俄国著名的化学家。他发现了化学元素之间的规律,发表了元素周期表,使人类对物质的认识向前迈进了一大步,对化学的发展意义重大。
人物档案
姓名:德米特里·伊凡诺维奇·门捷列夫
生卒年:1834年~1907年
出生地:托波尔斯克市
国籍:俄国
身份:化学家
生平纪事
门捷列夫于1834年2月7日诞生在俄国西伯利亚的托波尔斯克市。父亲是位中学教师。在他出生后不久,父亲因患白内障而双目失明,一家的生活全仗着母亲经营一个小玻璃厂维持着。1847年,父亲因患肺结核而死去。意志坚强而能干的母亲并没有因生活艰难而低头,她决心让门捷列夫像他父亲那样接受高等教育。
门捷列夫自幼就有出众的记忆力和数学才能。读小学时,他对数学、物理、历史课程很感兴趣,对语文、尤其是拉丁语很讨厌,因而成绩不好。他特别喜爱大自然,并善于在实践中学习,因此中学的学习成绩有了明显地提高。
中学毕业后,门捷列夫来到莫斯科求学。因门捷列夫不是出身于豪门贵族,又来自边远的西伯利亚,莫斯科、彼得堡的一些大学拒绝他入学。好不容易,门捷列夫考上了医学外科学校。然而当他第一次看到尸体时,就晕了过去,只好改变志愿。通过父亲同学的帮忙,他进入了父亲的母校—彼得堡高等师范学校。母亲看到门捷列夫终于实现了上大学的愿望,不久便带着对他的祝福与世长辞了。举目无亲又无财产的门捷列夫把学校当作了自己的家,为了不辜负母亲的期望,他发奋学习。在这所学院里,门捷列夫得到了一些优秀教师的指导,特别是化学家沃斯克列森斯基对他的教诲,培养了他对化学研究的浓厚兴趣,并使他开始了创造性的研究工作。
1854年,不满21岁的门捷列夫写出第一篇化学学术报告。 1855年,写成自己的毕业论文《论同晶现象与结晶形状及其组成的关系》。接着他以优异的成绩,从彼得堡高等师范学校毕业,并获得一枚金质奖章。 1856年,彼得堡大学授予门捷列夫物理和化学硕士学位。第二年,这个当年被拒之门外的外省中学生,被批准为该大学化学教研室副教授,此时门捷列夫仅23岁。1865年,他取得博士学位,并被正式任命为教授。
1868年,门捷列夫开始在彼得堡大学讲授无机化学。由于大学生们迫切需要一本能反映化学科学发展水平的教科书,因此门捷列夫决心自己亲自编写一本概括化学基础知识的新教材—《化学原理》。
当时,已被发现的化学元素,共有 60多种,绝大多数的科学家都坚信各种元素之间是毫无规律可循的。教授们教无机化学课都按照自己认为最方便的顺序讲解。门捷列夫则确信化学元素一定存在“一般规律”,还有待于去发现。
在门捷列夫之前,虽然不少科学家研究元素族的分类,但对族和族之间的联系却未进行深入探讨。1862年起,门捷列夫对283种物质逐个进行分析测定,这使他对许多物质和元素的性质有了更直观的认识。他对前人关于元素间规律性的探索工作进行细致地分析,终于发现元素的性质会随原子量的增加而呈周期律的变化。第一张元素周期表就这样产生了。
随着周期表的广泛被承认,门捷列夫成为闻名于世的卓越化学家,各国的科学院、学会、大学纷纷授予他荣誉称号、名誉学位以及金质奖章。1882年,英国皇家学会就授予门捷列夫以戴维金质奖章。1889年英国化学会授予他最高荣誉——法拉第奖章。相反在封建王朝的俄国,科学院在推选院士时,竟以门捷列夫性格高傲为借口,把他排斥在外。后来门捷列夫不断地被选为外国的名誉会员,彼得堡科学院才被迫推选他为院士。由于气恼,门捷列夫拒绝加入科学院,从而出现俄国最伟大的化学家反倒不是俄国科学院成员的怪事。
门捷列夫具有高度的正义感和爱国精神。1890年,彼得堡大学当局与俄国沙皇沆瀣一气疯狂镇压校内的民主运动时,门捷列夫向学校当局提出抗议,最后当抗议无效时他愤而辞职。
1907年2月,这位享有世界盛誉的俄国化学家因心肌梗塞与世长辞,享年 73岁。
科研成果
门捷列夫的最大贡献是发现了化学元素周期律。他在批判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。这就是元素周期律。他根据元素周期律制定了第一个元素周期表,把当时发现的6 3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,他的预言得到证实,门捷列夫工作的成功,引起了科学界的震动。
门捷列夫除了在元素周期律上做出的贡献外,在其他科学领域也取得了不菲的成绩。作为一个理论家,他提出了溶液水化理论,为近代溶液学说奠定了基础;研究了气体和液体同温度和压力的关系,并发现了气体的临界温度。他还首先提出了煤地下气化的观点,为煤气化的广泛应用做出了前景的预测。作为一名实干家,他在石油工业、农业化学、无烟火药、气象学等方面也做出了突出的贡献。
门捷列夫在一生中写了大量的学术论文,主要有 《论液体的毛细现象》、 《论液体的膨胀》、《元素性质和原子量的相互关系》等。其名著《化学原理》,在很大程度上促进了当时化学研究的发展,为科学做出了巨大贡献。
影响评述
门捷列夫对于化学元素周期律的发现激起了人们发现新元素和研究无机化学理论的热潮,元素周期律的发现在化学发展史上是一个重要的里程碑,它把几百年来关于各种元素的大量知识系统化并形成一个有内在联系的统一体系,进而使之上升为理论。1955年,科学家们为了纪念元素周期律的发现者门捷列夫,将101号元素命名为钔。门捷列夫运用元素周期性的观点写成《化学原理》一书(1869年),被译成多种文字。