Tvůrce periodické soustavy chemických prvků. Historie vzniku a vývoje
Objev tabulky periodických chemických prvků byl jedním z důležitých milníků v historii vývoje chemie jako vědy. Průkopníkem tabulky byl ruský vědec Dmitrij Mendělejev. Mimořádnému vědci s nejširšími vědeckými obzory se podařilo spojit všechny představy o podstatě chemických prvků do jediného uceleného konceptu.
O historii otevírání stolu periodické prvky, zajímavosti spojené s objevy nových prvků a lidových příběhů, které obklopovaly Mendělejeva a tabulku chemických prvků, kterou vytvořil, M24.RU poví v tomto článku.
Historie otevírání stolu
Do poloviny 19. století bylo objeveno 63 chemických prvků a vědci z celého světa se opakovaně pokoušeli spojit všechny existující prvky do jediného konceptu. Prvky byly navrženy tak, aby byly umístěny vzestupně podle atomové hmotnosti a rozděleny do skupin podle podobnosti chemických vlastností.
V roce 1863 navrhl svou teorii chemik a hudebník John Alexander Newland, který navrhl rozložení chemických prvků podobné tomu, které objevil Mendělejev, ale vědecká komunita nebrala práci vědce vážně, protože autor byl unešen hledáním harmonie a propojením hudby s chemií.
V roce 1869 publikoval Mendělejev své schéma periodické tabulky v časopise Ruské chemické společnosti a rozeslal oznámení o objevu předním vědcům světa. V budoucnu chemik opakovaně zdokonaloval a vylepšoval schéma, dokud nezískalo svou známou podobu.
Podstatou Mendělejevova objevu je, že s růstem atomové hmoty Chemické vlastnosti prvky se nemění monotónně, ale periodicky. Po určitém počtu prvků s různými vlastnostmi se vlastnosti začnou opakovat. Draslík je tedy podobný sodíku, fluor je podobný chlóru a zlato je podobné stříbru a mědi.
V roce 1871 Mendělejev konečně sjednotil myšlenky do periodického zákona. Vědci předpověděli objev několika nových chemických prvků a popsali jejich chemické vlastnosti. Následně se plně potvrdily chemikovy výpočty – gallium, skandium a germanium plně odpovídaly vlastnostem, které jim Mendělejev přisuzoval.
Pohádky o Mendělejevovi
Rytina zobrazující Mendělejeva. Foto: ITAR-TASS
O slavný vědec a jeho objevy se staly mnoha příběhy. Lidé v té době neměli o chemii ponětí a věřili, že dělat chemii je něco jako jíst polévku od dětí a krást v průmyslovém měřítku. Aktivity Mendělejeva proto rychle získaly množství pověstí a legend.
Jedna z legend říká, že Mendělejev objevil tabulku chemických prvků ve spánku. Případ není jediný, stejně o svém objevu hovořil August Kekule, který snil o formuli benzenový kruh. Mendělejev se však kritikům pouze vysmál. "Přemýšlel jsem o tom snad dvacet let a vy říkáte: Seděl jsem a najednou ... je to připraveno!", řekl jednou vědec o svém objevu.
Další příběh připisuje Mendělejevovi objev vodky. V roce 1865 obhájil velký vědec svou disertační práci na téma „Rozprava o spojení alkoholu s vodou“ a z toho okamžitě vznikla nová legenda. Současníci chemika se smáli a říkali, že vědci „se daří dobře pod vlivem alkoholu kombinovaného s vodou“ a další generace již nazývaly Mendělejeva objevitele vodky.
Smáli se také způsobu života vědce a hlavně tomu, že Mendělejev vybavil svou laboratoř v dutině obrovského dubu.
Také současníci škádlili Mendělejevovu vášeň pro kufry. Vědec byl v době své nedobrovolné nečinnosti v Simferopolu nucen trávit čas tkaním kufrů. V budoucnu samostatně vyráběl kartonové obaly pro potřeby laboratoře. Navzdory jasně „amatérské“ povaze tohoto koníčka byl Mendělejev často nazýván „kufr mistrem“.
Objev radia
Jedna z nejtragičtějších a zároveň nejslavnějších stránek v historii chemie a výskytu nových prvků v periodické tabulce je spojena s objevem radia. Nový chemický prvek objevili manželé Marie a Pierre Curieovi, kteří zjistili, že odpad zbylý po separaci uranu z uranová ruda jsou radioaktivnější než čistý uran.
