读者 200 期文章库

　　　　19世纪中期，化学元素已发现了63种，这已发现的63种元素，把化学家们搞得眼花缭乱，要想把它们分分类、排排队也无从下手，更不要说再去发现新元素了。 　　1869年3月，俄罗斯化学会专门邀请各方专家进行了一次学术讨论。学者们有的带着论文，有的带着样品，有的带着自己设计的仪器当场实验，各抒己见，好不热闹。而彼得堡大学教授门捷列夫只身空手，裹一件黑色外衣，蓄着一把小胡子，静坐在桌子的一角，三天来不言不语，只是瞪着一双大眼睛看，竖起耳朵听，有时皱皱眉头想。这天眼看会议日程将完，主持人躬身说道：“门捷列夫先生，不知你可有什么高见?”只见门捷列夫也不答话，起身走到桌子的中央，右手从口袋里抽了出来，随即就听“唰啦”一声，一副纸牌甩在桌面上，在场的人无不大吃一惊。门捷列夫爱玩纸牌，化学界的朋友也都略有所闻，但总不至于闹到这步田地，到这个严肃的场合来开玩笑。在座的有一位长者寿眉双垂，银须齐胸，他叫齐宁，是门捷列夫的老师，过去很赏识门捷列夫的才华，推荐他来校任教。今天他见学生这样开玩笑，心中早已不快。只见门捷列夫将那一把乱纷纷的牌捏在手中，三两下便已整好，并一一亮给大家看。这时人们才发现这副牌并不是普通的扑克，每张牌上写的是一种元素的名称、性质、原子量等，共是63张，代表着当时已发现的63种元素。更怪的是这副牌中有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。门捷列夫真不愧为玩纸牌的老手，他用拇指和食指轻轻一捻，纸牌由红到紫便成一排，再一捻又是一排。这样前排靠着后排，整整齐齐，竟在桌上列成了一个牌阵。要是竖看就是红、橙、黄……分别各成一列。门捷列夫将这个牌阵摆好，叫大家看个明白，然后用手一搅，满桌只见花花绿绿，横七竖八，不过是一堆五彩乱纸片。他说：“这混乱的一团，就是我们最感头疼的元素。实际上这些元素之间有两条暗线将它们串在一起。第一，就是原子量。尽管不同元素有时会有相似的某种特性，尽管同一元素不同情况下又会表现出不同的颜色、形状，但有一点它们却永不会变，就是各自特有的、互不重复的原子量。因此，我们可以根据原子量的大小将它们排成一条长蛇。”说着，门捷列夫十指拨弄一番，一堆乱牌变成整齐的一线。谁知这一排，却明显地看出那七种颜色就像画出的光谱一般，有规律地每隔七张就重复一次。门捷列夫又将其一截截地断开，上下对齐，说：“可见，按原子量的大小，元素的性质在作着有周期的重复。如果竖着看，每一列的元素性质相似，这就是第二条暗线——原来每列元素的化合价相同。你们看，左边这列红纸牌上标的是：氢、锂、钠、钾、铷、铯，它们都是一价元素，性质活泼，除氢外都是碱金属。它们构成相似的一族，而在这一族里因原子量的递增，元素的活泼性也在递增：锂最轻，原子量是7，也最安静，落到水里只发出一点咝咝声；钠的原子量是23，落到水面上就不安地又叫又跑；钾的原子量是39，落到水面上会尖叫着乱窜、爆响，还起火焰；而排尾的那个铯，原子量是133，简直不能在空气里呆一秒种，立即就会自己燃烧起来。这63种元素，原来就这样暗暗地由原子量这条线串起来，又分成不同的族，每族有相同的化合价，按周期循环，这就是周期律。” 　　只见门捷列夫双手像变魔术一样将那副纸牌在桌上变来变去，口中念念有词地讲着每一个元素的性质，滚瓜烂熟，如数家珍。他放下红纸牌又拿起绿牌，说了第一族又说第二族，周围的人直听得目瞪口呆。他们这些在实验室钻了十年、几十年，手上也不知烧起多少伤疤、掉了几层皮的专家、教授，想不到一个青年人玩玩纸牌就能得出这番道理。要说不服气吧，好像有道理；要说真是这样，又哪能这样容易。 　　这时突然有人说道：“先生，我看你那几张牌也未必就能将元素规律演示清楚。你看6年前发现的新元素铟，原子量是75.4，应排在砷和硒之间，可是这样一来砷无法和它相似的磷在一族里，硒也被挤出了硫那一族，岂不是扰得四邻不安?这还算什么规律?” 　　“先生，莫急。我看那铟的原子量很可怀疑，它的性质和铝相似，按我推算它的原子量应是113.1（后来测得是114.82）。它本来就不应该挤在钾后面，应排列在镉与锡之间，这不就大家都相安无事了吗?” 　　这时一直在旁边看着的齐宁早已气得胡子撅起老高，他一拍桌子站起来，以师长的严厉声调高声说道：“赶快收起你这套魔术吧。