这个世界上没有什么是我害怕说出来的。
Dmitri Ivanovich Mendeleev是一位俄罗斯化学家和发明家。他最为人所知的是提出了元素周期律,并创造了一个具有远见卓识的元素周期表版本。他不仅使用元素周期律来纠正当时所接受的某些已知元素的性质,如铀的化合价和原子量,还预测了八种尚未发现的元素的性质。
早年生活
Mendeleev出生在西伯利亚托博尔斯克附近的Verkhnie Aremzyani村,父亲是Ivan Pavlovich Mendeleev(1783–1847),母亲是Maria Dmitrievna Mendeleeva(娘家姓Kornilieva,1793–1850)。Ivan曾在Tambov和Saratov高等学校担任校长以及美术、政治和哲学教师。Ivan的父亲Pavel Maximovich Sokolov是来自特维尔地区的俄罗斯东正教神父。根据当时神父的传统,Pavel的孩子们在进入神学院时被赐予新的姓氏,Ivan获得了Mendeleev这个姓氏,该名字源于当地一位地主的名字。
Maria Kornilieva出身于托博尔斯克著名商人家族,该家族是第一家西伯利亚印刷厂的创始人,其祖先可以追溯到17世纪的Yakov Korniliev,他从posad人变成了富有的商人。1889年,一位当地图书管理员在托博尔斯克报纸上发表了一篇文章,声称Yakov是一位受洗的Teleut人,这是当时被称为"白卡尔梅克人"的少数民族。由于没有提供任何资料且没有披露Yakov生平的任何有据可查的事实,传记作者通常将其视为神话。1908年,在Mendeleev去世后不久,他的一个侄女出版了《Family Chronicles. Memories about D. I. Mendeleev》,其中她提到了关于Maria祖父的"家族传说",说他娶了"一位吉尔吉斯或鞑靼美女,他对她的爱如此之深,以至于她去世后,他也因悲伤而死"。然而,这与有据可查的家族编年史相矛盾,Mendeleev的自传、他女儿或妻子的回忆录中都没有对这些传说的支持。尽管如此,一些西方学者仍然把Mendeleev所谓的"蒙古"、"鞑靼"、"鞑靼"或简单的"亚洲"血统作为事实来提及。
Mendeleev从小被养育为东正教徒,他的母亲鼓励他"耐心地寻求神圣和科学的真理"。他的儿子后来会告诉她,他离开了教会,信奉了一种"浪漫化的一神论"。
Mendeleev是17个兄弟姐妹中最小的,根据Mendeleev的兄长Pavel所说,其中"只有14人活着被受洗",这意味着其他人在出生后不久就去世了。Mendeleev兄弟姐妹的确切数量在不同资料中有所不同,仍然是一个历史争议问题。不幸的是,他的父亲失明了,失去了教学职位。他的母亲被迫工作,并重新启动了家族被遗弃的玻璃工厂。13岁时,在父亲去世和母亲的工厂被火烧毁后,Mendeleev进入了托博尔斯克高等学校。
1849年,他的母亲带着Mendeleev从西伯利亚跨越俄罗斯前往莫斯科,目的是让Mendeleev进入莫斯科大学。莫斯科大学拒绝了他的入学申请。母子继续前往圣彼得堡的父亲母校。现在贫穷的Mendeleev家族迁居圣彼得堡,他在1850年进入了主要教育学院。毕业后,他患上了肺结核,因此在1855年迁往黑海北岸的克里米亚半岛。在那里,他成为第一Simferopol高等学校的科学硕士。1857年,他恢复健康后回到圣彼得堡。
在1859年至1861年间,他在海德堡研究了液体的毛细现象和分光镜的工作原理。1861年晚些时候,他出版了一本名为《有机化学》的教科书。这为他赢得了彼得堡科学院的Demidov奖。
1862年4月4日,他与Feozva Nikitichna Leshcheva订婚,并于1862年4月27日在他任职的圣彼得堡Nikolaev工程学院教堂结婚。
Mendeleev分别于1864年和1865年成为圣彼得堡技术学院和圣彼得堡国立大学的教授。1865年,他因论文《水与酒精的化合物》获得了科学博士学位。他在1867年获得了圣彼得堡大学的终身职位,并开始教授无机化学,接替Voskresenskii的职位;到1871年,他已将圣彼得堡改造成了国际公认的化学研究中心。
元素周期表
1863年,有56种已知元素,新元素的发现速度约为每年一种。其他科学家之前已经发现了元素的周期性。John Newlands在1864年描述了八度定律,注意到它们根据相对原子量的周期性,并于1865年发表。他的提案确定了新元素如germanium的潜力。这个概念受到了批评,他的创新直到1887年才被化学家学会认可。另一个提出周期表的人是Lothar Meyer,他在1864年发表了一篇论文,描述了28种按价电子分类的元素,但没有预测新元素。
在1867年成为教师后,Mendeleev写下了他那个时代的决定性教科书:《化学原理》两卷,1868–1870。他是在准备课程教科书时写的。这正是他做出最重要发现的时候。当他尝试根据化学性质对元素进行分类时,他注意到了导致他提出周期表的模式;他声称在梦中设想了元素的完整排列:
我梦到了一个表格,其中所有元素都按照需要的方式落入了正确的位置。醒来后,我立即将其写在了一张纸上,只有一个地方后来似乎需要更正。
由于不知道1860年代进行的早期周期表工作,他制作了以下表格:
Cl 35.5 K 39 Ca 40
Br 80 Rb 85 Sr 88
I 127 Cs 133 Ba 137
