有的认为它是锌矿,有的则把它归入铁矿 。1781年发现了新元素钨以后,还有人认为这种矿物中含有钨 。
1789年,德国化学家克拉普罗特对这种矿物进行了全分析 。他用硝酸处理这种矿物,得到一种黄色溶液,向这种溶液中加入“钾碱”进行中和时,便析出一种黄色沉淀 。
沉淀物的性质与所有已知元素相应化合物的性质很不一样,所以克拉普罗特认为它是一种新元素的“氧化物” 。于是,克拉普罗特将这种“氧化物”与碳放在一起,加热到很高温度,企图把这种“氧化物”还原成金属 。
他确实得到了一种金属态的黑色物质,这种黑色物质的化学性质与所有已知元素的化学性质不同,因此克拉普罗特认为自己发现了一种新的元素 。1789年9月4日,克拉普罗特报告了自己的发现,题目是“乌拉尼特(Uranit)——一种新的半金属” 。
他之所以将“新元素”命名为“乌拉尼特”,是为了纪念八年前新行星——天王星(Uranus)的发现 。次年,克拉普罗特将“新元素”改称为铀(Uranium),他说:“我根据类推法将该新金属的名称由乌拉尼特改为铀”,于是铀的历史就这样开始了 。
这种“新元素”的发现确实引起了许多化学家的兴趣,不少人对它进行了研究 。但实际上,“新元素”不是元素而是化合物 。
在长达半个世纪的时间内,竟没有人认识到这一点 。克拉普罗特本人一直到死,仍然深信自己发现并分离出了铀元素 。
曾有少数人对克拉普罗特的结论表示过怀疑,认为“乌拉尼特”可能是一种化合物 。例如瑞典著名化学家贝采利乌斯,就曾试图用纯钾来还原“乌拉尼特”,但末成功;同一时期,阿弗维特逊也曾用氢来还原“乌拉尼特”以及铀和钾的一种二元氯化物,但得到的最终产品依然是“乌拉尼特” 。
直到1841年,法国化学家佩里戈特才揭开了“乌拉尼特”的秘密,证实“乌拉尼特”确是铀的化合物而不是元素铀 。佩里戈特将“乌拉尼特”同碳一起加热,并通入氯气,从而得到一种升华出来的氯化铀结晶体 。
奇怪的是,生成氯化铀所消耗的“乌拉尼特”和氯气的总量竟是化学计算量的110%,而且在气态产物中还含有二氧化碳 。这说明,“乌拉尼特”原来是一种金属氧化物 。
证实这一结论的实验有很多,例如使四氯化铀水解,得到的产物是“乌拉尼特”和氯化氢,这表示“乌拉尼特”是化合物而不是元素 。为了得到元素铀,佩里戈特采用的也是钾还原法 。
但他是还原四氯化铀,而不象贝采利乌斯那样还原“乌拉尼特” 。佩里戈特将四氯化铀同钾放一起,放在白金坩锅中加热 。
因为需要将反应物加热到白热状态,所以这是一个有危险的实验 。为了谨慎起见,他把一只小白金坩锅放在一只大白金坩锅里,当小坩锅中的物质开始反应的时候,便立刻把火源熄灭,以免金属钾从白金坩锅中飞溅出来,发生事故 。
等到激烈的反应变得和缓了,再对白金坩锅加强热,以除去其中所剩余的钾,并使已被还原出来的铀聚结 。待到冷却后,用水将其中所含的氯化钾溶解而除去 。
结果,在留下的黑色残渣中找到了银白色的金属铀颗粒 。至此,一种新的化学元素铀——化学元素中的“天王星”,经过半个多世纪的孕育,才真正诞生了 。
1789年克拉普罗特发现含铀化合物“乌拉尼特”的时候,已知的化学元素还只有25种;但是到1841年佩里戈特制得真正的元素铀的时候,已知元素的数目已经增加到55种 。这么多的元素,重量有轻有重,性质千差万别,真好似一团乱麻 。
但是化学家深信物质世界是秩序井然的,因此他们一直试图透过表面的混乱现象,从元素的特性中找出某种内在的规律性来 。1869年,已知化学元素的数目已经增加到62种,俄国化学家门捷列夫终于在前人工作的基础上,把当时象一团乱麻似的杂乱无章的元素理出了一个头绪 。
他发现,随着元素原子量的增加,元素的性质呈现出明显的周期性变化,这就是著名的元素周期律 。两年后门捷列夫加以充实改进的周期表,已经达到了成熟的程度,与现代的周期表已相差无几了 。
在编制周期表时,门捷列夫认为元素的性质比它的原子量更为重要,因此当某一元素的性质与它的根据原子量排列的顺序有冲突时时,他便不顾当时公认的原子量,大胆地把它的位置调换一下 。例如碲和碘的原子量,当时测定的值分别是128和127,如果按原子量排列,碲应该排在碘的后面 。
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