1875
Γάλλιο
Το «έκα-αλουμίνιο» έπρεπε να βρίσκεται κάτω από το αλουμίνιο. Όταν απομονώθηκε το γάλλιο, η χημεία του και αρκετές μετρημένες ιδιότητες ταίριαξαν πολύ καλά με την πρόβλεψη του Μεντελέγιεφ.
1834–1907 · χημεία · περιοδικός νόμος
Ντμίτρι Μεντελέγιεφ
Ο Μεντελέγιεφ δεν ήταν ο πρώτος που ομαδοποίησε παρόμοια στοιχεία. Η καθοριστική του συμβολή ήταν ότι μετέτρεψε την περιοδικότητα σε λειτουργικό σύστημα: αρκετά ευρύ για τα γνωστά στοιχεία, αρκετά ευέλικτο ώστε να διορθώνει αμφίβολα δεδομένα και αρκετά τολμηρό ώστε να αφήνει κενές θέσεις για στοιχεία που δεν είχαν ακόμη ανακαλυφθεί.
Μια ταξινόμηση που μπορούσε να προβλέπει
Στη δεκαετία του 1860 οι χημικοί γνώριζαν περισσότερα από εξήντα στοιχεία και αρκετούς τρόπους ταξινόμησής τους. Ο Döbereiner είχε περιγράψει τριάδες, ο de Chancourtois είχε τοποθετήσει τα στοιχεία σε κύλινδρο, ο Newlands είχε παρατηρήσει επαναλαμβανόμενες ομοιότητες και ο Lothar Meyer είχε οργανώσει οικογένειες και συσχετίσει τον ατομικό όγκο με το ατομικό βάρος. Ο Μεντελέγιεφ εργάστηκε μέσα σε αυτό το επιστημονικό περιβάλλον.
Η ιδιαίτερη δύναμη του συστήματος του 1869 φάνηκε στον τρόπο με τον οποίο αντιμετώπιζε τα κενά και τις ασυνέπειες. Αν ένα στοιχείο δεν ταίριαζε χημικά στην αναμενόμενη ομάδα, ήταν διατεθειμένος να αμφισβητήσει το αποδεκτό ατομικό βάρος. Αν η κανονικότητα απαιτούσε ένα άγνωστο στοιχείο, άφηνε κενή θέση.
Γιατί είχαν σημασία τα κενά
1879
Σκάνδιο
Το σκάνδιο κατέλαβε τη θέση του «έκα-βορίου». Το οξείδιό του και η χημική του συμπεριφορά ενίσχυσαν την ιδέα ότι τα κενά αντανακλούσαν πραγματική δομή των στοιχείων.
1886
Γερμάνιο
Το γερμάνιο έδωσε την πιο διάσημη επιβεβαίωση. Το «έκα-πυρίτιο» είχε περιγραφεί αρκετά ακριβώς ώστε να συγκριθούν ατομικό βάρος, πυκνότητα και χαρακτηριστικές ενώσεις.
Ο πίνακας γεννήθηκε από ένα πρόβλημα διδασκαλίας
Το 1867 ο Μεντελέγιεφ έγινε καθηγητής γενικής χημείας στο Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης. Καθώς ετοίμαζε τις Αρχές της Χημείας, χρειαζόταν έναν συνεκτικό τρόπο μετάβασης από τη μία οικογένεια στοιχείων στην άλλη. Το περιοδικό σύστημα αναπτύχθηκε από αυτή την πρακτική ανάγκη: να οργανωθούν πολλά χημικά δεδομένα έτσι ώστε οι σχέσεις τους να γίνουν ορατές.
Σημαντικό ήταν και το Συνέδριο της Καρλσρούης το 1860. Η εργασία που υποστήριξε ο Stanislao Cannizzaro βοήθησε να αποσαφηνιστούν τα ατομικά βάρη και έδωσε στους χημικούς πιο συνεπή αριθμητική βάση. Ο Μεντελέγιεφ χρησιμοποιούσε ακόμη ατομικό βάρος, αλλά συνέκρινε πάντοτε την αριθμητική σειρά με τις χημικές ιδιότητες.
Τι άλλαξε μετά τον Μεντελέγιεφ
Ο σύγχρονος πίνακας δεν είναι ο πίνακας του 1869 αμετάβλητος. Τα ευγενή αέρια πρόσθεσαν ολόκληρη ομάδα, ενώ η ραδιενέργεια και οι σπάνιες γαίες έκαναν την εικόνα πιο σύνθετη. Το 1913 ο Henry Moseley έδειξε ότι η σωστή αρχή ταξινόμησης είναι ο ατομικός αριθμός και όχι το ατομικό βάρος. Αργότερα η κβαντομηχανική εξήγησε την περιοδικότητα μέσω της ηλεκτρονικής δομής.
Αυτές οι αλλαγές δεν ακύρωσαν τον περιοδικό νόμο· του έδωσαν ισχυρότερη φυσική βάση. Η σύγχρονη σειρά κατά αριθμό πρωτονίων και τα επαναλαμβανόμενα μοτίβα ηλεκτρονιακών διαμορφώσεων διατηρούν την κεντρική ιδέα του Μεντελέγιεφ: η θέση στον πίνακα σχετίζεται με τη χημική συμπεριφορά.
Σύντομο χρονολόγιο
- Γεννιέται στο Τομπόλσκ της Σιβηρίας.Αργότερα μεταβαίνει στην Αγία Πετρούπολη για σπουδές.
- Συνέδριο της Καρλσρούης.Οι συζητήσεις για άτομα, μόρια και ατομικά βάρη διαμορφώνουν τη χημεία της εποχής.
- Καθηγητής γενικής χημείας.Η συγγραφή διδακτικού βιβλίου οδηγεί στη συστηματική διάταξη των στοιχείων.
- Δημοσιεύει τον περιοδικό νόμο.Ο πρώτος πίνακας κάνει ορατή την επανάληψη χημικών ιδιοτήτων.
- Ανακαλύπτονται Ga, Sc και Ge.Τρεις διάσημες επιβεβαιώσεις δείχνουν τη δύναμη των προβλέψεων.
- Πεθαίνει στην Αγία Πετρούπολη.Φοιτητές μεταφέρουν αντίγραφα του περιοδικού πίνακα στην κηδεία του.
Εξερευνήστε την ιδέα στον πίνακα
Μετακινηθείτε από το 1869 στο 1875, 1879 και 1886 και δείτε τις προβλεπόμενες θέσεις να γίνονται ανακαλυφθέντα στοιχεία.
Άνοιγμα του ιστορικού περιοδικού πίνακα →