元素周期表是門捷列夫發(fā)明的。不過元素周期表的發(fā)展也是有段歷史的，學者們努力了1000多年，一直到拉瓦錫和道爾頓時期才有了進展，也正式使化學成為一門科學理論。
門捷列夫之前
其中拉瓦錫將自然界的物質(zhì)分解成基本元素，并且對元素的性質(zhì)進行了一系列的檢驗。
最后，拉瓦錫提出了歷史上第一個化學元素表。
不過要注意的是，這時候還不是化學元素周期表。因為這張表并沒有體現(xiàn)出周期性。到了1829年，德國化學家德貝萊那提出了“三素組學說”。
在他的時代，人類一共發(fā)現(xiàn)了54中元素，在這些元素中，德貝萊那發(fā)現(xiàn)：
鋰和鉀的原子量的平均數(shù)與鈉的原子量非常接近；同樣的事情也發(fā)生在鈣，鍶，鋇、硫，硒，碲，以及氯，溴，碘之間。
也就是說，他發(fā)現(xiàn)了元素的排列是有規(guī)律可循的。
英國紐蘭茲受到了德貝萊那“三素組學說”的啟發(fā)，同時結(jié)合對于音樂音階的特點，把當時已知的61種元素按照相對原子質(zhì)量遞增的順序排列，他發(fā)現(xiàn)每隔7種元素，就會出現(xiàn)性質(zhì)類似的元素。因此，這也被稱為元素八音律。于是，就有了“元素八音律”周期表。
他把自己的發(fā)現(xiàn)寫成論文發(fā)了出去，結(jié)果被拒稿了，還被人當成了笑話。
除了紐蘭茲的“元素八音律”周期表，其實當時還有尚庫爾圖瓦斯的“螺旋圖”，以及邁爾的“六元素表”。但是，都沒有能夠很好地解決元素排列的問題。
門捷列夫的元素周期表
1869年3月，門捷列夫在大量工作的基礎之上，發(fā)表了一篇名為《元素性質(zhì)與原子量的關系》的論文，提出了元素周期律，并且發(fā)表了他的第一張元素周期表，這當中涵蓋了當時已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的63種元素。不過表中有67個位置，這就意味著有4個空位只有原子量但是還沒有發(fā)現(xiàn)元素，這是門捷列夫假設這四個元素存在的，并且預測了它們的性質(zhì)。同時，他還對銦、碲、金、鉍四種元素的原子量提出了質(zhì)疑，并且提出他認為的正確的結(jié)果。
隨著對元素周期律的進一步研究，在1871年12月，他發(fā)表了他的第二個元素周期表。這張表比第一張更加系統(tǒng)。而這張化學元素周期表也獲得了后來科學界的認可。
那為什么是門捷列夫成功了呢？
這主要是因為門捷列夫堅持不懈地收集和掌握了海量的元素數(shù)據(jù)，這個工作持續(xù)了近20年。并且試圖在海量的數(shù)據(jù)當中去尋找規(guī)律。他大概總結(jié)出了三個規(guī)律：
- 元素周期性上升為普遍的規(guī)律；
- 元素周期性的核心特征是：漸變；
- 某些元素特質(zhì)的變化既不符合周期性，也不符合門捷列夫估算的變化幅度，這時候就要遵照事實。
那門捷列夫的周期律有多厲害呢？
我們來舉個例子，當時有個科學家發(fā)現(xiàn)了“鎵”這個元素，并且公布了他的測算結(jié)果。門捷列夫看到后，第一時間給這位科學家寫了一封信，信上的大意是：
你發(fā)現(xiàn)的新元素恰好就是我預測存在的四個元素之一。不過，你的論文里有個氧化物密度的數(shù)據(jù)跟我預測的不一樣，肯定是你錯了。
一開始這個科學家并沒有當一回事，但出于尊重，還是重新做了一遍，結(jié)果真的和門捷列夫所預測的數(shù)據(jù)一模一樣。這也成了門捷列夫的成名之戰(zhàn)，一下子轟動了整個歐洲。
我們知道牛頓，愛因斯坦是物理學家最頂尖的存在，他們的厲害之處在于以一己之力完成了偉大的理論，而更重要的是這個理論可以精準的預測。而門捷列夫在化學中的地位就如同牛頓，愛因斯坦在物理學中的地位。他的元素周期律不僅能夠很好對已經(jīng)的元素進行排序，并且還能夠預測未知元素的存在。
諾貝獎的“失誤”，化學界的遺憾
照理說，門捷列夫如此大的成就，拿到諾貝爾獎是不成問題的。實際上，他也確實被提名過，分別是1904年、1905年、1906年。
前兩年沒有獲獎，據(jù)說是因為門捷列夫早年得罪了瑞士化學家阿累尼烏斯，門捷列夫?qū)Π⒗勰釣跛沟娜芙饫碚擃H有批評。而阿累尼烏斯對諾貝爾獎組委會的評委們有很大的影響力，所以在他的影響下，沒有把獎授予門捷列夫。
而1906年，門捷列夫遇到了一個特別強勁的對手，那就是法國化學家莫瓦桑，他的成就是制造出了單質(zhì)氟，制備單質(zhì)氟可以說是化學史上的一段流血的奮斗史，經(jīng)歷了多年，多位化學家才最終成功。除了制造單質(zhì)氟，當時莫瓦桑還制備了金剛石，這也是他獲獎呼聲最高的一個原因。于是，在1906年，諾貝爾獎委員會把諾貝爾獎頒給了莫瓦桑，主要是基于他對制備單質(zhì)氟的功績。
但是在獲獎致辭中，莫瓦桑還是把自己制備金剛石的事情大談特談，因為他也覺得自己能獲獎主要和制備金剛石有關。可他自己不知道，實際上他的辦法并不能制備金剛石，只是他的學生對于他的固執(zhí)煩透了，于是偷偷地在實驗中放入了金剛石，使得莫瓦桑誤以為自己真的成功了。這件事情最后也被揭露了，好在諾貝獎委員會當時比較保守并沒有把獲獎的理由寫上“制備金剛石”，否則將會成為諾貝獎史上的一大丑聞。
但這也使得門捷列夫錯過了最后一次獲獎機會。1907年2月，門捷列夫因為心肌梗塞與世長辭。后來，每當人們說起諾獎的“錯頒”，就很容易會想到門捷列夫。他沒有得諾貝爾化學獎就如同愛因斯坦沒得到諾貝爾物理學獎讓人感到不可思議。
雖然門捷列夫與世長辭，但是他的元素周期律將隨著人類文明的發(fā)展永存。對于整個化學界來說，這張元素周期表就好比武林人士的武林秘籍，如果沒搞懂，都不好意思出去跟別人說自己是化學家。而化學元素周期律的本質(zhì)，其實揭示的是物質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系。
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