元素周期表推动化学发展■时学爱

拂晓报 2019-04-16 11:30 大字

2019年是化学元素周期表问世150周年,联合国教科文组织近日在巴黎举行仪式,将2019年定为国际化学元素周期表年。

门捷列夫的天才发现

元素周期表方正排列井然有序,所有化学元素之间的规律是如此简单明了,但这却是化学研究历史上最为重要的一份研究成果,其创建归功于名叫门捷列夫的化学家。

迪米特里·门捷列夫(1834-1907),俄罗斯化学家,他在之前多位科学家研究发现各类化学元素的基础上,于1869年3月,将当时已知63种元素,根据各自化学和物理性质进行排列,形成一张卡片表格,发现了化学元素的周期规律:每一次纵列元素化学性质相似,每一横列从左到右元素的反应规律依次递变。

化学元素周期表揭示了物质世界的秘密,把似乎互不相关的元素组成了一个完整的自然体系,让多年研究化学的专家们醍醐灌顶、茅塞顿开。这一发现,是化学史上的一大创举,对化学的发展产生了巨大推动作用。

门捷列夫的科学预见

门捷列夫的天才在于他依据元素周期表,不仅列出周期表的主族元素和副族元素,而且预见还有尚未发现的化学元素,在周期表中留下了空白,并在《化学原理》一书中准确预测了缺失元素的性质。

在化学元素周期表新编3年后,法国化学家布瓦博德明发现了新元素镓(Ga)。在门氏预言“类铅”元素后,11种化学元素一一被科学家找到。

据2016年版元素周期表,已发现118种化学元素,其中90种存在于自然界,另有28种为人工合成,且有不同程度的化学不稳定性。

目前,科学家正努力合成119号元素,一旦确认,它将为元素周期表开启第八周期。按推算,第八周期应有50种元素,其中主族元素7种,惰性元素1种,副族或过渡元素10种,还有超锕系元素32种。

元素周期表的价值

元素周期表问世后,科学家利用它有效地指导生产和生活,如寻找制取催化剂、化学农药、新型材料的元素及化合物,为社会服务。

现在提倡绿色、可持续发展,单靠现有生物质矿物质能源显然不行。科学家就在研究提高太阳能利用效率,研究安全可靠利用氢动力技术,研究开发节能环保居住环境工程,都要从元素周期表中寻求“灵感”。

疾病是人类健康的一大威胁,要有药物预防和治疗,从治疗糖尿病的二甲双胍,到降压药硝苯地平,到止痛退烧的对乙酰氨基酚,均是由化学元素工业合成。而抗癌药物更是由高分子结构组成,其化学键以什么形态更能提高疗效、减少毒副作用,都在由科学家反复破解化学元素的“密码”,不断改进,给患者增加治愈的希望。

元素周期表与每个人生活也息息相关,一根头发可知人的身体状况,因为它是由多种氨基酸组成,头发中的硫是不可或缺的元素,是细胞蛋白、组织液和各种酶的重要组成部分,含量的多少直接反映人体的新陈代谢规律正常与否。研究这一元素及其与其他元素的关系,进行合理的调节,使生命生理活动健康运行。

只要学过化学的人都知道元素周期表,但更应该知道这一发现的重要作用。纪念元素周期表问世150周年,更应关注用好元素周期表促进化学的发展为社会发展作巨大贡献。

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