元素周期表是什么时候出来的
元素周期表是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首先创造的,他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一列,制成元素周期表的雏形经过多年修订后才成为当代的周期表。
元素周期表的作者是德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫。
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(俄语:Дми́трий Ива́нович Менделе́ев,1834年2月7日—1907年2月2日),俄罗斯科学家,发现化学元素的周期性(但是真正第一位发现元素周期律的是纽兰兹,门捷列夫是后来经过总结,改进得出现在使用的元素周期律的),依照原子量,制作出世界上第一张元素周期表,并据以预见了一些尚未发现的元素。1907年2月2日,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞。他的名著、伴随着元素周期律而诞生的《化学原理》,在十九世纪后期和二十世纪初,被国际化学界公认为标准著作,前后共出了八版,影响了一代又一代的化学家。
门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,总结出元素周期律和周期表。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
元素周期律的前身
公元1865年,英国化学家纽兰兹把元素进行反复排列,发现第八个和第一个元素性质相近。他把这叫做“八音律”。若他继续研究或许现在就没人知道门捷列夫。可惜他并没继续研究元素之间的规律。
门捷列夫的改进
门捷列夫把每张纸正面标明已知元素名称、原子量、化合价等基本信息。他发现夹在碳与氮中间的铍是多余的,进一步发现锌后面本来是砷,但砷的化学性质与磷相似。门捷列夫通过排列纸片,在35岁这年发现了元素周期律。
主要成就
研究领域
1、化学,特别是无机化学、物理化学。
2、门捷列夫除了发现元素周期律外,还研究过气体定律、气象学、石油工业、农业化学、无烟火药、度量衡,由于他的辛勤劳动,在这些领域都不同程度地做出了成绩。
人物贡献
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中年时的“门捷列夫”
门捷列夫对化学这一学科发展最大贡献在于发现了化学元素周期律。他在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,总结出这样一条规律:元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着原子量(现根据国家标准称为相对原子质量)的递增而呈周期性的变化,既元素周期律。他根据元素周期律编制了第一个元素周期表,把已经发现的63种元素全部列入表里,从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、铝、硅的未知元素(门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅,即以后发现的钪、镓、锗)的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地完全按照原子量数值的顺序排列。若干年后,他的预言都得到了证实。门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩,就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。
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门捷列夫1871年的元素周期表
攀登科学高峰的路,是一条艰苦而又曲折的路。门捷列夫在这条路上,也是吃尽了苦头。当他担任化学副教授以后,负责讲授《化学基础》课。在理论化学里应该指出自然界到底有多少元素?元素之间有什么异同和存在什么内部联系?新的元素应该怎样去发现?这些问题,当时的化学界正处在探索阶段。近五十多年来,各国的化学家们,为了打开这秘密的大门,进行了顽强的努力。虽然有些化学家如德贝莱纳和纽兰兹在一定深度和不同角度客观地叙述了元素间的某些联系,但由于他们没有把所有元素作为整体来概括,所以没有找到元素的正确分类原则。年轻的学者门捷列夫也毫无畏惧地冲进了这个领域,开始了艰难的探索工作。
他不分昼夜地研究着,探求元素的化学特性和它们的一般的原子特性,然后将每个元素记在一张小纸卡上。他企图在元素全部的复杂的特性里,捕捉元素的共同性。但他的研究,一次又一次地失败了。可他不屈服,不灰心,坚持干下去。
为了彻底解决这个问题,他又走出实验室,开始出外考察和整理收集资料。1859年,他去德国海德尔堡进行科学深造。两年中,他集中精力研究了物理化学,使他探索元素间内在联系的基础更扎实了。1862年,他对巴库油田进行了考察,对液体进行了深入研究,重测了一些元素的原子量,使他对元素的特性有了深刻的了解。1867年,他借应邀参加在法国举行的世界工业展览俄罗斯陈列馆工作的机会,参观和考察了法国、德国、比利时的许多化工厂、实验室,大开眼界,丰富了知识。这些实践活动,不仅增长了他认识自然的才干,而且对他发现元素周期律奠定了基础。门捷列夫又返回实验室,继续研究他的纸卡。他把重新测定过的原子量的元素,按照原子量的大小依次排列起来。他发现性质相似的元素,它们的原子量并不相近;相反,有些性质不同的元素,它们的原子量反而相近。他紧紧抓住元素的原子量与性质之间的相互关系,不停地研究着。他的脑子因过度紧张,而经常昏眩。但是,他的心血并没有白费,在1869年2月19日,他终于发现了元素周期律。他的周期律说明:简单物体的性质,以及元素化合物的形式和性质,都和元素原子量的大小有周期性的依赖关系。门捷列夫在排列元素表的过程中,又大胆指出,当时一些公认的原子量不准确。如那时金的原子量公认为196.2,按此在元素表中,金应排在锇、铱、铂的前面,因为它们被公认的原子量分别为198.6、196.7、196.7,而门捷列夫坚定地认为金应排列在这三种元素的后面,原子量都应重新测定。大家重测的结果,锇为190.9、铱为193.1、铂为195.2,而金是197.2。实践证实了门捷列夫的论断,也证明了周期律的正确性。
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门捷列夫的元素周期表手稿
在门捷列夫编制的周期表中,还留有很多空格,这些空格应由尚未发现的元素来填满。门捷列夫从理论上计算出这些尚未发现的元素的最重要性质,断定它们介于邻近元素的性质之间。例如,在锌与砷之间的两个空格中,他预言这两个未知元素的性质分别为类铝和类硅。就在他预言后的四年,法国化学家布阿勃朗用光谱分析法,从门锌矿中发现了镓。实验证明,镓的性质非常像铝,也就是门捷列夫预言的类铝。镓的发现,具有重大的意义,它充分说明元素周期律是自然界的一条客观规律;为以后元素的研究,新元素的探索,新物资、新材料的寻找,提供了一个可遵循的规律。元素周期律像重炮一样,在世界上空轰响了!