Protože tehdy nikdo nevěděl, co je radioaktivita, fáma rychle přisoudila novému prvku léčivé vlastnosti a schopnost léčit téměř všechny nemoci, které věda zná. Radium bylo obsaženo v potravinářských výrobcích, zubních pastách, krémech na obličej. Bohatí nosili hodinky, jejichž ciferníky byly natřeny barvou obsahující radium. Radioaktivní prvek byl doporučován jako prostředek ke zlepšení potence a zmírnění stresu.
Taková „výroba“ trvala celých dvacet let – až do 30. let dvacátého století, kdy vědci objevili skutečné vlastnosti radioaktivity a zjistili, jak škodlivý vliv záření na lidský organismus má.
Marie Curie zemřela v roce 1934 na nemoc z ozáření způsobenou dlouhodobým vystavením radiu.
Nebulium a Coronium
Periodická tabulka nejenže uspořádala chemické prvky do jednoho koherentního systému, ale také umožnila předpovědět mnoho objevů nových prvků. Zároveň byly některé chemické „prvky“ uznány jako neexistující na základě toho, že nezapadaly do konceptu periodického zákona. Nejznámějším příběhem je „objev“ nových prvků nebulia a coronia.
Při studiu sluneční atmosféry astronomové objevili spektrální čáry, které nedokázali identifikovat s žádným z chemických prvků známých na Zemi. Vědci se domnívají, že tyto čáry patří novému prvku, který se nazýval coronium (protože čáry byly objeveny během studia "koruny" Slunce - vnější vrstvy atmosféry hvězdy).
O několik let později učinili astronomové další objev studiem spekter plynných mlhovin. Objevené linie, které se opět nepodařilo ztotožnit s ničím pozemským, byly připsány jinému chemickému prvku – nebuliu.
Objevy byly kritizovány, protože periodická tabulka Mendělejev už neměl prostor pro prvky s vlastnostmi nebulia a koronia. Po kontrole bylo zjištěno, že nebulium je obyčejný pozemský kyslík a coronium je vysoce ionizované železo.
Všimněte si, že dnes v Moskevském Ústředním domě vědců Ruské akademie věd slavnostně otevřeli vědci z Dubny u Moskvy.
Materiál vznikl na základě informací z otevřených zdrojů. Připravil Vasilij Makagonov
Objev tabulky periodických chemických prvků byl jedním z důležitých milníků v historii vývoje chemie jako vědy. Průkopníkem tabulky byl ruský vědec Dmitrij Mendělejev. Mimořádnému vědci s nejširšími vědeckými obzory se podařilo spojit všechny představy o podstatě chemických prvků do jediného uceleného konceptu.
O historii objevu tabulky periodických prvků, zajímavých faktech souvisejících s objevem nových prvků a lidových příběhů, které obklopovaly Mendělejeva a tabulku chemických prvků, kterou vytvořil, M24.RU poví v tomto článku.
Historie otevírání stolu
Do poloviny 19. století bylo objeveno 63 chemických prvků a vědci z celého světa se opakovaně pokoušeli spojit všechny existující prvky do jediného konceptu. Prvky byly navrženy tak, aby byly umístěny vzestupně podle atomové hmotnosti a rozděleny do skupin podle podobnosti chemických vlastností.
V roce 1863 navrhl svou teorii chemik a hudebník John Alexander Newland, který navrhl rozložení chemických prvků podobné tomu, které objevil Mendělejev, ale vědecká komunita nebrala práci vědce vážně, protože autor byl unešen hledáním harmonie a propojením hudby s chemií.
V roce 1869 publikoval Mendělejev své schéma periodické tabulky v časopise Ruské chemické společnosti a rozeslal oznámení o objevu předním vědcům světa. V budoucnu chemik opakovaně zdokonaloval a vylepšoval schéma, dokud nezískalo svou známou podobu.
Podstatou Mendělejevova objevu je, že s nárůstem atomové hmotnosti se chemické vlastnosti prvků nemění monotónně, ale periodicky. Po určitém počtu prvků s různými vlastnostmi se vlastnosti začnou opakovat. Draslík je tedy podobný sodíku, fluor je podobný chlóru a zlato je podobné stříbru a mědi.
