Meagan Oakley元素周期表茶杯图片泉源:Tianfei Liu中文元素周期表和茶杯很是般配了。元素周期表蛋糕托图片泉源:Sally B Chemistry用纸杯蛋糕拼出元素周期表已经是一个比力通例的操作了,而有了这个蛋糕托架就更省事了……最后另有AR版的元素周期表。

( 泉源:酷炫科学 版权属原作者 谨致谢意 )。


本文关键词:元素,周期,表,150年,了,你,看过,最,有趣,的,爱游戏体育

本文来源:爱游戏体育-www.leviathanindex.com