元素的发现

　　六、 周期表的贡献

　　一阵风起云涌的热潮过去以后，元素的发现进入了疲软的阶段。1830年以后，只有一些较次要的元素偶尔零星的被发现。摩山德在1839年发现镧系稀土金属的第一个元素，镧(La)，1843年再发现同系的铽(Tb)和铒(Er)，1844年克劳斯发现钌(Ru)，1860年发明本生灯的德国科学家本生，以德国的克希荷夫在上一年所发明的分光仪发现了两个碱金属，铯和铷。1861年，发明阴极射线管及人造钻石的英国科学家克鲁克斯，发现了做灭鼠药用的铊(Tl)，1863年李希特发现电子表电池所用的铟(In)。

　　当被发现之元素愈来愈多、愈杂，有些科学家即开始对这些元素加以有系统的分类和整理，其中成就最大的当然就是俄国科学家门得列夫。1869年，他把当时已知元素63个，依原子量排列，发现元素性质有一定的周期性，而创用了周期表。周期表的发明，使化学踏上了新的里程，它为各元素编排了次序，给了各元素固定的地位。它告诉人们还有那些可能发现的元素，也使科学家们不必殚精竭智，虚耗精力，去盲目的探索一些不可能存在的元素。门得列夫为周期表中留下的空位，预言了三种元素的存在，果然在数年内，这些元素一一被找到了，而且性质与门得列夫的预言完全吻合。它们是31号的镓(Ga，1875)，21号的钪(Sc，1879)，及32号的，第一个被用为半导体的锗(Ge，1886)。

　　这期间还有一些罕见的元素出现，全是镧系稀土金属，钐(Sm，1879)、钬(Ho，1879)、铥(Tm，1879)、钆Gd，1880)、镨(Pr，1885)、钕(Nd，1885)、镝(Dy，1886)。至此，人类已知的元素已达73种。余下的镧系稀土金属，最活泼的铕(Eu)发现1896年，最后的两个，镱(Yb)和镏(Lu)发现于1907年。

　　七、 放射性时代的来临

　　物理跟化学发展到19世纪的末几年，几乎已达到登峰造极的地步了，科学家们觉得，在理化领域内已经再不可能有什么新鲜事物出现。一些原理、定律、学说已被人们发明殆尽，科学家们所能做的工作，就是把实验做得更精密，使各种物理常数的有效数字多上几位而已！而新元素的发现，大概也已经到了日暮途穷，山穷水尽的地步了！没想到，就在这时候，两项重大的突破，又使化学迈入了柳暗花明的新纪元，开放了灿烂的花朵。一是钝气的发现，一是放射性的发现。

　　1894年，当英国名科学家瑞雷(1904年诺类尔物理奖得主)和拉姆塞(1904年诺贝尔化学奖得主)对氮气做精密定量分析时，发现由空气中所得氮气，STP下密度为1.2572g/l，而由化学方法制得的氮，密度为1.2505g/l，二者间约有0.5﹪之误差。在分光分析后，终于证实了空气中的不活泼成分并非仅有氮一种元素，而还含另一更不活泼的新元素—氩。更进一步的精密定量，他俩次年1895年又发现了氦。1898年，拉姆塞和却佛斯再发现了氖、氪和氙。钝气虽然一向就存在空气中，但以他们孤高的性格和稀少的存量，竟然比其它气体慢了一百二十余年，迟至近二十世纪才为人所发现，真是异数！钝气的发现改写了周期表，也使人类对于元素原子之电子组态，有了豁然贯通的了解，其意义实在非比寻常。

　　另一件大事，放射线的发现，对物理、化学界来说，无异是晴天霹雳，它打破了传统的观念，动摇了基础稳固而深厚的古典物理，带领人类走向一个崭新的知识领域。

　　1895年，德国仑琴在探讨阴极射线时，发现了X光，两个月后，法国的贝克勒(第三届诺贝尔物理奖得主)由一包能使包着的底片感光的铀盐，意外的揭开了自然界中放射线的奥秘。为了探究放射线的来源，世界唯一得过诺类尔物理奖及化学奖的波兰伟大女科学家居里夫人，从1896年间始分析沥青铀矿的成份。经过两年刻苦渗澹的工作，终于1898年先后发现了世界上最稀少的自然元素钋(Po)及第一个用于癌症治疗的放射性元素镭。这两种放射性元素的发现，预示了另一个时代的来临，元素的发现又进入了一个新的阶段。1899年，居里夫人的同事狄比恩在沥青铀矿中又发现了世界上第二稀少的元素锕(Ac)，1900年，多恩发现了镭放射后产生的钝气最重的气体元素—氡。1917年，原子能之父哈恩(1944年诺类尔化学奖得主)跟梅特纳二人一起发现了第三罕见的元素镤(Pa)。以上这五种都是自然界存在的放射性元素，1923年，发现奇妙的铪(Hf)1925年，发现熔点之高仅次于钨的铼(Re)。至此，自然界中存在的88种元素，总算完全被人类找到了。

　　八、 人造元素的制取

　　1914年，美国年轻科学家莫斯莱，由元素特性X射

上一页  [1] [2] [3] [4] 下一页