6 marca 1869 roku Dmitrij Mendelejew przedstawił Rosyjskiemu Towarzystwu Chemicznemu metodę organizacji pierwiastków chemicznych. Najciekawsze jest to, że rosyjski chemik nie mógł wiedzieć, dlaczego jego stół wygląda dokładnie tak, ale mimo to uporządkował pierwiastki chemiczne zgodnie z właściwą zasadą, a nawet przewidział odkrycie trzech pierwiastków, które nie były jeszcze znane, pisze "Dagens Nycheter".
6 marca 1869 roku Dmitrij Mendelejew przedstawił Rosyjskiemu Towarzystwu Chemicznemu metodę organizacji pierwiastków chemicznych. Aby uczcić 150. rocznicę tego wydarzenia, Zgromadzenie Ogólne ONZ i UNESCO ogłosiły rok 2019 Międzynarodowym Rokiem Układu Okresowego.
Kiedy francuski chemik Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran badał minerały w Pirenejach w 1875 roku, odkrył nowy pierwiastek, który nazwał galem po rzymskiej nazwie Francji. Poinformował o swoim odkryciu, ale wkrótce otrzymał list, w którym poproszono go o ponowne zbadanie gęstości pierwiastka, ponieważ prawdopodobnie zmierzył go nieprawidłowo. De Boisbaudran zrobił to i odkrył, że nadawca listu, rosyjski chemik Dmitrij Mendelejew, miał rację. Gęstość pierwiastka nie wynosiła 4,7 grama na centymetr kwadratowy, jak początkowo sądził, ale 5,9 - prawie taka sama, jak przewidział Mendelejew.
„Po tym okresie układ okresowy stał się sławny na całym świecie” - mówi Michael Gordin, profesor historii nowożytnej na Uniwersytecie Princeton i autor książki A Well-Ordered Thing: Dmitry Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table: Dmitrij Mendelejew i cień układu okresowego).
Wszystko zaczęło się w Petersburgu w lutym 1869 roku. Dmitrij Mendelejew napisał podręcznik chemii w dwóch tomach. Pierwsza część była już gotowa: pierwsze 500 stron książki poświęcił czterem pierwiastkom - węglowi, tlenowi, wodórowi i azotowi. W ostatnim rozdziale Mendelejew opisuje tzw. Halogeny: fluor, chlor, brom i jod - grupę pierwiastków o bardzo podobnych właściwościach. Na przykład łatwo reagują z metalami i tworzą sole, takie jak chlorek sodu, który jest zwykłą solą spożywczą.
Drugi tom miał być nie mniej gruby. Ale z 63 znanych pierwiastków chemik powiedział w pierwszej części tylko o ośmiu.
„W drugim tomie pozostało mu 55 elementów do zaprezentowania. Dlatego starał się znaleźć sposób na ich zorganizowanie, aby móc je opisać w możliwie najbardziej ekonomiczny sposób”- mówi Michael Gordin.
Na początek Dmitrij Mendelejew myślał o metalach alkalicznych - litu, sodzie, potasie i rubidzie. Wszystkie są to miękkie i lekkie metale, które aktywnie oddziałują z wodą, tworząc zasadę alkaliczną, czyli roztwór o wysokim pH. Porównując ich masę atomową lub masę atomową (miarę tego, ile waży jeden atom substancji), stwierdził, że różnica między dwoma metalami alkalicznymi jest bardzo podobna do różnicy między dwoma halogenami.
Film promocyjny:
„Zaczął myśleć, że może istnieć jakiś naturalny system wyjaśniający to zjawisko” - mówi Michael Gordin.
Istnieje wiele mitów na temat tego, jak Dmitrij Mendelejew wpadł na pomysł układu okresowego. Niektórzy mówią, że miał grę karcianą z właściwościami pierwiastków chemicznych na kartach, podczas gdy inni mówią, że ostateczna decyzja zapadła mu we śnie. Ale według Michaela Gordina to nieprawda. Z dokumentów Mendelejewa wynika, że budował stół krok po kroku, w trakcie pracy zaczynał od halogenów i metali alkalicznych, a następnie starał się znaleźć odpowiednie miejsca na inne pierwiastki.
W końcu zdał sobie sprawę, że wszystko jest gotowe, przepisał rękopis i wysłał go do prasy. Praca została opublikowana 17 lutego 1869 r., Co właściwie oznacza 1 marca 1869 r., Ponieważ wtedy Rosja nie przeszła jeszcze na kalendarz gregoriański. Dmitri Mendeleev napisał tytuł w języku rosyjskim i francuskim: „Doświadczenie w klasyfikacji pierwiastków na podstawie ich masy atomowej i podobieństwa chemicznego” (tendencja do reagowania z innymi pierwiastkami). Potem zmienił zdanie i skasował słowo „klasyfikacja”, pisząc zamiast tego „system”, ale zapomniał zmienić artykuł w wersji francuskiej: pozostawiono une z klasyfikacji („klasyfikacja”, kobiecy) zamiast un dla système („system”, męski) …
„To stąd wzięła się literówka w pierwszych drukowanych wersjach układu okresowego pierwiastków” - wyjaśnia Michael Gordin.
Pierwsza tabela Dmitrija Mendelejewa nie przypominała układów okresowych, które obecnie wiszą w każdej klasie chemii na całym świecie. Ale jego pomysł był słuszny, a przełom w nauce był tak znaczący, że Zgromadzenie Ogólne ONZ i UNESCO ogłosiły rok 2019 Międzynarodowym Rokiem Układu Okresowego z okazji 150-lecia istnienia.
Co najbardziej zaskakujące, Mendelejew nie mógł wiedzieć, dlaczego jego stół wygląda tak. Pierwiastki w nim są uporządkowane według liczby atomowej, czyli liczby protonów w jądrze atomu. Ale brytyjski fizyk Henry Moseley odkrył to dopiero w 1913 roku - sześć lat po śmierci Mendelejewa. Do której kolumny wpada pierwiastek decyduje organizacja elektronów w powłoce walencyjnej atomu, ale elektrony zostały odkryte dopiero w 1897 roku przez innego brytyjskiego fizyka Josepha Johna Thomsona.
„Mendelejew traktował elektrony z wielką podejrzliwością, nie zdecydował, czy w nie wierzyć, czy nie. Z pewnością nie wiedział nic o mechanice kwantowej. Dopiero w 1923 roku Niels Bohr sformułował układ okresowy w kategoriach teorii kwantów”- mówi Michael Gordin.
Dmitrij Mendelejew od samego początku zdawał sobie sprawę, że w jego stole brakuje co najmniej trzech elementów. Kiedy opublikował ulepszoną wersję tabeli w 1871 roku, nazwał je ekabor, ekaaluminium i ekasilicon, gdzie eka oznacza jeden w sanskrycie. Dokonał również bardzo szczegółowych prognoz dotyczących ich właściwości i sposobu, w jaki można je wykryć. Dlatego był tak pewien, że Boisbaudran nieprawidłowo zmierzył gęstość galu, ponieważ wszystkie inne jego właściwości były takie same jak eka-aluminium. Następnie w 1879 roku odkryto skand, aw 1886 - german.
„Przede wszystkim german był niesamowicie podobny do ekosilikonu. Kiedy go odkryto, był to wspaniały sukces systemu okresowego, który naprawdę gloryfikował Mendelejewa na całym świecie”- mówi Michael Gordin.
Maria Gunther