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門捷列夫

文出維基大典
(渡自Mendeleev)
門捷列夫之像,攝於一八九七年

門捷列夫(俄語Дмитрий Иванович Менделеев),又譯門得列夫,俄羅斯化學家也,以創製週期表聞於世。[一]其為學也,序諸元以其量,見性理之迴環;虛其位以待人,推未見之形質。三質繼出,皆合所推;二章先後,並自英倫。後之學者,以其名名第一百零一號元素,曰鍆。[二]

生平

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門捷列夫生於西伯利亞之托博爾斯克,時俄用舊曆,其日為一八三四年正月二十七日,當西曆二月八日。[三]父十七子,其為季也。[一]父伊凡,仕於鄉之中學。[四]未幾,父既喪明,去其職守;母興玻坊,持其家計,以其所贏,教養諸子。[四]幼遊坊中,習見爐冶之事;時接流人,漸聞寬政之言。論者以為其畢生嗜工業之學、慕寬政之義,皆肇於此。[五]

及中學畢業,父已先卒,母攜之赴俄京聖彼得堡,未幾母亦歿。[五]初欲從齊寧(N. Zinin)治化學於大學,後轉入同廈之師範總院,習自然科學。化學物理,算學天文;動植礦物,靡不兼修。諸師所授,多兼大學之席;其首篇論類質同晶,即成於院中。[四]學成,出教克里米亞之辛菲羅波爾;克里米亞戰起,移教敖德薩。南赴遠郡,再易其校;北歸京邑,始升講席。一八五六年,畢業於化學系,[一]得化學碩士之銜,俄任聖彼得堡大學編外講師(Privatdozent)。[四]

一八六〇年,至海德堡,自設實驗室,[一]從本生(R. Bunsen)遊於海德堡大學,測化合物之物理常數。[五][四]是歲,萬國化學家會於卡爾斯魯厄(Karlsruhe),此其始也,門氏與焉。坎尼扎羅(S. Cannizzaro)申亞佛加德羅(A. Avogadro)之說,以定原子之量;[五]門氏後追憶之,謂其辭無所遷就,若真理自陳。[六][七]負笈異邦,自營實驗之室;與會名城,深服原子之論。一八六一年,返聖彼得堡。[一]

一八六三年,任其市工藝學院化學教授。[一]撰論既成,遂膺博士;別置田畝,以試農桑。又為自由經濟學會講農事。[五]越三年,改教同市國立大學,職同。[一]

門氏好寬政之說,屢忤當道;然學望既隆,獻替有用,猶得少安。一八九〇年,辭教授職。先是,諸生有所陳請,門氏代遞於學部,見責於官,遂去。[五]越三年,任度量衡局總監,迄終。[一]其仕於朝也,定度量之制,議關稅之宜;論舟楫之造,籌北極之航。又為官試無煙之藥,倡重工之業。[五][八]論者以為俄國之新,門氏與有力焉。[五]

一八八〇年,聖彼得堡科學院議補化學之席,薦者甚力,院竟不納;莫斯科大學、基輔大學、俄國理化學會諸處,爭延為名譽之員。理化學會致辭,稱俄國化學家無與為匹。[四][九]本院一擯,諸學爭迎。一九〇七年二月二日,卒於聖彼得堡,年七十二。[一]出殯之日,諸生舉週期之表,隨柩而行。[五]

聖彼得堡文學家橋墓園,門氏之墓

週期之律

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門氏一八六九年所製週期表之初版

門氏涉獵甚廣,化學物理、理論應用皆然。尤以創製週期表之舉,聞名於世。初,化學家以為各元素之原子重量,互有關係,似可序列,惟未有集大成者。及門氏博綜諸論,整理成表,稱週期表,不惟知其序列,自然之理亦可推知,蓋其表按元素性理,近者編於同族,遂可發前人所未知,兼正舊有之誤也。[一]前此尚古多(A.-É. B. de Chancourtois)有地螺之說,紐蘭茲(J. Newlands)有八音之律,門氏以為皆得其萌。然諸家但較同類之元,不求萬類之通;故其所見,世莫之顧。[六]