元素周期表谁发明的
元素周期表谁发明的?元素周期表的发明者是俄国著名的化学家门捷列夫,他的原名是德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫。但是发现化学元素周期性规律的是英国化学家纽兰兹,经过门捷列夫对纽兰兹发现的元素周期律进行总结才有了后来的元素周期表。
门捷列夫根据化学元素的原子量递增的顺序所制作出的元素周期表,对于化学科学研究来说是历史性的巨大贡献。由于时代的局限性,在当时梅捷列夫所发明的元素周期表也并不是非常完整而没有缺陷的,正是在后来一位又一位化学家的补充与完整下,元素周期表才在学习与研究的领域上,发挥出了越来越重要的指导作用。
在现在的化学教科书当中的最后一页上总会附有一张元素周期表,元素周期表也是我们进入化学世界的敲门砖,它不仅仅向我们展示出化学世界当中物质元素的秘密,科学家们还能够利用它来寻找新的物质元素。
元素周期表是谁发明的?
化学元素周期表是根据原子序数从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中,如碱金属元素、碱土金属、卤族元素、稀有气体等。
这使周期表中形成元素分区且分有七主族、七副族、Ⅷ族、0族。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系,因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用,作为分析化学行为时十分有用的框架。
俄国化学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)于1869年发明周期表,此后不断有人提出各种类型周期表不下170余种,归纳起来主要有:短式表(以门捷列夫为代表)、长式表(维尔纳式为代表)、特长表(以波尔塔式为代表);平面螺线表和圆形表(以达姆开夫式为代表);立体周期表(以莱西的圆锥柱立体表为代表)等。
中国教学上长期习用的是长式周期表。
拓展资料
发展历程
现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)首先创造的,他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列,把有相似化学性质的元素放在同一列,制成元素周期表的雏形。
经过多年修订后才成为当代的周期表。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最先。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族。
原子半径由左到右依次减小,上到下依次增大。
在化学教科书和字典中,都附有一张“元素周期表(英文:the periodic table)”。这张表揭示了物质世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。它的发明,是近代化学史上的一个创举,对于促进化学的发展,起了巨大的作用。看到这张表,人们便会想到它的最早发明者——门捷列夫。
1869年,俄国化学家门捷列夫按照相对原子质量由小到大排列,将化学性质相似的元素放在同一纵行,编制出第一张元素周期表。元素周期表揭示了化学元素之间的内在联系,使其构成了一个完整的体系,成为化学发展史上的重要里程碑之一。
随着科学的发展,元素周期表中未知元素留下的空位先后被填满。当原子结构的奥秘被发现时,编排依据由相对原子质量改为原子的质子数﹙核外电子数或核电荷数﹚,形成现行的元素周期表。
按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。原子序数跟元素的原子结构有如下关系:
质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数
利用周期表,门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生射线X,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。后来又经过多名科学家多年的修订才形成当代的周期表。
将元素按照相对原子质量由小到大依次排列,并将化学性质相似的元素放在一个纵列。每一种元素都有一个序号,大小恰好等于该元素原子的核内质子数,这个序号称为原子序数。在周期表中,元素是以元素的原子序排列,最小的排行最前。表中一横行称为一个周期,一列称为一个族。
原子的核外电子排布和性质有明显的规律性,科学家们是按原子序数递增排列,将电子层数相同的元素放在同一行,将最外层电子数相同的元素放在同一列。
