1、第八章,无机化学系统化 门捷列夫周期律,一、元素大发现,感性直观的发现方法 金、银、铜、铁、锡、锌、汞、碳、硫 古典化学分析方法 钴、镍、锰、铂、氢、氯、氧、氯、铬、钼、钨、铀、碲 电解法四十四年间，发现了31种新元素。 活泼金属等 光谱法首先发现了铯和铷，紧接着又发现了铟和铊。利用光谱分析不仅发现了一大批新元素,二、周期系以前的元素分类工作,德国化学家德贝莱纳（J. W. Dobereiner，1780-1849）(1) 锂、钠、钾；(2) 钙、锶、钡；(3) 氯、溴、碘；(4) 硫、硒、碲；(5) 锰、铬、铁,英国的格拉斯顿（J.H.Gladstone,1827-1902） （1）元素原子
2、量几乎完全相同，如铬、锰、 铁、钴、镍； （2）元素原子量有倍数关系，如钯组、铂组、 金； （3）相邻元素原子量相差一个共同的增值， 如锂、钠、钾,法国地质学家尚古多（B. De Chancourtois, 1820-1886 ),表8-1 欧德林的元素表（1865）,迈尔的六元素表（1864年）,纽兰兹的八音律排列图（1866）,三、周期律的发现,俄，门捷列夫，1869年4月，元素性质和原子量的关系，绘制了元素周期表德国， 迈尔（J.L.Meryer，18301895）1868年 原子体积周期性图解1869年10月， 制成元素周期表,（18341907）,门捷列夫的第一张周期表（1869年3
3、月）,门捷列夫元素性质和原子量的关系 1869年4月,若把元素按原子量的大小排列，元素的性质上明显地呈现周期性变化； 化学性质相似的元素有些有近乎相等的原子量（锇、铱、铂），有些则作有规律的增大（如钾、铷、铯）； 以原子量顺序排列之后，元素的族的顺序与化合价相当； 自然界存在最丰富的元素，其原子量比较小，但性质上互相区分得十分清楚，因而它们都是典型的元素，可为该族的代表； 原子量的大小决定元素的性质； 对于未被发现的元素，其发现是可以预测的，例如类似铝和硅的原子量介于65-75之间的元素； 元素的原子量，可藉其相邻各元素的原子量来校正，例如碲的原子量不是128，而是123-126； 可以由元素
4、的原子量来推测它的性质。,迈尔的周期表（1869年12月）,门捷列夫化学元素周期表（1871年12月）,化学元素的周期依赖关系,四、周期律的验证和意义,锇、铱、铂、金的原子量分别为198.6、196.7、196.7 、196.2经重新测定190.2、192.2、195.0、197.0 大胆的预言未知元素：“我决定这样做，是因为在我预言的那些物质中要是有一种被人发现，我马上就彻底相信，并使其他化学家相信，作为我的周期系基础的那些假定是正确的。”,镓的性质与门捷列夫的预测,类硅与锗的比较,*为1886年文克勒测得结果。,类硼与钪的性质比较,类碲与钋的比较,恩格斯高度评价了门捷列夫的工作：“门捷列夫
5、不自觉地应用黑格尔量转化为质的规律，完成了一个勋业，这个勋业可以和勒维烈计算尚未知道的海王星的轨道的勋业居于同等地位。”,由来已久的焰色反应 凤阁侍郎得赏，凤阁舍人遭贬炉甘石ZnCO3+铜黄铜 华阳真人辨消石芒硝、朴消（Na2SO4）消石（KNO3） “有人得一种物，色与朴消大同小异，朏朏如握盐雪不冰，烧之紫青烟起，云是真消石也。” 德国矿物学家、分析化学家马格拉夫苏打、岩盐Sodium 灰碱、硝石 Potassium,五、分光镜中的新大陆,牛顿开创了光谱学,俄国物理学家斯托列托夫：“ 牛顿的伟大试验发展成了整个光谱学。他对太阳以及其他许多星球的光谱研究，向我们揭示了天体化学的秘密。然而这只是
6、他的贡献的开端，更有希望的无限前程还在未来，在回顾光谱学的这些成就的时候，我们看到，小溪是怎样汇集成大河，大河又怎样汇集成大树，它还将带着我们去到那未被考察过的已故思想家所向往的大洋中去。而在这些小溪的各个源头上要永远铭刻上一个我们不该忘记的名字牛顿”。,1802年，英国化学家武拉斯顿仔细现实了太阳光谱，发现光带中各颜色间并不是连续的。 1814年，德国的物理学家弗朗和斐弗朗和斐暗线,光谱检验逐步实现,1825年，英国物理学家，托尔包特（W.H.F.Talbot，1800-1877）“我能毫不含混地说：借助分光分析，即使令极小量的锂和锶混在一起，我也能够把它们区别开来，如果和其他方法比较，这种
7、方法毫不逊色。” 1852年，瑞典物理学家昂斯特朗：某种金属和它的化合物给出相同的光谱。,1854年，美国物理学家阿尔特（D.Alter,1807-1881）“一个元素的发射光谱与其它元素的发射光谱比较，无论是光谱线的数目、强度和位置都不相同。因此对发射光谱的观测，可以简便地检出某种元素。利用一块棱镜就可能将星球和地球上的元素检验出来。”,本生和基尔霍夫,G. R. Kirchhoff，1824-1887 德国物理学家,R.W. Bunsen, 1811-1899 德，元素铷和铯的发现人,基尔霍夫制作的分光镜,本生和基尔霍夫的实验,1860年5月10日，向柏林科学院提出报告：发现元素铯（Cesium），指蔚蓝的天空 1861年2月23日，发现元素铷（Rubidium），最深的红色,分光镜发现的新元素,铷、铯、铊、铟、镓、钇、铥、钐、钕、镨英国的物理学家和化学家克鲁克斯(Crookes，W，18321919),克鲁克斯 元素铊的发现人,