一八六九年,週期表初製。是年三月,門氏方撰《化學原理》,以其所見陳於新立之俄國化學會;[六]時門氏抱疾,門舒特金(N. Menshutkin)代宣其文,刊於會刊首卷。[一〇]其所論者凡八。曰依量為序,其性迴環;曰同族之元,其量或齊或遞;曰列之次第,應其化合之價;曰布地最廣者,其量多輕;曰原子之量,定元素之性;曰未見之元,可以預期;曰既定之量,可據鄰而正;曰元素之性,可由量而推。[一一]所預期者,類鋁、類矽二元,其量當在六十五以至七十五;所正者,碲之量當在一百二十三以至一百二十六,不得為一百二十八。[六]是年,德文摘要刊於《化學雜誌》,西歐學者始得聞之。原文明言週期,譯本但云漸次;後與邁耶爾(Julius Lothar Meyer)爭先,此亦其端。[一〇][一二]是歲八月,莫斯科俄國博物學家大會,門氏又論元素之密度與原子量相應。[六]

一八七一年之週期表,未見之元,皆留空以待

越二年,訂正之,算有新元素三種,並推其性理。此三元素者,門氏稱為類硼、類鋁、類矽,以其性理相類,可斷趨向,故名。[一]其表族分縱列,週以橫行;空位所在,各著其性。[一〇]又以律衡舊數,正其謬誤。鈹舊作十三有半,律無其位;鈾舊作一百二十,因律而倍。[六]後之所測,多從其說。[一]唯碲之所改,後證其非;至一九一三年,莫塞萊(H. Moseley)明原子序之義,元素之序,乃知本於原子序而不本於原子量。[一〇]

一九〇〇年三月十九日,門氏與溫克勒合影於柏林

嗣後十五年間,次第證得。[一]一八七五年,鎵出,類鋁者始得;一八七九年,鈧出,類硼者繼得;一八八六年,鍺出,類矽者終得。[八]鎵見於巴黎,布瓦博德朗(P.-É. Lecoq de Boisbaudran)析比利牛斯山之鋅,觀其光譜而得之;[一三]鈧見於瑞典烏普薩拉,尼爾森(L. F. Nilson)析黑稀金礦而得之;[一四][一五]鍺見於德意志之弗萊貝格,溫克勒(C. Winkler)析新出之礦而得之。[一六][一七]昔以算推其性,今以驗得其真;三元雖異其源,一律咸歸其位。[四]一八八九年六月四日,門氏應英國化學會之請,講法拉第紀念之辭於皇家研究院,[六]自述一八七一年以三元之性告俄國化學會,未敢望及身見其出;今得以之證律於英倫諸君之前,乃以為幸。[一八]

一八七〇年,邁耶爾刊文於《李比希化學年鑑》,以原子體積之迴環繪之為圖,週期之形益顯。[五]一以表顯其序,一以圖示其形;二人各執所見,久爭其先。[五]時或援普勞特(W. Prout)之說,以週期之律為萬物同源之徵;門氏不然其說,謂其律本於實驗,不由原質唯一之想而生。[一九]晚歲,氬族諸氣既出,門氏增之於表;一九〇二年,又設輕於氫之二元,謂其輕者乃以太,性惰而無所不入。[一][一二]一九五五年,美國加利福尼亞州柏克萊之學者吉奧索(A. Ghiorso)等,以氦核擊鎄,得元素原子序一百零一,名之曰鍆,以紀門氏。[二][二〇]

餘業

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時人或言化合物有比值無定者,門氏究而非之。蓋溶液之屬,世謂無定之化合物;門氏以為溶劑與溶質相結,乃不穩易離之定比化合物,仍守道爾頓(J. Dalton)之律。[一]液質相和,非苟雜也;比重升降,皆可徵焉。嘗測酒精與水相和之比重,以明其理。[四][二一]而於液體受熱膨脹,所涉數理公式,亦有探究。論液之脹,比諸氣律;言沸之極,先於臨界。其式與蓋呂薩克(J. L. Gay-Lussac)氣體均脹之律相類;[一]一八八三年,以其說投英國化學會。[四]早在一八六一年,門氏定絕對沸點,謂物至其溫,凝聚之力與汽化之熱皆歸於零,液必化汽,無關乎壓與容;安德魯斯(T. Andrews)臨界溫度之說,其義已先見於此。[一]