V roce 1871 Mendělejev konečně sjednotil myšlenky do periodického zákona. Vědci předpověděli objev několika nových chemických prvků a popsali jejich chemické vlastnosti. Následně se plně potvrdily chemikovy výpočty – gallium, skandium a germanium plně odpovídaly vlastnostem, které jim Mendělejev přisuzoval.
Pohádky o Mendělejevovi
Rytina zobrazující Mendělejeva. Foto: ITAR-TASS
O slavném vědci a jeho objevech bylo mnoho příběhů. Lidé v té době neměli o chemii ponětí a věřili, že dělat chemii je něco jako jíst polévku od dětí a krást v průmyslovém měřítku. Aktivity Mendělejeva proto rychle získaly množství pověstí a legend.
Jedna z legend říká, že Mendělejev objevil tabulku chemických prvků ve spánku. Případ není jediný, stejným způsobem se o svém objevu vyjádřil i August Kekule, který snil o vzorci benzenového kruhu. Mendělejev se však kritikům pouze vysmál. "Přemýšlel jsem o tom snad dvacet let a vy říkáte: Seděl jsem a najednou ... je to připraveno!", řekl jednou vědec o svém objevu.
Další příběh připisuje Mendělejevovi objev vodky. V roce 1865 obhájil velký vědec svou disertační práci na téma „Rozprava o spojení alkoholu s vodou“ a z toho okamžitě vznikla nová legenda. Současníci chemika se smáli a říkali, že vědci „se daří dobře pod vlivem alkoholu kombinovaného s vodou“ a další generace již nazývaly Mendělejeva objevitele vodky.
Smáli se také způsobu života vědce a hlavně tomu, že Mendělejev vybavil svou laboratoř v dutině obrovského dubu.
Také současníci škádlili Mendělejevovu vášeň pro kufry. Vědec byl v době své nedobrovolné nečinnosti v Simferopolu nucen trávit čas tkaním kufrů. V budoucnu samostatně vyráběl kartonové obaly pro potřeby laboratoře. Navzdory jasně „amatérské“ povaze tohoto koníčka byl Mendělejev často nazýván „kufr mistrem“.
Objev radia
Jedna z nejtragičtějších a zároveň nejslavnějších stránek v historii chemie a výskytu nových prvků v periodické tabulce je spojena s objevem radia. Nový chemický prvek objevili manželé Marie a Pierre Curieovi, kteří zjistili, že odpad zbylý po oddělení uranu od uranové rudy je radioaktivnější než čistý uran.
Protože tehdy nikdo nevěděl, co je radioaktivita, fáma rychle přisoudila novému prvku léčivé vlastnosti a schopnost léčit téměř všechny nemoci, které věda zná. Radium bylo obsaženo v potravinářských výrobcích, zubních pastách, krémech na obličej. Bohatí nosili hodinky, jejichž ciferníky byly natřeny barvou obsahující radium. Radioaktivní prvek byl doporučován jako prostředek ke zlepšení potence a zmírnění stresu.
Taková „výroba“ trvala celých dvacet let – až do 30. let dvacátého století, kdy vědci objevili skutečné vlastnosti radioaktivity a zjistili, jak škodlivý vliv záření na lidský organismus má.
Marie Curie zemřela v roce 1934 na nemoc z ozáření způsobenou dlouhodobým vystavením radiu.
Nebulium a Coronium
Periodická tabulka nejenže uspořádala chemické prvky do jednoho koherentního systému, ale také umožnila předpovědět mnoho objevů nových prvků. Zároveň byly některé chemické „prvky“ uznány jako neexistující na základě toho, že nezapadaly do konceptu periodického zákona. Nejznámějším příběhem je „objev“ nových prvků nebulia a coronia.
Při studiu sluneční atmosféry astronomové objevili spektrální čáry, které nedokázali identifikovat s žádným z chemických prvků známých na Zemi. Vědci se domnívají, že tyto čáry patří novému prvku, který se nazýval coronium (protože čáry byly objeveny během studia "koruny" Slunce - vnější vrstvy atmosféry hvězdy).
O několik let později učinili astronomové další objev studiem spekter plynných mlhovin. Objevené linie, které se opět nepodařilo ztotožnit s ničím pozemským, byly připsány jinému chemickému prvku – nebuliu.