通过按照这种模式添加额外的元素,Mendeleev开发了他的周期表的扩展版本。1869年3月6日,他向俄罗斯化学学会做了一个正式演讲,题目为《元素的原子量性质之间的关系》,其中描述了根据原子量(现在称为相对原子质量)和化合价的元素。这个演讲陈述了
- 元素如果按照原子量排列,会表现出明显的性质周期性。
- 在化学性质上相似的元素要么具有相似的原子量,如Pt、Ir、Os,要么其原子量规律递增,如K、Rb、Cs。
- 元素在元素组中按原子量顺序的排列与它们所谓的化合价相对应,在一定程度上也与它们独特的化学性质相对应;正如在Li、Be、B、C、N、O和F这样的序列中所显而易见的那样。
- 分布最广泛的元素具有较小的原子量。
- 原子量的大小决定了元素的性质,正如分子的大小决定了化合物的性质一样。
- 我们必须期待发现许多尚未为人所知的元素——例如,两种类似于铝和硅的元素,其原子量在65到75之间。
- 元素的原子量有时可能会因为相邻元素的原子量而被修正。因此,碲的原子量必须在123到126之间,不能是128。碲的原子量是127.6,Mendeleev在假设原子量必须随位置在周期内增加方面是不正确的。
- 元素的某些特征性质可以从其原子量预测。
Mendeleev在一份俄语期刊上发表了他的所有已知元素周期表,并预测了几种新元素以完整填充该表。仅几个月后,Meyer在一份德语期刊上发表了几乎相同的表格。Mendeleev的独特之处在于他准确地预测了他称为ekasilicon、ekaaluminium和ekaboron(分别为germanium、gallium和scandium)的性质。
Mendeleev也提出了对某些已知元素性质的改变。在他的工作之前,铀被认为化合价为3,原子量约为120。Mendeleev意识到这些数值不符合他的周期表,因此将两者都翻倍:化合价为6,原子量为240,接近现代值238。

对于他预测的八个元素,他在命名中使用了梵文前缀eka、dvi和tri(一、二、三)。Mendeleev质疑一些当时被接受的原子量,它们只能以相对较低的准确度测量,指出它们与他的元素周期律所建议的不相符。他注意到碲的原子量比碘高,但他将它们放在了正确的顺序中,错误地预测了当时接受的原子量是有问题的。他对已知镧系元素的放置位置感到困惑,并预测了表中存在另一行,即锕系元素,这些元素是原子量最重的元素之一。有些人因Mendeleev预测还会有更多元素而否定他,但当Ga(镓)和Ge(germanium)分别在1875年和1886年被发现,完美地填补了两个缺失的位置时,他被证明是正确的。
通过使用梵文前缀来命名"缺失"的元素,Mendeleev可能记录了他对古代印度梵文语法学家的债务,这些语法学家基于他们对言语声音二维模式的发现创造了复杂的语言理论,最明显的例子是Pāṇini梵文语法中的Śivasūtras。Mendeleev是Sanskritist Otto von Böhtlingk的朋友和同事,后者当时正在准备他关于Pāṇini的书的第二版,Mendeleev希望用他的命名法来纪念Pāṇini。
Mendeleev制作的原始草稿多年后被发现并以《元素的暂定系统》的名义出版。
Dmitri Mendeleev通常被称为元素周期表之父。他将他的表或矩阵称为"元素周期系"。
晚年生活
1876年,他对Anna Ivanova Popova产生了痴迷,并开始向她求爱;1881年他向她求婚,并威胁如果她拒绝就自杀。他与Leshcheva的离婚在他于1882年4月2日初期与Popova结婚后一个月就最终确定了。即使在离婚后,Mendeleev在技术上仍是重婚者;俄罗斯东正教会要求至少要等七年才能合法再婚。他的离婚和周围的争议导致他未能被邀请进入俄罗斯科学院,尽管他到那时已经享誉国际。他与第二次婚姻的女儿Lyubov成为了著名俄罗斯诗人Alexander Blok的妻子。他的其他孩子来自与Feozva的第一次婚姻,包括儿子Vladimir(一位水手,他参加了Nicholas II的著名东方之旅)和女儿Olga,以及来自Anna的儿子Ivan和双胞胎。
虽然Mendeleev受到了整个欧洲科学组织的广泛尊敬,包括1882年来自伦敦皇家学会的Davy奖章,该学会后来在1905年还授予他Copley奖章,但他在1890年8月17日从圣彼得堡大学辞职。他在1892年被选为皇家学会外国成员ForMemRS,1893年他被任命为度量衡局局长,这个职位他一直担任到去世。

Mendeleev还研究了石油的成分,并帮助创立了俄罗斯第一家炼油厂。他认识到石油作为石油化学原料的重要性。他因一句话而得到认可,即燃烧石油作为燃料"将相当于用纸币生火烧炉子"。
1905年,Mendeleev被选为瑞典皇家科学院院士。第二年,诺贝尔化学委员会建议瑞典学院将1906年的诺贝尔化学奖授予Mendeleev,以表彰他对元素周期系的发现。瑞典学院的化学部分支持了这一建议。学院随后应当批准委员会的选择,因为它在几乎所有情况下都已这样做。出乎意料的是,在学院的全体会议上,诺贝尔委员会的不同意见成员Peter Klason提议了他支持的Henri Moissan的候选资格。Svante Arrhenius虽然不是诺贝尔化学委员会成员,但在学院中有很大的影响力,也支持拒绝Mendeleev,辩称元素周期系太老了,不足以在1906年承认其发现。根据当时的人,Arrhenius之所以这样做是因为他对Mendeleev的怨恨,因为Mendeleev批评了Arrhenius的电离理论。经过激烈的争论,学院的大多数