一八八七年,門氏乘氣球升空之圖

一八八一年以後,門氏率弟子究氣體之彈性,見其違馬略特(E. Mariotte)之律,以大氣之壓為界,壓大壓小,所違相反。因其所得,推高空稀氣之性;更謀氣球,測雲表天時之變。[四]一八八二年,究熱化學,以為貝特洛(M. Berthelot)諸家所測烴類生成之熱,未計物態之變,當更正之。[四]嘗奉命察萬國博覽會之工業,屢有所陳。[四]一八七七年,著書論美洲、高加索之石油;[八]其考察油業之報,助巴庫之業日興,破其壟斷之局。[四]

《化學原理》所載週期表,其書刊於一八六九年以至一八七一年,今藏科學史研究所

門氏著作,主涉化學,尤以《化學原理》一書名世,譯本眾多。[一]早歲著《有機化學》,一時以為準繩;一八六三年又編化學工藝之書,論者謂俄國此類要籍,以是為先。[四]《化學原理》撰於一八六八年以至一八七〇年,[一]正文平易,讀之無礙;附注精深,學進尤宜,若合二書為一。俄文本屢經增訂,第七版刊於一九〇三年,第八版始於一九〇五年而未竟。[一二]英譯凡三本,皆卡緬斯基(G. Kamensky)所譯,一八九一年據第五版,一八九七年據第六版,一九〇五年據第七版。[二二]

一八八二年,因創製週期表之功,與德國化學家邁耶爾,並得英國皇家學會戴維獎章;[一]一八八九年,得英國化學會法拉第獎章;[四]一八九二年,舉為皇家學會之外籍會員;[八]一九〇五年,又得科普利獎章。[一]英倫諸會,褒賞迭加;異邦學人,聲聞日著。[八]索普(T. E. Thorpe)論之,以為俄國格致之學,受其沾溉者,無人能過;其於俄羅斯,猶貝采利烏斯(Berzelius)之於瑞典、李比希(Liebig)之於德意志、杜馬(Dumas)之於法蘭西也。[二三]

疑義

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門氏之事,諸書所載,間有參差。生日,一九一一年《不列顛百科》與《大眾科學月刊》並作西曆二月七日;今本《不列顛百科》作舊曆正月二十七日,當西曆二月八日。[一][四][三]至海德堡之年,《不列顛百科》作一八六〇年,《大眾科學月刊》作一八五九年。主大學化學之席,前者繫於一八六六年,科學史研究所繫於一八六七年。[四][五]《化學原理》之成,一九一一年《不列顛百科》謂撰於一八六八年以至一八七〇年,《大眾科學月刊》謂初刊於一八六九年,科學史研究所謂初版刊於一八七一年。[五]生辰差以一日,遊學異以一年;講席或先或後,成書或早或遲。諸說並存,以俟考焉。

鎵之發見,一九一一年《不列顛百科》作一八七一年;然一八七一年乃預言之歲,《科學美國人》之訃聞,謂預言後四年而鎵出,英國皇家化學會亦繫之於一八七五年,今從後說。[八][一三]其卒也,以生卒之日計之,年七十二;而《科學美國人》作七十三。[八]至若週期之律創自誰手,論者亦異其數。或主一人,或推六家;準既不同,數亦隨異。門氏之說,於同時諸家最為明晰而有統紀,又能預言可驗之事;然亦未免於誤,碲之所改是也。[一〇]是非之決,猶俟來者。