Objevy byly kritizovány, protože Mendělejevova periodická tabulka již neměla místo pro prvky s vlastnostmi nebulia a coronia. Po kontrole bylo zjištěno, že nebulium je obyčejný pozemský kyslík a coronium je vysoce ionizované železo.
Všimněte si, že dnes v Moskevském Ústředním domě vědců Ruské akademie věd slavnostně otevřeli vědci z Dubny u Moskvy.
Materiál vznikl na základě informací z otevřených zdrojů. Připravil Vasilij Makagonov
Objev tabulky periodických chemických prvků byl jedním z důležitých milníků v historii vývoje chemie jako vědy. Průkopníkem tabulky byl ruský vědec Dmitrij Mendělejev. Mimořádnému vědci s nejširšími vědeckými obzory se podařilo spojit všechny představy o podstatě chemických prvků do jediného uceleného konceptu.
O historii objevu tabulky periodických prvků, zajímavých faktů souvisejících s objevem nových prvků a lidových příběhů, které obklopovaly Mendělejeva, a tabulky chemických prvků, kterou vytvořil, M24.RU řekne v tomto článku.
Historie otevírání stolu
Do poloviny 19. století bylo objeveno 63 chemických prvků a vědci z celého světa se opakovaně pokoušeli spojit všechny existující prvky do jediného konceptu. Prvky byly navrženy tak, aby byly umístěny vzestupně podle atomové hmotnosti a rozděleny do skupin podle podobnosti chemických vlastností.
V roce 1863 navrhl svou teorii chemik a hudebník John Alexander Newland, který navrhl rozložení chemických prvků podobné tomu, které objevil Mendělejev, ale vědecká komunita nebrala práci vědce vážně, protože autor byl unešen hledáním harmonie a propojením hudby s chemií.
V roce 1869 publikoval Mendělejev své schéma periodické tabulky v časopise Ruské chemické společnosti a rozeslal oznámení o objevu předním vědcům světa. V budoucnu chemik opakovaně zdokonaloval a vylepšoval schéma, dokud nezískalo svou známou podobu.
Podstatou Mendělejevova objevu je, že s nárůstem atomové hmotnosti se chemické vlastnosti prvků nemění monotónně, ale periodicky. Po určitém počtu prvků s různými vlastnostmi se vlastnosti začnou opakovat. Draslík je tedy podobný sodíku, fluor je podobný chlóru a zlato je podobné stříbru a mědi.
V roce 1871 Mendělejev konečně sjednotil myšlenky do periodického zákona. Vědci předpověděli objev několika nových chemických prvků a popsali jejich chemické vlastnosti. Následně se plně potvrdily chemikovy výpočty – gallium, skandium a germanium plně odpovídaly vlastnostem, které jim Mendělejev přisuzoval.
Pohádky o Mendělejevovi
O slavném vědci a jeho objevech bylo mnoho příběhů. Lidé v té době neměli o chemii ponětí a věřili, že dělat chemii je něco jako jíst polévku od dětí a krást v průmyslovém měřítku. Aktivity Mendělejeva proto rychle získaly množství pověstí a legend.
Jedna z legend říká, že Mendělejev objevil tabulku chemických prvků ve spánku. Případ není jediný, stejným způsobem se o svém objevu vyjádřil i August Kekule, který snil o vzorci benzenového kruhu. Mendělejev se však kritikům pouze vysmál. "Přemýšlel jsem o tom snad dvacet let a vy říkáte: Seděl jsem najednou... připraven!", řekl jednou vědec o svém objevu.
Další příběh připisuje Mendělejevovi objev vodky. V roce 1865 obhájil velký vědec svou dizertační práci na téma „Rozprava o kombinaci alkoholu s vodou“ a okamžitě z toho vznikla nová legenda. Současníci chemika se smáli a říkali, že se vědci „darí dobře pod vlivem alkoholu kombinovaného s vodou“ a další generace již nazývaly Mendělejeva objevitele vodky.
Smáli se také způsobu života vědce a hlavně tomu, že Mendělejev vybavil svou laboratoř v dutině obrovského dubu.
