自古以来，为了根据元素的属性将其进行分类，人们进行了各种尝试。随着新元素的不断发现，出现了许多用于对元素进行分类的理论。为了证明其分类的合理性，不同的科学家采用了不同的方法和事实。这些理论经过不断地精炼和完善，最终促成了现代元素周期表的诞生。现在让我们来看看其中一个早期的理论，即德贝莱纳三素组（Dobereiner’s Triads）。
> 德国化学家约翰·沃尔夫冈·德贝莱纳发现，具有相似属性的元素可以被分成一组，每组包含三个元素，这被称为“三素组”。在特定的三素组中，各元素具有相似的化学性质和物理性质。
三素组定律： 根据德贝莱纳的观点，当我们按照原子质量递增的顺序排列元素时，三素组中第一个和第三个元素的原子质量的算术平均值，近似等于该组中第二个元素的原子质量。他还提出，该定律同样适用于元素的其他属性，比如密度。
各种德贝莱纳三素组
第一个德贝莱纳三素组发现于1817年。它由碱土金属组成，即钙、锶和钡。后来又发现了三个三素组。让我们详细看看这些三素组。总共有五个德贝莱纳三素组，具体如下：
- 三素组 1： 该三素组由碱金属锂、钠和钾组成。
原子质量
—
7
23
39我们可以通过以下计算验证三素组定律对该组是否适用：
钠的原子质量 = (锂的原子质量 + 钾的原子质量) / 2
= (7 + 39)/2
= 46/2
= 23
因此，三素组定律在该组中得到了验证。
- 三素组 2： 该三素组由碱土金属组成，即钙、锶和钡。
原子质量
—
40
87.6
137让我们也来验证一下三素组定律对该组是否适用。
(钙的原子质量 + 钡的原子质量) / 2 = (40 + 137) / 2
= 177/2
= 87.5
87.5 非常接近锶的原子质量。因此，三素组定律得到了验证。
- 三素组 3： 该三素组由卤素组成，即氯、溴、碘。
原子质量
—
35.5
80
127三素组定律同样可以再次得到验证。
溴的原子质量 = (氯的原子质量 + 碘的原子质量) / 2
= (35.5 + 127)/2
= 162.5/2
= 81.25
该数值非常接近溴的原子质量。因此，三素组定律得到了验证。
- 三素组 4： 该三素组由硫、硒和碲组成。
原子质量
—
32
79
128硫和碲的原子质量的算术平均值为 80，这非常接近硒的原子质量。
- 三素组 5： 该三素组由铁、钴和镍组成。
原子质量
—
55.8
58.9
58.7钴的原子质量大致等于铁和镍原子质量的算术平均值，计算结果为 57.25。
德贝莱纳三素组的局限性：
虽然德贝莱纳三素组试图根据元素的属性将其三个一组地进行分类，但它仍然存在各种局限性，具体讨论如下：
- 在18世纪和19世纪发现了许多新元素，这使得在德贝莱纳三素组框架内对元素进行分类变得困难，在某些情况下甚至是不可能的。
- 只能识别出5个德贝莱纳三素组，新发现的各种元素无法被归入德贝莱纳三素组中。
- 在德贝莱纳三素组形成之时，还存在若干无法归入该三素组体系的元素。
- 它导致了元素集合的混乱无序。
尽管德贝莱纳三素组未能成功地将所有元素按其属性进行分组，但它为现代元素周期表的形成奠定了基础。
示例问题
问题 1：什么是三素组定律？
回答：
> 根据三素组定律，当元素按照原子质量递增的顺序排列时，三素组中第一个和第三个元素的原子质量的算术平均值，近似等于该组中第二个元素的原子质量。
问题 2：在德贝莱纳三素组的语境中，“三素组”是什么意思？
回答：
> 在德贝莱纳三素组的语境中，三素组是指一组包含3个元素的集合。根据德贝莱纳的说法，这些元素可以被分成三个一组，它们具有相似的物理性质和化学性质。
问题 3：陈述德贝莱纳三素组的任意两个局限性。
回答：
> 德贝莱纳三素组的局限性如下：
> – 在18世纪和19世纪发现了许多新元素