Dmitri Mendeleev a descoperit Tabelul periodic al elementelor - cunoaștere
Știri actuale în Süddeutsche Zeitung
Bord
economie
Munchen
Cultură
societate
Cunoştinţe
Tabelul periodic al elementelor: Când a apărut Ordinul lumii
Chimistul rus Dmitri Mendeleev a descoperit tabelul periodic al elementelor acum 150 de ani. Cea mai mare realizare a sa a fost curajul de a lăsa goluri.
Rareori se întâmplă ca cineva să facă istorie prin a nu face ceva. Dar Dmitri Mendeleev a reușit să o facă.Chimistul rus, care ar fi avut părul și barba tăiată de un tunsor de oaie doar o dată pe an, a prezentat un sistem de clasificare în 1869 în care a sortat toate elementele chimice cunoscute în funcție de greutatea lor atomică în creștere. Unii dintre oamenii dinaintea lui încercaseră asta, dar Mendeleev a lăsat goluri în masa sa, unde bănuia alte elemente chimice care erau încă necunoscute la acea vreme. Când aceste substanțe au fost găsite câțiva ani mai târziu, modul de sortare al rusului a fost confirmat. De aceea, Organizația Națiunilor Unite a declarat anul acesta Anul jubiliar al chimiei, „Anul internațional al tabelului periodic al elementelor chimice” sau, pur și simplu: # IYPT2019.
Povestea descoperirii lui Mendeleev este adesea spusă după cum urmează: presupusul avocat pasionat ar fi transferat simbolurile chimice și greutățile atomice ale tuturor celor 63 de elemente cunoscute în acel moment pe cărți individuale și apoi le-a împins până ce ceea ce era în fața lui a fost ceea ce este acum prima versiune din Tabelul periodic al elementelor este sărbătorit în cărțile de istorie. Potrivit legendei, el a avut ideea crucială într-o noapte în vis.
La fel ca multe povești frumoase, probabil că nici aceasta nu este adevărată. Chimistul și filosoful științei Eric Scerri, care a scris mai multe cărți pe tabelul periodic, are îndoieli cu privire la această legendă, deoarece astfel de hărți nu au apărut în moșia lui Mendeleev. Dar, din momentul în care și-a dat seama că ar fi probabil să devină faimos, Scerri a scris acum câțiva ani că păstrează totul meticulos. Această manie pentru colectare este evidențiată de o carte de invitație de la o brânză, pe spatele căreia Mendeleev mâzgălise cu calcule ale greutăților atomice. Documentul se află acum într-un muzeu din Sankt Petersburg, unde a trăit mult timp descoperitorul ordinii mondiale chimice.
La 6 martie 1869, Mendeleev și-a prezentat sistemul la un congres al Societății Chimice Ruse. Titlul: „Dependența proprietăților chimice ale elementelor de greutatea atomică”. Strict vorbind, el a fost introdus de elevul său Nikolai Alexandrovich Menshutkin. Dmitri Mendeleev însuși nu a putut participa la ședința din acea seară.
La scurt timp după aceea, ideea sa a apărut într-un jurnal de comerț rus și, de asemenea, în cel german Jurnalul de chimie. În el a scris printre altele: „Mărimea greutății atomice determină proprietățile elementului” și „Cele mai comune elemente din natură au greutăți atomice mici”. În plus, poate fi prevăzută descoperirea multor elemente noi. Toate acestea ar trebui confirmate ulterior.
Tabelul periodic al elementelor este cu siguranță una dintre cele mai importante realizări științifice. Și este un prim exemplu al modului în care funcționează știința. Pentru că sistemul lui Mendeleev nu a fost prima încercare de a crea ordine în lumea lucrurilor. El s-a bazat pe munca a nenumărați cercetători dinaintea sa.
Cu mai bine de 2000 de ani în urmă, filosofii se gândeau deja la compoziția materiei. Aristotel s-a întrebat de câte ori o bucată de aur ar putea fi împărțită înainte de a-și pierde proprietățile speciale. La fel ca filosoful grec Leukipp dinainte de el, el a presupus că lucrurile sunt compuse din cele mai mici unități de bază. Elevul lui Leucipp Democrit a inventat termenul átomos, care poate fi tradus ca „ceea ce nu poate fi tăiat”. Chimistul englez John Dalton a preluat din nou acest termen la începutul secolului al XIX-lea, după ce a recunoscut că elementele chimice reacționează întotdeauna între ele în exact același raport de greutate. De exemplu, 100 de grame de carbon, sau C pe scurt, reacționează cu 133 de grame de oxigen (O) pentru a forma monoxid de carbon (CO), teoretic fără a lăsa niciuna dintre cele două substanțe. Dacă adăugați de două ori cantitatea de oxigen la reacție, se produce dioxid de carbon (CO₂).
