门捷列夫与元素周期表

随着电解技术的发展以及光谱技术的应用，一大批新的化学元素被逐一发现，到1869年共发现63种化学元素。同年，德米特里·门捷列夫在此基础上制作了著名的元素周期表。

德米特里·门捷列夫（1834～1907年）出生于西伯利亚的托波尔斯克市的一个中产阶级家庭，是兄弟中最小的一个，父亲为小学教师，晚年失明，母亲不得不操持其家族开办的玻璃加工厂养家糊口。门捷列夫在13岁时，父亲去世，随后家族的玻璃加工厂也毁于一场大火。但是母亲毅然决定供门捷列夫继续读书，接受良好的教育。门捷列夫不负众望，进入圣彼得堡教育学院进修，并于1855年成为一名教师。不久，他又先后进入圣彼得堡大学以及德国海德堡大学学习化学，学成回国，在圣彼得堡大学谋得职位后，1869年开始专心编写化学（当时其研究无机化学）教科书。

德米特里·门捷列夫的元素周期表使无机化学研究领域发生重大变革，为研究原子内部结构奠定了基础。

为了从杂乱的化学元素中找到一些秩序，门捷列夫将每一种化学元素写在一张小纸片上，并写上元素符号、原子量、元素性质等，然后将它们进行排列，如同玩扑克牌一般。他按照原子量（该元素原子的平均质量）递增的顺序将这些元素排列后发现，如果每8个元素另起一行，则恰能将具有相似属性的元素排在同一列内。在每一行中，元素属性都会重复出现，由此他称这些属性为“周期性的”，于是将这一幅纵横排列的表格称之为“周期表”，也就是元素周期表。完成周期表后，门捷列夫甚至预见到元素周期表中“失踪”的元素还有待发现，同时预言了这些化学元素的化学性质与物理性质，如它们的原子量、熔点等。

化学元素周期表

所有已知的元素都在元素周期表中排列出来。该元素周期表是根据元素的特性和质量进行排列的。最轻的元素位于左上方，而最重的元素位于右下方。不同的颜色代表不同类型的元素。例如，所有惰性气体都显示为青绿色（右边第1列），这一列的每一种元素都是极为稳定的，这意味着它们极难和其他元素发生反应。

1875年，法国化学家保罗·勒科克·德·布瓦博德朗发现“类铝”元素（位于元素周期表铝元素的下方），并将其命名为“镓”（元素符号“Ga”）。1879年，瑞典化学家拉尔斯·尼尔森发现“类硼”元素，其被命名为“钪”（元素符号“Sc”）。1886年，德国化学家克莱门斯·温克勒发现“类硅”元素（位于元素周期表硅元素的下方），并将其命名为“锗”（元素符号“Ge”）。门捷列夫的预言一一实现。到1914年，在92号元素之前只有7个位置空缺着。

原子序数为元素原子中的质子数量，现代元素周期表也采用按原子序数排列的方式进行排版。化学家引入中子数的概念（即原子核中的中子数量），并采用原子量作为原子相对质量表征原子属性。门捷列夫创造元素周期表后却无法解释元素性质的周期性排列问题，这仍有待于科学技术的发展，只有在科学家们理解原子结构，特别是理解了围绕原子核运行的电子的排列方式之后，才能解答这个问题。在20世纪中前期，化学家们逐渐意识到元素周期表事实上反映了元素的原子结构，以及电子是如何填充原子核外轨道的，因为所有的化学反应均有电子参与，特别是元素外层电子。于是元素周期表使得化学家们可以更加准确地预测哪些化学反应是可能存在的，而哪些化学反应是在实验室常态下根本就不存在的，哪些化学反应需要额外的条件例如高压、高温、催化剂等才能发生等。1955年，门捷列夫获得科学界最高荣誉，科学家将发现的第101号元素命名为“钔”（元素符号“Md”），以纪念门捷列夫为科学界所作出的伟大贡献。