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移除书签四、原子来了，元素周期表还会远吗
现在大家都知道，小到鸡毛蒜皮，大到星辰大海，都是由原子组成的。
但在18世纪，自行车才刚出门，要啥精密仪器？那你猜猜，科学家是咋发现的原子呢？
没错，发现原子是猜的。
科学并不完全是一本正经，里面也有很多离奇事件，比如这次要说的—— 猜猜猜，猜出个原子来!
Part 1 猜原子
从古希腊开始，有人就猜物质由原子组成，随便一个东西，切到不能再切，那个小粒子就是原子。
后来牛顿也觉得物质是由小微粒组成的，可以聚团和分散，这就是微粒说。
这些事启发了一位化学家来思考看不见摸不着的气体，那就是—— 道尔顿
道哥出生在英国一个织工家庭，他和其他科学家天生有两处很大的不同，一是他有红绿色盲，二是—— 穷!
因为穷，他刚上了两年小学就退学了，还好老师看这孩子不错，让他当小助理，道尔顿才有机会慢慢自学成才。
虽然穷，但道哥特别喜欢思考，毕竟思考又不花钱。那他思考了些啥呢？
思考1：氢氧问题
道哥做过氢氧燃烧的实验，发现1克氢和7克氧燃烧之后，能得到8克水。
1+7等于8，没毛病吧。
其实准确的数据应该是1克氢加8克氧，得到9克水。虽然任何实验都有误差，但道哥太穷，实验设备都是凑合买的，所以误差比较大。
然后他又多加了些氧气，让1克氢气和更多的氧气燃烧，结果呢？
还是得到8克水！
这结果又是咋回事呢？
一般人还蒙着呢，道哥就已经想到：
这些气体表面上是一坨，打开里面，可能是一粒一粒的呢!
如果真是这样，这些更小的东西，就叫原子吧。
H表示氢原子，0表示氧原子。
道哥只是想象出了原子，真正看到原子，需要用后来发明的扫描隧道电子显微镜。
其实这个实验普里斯特利也做过，是的，就是上次发现氧气那哥们儿。
道哥还猜到，由于1克氢气只和7克氧气反应，所以氢原子和氧原子的质量之比是1︰7。
一对一对的氢、氧原子激情燃烧，变成水，至于其他多出来的氧原子呢，您就先晾着吧!
这就是加再多的氧气，1克氢也只能生成8克水的原因。
在推算时，道哥其实不知道具体有几个氢、氧原子反应，还把水蒙成HO，其实应该是H2O，但好在思路没跑偏。
道哥思考完自己的问题，又开始替同行操心。
思考2：氧氮问题
当时有个叫戴维的化学家，和氧气、氮气杠上了，让氧气和氮气发生各种反应。
他发现，氮气和不同质量的氧气，能反应变成五种不同的产物。假设氮气是质量1，那么氧气的质量有五种。
巧了，每种都比前面多出个0.571。
巧成这样，很难相信其中没有幺蛾子。
道哥跳出来说，氮、氧原子反应就好比成团出道，人数不同而已。成团后应该是这样子—— 
其实这五种产物分别是：N20、NO、N03、N204、N205。
每个团都多出个氧原子，这就相当于那0.571，对上了。然后道哥总结了，说就像氧和氮这种反应，产物里氧的比值是个简单整数，
这就叫倍比定律。
你以为这就完了？
在死磕这件事儿上，科学家拿捏得最稳，于是道哥又发出了关键思考—— 
在大部分人吃不饱还光着腚的时代，有称猪肉的秤已经不错了，还想称原子？痴心妄想!
此时距离能测原子质量的质谱仪发明出来还有一百多年。
但道哥微微一笑——
原子的重量称不出来，但可以曲线救国嘛。直接比一比不就行了!那么怎么个比法呢？
找个胖子，往秤上一站。
直接显示真实体重，这叫绝对质量。
如果没有秤，那就称不出几斤几两，这时想知道轻重，还有一个办法。有请老王!
假设小鸡体重是1，那母鸡体重就是10，这个10就是相对质量。
而道哥用的就是相对质量，来表示原子有多重。
一通实验操作下来，道哥发现氢原子最轻，就把氢原子的相对质量设为1。
1克氢气和7克氧气恰好能反应，掐指一算，那么氧原子的相对质量就是7。
照这个套路，道哥摸出了不少原子的体重，按照化学家的传统习俗，他也整了张表。
当然，表里很多数都是错误的，比如氧的相对质量其实是16。这说明啥？贫穷影响科学进步啊!
不过把氢的体重设为1，他还真蒙对了。
最后，道哥总结了一下，提出了自己专属的原子论。
同种元素的原子就像多胞胎，体重、长相一模一样。
不同元素的原子，就像别人家的孩子，各像各妈。
而且各元素反应符合倍比定律。
古希腊的原子论是纯靠猜，也没提原子的质量，而道哥是连蒙带猜加实验总结，还提出了关于原子质量的想法，大家用原子论分析化学现象，发现果然好使。
原子论一出，道哥名震欧洲，大家尊称他为近代化学之父。
看了道哥的故事，你们明白了吗？
当然，道哥不仅蒙的段位高，学位也高，后来牛津大学授予他博士学位，连国王都亲临现场。
别忘了，人家小学都没毕业。
另外，道哥对科学是满满的爱，为了科学研究，他终身未婚。
道哥的个人问题咱不用担心，可他留下了一张元素表，比较乱，让其他人很是担心。
Part 2 建表格
最担心的要数一位俄国化学家，他坚信：缺钱缺头发都没关系，就是不能缺逻辑!他就是—— 门捷列夫
为了搞清楚各种元素的规律，阿门反复实验，日夜加班，到处乱窜，终于有一天，他悟了。
他发现元素有很多种规律。首先，不同元素体重不同，可以由轻到重排列。
其次，他发现有些元素性格很像。比如钠和钾都贼活泼，一碰到水就激情燃烧。
我们现在知道，这是因为原子最外层电子数一样，性质就相似。
阿门把这些元素的姓名、体重、性格，列在一张张小卡片上，按规则排列。
从左往右，从上往下，体重增加。
这就是第一张元素周期表。但由于当时只发现了63种元素，所以表里有一些位置是空着的，比如铝下面就有个空位，当时被称为铝下元素。
铝熔点低，阿门根据元素性格规律，掐指一算，这个位置应该也是个软蛋，熔点很低。
后来科学家发现了这个元素，叫镓，熔点低到放手心里都能熔化，就问你服不服？
科学的伟大之处就是能给出预言，用元素周期表能预测新元素，堪比用万有引力能预测海王星。
有了阿门的元素周期表，之后的科学家们只要按规律，慢慢补齐里面的空位就行了。
于是就有了我们化学书上要背的——
元素周期表
为了纪念门捷列夫，第101号元素被命名为钔。
1907年，门捷列夫去世，数万俄国人为他送葬，队伍前面不是遗像，而是一群青年学生抬着元素周期表。
阿门的故事结束了，但其他化学家并没有停下探索的脚步，还是在和空气死磕。这一磕，又磕出了啥呢？
我们下章接着讲!
