元素周期律

 周期律未明以前，化学家向有原质①分类之法，因原质之特性，成天然之族类。计非金属、金属合二十一族。……前表分类之法，虽不如周期律之自然，然已具周期律之基础。且因各原质既有交相类似之性情，而其所以相类似之故，似与其原点重率②有关系，此事久已惹当世学者之注目。西历1869年，俄国米台而夫Mendeljeff氏始作一表以明其关系，同时又有Rother Mayer氏亦讲究周期律之理，其理遂畅明于世。……兹将各周期中原质性情相关之处，摘其大要列下：
 (1)每周期之始皆同为一属，以下递次皆为同属。一二两周期，自一属顺次以至七属而终。其余自一属顺次以至八属，复循环一次，至七属而终其同属中性情类似。
 (2)任一原质与其同周期中上下相近之质相遇，无急烈之变化，因每周期中性情皆逐渐推移。至同一周期终之原质，与次周期始之原质则大相差异，爱力③最强，如弗与钠，绿与钾是也。
 (3)表中三角形之内非金属聚于一处。
 (4)一、二两周期之始所列原质其为本(basic)之性最强，自此逐渐推移，至周期末之原质其为配(negative elements)之性最强。其余各周期则皆以强于本性之原质始，渐渐变迁，至中间成亦本亦配之性。以下复为强于本性之原质，至末之原质复强于配性。可见第八属与其上下相近诸原质关系最妙。
 (5)各原质成定质(固体)时，其等积之重率亦与周期律有关系。……
 各属中之原质性情相类之处证据甚多，兹摘其大要如下：
 (1)同一属中其化合价相同。
 (2)各属之化合价，自一属至四属为递增(对O言),即自一价增至四价；自四属至七属为递减(对H言),即自四价减至一价。
 (3)各属化合价有依次递增者自一属至八属即由一价增至八价。
 (4)凡轻气^④与三角形内各原质化合亦依(2)条之例，而三角形以外，不易与轻气化合。
 (5)凡养气^⑤与各原质化合多依(3)条之例，……唯八属原质与养气化合时其化合价间或不依(3)条之例。
 

虞和钦译《化学周期律》(载杜亚泉主编《亚泉杂志》第六册)

 [注]①原质：元素。②原点重率：原子量。③爱力：亲合力。④轻气：氢气。⑤养气：氧气。
 【评】《亚泉杂志》是中国人自办的第一部自然科学期刊，化学元素周期律就是由该刊最早介绍到我国的。

元素周期律

俄国人И.М.门捷列夫研究了大量资料和前人工作，于1869年提出了元素周期律的基本概念：元素性质是原子量的周期函数。他把当时已发现的63种元素原子量按递增次序排成元素周期表，并预言了当时尚未发现的6种元素(钪、镓、锗、锝、铼、钋)的存在和性质。1913年英国人H.G.J.莫塞莱提出了原子序数的概念，此后元素周期律的概念改为元素性质是原子序数的周期函数。元素周期律的发现，推动化学科学的发展。迄今已发现的110种元素并无尽头，随着科学的进一步发展，化学家将沿着元素周期律的轨迹，发现新的元素。