據

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  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 《Encyclopædia Britannica》〈Mendeléeff, Dmitri Ivanovich〉第一百一十五頁。Cambridge University Press以一九一一年刊諸Cambridge。,第十一版,第十八卷。維基文庫有其錄文。
  2. 1 2 Mendelevium Royal Society of Chemistry - 訪於二〇二六年十月九日。
  3. 1 2 Dmitri Mendeleev Encyclopædia Britannica - 訪於二〇二六年十月九日。
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Sketch of Dimitri Ivanovich Mendeleef. Popular Science Monthly. 1891, 40: 273–278.
  5. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Julius Lothar Meyer and Dmitri Ivanovich Mendeleev Science History Institute - 訪於二〇二六年十月九日。
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Mendeléeff, D. The Periodic Law of the Chemical Elements. Journal of the Chemical Society, Transactions. 1889, 55: 634–656. doi:10.1039/CT8895500634.。所讀者,乃勒莫因學院 C. Giunta 所錄之文,非親覽原刊。
  7. ↑ 原辭:「his speeches, which admitted of no compromise, and seemed to advocate truth itself」。見前引《化學會學報》第五十五卷。
  8. 1 2 3 4 5 6 7 Dmitri Ivanovitch Mendeleef. Scientific American. 1907-03-09 [2026-10-09].
  9. ↑ 原辭:「a chemist who has no equal among Russian chemists」。見前引《大眾科學月刊》第四十卷。
  10. 1 2 3 4 5 C. Giunta - Elements and Atoms, Chapter 12: Mendeleev's First Periodic Table Le Moyne College - 訪於二〇二六年十月九日。。門舒特金代宣之事,此頁引 B. N. Menschutkin 一九三四年刊於《自然》之文,非親覽其文。
  11. ↑ 原辭第一條:「The elements, if arranged according to their atomic weights, exhibit an evident periodicity of properties.」此門氏於法拉第講辭中自述一八六九年之辭,見前引《化學會學報》第五十五卷。
  12. 1 2 3 Mendeleeff's Life and Work. Scientific American. 1910-04-23 [2026-10-09]. ,節錄蒂爾登一九〇九年十月二十一日於英國化學會所講門捷列夫紀念之辭;其全文刊於《化學會學報》第九十五卷,DOI 10.1039/CT9099502077。
  13. 1 2 Gallium Royal Society of Chemistry - 訪於二〇二六年十月九日。
  14. ↑ Scandium Royal Society of Chemistry - 訪於二〇二六年十月九日。
  15. ↑ Nilson, L. F. Ueber Scandium, ein neues Erdmetall. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1879, 12: 554–557. doi:10.1002/cber.187901201157.
  16. ↑ Germanium Royal Society of Chemistry - 訪於二〇二六年十月九日。
  17. ↑ Winkler, C. Germanium, Ge, ein neues, nichtmetallisches Element. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1886, 19: 210–211. doi:10.1002/cber.18860190156.
  18. ↑ 原辭:「I never hoped that I should live to mention their discovery to the Chemical Society of Great Britain as a confirmation of the exactitude and the generality of the periodic law.」見前引《化學會學報》第五十五卷。
  19. ↑ 原辭:「it does not in the least originate in the idea of an unique matter」。見前引《化學會學報》第五十五卷。
  20. ↑ Ghiorso, A. New Element Mendelevium, Atomic Number 101. Physical Review. 1955, 98: 1518–1519. doi:10.1103/PhysRev.98.1518.,與哈維、喬平、湯普森、西博格合撰。
  21. ↑ Mendelejeff, D. Ueber die Verbindungen des Alkohols mit Wasser. Annalen der Physik. 1869, 214: 230–279. doi:10.1002/andp.18692141005.
  22. ↑ Mendeléeff氏(名D.)《The Principles of Chemistry》。Longmans, Green以一八九一年刊諸London。,卡緬斯基譯,據俄文第五版;一八九七年、一九〇五年之英譯,據第六、第七版,並見 Open Library 之著錄。
  23. ↑ 原辭:「he has become to Russia what Berzelius was to Sweden, or Liebig to Germany, or Dumas to France」。此《大眾科學月刊》引索普之辭,非親覽索普原文。
聲音動靜,具錄於維基共享︰門捷列夫
美辭妙篇,具錄於維基文庫︰門捷列夫