铀-化学元素中的“天王星 |
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来源:不详 更新时间:2012-3-10 10:00:55 |
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原子量,当时测定的值分别是128和127,如果按原子量排列,碲应该排在碘的后面。但是门捷列夫把碲提到碘的前面,以便使它位于性质与它非常相似的硒的下面,并使碘位于性质与碘非常相似的溴的下面。
门捷列夫坚信自己已发现了一条最基本的自然规律。因此,为了使排列不违背既定的原则而又没有别的解决办法时,门捷列夫就毫不犹豫地在周期表中留出一些空位。门捷列夫指出,这些空位的元素将来一定会被发现,并预言了这些元素的性质。在轻元素中,他断定将来一定会发现原子量大约等于44、68和72的三种元素:类硼、类铝和类硅。
科学理论对实践有着巨大的推动作用。在随后的十五年中,在门捷列夫还活着的时候,这三个未知的元素——钪、嫁和锗就相继被发现了,它们的性质几乎与门捷列夫预言的完全一样,元素周期律取得了决定性的胜利。
门捷列夫在制订周期表时,还根据元素的性质,并考虑到周期表中的可能位置,校正了一些元素的原子量,其中就包括铀。
铀的原子量,佩里戈特等测得的数值是120。按照这一当时公认的数值,铀应该排在锡(原子量为118)和锑(原子量为122)之间。但是周期表中锡和梯是连续排列的,中间并没有空位,而且按照铀的性质,它也不应该排在这个位置上。
门捷列夫相当准确地将铀的原子量加大了一倍,即加大了为240,这样就使铀排在了比较正确的位置,同时也使铀成了最重的元素。
虽然后来随着新元素的不断发现,一直到锕系理论确立之后,铀才排到了更为合适的位置—锕系元素的第三个成员,但在当时,门捷列夫校正了铀的原子量,确立了铀的最重元素的地位,无疑是一个杰出的成就。
1886年,齐默尔曼测得铀的原子量约为240,从而证实了门捷列夫从理论上对铀原子量所作修改的正确性。
各种元素在周期表中按原子量依次排列,每种元素编有一个序号,称为原子序数。铀排在第92号位置,因此是第92号元素。1913年,莫斯莱应用X射线测定了原子核所带的正电荷的数目,进一步发展了元素周期律。这一工作指明了周期律的真正基础不是原子量,而是原子的核电荷数或核外电子数。同时证实了,原子的核电荷数或核外电子数在数值上正好等于原子序数,从而最终确定了铀是92号元素,并且是当时已知的最重的元素。
铀作为最重的元素,其地位是很特殊的。人们往往习惯于一般而敏感于特殊。早在1871年,门捷列夫就在一篇关于铀的文章中写道:“在所有已知的化学元素中,铀的原子量最大,……我深信,研究铀,从它的天然来源开始,一定会导致许多新的发现。我大胆地建议寻求新的研究课题的人,特别认真地去研究新的铀化合物。”
虽然,铀作为最重的天然元素的意义只有在人们深入到物质的更深层次时,即从分子、原子深入到原子核的时候才能显示出来。这是门捷列夫处在他那个时代时所无法预见的,但是门捷列夫还是首先注意到铀作为最重元素的特殊性,这无疑是有一定先见之明的。
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