身为教授、科学家不在实验室里老老实实做实验，却异想天开，摆摆纸牌就要发现什么规律。这些元素难道就由你这样随便摆布吗?” 　　门捷列夫见老师发了脾气，忙将纸牌收拢，毕恭毕敬地解释道：“不是我不做实验，是前人，戴维、本生、基尔霍夫他们已经做了够多的实验，发现了这么多元素，我们该从理论上做一点思考了。开普勒当年从他的老师第谷手中接过700颗恒星的观察资料，并没有按照师嘱再去观察第1000颗，他做了理论思考，终于发现了能解释众星运行的三定律；勒维烈之前有多少人在观察寻找天王星外的新星，他并没有把主要精力放在实地观察，而是做了理论推算，一下就准确地找见了海王星。在研究元素的过程中人们使用的武器够多了，有光、有电、有分馏法，这些都不够了，现在需要理论，化学该有自己强大的理论武器问世了。” 　　“你这是什么理论?像是说梦，像是小孩玩积木。你何不按字母顺序去排元素周期呢?那样不是更省事，更整齐吗?”这齐宁老头越说越激动，一边收拾皮包准备离去，别人见状也纷纷站起，这场讨论不了了之。 　　再说门捷列夫回到家后还是继续摆着这副纸牌，遇有哪个地方的顺序接连不上时，他就断定还有什么新元素未被发现，暂时补上一张空牌，再根据它所在的族起一个“类铝”或者“类硼”等样的名字。他这样一口气预言了11种未知元素，那副纸牌也已是74张。自从那天在会上碰了钉子，他闭门谢客，每日起来独自玩一会儿纸牌，翻几本新到的杂志，便叫助手安东拿过酒瓶自酌，倒也悠闲。这样一连过了几年。一日他正品酒翻书，突然大叫一声，将酒杯扔出老远。安东不知出了什么事，急忙推门进来。门捷列夫一下扑上去，双手摇着安东的肩膀喊道：“我们胜利了，他们这回要投降了，有人已证实了我的预言!” 　　原来他刚才看到一个材料。法国科学院宣布他们的科学家布瓦博德朗在1875年9月发现了一种新元素——镓。门捷列夫见有人发现了新元素，喜得酒杯也丢了，纸牌也不玩了。但他发现布瓦博德朗的测量与自己的预测不一致，立即提笔写了一封很自信的短信：“先生，您发现的镓，就是我5年前预言的‘类铝’，只是它的比重应该是5.9，而您却测得是4.7，请您再做一次实验，我想大概是您的新物质还不是太纯的缘故吧。” 　　这位布瓦博德朗在巴黎正为自己的新发现所陶醉，不想突然收到这样一封信。全世界就只有他拥有这么一点镓，这个俄国人由哪里得到的数据呢?他半信半疑，立即将新积累的共1.15克镓拿来再仔细测算一次。天啊，果然是“5.94”，这个法国人立即给彼得堡回了一封信：“尊敬的门捷列夫先生，首先祝贺您的胜利。我能说什么呢?这次实验，连同我的发现都不过是您的元素周期表的一个小注解。这是您的元素周期律的伟大之处的最好证明。” 　　事情没过几天，齐宁也亲自来登门捷列夫的门。这回他手里提着酒瓶，一进门就开朗地喊道：“年轻人，你赢了，我们俄国人赢了，让我们一起来痛饮一杯!” 　　事情还不止于此。门捷列夫坐在家里，千里之外不断地向他送来捷报。1879年瑞典人尼尔孙发现了钪，就是门捷列夫曾预言的“类硼”。1886年德国人温克勒尔又发现了锗，就是门捷列夫曾预言的“类硅”。尤其是锗，和门捷列夫15年前的预言竟然吻合得如此严密。门捷列夫说：“它的原子量可能是72。”温克勒尔说：“测到的是72或73。”门捷列夫说：“比重该是5.5。”温克勒尔说：“5.47。”门捷列夫说：“新元素的氯化物比重大约是1.9。”温克勒尔说：“是1.887。”门捷列夫惊人的预言，准确的周期表一时间轰动了法国、瑞典、德国，轰动了全欧洲。各国科学院纷纷请他去访问，争先恐后地向他授予学位、学衔。他预言的11种未知元素后来都一个个被人找到，乖乖地到他的周期表里排队占位去了。特别是后来找齐了的氦、氖、氩、氪、氙、氡又给周期表增加了新的一族。元素世界一目了然，周期表真可谓天衣无缝了。 　　当时有人真的以为门捷列夫只是喝酒、玩牌就发现了周期律。有一天，彼得堡的一位小报记者上门采访说：“门捷列夫先生，您是不是承认您是一位天才?” 　　“什么是天才?终身努力，便成天才!” 　　“可是我听说您是在一晚上做了一个梦，梦见您桌子上的牌变成了一条龙，这龙又弯成几折，醒来后就制出了周期表。” 　　门捷列夫哈哈大笑，笑得胡子都在颤抖，笑完答道：“您要知道，这个问题我大约想了有20年，而您却以为坐着不动，5个戈比一行、5个戈比一行地写，就写出来了，事情哪有这样简单。”□