Také současníci škádlili Mendělejevovu vášeň pro kufry. Vědec byl v době své nedobrovolné nečinnosti v Simferopolu nucen trávit čas pletením kufrů. V budoucnu samostatně vyráběl kartonové obaly pro potřeby laboratoře. Navzdory jasně „amatérské“ povaze tohoto koníčka byl Mendělejev často nazýván „kufr mistrem“.
Objev radia
Jedna z nejtragičtějších a zároveň nejslavnějších stránek v historii chemie a výskytu nových prvků v periodické tabulce je spojena s objevem radia. Nový chemický prvek objevili manželé Marie a Pierre Curieovi, kteří zjistili, že odpad zbylý po oddělení uranu od uranové rudy je radioaktivnější než čistý uran.
Protože tehdy nikdo nevěděl, co je radioaktivita, fáma rychle přisoudila novému prvku léčivé vlastnosti a schopnost léčit téměř všechny nemoci, které věda zná. Radium bylo obsaženo v potravinářských výrobcích, zubních pastách, krémech na obličej. Bohatí nosili hodinky, jejichž ciferníky byly natřeny barvou obsahující radium. Radioaktivní prvek byl doporučován jako prostředek ke zlepšení potence a zmírnění stresu.
Taková „výroba“ trvala celých dvacet let – až do 30. let dvacátého století, kdy vědci objevili skutečné vlastnosti radioaktivity a zjistili, jak škodlivý vliv záření na lidský organismus má.
Marie Curie zemřela v roce 1934 na nemoc z ozáření způsobenou dlouhodobým vystavením radiu.
Nebulium a Coronium
Periodická tabulka nejenže uspořádala chemické prvky do jednoho koherentního systému, ale také umožnila předpovědět mnoho objevů nových prvků. Zároveň byly některé chemické „prvky“ prohlášeny za neexistující na základě toho, že nezapadaly do konceptu periodického zákona. Nejznámějším příběhem je „objev“ nových prvků nebulia a coronia.
Při studiu sluneční atmosféry astronomové objevili spektrální čáry, které nedokázali identifikovat s žádným z chemických prvků známých na Zemi. Vědci se domnívají, že tyto čáry patří novému prvku, který se nazýval coronium (protože čáry byly objeveny během studia "koruny" Slunce - vnější vrstvy atmosféry hvězdy).
O několik let později učinili astronomové další objev studiem spekter plynných mlhovin. Objevené linie, které se opět nepodařilo ztotožnit s ničím pozemským, byly připsány jinému chemickému prvku – nebuliu.
Objevy byly kritizovány, protože Mendělejevova periodická tabulka již neměla místo pro prvky s vlastnostmi nebulia a coronia. Po kontrole bylo zjištěno, že nebulium je obyčejný pozemský kyslík a coronium je vysoce ionizované železo.
Materiál vznikl na základě informací z otevřených zdrojů. Připravil Vasilij Makagonov @vmakagonov
Robert Boyle ve své práci z roku 1668 poskytl seznam nerozložitelných chemických prvků. V té době jich bylo pouhých patnáct. Vědec přitom netvrdil, že kromě prvků, které vyjmenoval, už žádné další nejsou, a otázka jejich počtu zůstala otevřená.
O sto let později sestavil francouzský chemik Antoine Lavoisier nový seznam prvků, které věda zná. 35 bylo zařazeno do jeho seznamu chemické substance, z nichž 23 bylo následně uznáno jako ty velmi nerozložitelné prvky.
Hledáním nových prvků se zabývali chemici po celém světě a postupovalo celkem úspěšně. Rozhodující roli v této otázce sehrál ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev: byl to on, kdo přišel s myšlenkou na možnost vztahu mezi atomovou hmotností prvků a jejich místem v „hierarchii“. Podle jeho vlastních slov „je třeba hledat... korespondence mezi jednotlivými vlastnostmi prvků a jejich atomovými hmotnostmi“.
Porovnáním tehdy známých chemických prvků Mendělejev po kolosální práci konečně objevil tuto závislost, obecnou pravidelnou souvislost mezi jednotlivými prvky, ve kterých se objevují jako jeden celek, kde vlastnosti každého prvku nejsou něčím, co existuje. sám o sobě, ale periodicky a pravidelně se opakující jev.
