Dmitri Mendelejev esitti 6. maaliskuuta 1869 Venäjän kemian yhdistykselle menetelmän kemiallisten elementtien järjestämiseksi. Mielenkiintoisinta on, että venäläinen kemisti ei voinut tietää miksi hänen pöytänsä näytti täsmälleen tältä, mutta silti tilasi kemialliset elementit oikean periaatteen mukaisesti ja jopa ennustaa kolmen alkuaineen löytämisen, joita ei vielä tunneta, kirjoittaa "Dagens Nycheter".
Dmitri Mendelejev esitti 6. maaliskuuta 1869 Venäjän kemian yhdistykselle menetelmän kemiallisten elementtien järjestämiseksi. YK: n yleiskokous ja UNESCO ovat julistaneet tämän tapahtuman 150. vuosipäivän julistamisen vuonna 2019 jaksollisen järjestelmän kansainväliseksi vuodeksi.
Kun ranskalainen kemisti Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran tutki Pyreneiden vuorten mineraaleja vuonna 1875, hän löysi uuden elementin, jonka hän nimitti galliumiksi Rooman nimen mukaan Ranskalle. Hän kertoi löytöstään, mutta sai pian kirjeen, jossa häntä pyydettiin tutkimaan alkuaineen tiheys uudelleen, koska hän todennäköisesti mittasi sen väärin. De Boisbaudran teki niin ja huomasi, että kirjeen lähettäjä, venäläinen kemisti Dmitri Mendelejev, oli oikeassa. Elementin tiheys ei ollut 4,7 grammaa neliö senttimetriltä, kuten hän alun perin ajatteli, vaan 5,9 - melkein sama kuin Mendelejev ennusti.
"Juuri tämän jälkeen jaksollinen taulukko tuli kuuluisaksi kaikkialla maailmassa", sanoo Princetonin yliopiston modernin historian professori ja Hyvin järjestetyn asian kirjoittaja: Michael Gordin: Dmitri Mendelejev ja jaksollisen varjon kirjoittaja: Dmitrii Mendelejev ja jaksollinen varjo).
Kaikki alkoi Pietarissa helmikuussa 1869. Dmitry Mendeleev kirjoitti kemian oppikirjan kahdessa osassa. Ensimmäinen osa oli jo valmis: hän omistaa kirjan ensimmäiset 500 sivua neljään alkuaineeseen - hiileen, happea, vetyä ja typpeä. Viimeisessä luvussa Mendeleev kuvaa ns. Halogeeneja: fluori, kloori, bromi ja jodi - ryhmä elementtejä, joiden ominaisuudet ovat hyvin samankaltaiset. Esimerkiksi ne reagoivat helposti metallien kanssa ja muodostavat suoloja, kuten natriumkloridia, joka on yleinen elintarvikelaatuinen suola.
Toisen osan oli tarkoitus olla yhtä paksu. Mutta 63 tunnetusta tekijästä kemisti kertoi ensimmäisessä osassa vain noin kahdeksan.
”Hänellä oli 55 elementtiä jäljellä esittämään toisessa osassa. Joten hän yritti löytää tavan järjestää ne niin, että hän pystyisi kuvailemaan niitä mahdollisimman taloudellisesti”, sanoo Michael Gordin.
Aluksi Dmitry Mendeleev ajatteli alkalimetallien - litiumin, natriumin, kaliumin ja rubidiumin - suhteen. Kaikki nämä ovat pehmeitä ja kevyitä metalleja, jotka ovat aktiivisesti vuorovaikutuksessa veden kanssa, muodostaen alkalisen emäksen, toisin sanoen liuoksen, jolla on korkea pH. Vertaamalla niiden atomipainoa tai atomimassaa (mitataan kuinka paljon aineen yksi atomi painaa), hän havaitsi, että ero kahden alkalimetallin välillä on hyvin samanlainen kuin kahden halogeenin välinen ero.
Mainosvideo:
"Hän alkoi ajatella, että voi olla jokin luonnollinen järjestelmä selittämään tämä ilmiö", sanoo Michael Gordin.
