來源:經(jīng)濟日報
“氫氦鋰鈹硼，碳氮氧氟氖……”還記得中學化學元素周期表上這一串字符嗎？一張神秘莫測的化學元素周期表，是許多人人生旅程的重要一站，承載著我們的少年時光。
為了慶祝元素周期表誕生150周年，聯(lián)合國2018年宣布將2019年定為國際化學元素周期表年。那么，就跟隨筆者的腳步，探尋有趣而神秘的元素周期表。
發(fā)現(xiàn)
每個化學研究室的墻上都必備一張元素周期表，可以說這是化學研究歷史上最重要的一份研究成果，沒有之一。它的創(chuàng)建要歸功于俄國化學家迪米特里·門捷列夫。
元素周期表，方方正正，排列井然有序，世間所有元素之間的規(guī)律是如此簡單明了。但繪出這樣一份簡單的表格，背后是多少科學家數(shù)十年夜以繼日的心血。門捷列夫在先前多位科學家對各類化學元素不斷研究發(fā)現(xiàn)的基礎上，1869年3月份，他將當時已知的63種元素寫在卡片上，并根據(jù)化學和物理性質(zhì)將它們進行排列。把化學研究當作“打撲克”一樣的游戲，這讓多年從事化學研究的老專家們有一種“醍醐灌頂”的感覺。
科學往往就是這么“簡單”而有趣。物理世界的電、磁場、力，它們之間的聯(lián)系僅僅是幾個簡單的公式；同樣，化學世界上百種元素，全被門捷列夫這一張周期表“安排得明明白白”：每一縱列元素化學性質(zhì)相似，每一橫列從左至右元素的反應規(guī)律依次遞變。
元素周期表揭示了物質(zhì)世界的秘密，把一些看來似乎互不相關的元素統(tǒng)一起來，組成了一個完整的自然體系。它的發(fā)明，是近代化學史上的一個創(chuàng)舉，對于促進化學的發(fā)展起了巨大推動作用。
門捷列夫的天才之處體現(xiàn)在他為元素周期表留出的空白之中。他意識到某些元素是缺失的，還有待被發(fā)現(xiàn)；有些元素的原子量不符合它的規(guī)律，結果證明是原來的測定有錯誤。先前的科學家只是將已知元素進行排列，只有門捷列夫為未知元素留出了空間。
更令人驚訝的是，他準確地預測了缺失元素的性質(zhì)。就在門捷列夫發(fā)表他新編的化學元素周期表3年后，法國化學家布瓦博德明發(fā)現(xiàn)了新元素鎵。在門捷列夫預言的“類鉛”以后，他預言的11種元素一一被人找尋到。
他在元素周期表中，不僅預見到19世紀末化學元素的發(fā)現(xiàn)，甚至對20世紀發(fā)現(xiàn)的放射性元素，以及“二戰(zhàn)”后出現(xiàn)的人工元素，也在周期表中預約定位。
150周年來臨之際，元素周期表大家庭又增添了新成員，2016年增加了4種新元素：113號元素Nh(nihonium)、115號元素Mc(moscovium)、117號元素Ts(tennessine)和118號元素Og(oganesson)。這4種元素花了10年時間，而且通過全世界科學家的共同努力才最終獲得確認。
價值
化學離我們有多近？“化學是一切生命的基礎?！?span id="keyeciooq" class="candidate-entity-word" data-gid="11092494">美國化學學會會員李力紅說。從就讀北大化學系本科到在美國博士畢業(yè)，她一直從事與化學有關的工作，如今已是美國化學學會一名資深會員。
李力紅說：“你聽到的、看到的、聞到的、嘗到的、摸到的一切都與化學物質(zhì)有關。聽覺、視覺、味覺和觸覺都涉及你體內(nèi)一系列復雜的化學反應和相互作用?；瘜W不僅限于燒杯和實驗室，它就在我們身邊。我們越了解化學，就越能感觸我們的世界?！?/p>
