Tabelul periodic simbolizează convingerea logică, raționalitatea principială a tuturor științelor

elemente

Omenirea a cunoscut materiale, precum aurul, argintul, mercurul, fierul, fosforul, sulful și altele încă din antichitate. Alchimiștii au încercat să facă aur din metale „de bază” - fără succes. Dar a trebuit să așteptăm până când profesorul de școală engleză John Dalton, care în 1808 a venit cu „noul său sistem de filosofie chimică”, unde a propus ca elementele chimice să fie făcute din atomi; orice element dat este alcătuit în întregime dintr-un singur tip de atom și că fiecare atom are o greutate caracteristică; reacțiile chimice apar atunci când atomii diferitelor elemente interacționează între ei. Dalton și Thomas Thomson din Anglia și Berzelius din Europa au definit greutatea unui atom de hidrogen ca fiind una, iar greutățile atomice ale altor elemente au fost măsurate folosind acest standard. Până în anii 1860, au fost publicate greutățile atomice ale unui număr mare de elemente.

Întrebarea care a capturat mintea chimiștilor la acea vreme a fost: există vreun tipar sau logică pe care să o obțină uitându-se la similitudinea proprietăților anumitor clase de atomi (de exemplu, litiu, sodiu și potasiu) pe de o parte și greutățile lor atomice pe de altă parte? Johann Dobereiner din Germania în 1817 a constatat că, dacă a luat o triază de elemente cu proprietăți similare, greutatea atomică a elementului de mijloc este aproximativ la jumătatea distanței dintre cele ale celorlalte două [de exemplu, sodiul cu greutatea atomică 23 este la jumătatea distanței dintre litiu (3). ) și potasiu (39), sau brom (80) între clor (35) și iod (127)]. Și în 1865, chimistul englez John Newlands și-a declarat „legea octavelelor”: dacă elementele sunt aranjate în ordinea crescândă a greutății atomice, cele cu proprietăți similare apar după fiecare interval de șapte elemente (de exemplu, litiu și sodiu sau carbon și siliciu ), la fel ca notele din muzică.

În acest context îl întâlnim pe profesorul Dimitri Mendeleev la St. Petersburg, Rusia, în 1865. Nemulțumit de manualele existente, el și-a scris propria. Procedând astfel, el a trebuit să organizeze elementele și să le aranjeze într-o ordine logică. Dr. Tom Siegfried scrie în ScienceNews pe 9-1-2019 că Mendeleev a scris fiecare dintre cele 69 de elemente cunoscute atunci cu proprietățile lor pe un card de notițe, a aranjat cărțile în coloane verticale de la greutăți atomice inferioare la mai mari și a constatat că elementele aranjate în conformitate cu mărimea greutăților lor atomice prezintă proprietăți periodice clare și, mai important, „mărimea greutății atomice determină natura elementelor”. El a prezentat această descoperire în fața Societății Chimice Ruse la 1 martie 1869. S-a născut tabelul periodic. (De altfel, eseul lucid al lui Siegfried: „Cum a trecut tabelul periodic de la o schiță la o capodoperă durabilă”, menționat mai sus, este un articol de acces gratuit, foarte recomandat pentru lectură).

Puterea predictivă

Acest tabel periodic al lui Mendeleev nu numai că a confirmat lucrările lui Dobereiner și Newlands (că fiecare al optulea element din tabel seamănă cu primul), dar ar putea merge mai departe. Având în vedere această regulă de repetare, el ar putea prezice că va fi descoperit un element (el l-a numit eka-siliciu) care seamănă cu siliciul și are o greutate atomică de 72. Sigur că a fost găsit în 1886 și a fost numit germaniu. La fel, și predicția sa despre eka-aluminiu s-a împlinit; galiul descoperit în 1875 avea toate proprietățile prezise de Mendeleev. Siegfried scrie: „Masa sa [a lui Mendeleev] a încheiat transformarea științei chimice de la misticismul magic medieval al alchimiei la tărâmul rigorii științifice moderne. Tabelul periodic simbolizează nu doar elementele constitutive ale materiei, ci coerența logică și raționalitatea principială a tuturor științelor. ”

În timp ce Dalton și Mendeleev credeau că atomul este ultima particulă indivizibilă a unui element, fizica modernă, la începutul secolului, a arătat că atomii înșiși erau compuși dintr-un nucleu central, în interiorul căruia „protoni” (cu o singură sarcină pozitivă) și cântărind cel al unui atom de hidrogen) și adesea de „neutroni” (fără sarcină, dar masa unui atom de hidrogen) se află și „electroni” (cu o masă neglijabilă, dar cu o singură sarcină negativă) se învârt în jurul nucleului la diferite orbite bine definite de rază în creștere, oarecum asemănătoare soarelui și planetelor sale. Această idee le-a permis chimiștilor să aranjeze elemente în astfel de modele atomice și în orbite de niveluri crescătoare corespunzătoare numărului atomic (protoni din nucleu). Electronii din orbitele cele mai exterioare ale unui atom guvernează proprietățile chimice ale elementului.

Rețineți că orbitele sunt dispuse în creștere la niveluri bine definite. Această periodicitate coincide într-adevăr cu aranjamentul tabelului periodic al lui Mendeleev și cu predicțiile sale. Într-un sens, Mendeleev a fost „prevăzător”. Acesta a fost marele său plan de a aranja elemente, al cărui 150 de ani îl sărbătorim în 2019.