V únoru 1869 byl tedy formulován periodický zákon Mendělejeva. V témže roce, 6. března, zpráva vypracovaná D.I. Mendělejev, pod názvem „Vztah vlastností s atomovou hmotností prvků“ představil N.A. Menshutkin na setkání Ruské chemické společnosti.
Ve stejném roce se publikace objevila v německém časopise „Zeitschrift für Chemie“ a v roce 1871 byla vydána podrobná publikace D.I. Mendělejev, věnovaný svému objevu – „Die periodische Gesetzmässigkeit der Elemente“ (Periodická pravidelnost chemických prvků).
Vytvoření periodické tabulky
Navzdory skutečnosti, že myšlenku vytvořil Mendělejev v poměrně krátké době, nemohl své závěry dlouho formalizovat. Bylo pro něj důležité prezentovat svou myšlenku formou jasného zobecnění, přísného a vizuální systém. Jak D.I. Mendělejev v rozhovoru s profesorem A.A. Inostrantsev: "Všechno se mi sešlo v hlavě, ale nedokážu to vyjádřit tabulkou."
Podle životopisců po tomto rozhovoru vědec pracoval na vytvoření stolu tři dny a tři noci, aniž by šel spát. Prošel různými možnostmi, ve kterých bylo možné prvky kombinovat a uspořádat do tabulky. Práci komplikoval i fakt, že v době vzniku periodického systému nebyly vědě známy všechny chemické prvky.
V letech 1869-1871 Mendělejev pokračoval v rozvoji myšlenek periodicity předložených a přijatých vědeckou komunitou. Jedním z kroků bylo zavedení konceptu místa prvku v periodickém systému jako souboru jeho vlastností ve srovnání s vlastnostmi ostatních prvků.
Na základě toho a také na základě výsledků získaných v průběhu studia sledu změn sklotvorných oxidů Mendělejev korigoval hodnoty atomových hmotností 9 prvků, včetně berylia, india, uran a další.
Během působení D.I. Mendělejev se snažil naplnit prázdné buňky tabulku, kterou sestavil. V důsledku toho v roce 1870 předpověděl objev prvků, které v té době věda neznala. Mendělejev počítal atomové hmotnosti a popsal vlastnosti tří prvků, které tehdy ještě nebyly objeveny:
- "ekaaluminium" - objeveno v roce 1875, pojmenované gallium,
- "ekabora" - objevena v roce 1879, pojmenovaná scandium,
- "ekasilicia" - objevena v roce 1885, pojmenovaná germanium.
Jeho další realizované předpovědi byly objevy dalších osmi prvků, včetně polonia (objeveného v roce 1898), astatu (objeveného v letech 1942-1943), technecia (objeveného v roce 1937), rhenia (objeveného v roce 1925) a Francie (objeveného v roce 1939).
V roce 1900 došli Dmitrij Ivanovič Mendělejev a William Ramsay k závěru, že je nutné do periodického systému zařadit prvky zvláštní, nulové skupiny. Dnes se těmto prvkům říká vzácné plyny (do roku 1962 se tyto plyny nazývaly inertní plyny).
Princip organizace periodického systému
Ve své tabulce D.I. Mendělejev uspořádal chemické prvky do řad v pořadí podle rostoucí hmotnosti a zvolil délku řad tak, aby chemické prvky ve stejném sloupci měly podobné chemické vlastnosti.
Vzácné plyny – helium, neon, argon, krypton, xenon a radon nerady reagují s jinými prvky a vykazují nízkou chemickou aktivitu, a proto jsou ve sloupci úplně vpravo.
Naproti tomu prvky levého sloupce – lithium, sodík, draslík a další prudce reagují s jinými látkami, proces je výbušný. Prvky v ostatních sloupcích tabulky se chovají podobně – uvnitř sloupce jsou tyto vlastnosti podobné, ale liší se při přechodu z jednoho sloupce do druhého.
Periodický systém ve své první verzi jednoduše odrážel stav věcí existujících v přírodě. Zpočátku tabulka nijak nevysvětlovala, proč by tomu tak mělo být. A teprve s příchodem kvantové mechaniky se ukázal skutečný význam uspořádání prvků v periodické tabulce.
Chemické prvky až po uran (obsahuje 92 protonů a 92 elektronů) se nacházejí v přírodě. Počínaje číslem 93 jsou v laboratoři vytvořeny umělé prvky.