科學家認為一切都是由化學元素構成的。盡管世界上存在無數(shù)種物質(zhì)，但從微觀領域看，無非是這100余種元素的不同排列方式；我們周圍常常接觸到的物質(zhì)，也許只有幾十種。
一杯普通的水，組成元素是氫和氧，還有其他一些組成礦物質(zhì)的元素，比如鈉、鈣、鎂、氯等；一棟建筑物，從非金屬元素的硅、氧、氫，到金屬元素的鐵、鋁、鎳等，組成就復雜得多。從地上拔一根草，里面有豐富的鉀、鈉、鎂等元素，因此有人對你說某某保健品中含有上述幾類元素，其實與幾棵雜草沒區(qū)別……
化學是研究物質(zhì)及其能發(fā)生的變化，在一定程度上了解化學，對理解我們周圍的世界至關重要。了解物質(zhì)的基本性質(zhì)，預測和解釋它們在反應形成新物質(zhì)時的變化，是化學研究的基本內(nèi)容。
無論元素周期表是否被發(fā)現(xiàn)，化學元素的規(guī)律還在那里，未曾改變。只是在這個規(guī)律的指導之下，我們可以對化學進行更系統(tǒng)性研究，取得更多突破。
應用
與其說我們身邊有哪些化學應用產(chǎn)品，毋寧說我們身邊哪種產(chǎn)品不是化學應用的產(chǎn)物?？茖W家們創(chuàng)造了大自然中不天然存在或難以獲取的東西，同時把這些創(chuàng)造進行理論總結后不斷擴大生產(chǎn)。把數(shù)學、物理學、化學應用于生產(chǎn)實踐，讓人類在19世紀末和20世紀的生產(chǎn)力進步遠遠超過過去數(shù)千年總和。
化學反應的本質(zhì)是將自然存在的物質(zhì)重新組合成另一種物質(zhì)，化工則是把這種組合的過程擴大到現(xiàn)實應用中。你想問，我們生活中哪些是化工產(chǎn)品？那么可以說，你所接觸的一切與塑料、有機材料有關的產(chǎn)品，其前身都是又黑又黏的石油，經(jīng)過化工的改造后變成了燃料、變成我們?nèi)粘＝佑|到的東西。倒推回上世紀之前，這些東西都是沒有的。
想到幾年前一個著名化妝品廣告詞“我不要化學”，當然現(xiàn)在也有很多種化妝品都在標榜“純天然成分”，這在懂化學的人眼里是愚蠢可笑的。所謂的“純天然成分”(假設是真的)，都是用化工試劑從植物提取出來的，化妝品的包裝、增稠劑、溶劑等都是石油轉化的產(chǎn)品。也就是說，要做真正離開“化工”的純天然產(chǎn)品，就是把樹葉和花瓣加上石油用碾子搗碎后敷在臉上。至于擠出的白白的膏狀物，不經(jīng)過化工合成還真做不出來。
現(xiàn)代藥學更是化工合成的重要實踐。翻開藥典，從治療糖尿病的二甲雙胍，到高血壓藥物卡托普利，止痛退燒的對乙酰氨基酚，各類疾病的常見藥物都是化工合成的產(chǎn)物；一些天然藥物，也離不開依靠化工產(chǎn)品的車間化提純過程。
當今，藥物合成更是向著“高分子藥物”轉化?！段也皇撬幧瘛分械摹爸鹘恰卑籽≈委熕幬镆榴R替尼，化學式C29H31N7O，分子量493.60，結構非常復雜。但這種藥物卻被稱為“小分子藥物”，與動輒幾十萬、幾百萬分子量的“蛋白質(zhì)高分子藥物”相比算是個“小豆丁”。隨著“高分子藥物”不斷研究進步，人類的生物密碼或許能被部分破譯，癌癥、先天性疾病或許有治愈的希望。
盡管大多數(shù)人背不下來元素周期表，學過的一點化學皮毛也會隨著高中會考、高考的結束而被遺忘，但我們生活中每一天的點點滴滴都離不開化學，社會科技進步中化學研究也起到十分關鍵的作用。正值化學元素周期表問世150周年，紀念元素周期表的發(fā)現(xiàn)，也是紀念并感恩現(xiàn)代化學發(fā)展為我們社會作出的貢獻。（陳頤）
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