化学元素周期表用不用背字母 化学元素周期表是门捷列夫做梦想到的

梦,人人都要做。而且只要你睡觉,就会做梦,梦太平常了。但是有些人居然靠着做梦改变世界,这不是“白日梦”,而是确有其事。

俄国化学家门捷列夫发现元素周期表的过程就与做梦相关。

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门捷列夫

1869年,科学家们一共发现了63种化学元素,但是元素之间究竟有何规律?

科学家们却百思不得其解,门捷列夫对此也是整日苦思冥想。

一日,门捷列夫因思索元素问题而感到极度疲倦,不知不觉便睡着了。

在梦里,他看见一张表格,元素们纷纷飘入对应的格子里,就像上帝在施展魔法一样。待醒来后,门捷列夫立即记下了这张表格。

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门捷列夫元素周期表手稿

根据这张表格,他发现了原子随质量变化而产生的一些规律。为化学研究带来巨大贡献的元素周期表就此诞生。

今天要介绍的化学家,同样因为“做梦”而做出了惊人的学科贡献。他的故事是怎样的呢?我们慢慢看——

从建筑学到化学

凯库勒因发现苯的化学结构简式而享誉世界,为有机化学的结构理论研究贡献巨大。

但凯库勒成为化学家的历程却几经波折。

1829年,凯库勒出生于德国的达姆斯塔德市。他自幼便表现出超出常人的学习能力。

中学时期,当同龄孩子还在结伴游玩和为学习成绩发愁时,凯库勒就已经掌握了四门外语。他就是现实版“别人家的孩子”。

一切都在意料之中,18岁时,凯库勒以优异的成绩考入了当时德国最著名的大学——吉森大学。

这所大学不仅学风淳朴,还拥有一批世界知名的教授。学校还规定,学生不必拘泥于专业限制,可以随意选择他们喜爱的教授的课程。

其实,凯库勒从小就酷爱建筑,并立志长大后要成为举世闻名的建筑大师。

并且凯库勒在上大学前,曾为达姆斯塔德市设计过三所房子。这件事让凯库勒初露锋芒,使他深信自己有卓越的建筑天赋,加深了他对建筑的喜爱。

因此,凯库勒进入吉森大学后,毫不犹豫地选择了建筑专业。

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年轻时期的凯库勒

拥有超群的学习天赋,加上学习努力刻苦,凯库勒以惊人的速度修完了几何学、数学、制图和绘画等十几门专业必修课。

此时,凯库勒正在成为建筑大师的道路上春风得意。

改变一人命运的常常是偶然事件,就像一只蝴蝶煽动一下翅膀,或许会刮起一阵台风。

凯库勒的命运就被一阵“台风”改变的方向,这阵“台风”就是著名的化学家李比希教授。

这源于一个偶然事件,就是赫尔利茨伯爵夫人的案件。

凯库勒作为旁听,参加了此案的开庭审理。在黑森法庭上,他见到了大名鼎鼎的李比希教授,也是本案真正的判决者。

当时李比希教授手中拿着一枚价值连城的宝石戒指,上面镶着两条金属蛇,相互缠绕着,一条是赤金的,一条是白金的,做工精巧绝伦。

李比希教授测定完这枚戒指的金属成分后,听众早已迫不及待知道真相。

他慢慢道:“白色就是金属铂,用于首饰制造是1819年。而伯爵夫人侍仆却说这个戒指从1805年就到了他手中,罪行显而易见。"