Deschideți imaginea într-o pagină nouă
Dmitri Ivanovici Mendeleev s-a născut la 27 ianuarie 1834 la Tobolsk, la est de Munții Urali. El era cel mai mic dintre cei 14 copii din familie. Faptul că realizarea sa științifică nu a fost recunoscută imediat s-ar fi putut datora și comportamentului său. Se spune că izbucnirile sale de furie au fost impresionante. Se spune că avea barba și părul tăiate doar o dată pe an. A fost căsătorit de două ori, a avut mai mulți copii și a murit la 20 ianuarie 1907 la Sankt Petersburg.
(Foto: imago/United Archives Internatio)
Cea mai simplă explicație pentru acest comportament, postulează Dalton, este că fiecare element chimic este format din cele mai mici elemente de bază care formează întotdeauna legături între ele în același raport numeric. În teoria sa atomică, el a definit atomul ca fiind cea mai mică unitate a materiei și a crezut că nu poate fi descompus în continuare. Dar s-a înșelat.
Între Leukipp și Dalton se aflau câteva secole de alchimie, ale căror reprezentanți urmăreau idei diferite. Teoria sulf-mercur, de exemplu, considera că toate lucrurile sunt compuse din cele patru elemente de bază foc, apă, pământ și aer, care se combină pentru a forma „principiile” sulfului și mercurului. În această imaginație, diferite amestecuri ale acestor substanțe ipotetice ar trebui să devină metalele cunoscute la acea vreme. Reformatorul medical elvețian Paracelsus a preluat conceptul în secolul al XVI-lea și a adăugat „Opus Paramirum„adaugă sarea.
Puțin s-au schimbat în legătură cu aceste idei, obscure din perspectiva de astăzi, până în timpul Revoluției Franceze. În 1789, chimistul francez Antoine Laurent de Lavoisier s-a chinuit să alcătuiască o listă cu toate cele 33 de elemente chimice cunoscute la acea vreme. Aurul, fierul și sulul erau cunoscute de oameni din cele mai vechi timpuri, în timp ce alte elemente precum manganul și tungstenul fuseseră descoperite abia recent. Doar 23 dintre ei au rezistat examinării ulterioare, dar a fost primul pas în dezlegarea ordinii lucrurilor.
În anii care au urmat, chimiștii au descoperit numeroase elemente noi. Sodiu și potasiu au fost adăugate la listă în 1807, urmate de magneziu, stronțiu, bariu, calciu și bor în anul următor și până în 1825 iod, cadmiu, seleniu, litiu și siliciu, aluminiu și brom.
Un chimist englez aproape a trecut în fața rusului
În mijlocul acestei faze de creștere, farmacistul instruit și prietenul lui Goethe, Johann Wolfgang Döbereiner, au observat în 1816 că bariul, stronțiul și calciul au proprietăți similare și le-a clasat într-un grup pe care l-a numit „triada”. Curând a găsit mai multe grupuri de trei și, de exemplu, a împachetat clor, brom și iod. El a fost primul care a observat că pare să existe un fel de relație chimică între elemente. În 1829 a publicat versiunea sa a sistemului de clasificare a elementelor chimice. Până atunci nu era neobișnuit să organizăm pur și simplu elementele în funcție de culoare, conductivitate sau proprietățile lor termice.
În 1864, chimistul englez John Newlands aproape a anticipat proiectul lui Mendeleev. El a recunoscut că proprietățile chimice ale elementelor se repetă în fiecare a opta poziție dacă sunt sortate în funcție de masa lor. Bazându-se pe notația muzicală, el a numit descoperirea sa legea octavei - și a fost râs de colegii săi pentru asta.
În același timp cu Mendeleev, germanul Lothar Meyer a dezvoltat un sistem aproape identic. Faptul că opera lui Mendeleev va fi sărbătorită anul acesta nu este doar o nedreptate a istoriei. Masa rusului a fost, de asemenea, inițial pusă la îndoială de colegii săi; lacunele pe care le-a rămas au fost interpretate ca o slăbiciune a ipotezei sale.
Cu toate acestea, în 1871, Mendeleev a publicat o versiune revizuită a sistemului său. A lăsat spațiile goale în ea. În cele din urmă, el a spus elementele care ar trebui să fie în aceste locuri în prealabil și a descris proprietățile lor. El le-a numit eka-aluminiu, eka-bor și eka-siliciu din cauza relației chimice pe care și-a asumat-o cu substanțele cunoscute. Descoperirea ulterioară a elementelor cunoscute acum sub numele de galiu, scandiu și germaniu și-a redus atenția criticilor.
Infografie: Sara Scholz
Cercetare: Hanno Charisius, Christian Weber