第一辑　元素知识

1　门捷列夫的科学预言

元素周期表的应用价值之高众所周知。但俄罗斯著名化学家门捷列夫于1871年编制出元素周期表时，还有许多元素未被发现。门捷列夫就在表中给它们预留了位置，并根据同族元素性质相似的原理，对这些未发现的元素作了科学、准确的预言，并留下了许多传奇故事。

镓（Ga）的发现便是传奇故事之一。当时镓尚未被发现，门捷列夫在周期表中铝的下边为它空了一格，并为它取名为亚铝（也有译为类铝的），还预言了亚铝的各种性质。过了4年，即1875年，法国化学家布瓦博德朗在比利牛斯山的闪锌矿中发现了它，并命名为镓。布瓦博德朗测定了镓的各种物理、化学数据，结果与门捷列夫4年前所作的预言非常相近。例如门捷列夫预言镓的原子量大约是68，而布瓦博德朗的测定结果是69.72。但相对密度的差值较大，门捷列夫预言为5.9～6.0，而布瓦博德朗测定的结果是4.70。当时，世界上只有布瓦博德朗的实验室里有一小块金属镓。门捷列夫在千里之外的彼得堡，根本没有见过镓是什么样子。然而他却给布瓦博德朗写信，指出结果错误并建议重测。这简直令布瓦博德朗无法相信，他在给门捷列夫的回信中坚信自己的测定不会有错。于是门捷列夫再次给他写信，建议他进一步提纯金属镓后重新测定相对密度。布瓦博德朗遵嘱而行，真是奇了，果然再次测得的相对密度是5.96，正好是在门捷列夫预言的5.9～6.0之间。

再如锗（Ge），它就是门捷列夫在1871年所预言的亚硅，是元素周期表中硅的下方的一个空位。15年后的1886年，德国化学家温克勒从硫银锗矿中用光谱分析法发现了锗。门捷列夫预言锗是一种金属，其原子量大约是72，相对密度大约是5.5；这种金属几乎不和酸起作用，但可和碱作用；这种金属的氧化物的相对密度大约是4.7，它极易溶解于碱，并被还原为金属；这种金属和氯的化合物就是液体，相对密度大约是1.9，沸点大约是90℃。温克勒在1886年的测定结果：锗是一种金属，原子量为72.3，相对密度为5.35；锗很难和酸作用，但在熔融时极易和碱起作用；氧化锗的相对密度是4.703，易溶于碱，并可用碳还原成金属；氯化锗是液体，相对密度为1.887，沸点为86℃。

真是不可思议，门捷列夫的预言与后人的测试结果如此吻合，难道门捷列夫是神能掐会算不成？不，门捷列夫之所以能如此精确地预言，是由于他认识并掌握了化学元素周期律。

化学家们在元素周期律的指导下，逐个发现了门捷列夫所预言的10个元素。其发现年代依次为：1875年发现了镓，1879年发现了锗，1898年发现了镭和钋，1899年发现了锕，1917年发现了镤，1925年发现了铼，1937年发现了锝，1939年发现了钫，1940年发现了砹。

每一个新元素的发现都有一段门捷列夫传奇的预言故事，每一个故事都给我们以启发，使我们认识到掌握科学规律的重要性。门捷列夫及其元素周期表是全世界人民的共同财富。让我们记住，门捷列夫生于1848年，逝世于1907年。