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李比希

此言一出,罪犯对盗窃戒指的事实供认不讳。

李比希对案件清晰的逻辑分析,加之确凿的实验结论,使凯库勒对这位知名教授产生了敬佩之情。

原本对化学毫无兴趣的凯库勒决定去听一听李比希教授的课。

李比希以轻松幽默的上课方式吸引着凯库勒,又以渊博的化学知识将凯库勒带入了崭新的世界。

从此,凯库勒对化学越来越着迷,如着魔一般常常去听李比希的化学课。

凯库勒找到了新的人生意义,就是化学。没多久,凯库勒放弃了自己的建筑学专业,立志在化学的新世界里闯出一片天地。

放弃原本的专业并不容易,凯库勒立马遭到了亲人们的坚决反对。其间,他曾被迫转入达姆施塔特市的高等工艺学校求学。

1849年秋天,他回到了李比希实验室,跟随李比希进行分析化学实验。

李比希被凯库勒的坚强意志感动了,在他的指引下,凯库勒走上了研究化学的道路。

梦想就是让人失望,给人希望

1851年,凯库勒在叔父的帮助之下,留学法国。由于经济紧张,凯库勒的生活水平很低。

为了化学研究的梦想,当然要吃一些苦头。事实上,凯库勒不仅不怕吃苦,还拿到了化学博士学位。

这只是凯库勒化学研究的起点。

后来,他又到伦敦约翰·施但豪斯的实验室工作,负责分析各种药物制剂,并研究从植物中制取各种新药的方法。

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研究是枯燥的,凯库勒已经做好了准备。凯库勒在私下里很少休息,只要有时间,他就和同事们讨论有机化学的理论问题和哲学问题。

凯库勒一直十分关注原子价问题。他经常思考,二价的硫和氧是一样的。

倘若在适合的条件下,或许某些含氧有机化合物中的氧能被硫原子所取代。不久后,实验证明,凯库勒的想法是对的。

凯库勒认为原子之间是按照某种简单的规律化合的。他把元素的原子想象为一个个极小的小球,它们之间只是大小不同而已。

当他闭上眼睛想象时,就仿佛看到这些小球在不停地运动着。当它们相互接近时,就彼此化合在一起。

斯但豪斯的实验室的工作几乎占去了凯库勒的全部时间,他无暇对自己的科学思想和假说进行深入思考和实验验证。

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凯库勒

他渴望能回到德国去,在大学里当个讲师,这样一来,他就有时间进行科研工作。

在1855年春天,凯库勒回国,他访问了柏林、吉森、葛廷根和海德堡等城市的一些大学。设想是好的,现实是不易的。即使这么多地方,凯库勒依然未能找到一份合适的工作。

最终,他决定在海德堡以副教授的身份私人开课。凯库勒租了一套房子,把其中的一间作为教室,另一间改装成实验室。

起初,到他这里来听课的仅有6人,不久后教室就座无虚席了。

凯库勒所有的空闲时间都用来做自己的研究,主要的课题就是有机物的"类型论"和原子的"化合价"。

在这期间,凯库勒通过研究,在原有的几种基本类型的有机化合物中,补充了一种新的类型——甲烷类型。

后来,凯库勒发又表了《关于多原子基团的理论》等多篇论文,阐述了他对化合价、碳链和有机化合物的结构理论等新的见解。成为了当时著名的化学家。

“纸上得来终觉浅,绝知此事要做梦”

在凯库勒几十年的研究生涯中,最让人津津乐道的就是苯结构简式的提出过程。

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一日,凯库勒正在编写教科书,眼前的工作没什么进展,凯库勒便在火炉旁打起瞌睡。

在睡梦中,凯库勒看见很多原子像跳舞一样飘起,小一点的原子退到了后面,长链一样的原子开始旋转起来,围绕成蛇的形状。

这只蛇咬住自己的尾巴,画面如电光一般,被凯库勒记了下来。

凯库勒一夜未眠,根据梦中所见做出假设,最终写出了满意的苯结构式。

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这是有机化学史上有里程碑意义的发现,也是一个改变世界的梦。

总而言之,不论是门捷列夫,亦或凯库勒。他们的发现绝不是运气,绝不是天上掉的馅饼。

俗言道:日有所思,夜有所梦。他们为科学研究殚精竭虑,不论昼夜,脑中思考的都是所研究的问题。

我们不能只看到趣味的一面,更要体会到他们为事业夜以继日奋斗的精神。


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