On monia yleisiä myyttejä siitä, kuinka Dmitry Mendeleev keksi ajatuksen periodisesta järjestelmästä. Jotkut sanovat, että hänellä oli korttipeli, jolla oli kemiallisten elementtien ominaisuudet korteissa, kun taas toiset sanovat, että lopullinen päätös tuli hänelle unessa. Mutta Michael Gordinin mukaan tämä ei ole totta. Mendelejevin asiakirjoista käy ilmi, että hän rakensi pöydän askel askeleelta, työvaiheessaan hän aloitti halogeeneista ja alkalimetallista ja yritti sitten löytää sopivia paikkoja muille elementeille.
Lopulta hän tajusi, että kaikki oli valmis, kirjoitti käsikirjoituksen uudelleen ja lähetti sen lehdistölle. Teos julkaistiin 17. helmikuuta 1869, mikä tosiasiallisesti tarkoittaa 1. maaliskuuta 1869, koska silloin Venäjä ei ollut vielä siirtynyt gregoriaaniseen kalenteriin. Dmitri Mendeleev kirjoitti otsikon venäjäksi ja ranskaksi: "Kokemus elementtien luokittelusta niiden atomipainon ja kemiallisen samankaltaisuuden perusteella" (taipumus reagoida muiden elementtien kanssa). Sitten hän muutti mieltään ja poisti sana "luokittelu", kirjoittaen sen sijaan "järjestelmä", mutta unohti vaihtaa artikkelin ranskankielisessä versiossa: jätetty pois luokittelusta ("luokittelu", naisellinen) UN: n sijasta ("järjestelmä", maskuliininen) sijaan …
"Täältä on peräisin jaksollisen taulukon aivan ensimmäisten painettujen versioiden kirjoitusvirhe", selittää Michael Gordin.
Dmitri Mendeleevin ensimmäinen taulukko ei ollut kuin jaksolliset järjestelmät, jotka nyt ripustetaan jokaisessa kemialuokassa ympäri maailmaa. Mutta hänen ajatuksensa oli oikea, ja läpimurto tieteessä oli niin merkittävä, että YK: n yleiskokous ja UNESCO julistivat vuoden 2019 kansainvälisen jaksojärjestelmän vuodeksi 150-vuotisjuhlansa viettämiseksi.
Kaikkein yllättävimpänä Mendelejev ei voinut tietää miksi hänen pöydänsä näyttää tältä. Sen elementit on järjestetty atomiluvulla, toisin sanoen protonien lukumäärällä atomin ytimessä. Mutta brittiläinen fyysikko Henry Moseley sai sen selville vasta vuonna 1913 - kuusi vuotta Mendelejevin kuoleman jälkeen. Mihin sarakkeeseen elementti kuuluu, määrätään atomien valenssikuoressa olevien elektronien järjestäytymisestä, mutta toinen brittiläinen fyysikko Joseph John Thomson löysi elektroneja vasta vuonna 1897.
”Mendelejev käsitteli elektronia suurella epäilyllä, hän ei päättänyt uskoa niihin vai ei. Ja hän ei varmasti tiennyt mitään kvantimekaniikasta. Vasta 1923 Niels Bohr laati jaksollisen taulukon kvantiteorian suhteen”, Michael Gordin sanoo.
Dmitry Mendeleev huomasi alusta alkaen, että hänen pöydästään puuttui ainakin kolme elementtiä. Kun hän julkaisi parannetun version taulukosta vuonna 1871, hän nimitti heille ekabor, ekaaluminium ja ekasilicon, missä eka tarkoittaa yhtä sanskritin kielellä. Hän teki myös erittäin yksityiskohtaisia ennusteita niiden ominaisuuksista ja miten ne voidaan havaita. Siksi hän oli niin varma, että Boisbaudran oli mitannut väärin galliumin tiheyden, koska kaikki sen muut ominaisuudet olivat samat kuin eka-alumiini. Sitten vuonna 1879 löydettiin skandium ja vuonna 1886 - germanium.
”Ensinnäkin germanium oli uskomattoman samanlainen kuin ekosilicon. Kun se löydettiin, se oli kausijärjestelmän loistava menestys, joka todella kunnioitti Mendeleevia ympäri maailmaa”, sanoo Michael Gordin.
Maria Gunther
