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尤利烏斯·洛塔爾·邁耶爾
來源:互聯網

尤利烏斯·洛塔爾·邁耶爾(1830年8月19日至1895年4月11日),德國化學家和物理學家,是化學元素周期表發展的先驅之一。他出生于德國瓦雷爾,是醫生弗里德里希·奧古斯特·邁耶爾和安娜·比爾曼的兒子。邁耶爾在醫學和科學領域都有深入的研究,他的工作為元素周期表的發現奠定了基礎。他與俄羅斯化學家德米特里·門捷列夫以及羅伯特·布爾根都有合作,門捷列夫是他在周期表發展上的主要競爭對手。邁耶爾一生中從未使用過他的第一個名字,而是被簡稱為洛塔爾·邁耶爾。

人物經歷

尤利烏斯·洛塔爾·邁耶爾于1851年在蘇黎世大學開始學習醫學,之后在維爾茨堡大學學習病理學,并師從魯道夫·弗爾歇。他在卡爾·路德維希的指導下專注于生理化學的研究。1858年,他在弗羅茨瓦夫大學獲得化學博士學位,論文主題是一氧化碳對血液的影響。在康斯堡大學,他受到古斯塔夫·基爾霍夫的數學教學影響,并在弗朗茨·恩斯特·諾伊曼的指導下學習數學物理。1859年,他獲得了特許成為弗羅茨瓦夫大學的物理和化學私教授。

1860年邁耶爾出席了卡爾斯魯厄國際化學會議。在這第一次國際化學界的盛會上,30歲的邁耶爾聽到了意大利化學家康尼查羅關于利用阿佛加德羅定律和原子熱容定律測定原子量、分子量的論文,后來他又認真研究了康尼查羅散發的這篇論文,感到疑云頓消,接受了阿佛加德羅的分子論,并且認為這次會議將成為化學理論發展的一個轉折點。這些認識促使他系統總結當時的化學理論,于1864年寫成了著名的《近代化學理論》,宣揚了科學原子—分子論。這本書前后再版了五次,并被譯成英文、法文和俄文。許多人正是通過這本名著,認識了分子論。

《近代化學理論》(第一版)的另一大貢獻是發表了邁耶爾的第一張元素周期表。表中列出了28種元素,它們按原子量遞增的順序排列,周期性地分成6個族,這6族元素相應的化合價是4,3,2,1,1,2。化合價明顯地呈現出周期性的變化,同族元素也明顯地呈現出相似性。邁耶爾還計算了同族元素的原子量之間的差值,發現第二橫排元素的原子量與第三橫排相應元素原子量的差值幾乎都是16,其他橫排之間也有類似的規律。他對此很感興趣。他還指出硅與錫之間有未發現的元素存在,它的原子量可能是73.1。

四年后,在《近代化學理論》第二版中,邁耶爾發表了他的第二張元素周期表,新增加了24種元素和9個縱行,共計15個縱行,明顯地把主族和副族元素分開了,這樣就使過渡元素的特性區別于主族而獨立地表現出來了,同時也避免了由于副族元素的加入而使同一主族元素的性質迥異。

主要成就

1870年邁耶爾又發表了他的第三張元素周期表(見下圖),重新把硼和列在表中,并把銦的原子量修訂為113.4。預留了一些空位給有待發現的元素,但是表中沒有。同時發表的還有著名的《原子體積周期性圖解》,圖中描繪了固體元素的原子體積隨著原子量遞增而發生的周期性變化。一些易熔的元素(如Li、Na、K、Rb、Cs)都位于曲線的峰頂;而難熔的元素(如C、Al、Co、Pd、Ce)則位于曲線的谷底。邁耶爾吸取前人的研究成果,主要從化合價物理性質方面入手獨立地發現了元素周期表。

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