牛蛙资源网 - 只为资源而生,分享永无止境
牛蛙资源网-只为资源而生,分享永无止境,牛蛙网

元素周期表引入中国(元素周期表何时传入中国)

牛蛙小编 交流杂谈

铟在元素周期表的位置,元素周期表是怎样走进中国的?

19世纪俄国化学家门捷列夫于1869年在欧洲提出元素周期表,并预测发现了某些元素,也校正了一些现有元素的原子量。然而,看似神奇又有些不完美的元素周期表,随着更多元素的发现与更精确的原子量数据,全世界的化学家陆续提出了各式各样的周期表,希望能修订门捷列夫的周期表。但最终,现今化学教科书中所使用的依然是门捷列夫所提出的周期表。

元素周期表的起源

在发表150年之后,当人们回顾这段化学史的传奇故事时,仍然很关心究竟是谁发明元素周期表?在大学化学原文书,甚至是高中化学教科书中翻开的瞬间就能看到的周期表。好奇的学生不禁会问,曾几何时门捷列夫的周期表就静静躺在教科书中?有这么多种的周期表,为何是他的周期表最后胜出?而化学史学者则不禁想问,元素周期表是何时传入中国的?中国人是否曾经提出元素周期表或类似的概念?

迈耶尔1864年发表的元素周期表

其实,在门捷列夫提出周期表之前,就已经出现了一些类似周期表的雏形,其中较被大众所讨论的是德国化学家迈耶尔(Lothar Meyer)的元素分类表,他在1864年就按性质、原子量大小与连接强弱排列元素的位置,共有16行,而且对铊(thallium,Tl)的原子量存在质疑,因此有些化学史学家认为他应该与门捷列夫同列为发明周期表的人。

1869年门捷列夫发表的元素周期表

虽然谁是之一位提出元素周期表的人尚有不同的看法,但无庸置疑的是,门得列夫的元素周期表最让人惊奇,因为按照他的周期表竟然可以预测未发现的元素,并能校正当时的原子量。在19世纪时,原子量是根据元素之间的相对重量产生的,并非实验测得,所以有些原子量不是很准确。因此,他于1869年在德国化学期刊所发表的周期表中(上图),便对第三行最后3个原子量,当时被认为原子量是56的铒(erbiumEr)、60的铟(indium,In)、75.6的钇(yttrium,Y)、第四行118的钍(thorium,Th)与第七行197的金(gold,Au)提出质疑。除了对金原子量的质疑有错误外,后来实验发现铒、铟、钇与钍的原子量分别是167、114、88及232,与当时所测的原子量有很大的误差。让人更佩服的地方在于,门捷列夫当时还列出在原子量为45、68及70的位置尚有未发现的元素。后来,于1875年被发现的镓(gallium、Ga),其原子重就是69;1879年所发现的钪(scandium,Sc)原子量为45;1886年被发现的锗(germanium,Ge)原子量则是72。这些往后的发现,都让众人不得不对他的周期表刮目相看。

门捷列夫的周期表在西方的发展

俄语第五版英文周期表

门捷列夫出生于西伯利亚,透过自身的勤学努力在1857年成为圣彼得大学的化学讲师,1864年升等为圣彼得理工学院与圣彼得大学的教授,并在1868~1870年间出版的《化学原理》是之一本按照周期系统介绍化学元素的书籍。当时的俄国并非是化学的主流国家,那门捷列夫的周期表为何能在西欧广泛被讨论?1860~1861年期间,他因获得奖学金而有机会到德国与法国名师下进修,在德国时也曾拜访过梅耶(Viktor Meyer)。关键的是1869年,他于德国《化学期刊》(Zeitschrift fur Chemie)发表了他的周期表。1882年,门捷列夫获得了英国皇家学会(Royal Society)所颁发的戴维奖(DavyMedal),这是英国化学界的更高荣誉,以英国化学家戴维(Humphry Davy)命名,有趣的是,梅耶在同年也以周期表的贡献而获得此奖。

1890年德文元素周期表

虽然周期表是项不错的化学成就,但不是一种化学理论,只是将元素的化学与物理归类整理成为一张有规律的表格。西方的教科书是何时放入周期表?又为何要放入门得列夫的周期表?原来,在他所写的《化学原理》教科书中,便已收录周期表,至1890年俄语第五版被翻译成德文(上图),隔年又再被翻译成英文(下图),于1895年俄语第六版则被翻译成法文,换句话说,西欧的化学教科书是在1890年后才出现周期表。在这些国家的翻译书中,周期表的位置虽然不像今天一打开教科书就能在最醒目的位置看到,但已置放在目录后页非常显眼的地方了,强烈暗示读这本书之前,请先看看这份元素周期表!

门得列夫的周期表在中国的发展

不只是元素周期表的西传,另一个让人关心的话题就是周期表何时传入清末的中国。在之一次 *** 战争(First Opium War,1840~1842)之后,西方传教士为了传播上帝福音来到中国,继而发现中国人对于西方科学的兴趣远远大于基督教义,便以科学为辅协助传教,所以,现今使用的氧(oxygen,O)、氢(hydrogen,H)与氮(nitrogen,N)等名词最早就是出现在英国医学传教士合信(Benjamin Hobson)所着的科学书籍中。自强运动(又称同治维新,1861~1895)时,朝廷为富国强兵,需要引进西方分析矿产与冶金的技术,因此翻译了许多的化学书籍,然而,在当时所编译的书籍中并没有看到周期表的踪影。

