Περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων
Πριν από περισσότερα από 150 χρόνια, ένας σπουδαίος Ρώσος επιστήμονας μοιράστηκε με τον κόσμο μια ανακάλυψη που άλλαξε για πάντα την κατανόηση της χημείας. Ο περιοδικός πίνακας του Mendeleev: πώς και πότε ανακαλύφθηκε, πώς βελτιώθηκε και πώς επηρέασε το μέλλον του κόσμου της επιστήμης.
Ιστορία του Περιοδικού Πίνακα Μεντελέεφ
Ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων, ή όπως τον λέγαμε, ο περιοδικός πίνακας είναι μια γραφική έκφραση του περιοδικού νόμου, που ανακαλύφθηκε από επιστήμονες το 1869. Ο ίδιος ο νόμος διατυπώθηκε από τον Dmitry Ivanovich Mendeleev με την ακόλουθη μορφή: "Οι ιδιότητες των στοιχείων, και επομένως οι ιδιότητες των απλών και σύνθετων σωμάτων που σχηματίζουν, εξαρτώνται περιοδικά από το ατομικό τους βάρος."
Προσπάθειες ταξινόμησης χημικών στοιχείων με βάση τις ιδιότητές τους έγιναν από επιστήμονες από όλο τον κόσμο πολύ πριν από τον Mendeleev. Ωστόσο, τα έργα τους δεν θα μπορούσαν να ισχυριστούν ότι είναι μια θεμελιώδης περιγραφή των πάντων λόγω της έλλειψης θεωρητικών πληροφοριών για τις ατομικές μάζες και τις βασικές ιδιότητες των χημικών στοιχείων.
Η αρχική μορφή του πίνακα, που προτάθηκε από τον Mendeleev το 1869, ήταν σημαντικά διαφορετική από την έκδοση που έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε σήμερα. Τα στοιχεία σε αυτόν τον πίνακα ήταν διατεταγμένα σε δεκαεννέα οριζόντιες σειρές και έξι κάθετες στήλες. Παρεμπιπτόντως, συνολικά, σύμφωνα με ορισμένες εκτιμήσεις, προτάθηκαν αρκετές εκατοντάδες διαφορετικοί τρόποι γραφικής έκφρασης του περιοδικού νόμου.
Το μεγαλείο του έργου του Mendeleev έγκειται στην ανακάλυψη της περιοδικότητας των ιδιοτήτων των χημικών στοιχείων ανάλογα με την ατομική τους μάζα. Δηλαδή, οι ιδιότητες ενός αριθμού στοιχείων που βρίσκονται στον πίνακα σε μια ορισμένη απόσταση μεταξύ τους είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοιες και καθορίζονται ακριβώς από τη θέση του στοιχείου στον πίνακα.
Μετά την ανακάλυψη και τη δημοσίευση, ο πίνακας τροποποιήθηκε αρκετές φορές, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του Mendeleev. Από πολλές απόψεις, η βελτίωση του πίνακα οφείλεται στην ανάπτυξη της φυσικής στις αρχές του 20ου αιώνα. Η ανακάλυψη της διαιρετότητας του ατόμου εξήγησε τις αιτίες της περιοδικότητας και κατέστησε δυνατή την αναπλήρωση του πίνακα με έναν αριθμό νέων χημικών στοιχείων.
Ενδιαφέροντα γεγονότα
- Καθένας από εμάς είναι εξοικειωμένος με τον μύθο ότι η ιδέα της δομής του περιοδικού πίνακα ήρθε στον Mendeleev σε ένα όνειρο. Ιδού ο σχολιασμός του ίδιου του επιστήμονα σχετικά με αυτό: «Το σκέφτομαι ίσως είκοσι χρόνια, και σκέφτεσαι: Κάθισα και ξαφνικά… είναι έτοιμο.»
- Πιστεύεται ευρέως ότι ο Mendeleev αφιέρωσε ολόκληρη τη ζωή του στη γνώση και την ανάπτυξη της χημείας. Ωστόσο, σύμφωνα με τους βιογράφους του Ντμίτρι Ιβάνοβιτς, μόνο το 10% περίπου των έργων του είναι αφιερωμένο στη χημεία. Πράγματι, ο επιστήμονας διακρινόταν από εκτεταμένες γνώσεις σε πολλούς τομείς της επιστήμης. Για παράδειγμα, ο Mendeleev είναι ένας από τους δημιουργούς του πρώτου παγοθραυστικού της Αρκτικής στον κόσμο και συγγραφέας περισσότερων από σαράντα έργων για την πλοήγηση στην Αρκτική.
- Τα ονόματα πολλών χημικών στοιχείων στον περιοδικό πίνακα βασίζονται σε λατινικές λέξεις που περιγράφουν τις ιδιαίτερες ιδιότητές τους. Επιπλέον, ένα σημαντικό μέρος των στοιχείων ονομάζονται από σπουδαίους επιστήμονες, ήρωες της αρχαίας ελληνικής μυθολογίας και γεωγραφικά αντικείμενα.
- Τη στιγμή της δημοσίευσης, υπήρχαν πολλά άδεια κελιά στον περιοδικό πίνακα. Τα στοιχεία που θα έπρεπε να ήταν μέσα τους απλά δεν ήταν ακόμη ανοιχτά. Ωστόσο, βασιζόμενος στο φαινόμενο της περιοδικότητας των χημικών ιδιοτήτων, ο Mendeleev έδωσε μια απολύτως ακριβή περιγραφή των στοιχείων, η ανακάλυψη των οποίων έγινε μόλις λίγα χρόνια αργότερα.
- Ο πίνακας συνεχίζει να ενημερώνεται με νέα στοιχεία αυτήν τη στιγμή. Έτσι, στον 21ο αιώνα, ανακαλύφθηκαν τέσσερα νέα χημικά στοιχεία, το τελευταίο από τα οποία συντέθηκε πολύ πρόσφατα - το 2010. Η εργασία για τη δημιουργία νέων στοιχείων σε κέντρα πυρηνικής φυσικής σε όλο τον κόσμο έχει ονομαστεί «μεγάλη φυλή».
Η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου από τον Mendeleev καθόρισε σε μεγάλο βαθμό την ανάπτυξη της μελλοντικής επιστήμης. Μια τέτοια συνεισφορά μπορεί να γίνει από τον καθένα μας: απαιτεί μόνο σκληρή δουλειά και αγάπη για τη γνώση!
