Mendeleev
1834–1907 · kimia · hukum berkala

Dmitri Mendeleev

Mendeleev bukan orang pertama yang mengumpulkan unsur yang mempunyai sifat serupa. Sumbangannya yang paling penting ialah menjadikan keberkalaan sebuah sistem yang benar-benar berfungsi: cukup luas untuk menyusun unsur yang diketahui, cukup anjal untuk membetulkan data yang meragukan dan cukup berani untuk meninggalkan ruang bagi unsur yang belum ditemui.

Pengelasan yang mampu membuat ramalan

Pada dekad 1860-an, ahli kimia sudah mengetahui lebih daripada enam puluh unsur dan beberapa cara untuk menyusunnya. Döbereiner menerangkan triad, de Chancourtois menyusun unsur pada silinder, Newlands melihat persamaan yang berulang, manakala Lothar Meyer mengatur keluarga unsur dan mengaitkan isipadu atom dengan berat atom. Mendeleev bekerja dalam perkembangan sains yang sama.

Kekuatan sistem 1869 terserlah pada cara Mendeleev menangani ruang kosong dan ketidakselarasan. Jika sesuatu unsur kelihatan tidak sesuai dengan keluarga kimianya, beliau sanggup mempersoalkan berat atom yang diterima. Jika pola menuntut unsur yang belum diasingkan, beliau meninggalkan ruang kosong daripada memaksa susunan itu.

Faksimile jadual berkala pertama Dmitri Mendeleev yang diterbitkan pada 1869
Jadual berkala asal Mendeleev, 1869. Faksimile domain awam.

Mengapa ruang kosong itu penting

1875

Galium

“Eka-aluminium” sepatutnya berada di bawah aluminium. Apabila galium diasingkan, kimia dan beberapa sifat terukurnya hampir sama dengan profil yang telah diramalkan Mendeleev.

1879

Skandium

Skandium mengisi kedudukan “eka-boron”. Oksida dan tingkah laku kimianya menguatkan idea bahawa ruang kosong itu mencerminkan struktur sebenar antara unsur, bukan sekadar susun atur yang kemas.

1886

Germanium

Germanium memberi pengesahan yang paling terkenal. “Eka-silikon” telah diterangkan dengan cukup terperinci untuk membandingkan berat atom, ketumpatan dan sebatian ciri.

Jadual itu lahir daripada masalah pengajaran

Pada 1867 Mendeleev menjadi profesor kimia am di Universiti St Petersburg. Ketika menyiapkan Principles of Chemistry, beliau memerlukan cara yang tersusun untuk bergerak daripada satu keluarga unsur kepada keluarga seterusnya. Sistem berkala berkembang daripada keperluan praktikal ini: menyusun banyak fakta kimia supaya hubungan antara fakta itu dapat dilihat.

Kongres Karlsruhe 1860 juga penting. Kerja yang diperjuangkan Stanislao Cannizzaro membantu menjelaskan berat atom dan memberi ahli kimia asas angka yang lebih konsisten. Mendeleev masih menggunakan berat atom, bukan nombor atom, tetapi beliau sentiasa menyemak turutan angka terhadap sifat kimia.

Apa yang berubah selepas Mendeleev

Jadual moden bukan jadual 1869 yang kekal tanpa perubahan. Gas nadir menambah satu kumpulan lengkap, manakala radioaktiviti dan unsur nadir bumi menjadikan gambaran akhir abad ke-19 lebih rumit. Pada 1913 Henry Moseley menunjukkan bahawa prinsip susunan yang betul ialah nombor atom, bukan berat atom. Mekanik kuantum kemudian menerangkan keberkalaan melalui struktur elektron.

Perubahan ini tidak menghapuskan hukum berkala; sebaliknya ia memberi asas fizik yang lebih kukuh. Susunan moden mengikut bilangan proton dan pola berulang konfigurasi elektron mengekalkan wawasan utama Mendeleev: kedudukan dalam jadual membawa maklumat tentang tingkah laku kimia.

Garis masa ringkas

  1. Dilahirkan di Tobolsk, Siberia.Kemudian berpindah ke St Petersburg untuk belajar.
  2. Kongres Karlsruhe.Perbahasan tentang atom, molekul dan berat atom membentuk kimia pada zamannya.
  3. Profesor kimia am.Kerja menulis buku teks membawa kepada susunan unsur yang sistematik.
  4. Menerbitkan hukum berkala.Jadual pertama menjadikan pengulangan sifat kimia jelas kelihatan.
  5. Ga, Sc dan Ge ditemui.Tiga pengesahan terkenal menunjukkan kekuatan ramalannya.
  6. Meninggal dunia di St Petersburg.Pelajar membawa salinan jadual berkala dalam perarakan pengebumiannya.

Terokai idea itu dalam jadual

Bergerak dari 1869 ke 1875, 1879 dan 1886 untuk melihat kedudukan yang diramalkan berubah menjadi unsur yang telah ditemui.

Buka jadual berkala bersejarah →