元素周期律yuansu zhouqilu

元素的性质随着元素的原子序数（即原子核外电子数或核电荷数）的增加呈周期性变化的规律。周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。19世纪初，人们已经发现了63种元素，随着已知元素的增加，积累的资料也越来越显得庞杂，人们急需从这些资料中找到自然的规律性。早在1829年，德国的J.德贝莱纳提出了元素的“三组合分类法”，把性质相近的三个元素划为一个“三元素组”，建立了第一个化学元素的系统分类。他指出：“居中元素的原子量为其他两元素的平均数，且其化学性质也居中”。
1862年，法国地质学家培古耶提出了圆柱体形的元素“大地螺旋表”，把各元素按原子量的比例分别配置在图表中的螺旋圆轮上。他指出，“❶凡出现于同一母线上的诸元素，都有极其雷同的性质；
❷元素的一切性质有周期性复现的规律；
❸一切物质的性质皆具数性”。
1864年德国的V.迈尔在他的《近代化学物理论》中，发表了一张初具雏型的元素周期表，即“六元素族表”。他指出：“在原子量的数值上具有一种规律性，这是无可怀疑的”。
同年W.奥德林修改了自己的 1857年的元素表，发表了新的“原子量和元素符号表”，并强调了表中原子量间的数量关系，他指出：“很清楚，这种关系可能依赖于某个迄今还不知道的规律”。
1865年英国化学家J.A.R.纽兰兹按原子量递增的次序，写出1～56号元素顺序，发现每隔8个元素其性质周期地复现，故称“八元素律”，后受到音乐的启示，又称“八音律”，他列出了一张7个周期、8个族的元素表。
1867年俄罗斯化学家Д.N.门捷列夫在分析了大量实验材料的基础上，总结了前人研究的经验，坚信“寻找元素的性质及其相似性和它们原子量之间的关系，乃是最简捷和自然的方法”。当他按原子量大小的顺序排列元素时，避免前人机械排列的错误，而根据元素的性质随原子量变化的系统规律辩证地加以调整，把当时已知的63种元素和他预言的4种未知元素列成六行19排，得到世界上第一张公认的元素周期表。1869年2月他向俄国化学协会提出了《元素属性和原子量关系》的论文，发表了元素周期表，并阐述了“按照原子量大小排列起来的元素，在性质上呈现明显的周期性”的规律，命名为元素周期律。元素周期律的发现，之所以归功于门捷列夫，而不是比他更早提出一系列周期性的学者，用他自己的话来说，就是“他们没有一个敢于象我从一开始就做到的那样，预言尚未发现的元素的性质，改变通用的原子量，以及把周期律看做是一个崭新的、精密的、可能包含迄今尚未被概括的事实的自然规律”。根据周期律的指导，预言和发现了镓等11种元素。人们还预言了希有气体的存在，并于1898年以后陆续发现了氖、氪、氙等元素，因而在周期表中增加了新的一族。到1944年就全部发现了自然界的所有92种元素。
元素周期律是化学元素第一个科学的分类法，被誉为“宇宙物质世界的精密科学地图”、“当代自然科学的基石”。它使庞杂的元素知识综合联系起来，提高到一个新的理论高度，从而有力地推动化学的发展。根据周期律，人们不仅有可能在一定程度上预测未知的元素和化合物的性质，而且发现了原子的组成和结构，指导了原子结构的研究。它对物质结构的研究、原子能的利用、有机化学、生物学、医学、冶金学、地球化学以及社会科学都有深远的影响。元素周期律的发现还有深刻的哲学意义。原子量的量的变化而引起元素性质质变的事实，充分证明了关于量变引起质变规律的普遍性。因此，恩格斯评价说：“门捷列夫不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学上的一个勋业”。作为一个伟大的化学家，他获得了戴维奖章。
随着对原子结构的进一步了解，人们对元素周期律也有了更进一步的认识，化学元素原子内部结构和电子排布随着原子序数 （原子核电荷数） 的递增而呈现出有规律地重复性变化是元素性质周期性的内在原因。

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元素周期律yuansu zhouqilu

化学元素的性质随原子序数（核电荷数）递增而呈现周期性变化的规律，其形式即元素周期表，是俄国化学家门捷列夫和德国的迈耶尔于1869年彼此独立地发现的。他们的元素周期表都是按照原子量递增的顺序排列的，为尚待发现的元素留有空位，并对某些元素当时通用的原子量提出了疑问或修改。特别是门捷列夫的周期表，在空位处对新元素进行了预言，如“类铝”、“类硼”、“类硅”，后来这些元素分别被证实为镓、钪、锗。元素周期律理论因此而声名大振，门捷列夫的姓氏也被后人用来命名元素周期律。19世纪末20世纪初，原子物理学和核物理学的发展进一步揭示出周期律的内在本质，也使原来的周期律中的一些疑问得到了澄清。现代形式的元素周期表是按照原子核电核数排列的，其内容比起门捷列夫的周期表要丰富得多，元素的数量从60多个增加到110个，其中有许多是人造元素。
元素周期律的发现是近代自然科学的一个伟大胜利。恩格斯在谈到这一点时曾说过，门捷列夫“不自觉地应用黑格尔的量转化为质的规律，完成了科学史上的一个勋业，元素周期律的发现促进了物理学和化学的统一”。加速了整个科学的发展。作为化学的一条重要规律，它为辩证唯物主义的世界统一性原理提供了丰富而深刻的自然科学基础，同时，元素周期表具有重要的方法论意义。按照周期表，只要给出某一元素的原子序数，人们就可以据此推知它所在的周期、族属、原子量和电子壳层的结构，从而把握它的物理化学性质。

元素周期律Yuansu zhouqilü

元素的性质随着原子序数的增加呈周期性变化的规律。根据原子核外电子层的结构，把元素按原子序数依次排列时，原子核外的最外层电子数从1到8呈现周期性变化。如：原子序数 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18元素名称 锂铍硼碳氮氧氟氖钠镁铝硅磷硫氯氩最外层电子数1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8
元素的许多性质与原子最外层电子数有关，因此，元素的性质也呈现周期性的变化。根据元素周期律，将元素依原子序数排列成元素周期表。在元素周期表中、一横排为一个周期，同一周期元素的原子具有相同的电子层数，最外层电子数依次递增，元素的性质有规律递变。元素周期表中一纵行通常称为一族，同一族元素的原子的最外层电子数相同，因此，同族元素具有相似的物理性质和化学性质。
元素周期律是由俄国化学家Д.И.门捷列夫发现的。周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。

元素周期律

见“元素周期表”。