元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族(VIII B族包含三个纵列)。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6、7)。共有16个族,从左到右每个纵列算一族(VIII B族除外)。例如:氢属于I A族元素,而氦属于0族元素。
元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。使其构成了一个完整的体系称为化学发展的重要里程碑之一。
同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子半径增大,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
元素周期表的意义重大,科学家正是用此来寻找新型元素及化合物。
2015年12月31日美国《科学新闻》双周刊网站发表了题为《四种元素在元素周期表上获得永久席位》的报道。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)宣布俄罗斯和美国的研究团队已获得充分的证据,证明其发现了115、117和 118号元素。
此外,该联合会已认可日本理化学研究所的科研人员发现了113号元素。两个研究团队通过让质量较轻的核子相互撞击,并跟踪其后产生的放射性超重元素的衰变情况,合成了上述四种元素。IUPAC执行理事林恩·瑟比说,有关确认新元素的报告将于2016年初公布。
官方对这些元素的认可意味着它们的发现者有权为其命名并设计符号。113号元素将成为首个由亚洲人发现并命名的元素,于2016年6月正式命名为Nihonium,符号Nh。
2015年12月30日,国际纯粹与应用化学联合会宣布第113,115,117,118号元素存在,它们将由日本、俄罗斯和美国科学家命名。IUPAC官方宣布,元素周期表已经加入4个新元素。
2016年6月8日,国际纯粹与应用化学联合会宣布,将合成化学元素第113号(缩写为Nh)、115号(Mc)、117号(Ts)和118号(Og)提名为化学新元素 。
参考资料:化学元素周期表--百度百科
元素周期表
这张表的精妙之处在于,化学家可以根据同一类群或同一周期的另一种元素来确定一种元素的特征。
元素周期表,是118种已知化学元素的有序排列。这些化学元素从左到右、从上到下排列,顺序是原子序数(原子核中的质子数)的增加,通常与原子质量的增加相一致。
根据洛斯阿拉莫斯国家实验室的说法,元素周期表上的水平行被称为周期,每个周期数表示该行中元素的轨道数。(原子的原子核中有质子和中子,在原子核周围,电子排列成轨道,原子轨道是一个数学术语,描述电子的位置以及它的波状行为。)
例如,周期为1的元素有一个电子自旋的原子轨道;第二周期有两个原子轨道,第三周期有三个,以此类推,直到第七周期。元素周期表上的列或群表示具有相同数量价电子的原子元素,也就是最外层的电子。例如,8A组(或VIIIA)中的元素在最高能量的轨道上都有8个完整的电子。元素周期表中同列的元素(称为“族”)具有相同的价电子构型,因此化学性质也类似。例如,所有的第18族元素都是惰性气体,这意味着它们不与任何其他元素反应。
谁发明了元素周期表?
俄罗斯化学家、发明家德米特里·门捷列夫被认为是元素周期表的“父亲”。19世纪60年代,门捷列夫是俄罗斯圣彼得堡一所大学的著名讲师。当时还没有俄文的现代有机化学教科书,所以门捷列夫决定自己写一本。他在写《化学原理》(两卷,1868-1870)的时候,同时处理了无序元素的问题。
把这些元素按任何顺序排列都是相当困难的。当时,已知的化学元素有63种,每一种元素的原子量都是根据阿伏伽德罗假设计算出来的。阿伏伽德罗假设认为,在相同的温度和压力下,气体的体积相等,分子的数量也相同。
当时只有两种方法对这些元素进行分类:将它们分为金属和非金属,或者根据元素的价电子数(或最外层的电子数)对它们进行分组。门捷列夫书的第一部分只讨论了8种已知元素——碳、氢、氧、氮、氯、氟、溴和碘,这两种策略对这些特定元素有效,但它们还不足以对当时已知的另外55种化学元素进行有效分类。
根据英国皇家化学学会,门捷列夫把每个元素的性质写在卡片上,然后他开始通过增加原子量来排列它们。就是在这个时候,他注意到某些类型的元素定期出现,并注意到原子量和化学性质之间的相关性。
让门捷列夫想出排序策略,并最终制作出完整的元素周期表的时刻,笼罩在神秘之中。要重建门捷列夫根据原子量建立元素周期表的过程是极其困难的,从 历史 学家的角度来看,问题在于,门捷列夫保存了几乎每一份在他相信自己会成名后曾在他手上划过的文件和草稿,但他在制定周期性定律之前并没有这样做。
无论他的思想过程如何,门捷列夫最终都是根据原子量和价电子来排列元素的。他不仅为尚未发现的元素留出了空间,而且预测了其中五种元素及其化合物的性质。1869年3月,他将这一发现提交给了俄罗斯化学学会。同年晚些时候,他的新周期系统作为摘要发表在德国化学期刊《化学杂志》上。