《化学详要》中的周期表

但尽管如此,在甲午战争(1894~1895)后、民国成立之前,西方传教士仍然是很重要的科学传播途径,特别是在培养医学传教士方面。也因为化学是医学必备基础知识之一,当时也翻译了某些化学书籍。目前为止,在中国发现最早且最完整的介绍门得列夫周期表的文献是《化学详要》(A Manual Chemistry),是一本化学教科书,原文是由英国的卢夫(Arthur Luff)和佩奇(Frederic Page)所著,由出生于南非的传教士纪立生(Thomas Gillison)口译,赵齐异笔述。1905年,《化学详要》一书由上海美华书局出版,书中周期表被称之为「循环表(上图)」,并有完整的周期表历史发展与介绍。

首先,在此书开头便提到1864年时,一位英国化学家纽兰兹(John Newlands)依照元素的重量及性质进行排列,且发现每列皆有8个元素具有类似的性质,因而称之「八为级之例(上图)」。接下来,

便是介绍门捷列夫周期表在化学发展中的重要性,书中提及:「厥后五年,化学家门捷列夫推求此理,用表发明,纵列八行,将元质按元重之序,依次横布,周而复始,无者虚其位,谓之定循环之理,似难求一妥协地步,区处得宜。」并以元素化学与物理性质排列状况对周期表做了完整的解释。

民国成立之后,除了西方教会与日本的影响外,更多的留学生前往欧美国家读书,造就了更多大学中化学系的成立。也由于教学与研究的需要,使中国人吸收西方现代化学知识的主要渠道已不再偏限于基础教科书,有些则是从学术新知的化学期刊而来。

俄罗斯圣彼得堡墙上的周期表

中式周期表

从化学知识传播的角度而言,实在无法想像中国人能够提出一份受到中国自然哲学影响的周期表,然而,在中国科学历史中,却意外的发现了一份1924年、由郭本澜先生所提出的周期表。他在1919年毕业于北京大学,出版过《化学表解》,也翻译过《最新化妆品制造法》,所发表的周期表是编辑在1922年于北京成立的中华化学工业会所发行的期刊中。在此大表格中,中间放在一个像八卦形的周期表,四周则是覆盖文字说明想法与背景。

首先,文中先交代门捷列夫周期表的4个功能:「公历一八六九年俄国化学家门得雷业(Mendelejeff)氏发明周期表,并创作周期表。周期表之功用:(一)能定元素之系统(二)能求元素之原子量(三)能为新元素之预言(四)能正原子量之错误。」

接下来,则称赞门捷列夫周期表的神奇功能与在化学发展上的地位,最有趣的是,他将这份周期表与中国的八卦相比,这个灵感毫无疑是受到中国自然哲学的影响:「其神奇奥妙,适可与八卦相比拟。自有此大发明,化学一科始得有系统而研究之,斯周期表之价值当永垂不朽也。」经过一番大力赞美后,马上转折提出门捷列夫的周期表并非到达到完美的境界,依然有改善的空间:「查门氏周期表中之疑点尚多,有未尽善。迭经学者研究,次第改良,然家别派殊,迄莫能定。」最后,则谈到自己对于周期表的研究和创见,因而再 *** 一个新的周期表,希望与全球学者能有切磋交流的机会,「本澜于此,别有心得,另创新表,今特提出以与世界学者讨论,是否有当,欢迎指教。」

郭本澜之所以能提出周期表,就如同自身所陈述,不仅参考英国放射化学家索迪(Frederick Soddy)在1914年提出的螺旋形周期表,也参考美国物理化学家哈金斯(William Draper Harkins)在1916年所提出的周期表(上图)。前者在1913年提出,某些元素在周期表中占有同一位置,质子数相同,但是中子数却不同,即今天的同位素概念,索迪也因为这项发现在1921年获得诺贝尔化学奖;后者则是在1920年预测中子的存在。顺带一提,元素中的中子是在1932年由英国化学家查德威克(James Chadwick)所发现,而质子则是在1919年由英国化学家卢瑟福(Ernest Rutherford)透过实验证实其存在。

结语

回顾150年来元素周期表的发展,最精彩的那一张周期表,非门得列夫莫属。不过,科学家虽然惊奇他的周期表,但又觉得不完美,所幸随着更多元素,甚至是电子、质子和中子的发现,让原子量的测量更准确,也进而有更多的周期表陆续被提出,像是德国化学家温特(Gustav Wendt)于1891年所发表的周期表(上图),一座像花园大门的拱树长在门捷列夫所洒的「梦」土之中。不仅如此,因为科学家们提出各种不同样式,诸如立锥、螺旋、同心圆或八卦等形状,也让周期表发展更富传奇性。

,元素周期表是谁引进中国的元素周期表引入中国


    收藏永久发布页,不迷路
    关键词不能为空

免责声明:

本站提供的资源,都来自网络,版权争议与本站无关,所有内容及软件的文章仅限用于学习和研究目的。不得将上述内容用于商业或者非法用途,否则,一切后果请用户自负,我们不保证内容的长久可用性,通过使用本站内容随之而来的风险与本站无关,您必须在下载后的24个小时之内,从您的电脑/手机中彻底删除上述内容。如果您喜欢该程序,请支持正版软件,购买注册,得到更好的正版服务。侵删请致信E-mail: 1470282@qq.com

我来说两句
签到
交流杂谈 元素周期表引入中国(元素周期表何时传入中国)
铟在元素周期表的位置,元素周期表是怎样走进中国的? 19世纪俄国化学家门捷列夫于1869年在欧洲提出元素周期表,并预测发现了某些元素,也校正了一些现有元素的原...
扫描二维码阅读原文 扫描二维码阅读原文
牛蛙资源网 January, 01
生成社交图 ×