元素周期表的历史

元素周期表是根据原子序数、电子配置和循环化学性质组织的化学元素列表。在基本形式中，元素以递增的原子序数顺序呈现在阅读序列中。然后，通过开始新行和插入空白单元格来创建行和列，从而生成显示具有重复属性（称为周期性）的元素的行（周期）和列（组）。例如，第 18 族中的所有元素都是稀有气体，化学反应很少。

元素周期表描述了元素的原子结构以及它们的化学异同。该表被科学家用来研究化学品和设计实验。它用于为制药和化妆品行业制造化学品，以及用于技术设备的电池。

定期分类的历史

1789 年，法国化学家 Antoine Lavoisier 试图将元素分类为金属或非金属。40 年后，德国物理学家 Johann Wolfang Döbereiner 发现了某些元素在物理和化学性质上的相似性。他将它们按原子量递增的顺序分成三组，并将它们命名为三元组，观察到中间元素的某些性质，例如原子量和密度，接近每个三元组中其他两个性质的平均值。

1860 年在德国卡尔斯鲁厄举行的第一次国际化学会议上公布了修订后的元素及其原子质量列表，标志着一个分水岭时刻。他们得出的结论是，氢的原子量将被指定为 1，而其他元素的原子量将通过与氢的比较来确定。例如，碳的原子量为 12，因为它比氢重 12 倍。

以下是讨论定期分类的早期历史的要点：

• 波义耳在 1661 年将元素定义为那些原始和简单的物体，据说下一个物体是由这些物体组成的，并且它们最终会分解成这些物体。
• 法国化学家安托万·拉瓦锡于 1789 年发表了《化学基础论》，被广泛认为是第一部现代化学教科书。根据拉瓦锡的说法，元素是一种物质，其最小单位不能分解成更简单的物质。拉瓦锡认为无法进一步细分的简单化学物质清单，包括氧、氮、氢、磷、汞、锌和硫，为当代元素清单提供了基础。虽然许多著名的化学家对拉瓦锡的新发现持怀疑态度，但《基本论文》的写作水平足以说服年轻一代。然而，拉瓦锡对他的元素的描述是不完整的，因为他只将它们分类为金属和非金属。
• 根据化学计量测量和合理推论，英国自然哲学家约翰道尔顿在 1808-10 年发表了一种计算当时已知元素的临时原子量的方法。在 1810 和 1820 年代，许多化学家采用了道尔顿的原子理论。
• 1817 年，德国物理学家 Johann Wolfgang Döbereiner 开始提出对元素进行分类的第一次尝试之一。1829 年，他发现他可以将一些元素分成三个一组，每个组的成员都具有相似的性质.他称这些团体为三合会。

各种科学家将定期分类解释为：

约翰纽兰兹

一位名叫约翰纽兰兹的英国科学家是第一个按照原子质量递增的顺序将元素组织成元素周期表的人。他发现八种元素中的每一种都具有相似的性质，并将其命名为八度定律。他将元素分为八组，没有为未发现的元素留下空间。

门捷列夫

1869 年，俄罗斯化学家德米特里·门捷列夫设计了现代元素周期表的结构，留下了尚未确定的元素间隙。如果他在根据原子量排列元素时发现元素不适合组，他会重新排列它们。门捷列夫预言了一些未知元素的性质，并以它们的名字命名，如eka-aluminium表示一种性质与铝相似的元素。后来，镓被发现是eka-铝。一些异常现象持续存在，例如碘和碲的位置，这些没有得到解释。为纪念门捷列夫出版 150 周年，联合国教科文组织将 2019 年定为国际元素周期表年。

洛萨·迈耶

1870 年，德国化学家 Lothar Meyer 创建了一个类似于门捷列夫的元素周期表版本。他为尚未发现的元素留出了空间，但从未预测过它们的性质。门捷列夫和迈耶都在 1882 年被伦敦皇家学会授予戴维奖章。门捷列夫的预言后来被镓（1875 年）、钪（1879 年）和锗（1886 年）等元素的发现以及他的元素周期表所证实获得了全世界的认可。为了纪念他，第 101^种元素于 1955 年被命名为钆。

亨利·莫斯利

亚原子粒子在 19 世纪还不存在。 1913 年，英国物理学家亨利·莫斯利 (Henry Moseley) 使用 X 射线测量元素的波长，并将这些测量结果与它们的原子序数相关联。元素周期表中的元素随后根据它们的原子序数重新排列。这有助于解释使用原子质量的先前版本中的差异。

化学元素周期分类时间表

1. 1680 年，罗伯特·博伊尔发现了磷并将其公之于众。
2. 1809 年，科学家们发现了至少 47 种元素，并开始识别其特性中的模式。
3. 1863 年，英国化学家约翰纽兰兹根据新发现的 56 种元素的性质，将其分为 11 组。
4. 俄罗斯化学家迪米特里·门捷列夫（Dimitri Mendeleev）于 1869 年开始开发元素周期表，按原子质量排列化学元素。他预言了其他元素的发现，并在他的元素周期表中留下了空白以容纳它们。
5. 法国物理学家 Antoine Becquerel 于 1886 年发现了放射性。来自新西兰的 Thomson 学生 Ernest Rutherford 命名了三种类型的辐射：α 射线、β 射线和 γ 射线。玛丽和皮埃尔居里开始研究铀和钍辐射，后来发现了镭和钋。发现β粒子带负电。
6. 1894 年，威廉·拉姆齐爵士和瑞利勋爵发现了稀有气体，它们在元素周期表中被归类为第 0 族。
7. 1897 年，英国物理学家 JJ Thomson 发现了电子，这是原子中带负电的小粒子。它们的确切电荷和质量由 John Townsend 和 Robert Millikan 确定。

示例问题

问题1：什么是元素周期表？

回答：

The periodic table is a list of chemical elements arranged by atomic number, electron configuration, and chemical characteristics.

问题2：元素周期表由什么组成？

回答：

In their most basic form, elements are presented in the reading sequence in order of increasing atomic number. Then, by starting new rows and adding blank cells, rows (periods) and columns (groups) are constructed to display components with recurring attributes (called periodicity).

问题 3：什么是纽兰八度定律？

回答：

John Newlands, a British chemist, was the first to organise the elements into a periodic table with increasing atomic masses. The law of octaves was named after his discovery that every eight elements had similar qualities. He divided the components into eight groups, leaving no gaps for unknown elements. 

问题 4：莫斯利对元素的周期分类有何贡献？

回答：

In the nineteenth century, there was no concept of subatomic particles. Henry Moseley, an English physicist, measured the wavelengths of elements with X-rays in 1913 and connected these results to their atomic numbers. On the basis of atomic numbers, he then reorganised the elements in the periodic table. This explained discrepancies in previous versions that used atomic masses. 

问题 5：什么是杜伯瑞纳三合会？

回答：

Physical and chemical properties of certain elements were found to be comparable by Döbereiner. He grouped them into triads of three elements in ascending order of atomic weight, noting that various attributes of the middle element, such as atomic weight and density, were close to the average value of these properties in the other two in each triad.