第二节　元素周期表的发现者门捷列夫

“什么是天才？终身努力，便成天才！”这是门捷列夫的至理名言。19世纪60年代末，自然科学中发现了一个重要规律，它就是由俄国化学家门捷列夫发现的“元素周期律”。根据中国《辞海》的解释，“元素周期律是元素的性质随着元素原子量的增加而呈周期性的变化”。而在知道了原子结构之后，元素周期律更准确的说法应该是：“元素的性质随着元素原子序数（即原子核外电子数或核电荷数）的增加而呈周期性变化的结果。”门捷列夫的这一发现对于化学的发展起着重大的推动作用，它揭示了自然界物质的内在联系，反映了物质世界的统一性和规律性。门捷列夫家庭

德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫，1834年2月8日出生于托博尔斯克城一个多子女的家庭，他是这家的第17个孩子。父亲是当地一所中学的校长，但就在门捷列夫出生的那年，父亲突然双目失明而不得不离职退休，靠微薄的养老金生活。于是这个多子女家庭的重担压在了母亲的肩上，但她是一个坚强、能干而又聪明的女人，为了改善家庭的生活，她协助经营由自己兄长开的一家玻璃厂。

门捷列夫7岁上学，他学习很专心，对数学、物理和历史有浓厚的兴趣。但语言的成绩却一塌糊涂，尤其是拉丁文经常“吃鸭蛋”，或只得1分。1848年，他母亲帮助管理的玻璃厂毁于火灾，于是全家迁往莫斯科。但是到了莫斯科却出现了一个难题：门捷列夫不能在莫斯科大学就读，因为门捷列夫家乡托博尔斯克中学归属于喀山区而不属于莫斯科区，按当时的规定不能在莫斯科读书。后来到处奔波，并在父亲朋友的帮助下最后进了彼得堡师范学院的物理—数学系，但是院方有一个条件：毕业后要根据领导的安排服务8年。

1854年，只有20岁的门捷列夫就开始发表文章。他的第一篇论文是关于褐帘石和辉石的矿物成分。1855年，他从师范学院毕业并获得一枚金质奖章，但是他的健康状况一直不好，疾病缠身。医生建议他离开彼得堡，因为那里的气候条件对他身体不利，于是门捷列夫便迁居黑海克里木半岛上的辛菲罗波尔，后来又搬到敖德萨，在那里当了几年教师。1859年，他的硕士论文《比容》获得通过后，有机会赴国外进行为期两年的学术访问，他到了德国的海德堡，最初在两位德国物理—化学家那儿工作，不久因为不满意他们的工作条件，离开了他们的实验室。他开始在海德堡的住所对自己感兴趣的题目组织实验。门捷列夫家庭在那里他对毛细作用、液体、沸点等进行了出色的研究。在国外，他发表了不少研究论文，结识了许多著名的大科学家，回到彼得堡以后，等待着他的是紧张的教学、科研和写作任务。

1863年，门捷列夫获得了彼得堡实践工艺学院教授的职位；1866年，当上了彼得堡大学的教授，他在那儿讲授有机和无机化学。此外，他还在其他高等院校兼课，特别是在女子专门学校授课，后来又参与创建了著名的别斯杜日夫女子学校。1865年，门捷列夫通过博士论文答辩，他的论文题目是《关于酒精和水的化合》。

1869年，他发现了化学元素周期律，这是门捷列夫一生中最重大的事件。1869年2月17日，门捷列夫正打算出发到一家工厂去帮助解决生产上的一些问题，突然他一直在思考的化学元素与原子量的关系问题在脑子里有了答案，他立即就在那封邀请信的背面列出了化学元素表，这个信封可以说是门捷列夫化学元素表最早的草图，于是他决定改期去工厂并抛开其他一切工作埋头研究化学元素周期问题。1869年3月1日，他把自己的发现通报了许多俄罗斯的和外国的科学家。5月6日，由他的朋友明舒特金教授在俄罗斯化学协会的会议上正式宣布。这一发现使人类更进一步地了解了自然界的奥秘。

在依据原子量排列的同族元素的系列中，门捷列夫发现有各种空白，这些空白表明这里有新的元素尚待发现。他预先描述了这些未知元素之一的一般化学性质，他称之为“亚铝”，因为它是在以铝为首的系列中紧跟在铝后面的，并且他大致预言了它的比重、原子量和原子体积。几年以后，勒科克·德·布瓦博德朗真的发现了这个元素，门捷列夫的预言被证实了。