阅读元素周期表
元素周期表包含了大量的信息:
原子序数:原子核中质子的数量被称为该元素的原子序数。质子的数量决定了它是什么元素,也决定了元素的化学行为。例如,碳原子总是有6个质子;氢原子总是有一个;氧原子总是有8个。同一种元素的不同版本,称为同位素,可以有不同数量的中子;此外,一种元素可以获得或失去电子来带电,在这种情况下,它们被称为离子。
原子符号:原子符号(或元素符号)是用来表示元素的缩写(“C”表示碳,“H”表示氢,“O”表示氧,等等)。这些符号在国际上广泛使用,有时令人意想不到。例如,钨的符号是“W”,因为该元素的另一个名称是wolfram。此外,金的原子符号是“Au”,因为在拉丁语中表示金的词是“aurum”。
原子质量:一种元素的标准原子量是该元素的平均质量,单位为相对原子质量。尽管每个原子的相对原子质量大概是一个整数,你会注意到元素周期表上的相对原子质量是一个小数;这是因为这个数字是一种元素的各种天然同位素基于其丰度的加权平均值。同位素是一种原子核中中子数不同的元素。(要计算一种元素的平均中子数,就要从原子质量中减去质子数(原子序数)。)
例如,你可以这样计算碳的原子质量,碳有两种同位素:
用同位素的丰度乘以原子质量:
碳12:0.9889 x 12.0000 = 11.8668
碳-13:0.0111 x 13.0034 = 0.1443
然后,添加结果:
11.8668 + 0.1443 = 12.0111 =碳的相对原子质量
元素93-118的原子质量:洛斯阿拉莫斯国家实验室指出,对于实验室创造的超铀元素(铀以外的元素,原子序数为92),没有“天然”丰度。根据国际纯粹与应用化学联合会的说法,对于这些元素,寿命最长的同位素的原子量被列在元素周期表上。国际纯粹与应用化学联合会是化学命名和术语方面的世界权威。这些原子量应该被认为是临时的,因为未来可能会产生具有更长的半衰期(该元素的50%需要多长时间才能分解)的新同位素。
超重元素,即原子序数在104以上的元素,也属于非自然元素。一般来说,原子核越大——随着原子核内质子数量的增加而增加——该元素就越不稳定。因此,这些超大的元素转瞬即逝,在衰变为更轻的元素之前只存在几毫秒。例如,超重元素113、115、117和118在2015年12月被验证,完成了表格上的第七行,或周期。几个不同的实验室产生了超重元素。原子序数、临时名称和正式名称为:
113: ununtrium (Uut), nihonium (Nh)!
115: ununpentium (Uup), moscovium (Mc)
117: ununseptium (Uus), tennessine (Ts)
118: ununoctium (Uuo), oganesson (Og)
元素周期表是怎么排列的?
元素周期表是按原子量和价电子排列的。这些变量允许门捷列夫将每个元素放在特定的行(称为周期)和列(称为组)中。该表包含7行和18列。同一行中的每个元素与同一行或同周期中的其他元素具有相同数量的原子轨道(电子存在的空间)。这意味着所有处于第三周期的元素——钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯和氩——都有三个电子所在的原子轨道。同时,列或群表示原子最外层的电子数; 这些被称为价电子,它们是能与其他元素的价电子形成化学键的电子。价电子可以与另一种元素共享,这是一种共价键,也可以在一种离子键中交换。
例如,所有在第二列的元素都有两个价电子;在第三列,它们有3个价电子。在元素周期表中间的较短的列中,也有一些例外。这些过渡元素
让我们来举个例子:我们可以选择硒,它的原子序数是34,这意味着硒的中性原子总共有34个电子。这种非金属属于第4阶段6A组。这意味着硒元素的电子在4个原子轨道上,有6个价电子,或者说6个电子在最外层轨道上。你还可以计算出它的第一、二、三轨道上有多少电子:第一个轨道最多能容纳两个电子,而第二个轨道有四个亚轨道,所以总共能容纳8个电子。根据佛罗里达州立大学化学和生物化学系的研究,原子的第三层由9个亚轨道组成,最多可以容纳18个电子。这意味着硒的第一、第二、第三和第四个原子轨道上分别有2、8、18和6个电子。
元素周期表现在是怎么用的?
通过知道放在桌子上的某些元素具有特定的特征和行为,科学家可以找出哪些元素最适合某些行业和流程。例如,工程师们使用表中第三组和第五组元素的不同组合来制造新的半导体合金,如氮化镓(GaN)和氮化铟(InN)。
一般来说,化学家和其他科学家可以用这个表格来预测某些元素如何相互作用。例如碱金属,在表的第一列或第一组,往往有一个价电子,因此带+1电荷。这种电荷意味着它们“与水反应强烈,容易与非金属结合。镁和钙属于同一组,正逐渐成为植入骨的合金的一部分。由于这些合金是可生物降解的,它们可以作为支架,然后在天然骨骼在结构上生长后消失。