Den 6 mars 1869 presenterade Dmitry Mendeleev till Russian Chemical Society en metod för att organisera kemiska element. Det mest intressanta är att den ryska kemisten inte kunde veta varför hans bord såg ut exakt så här, men ändå beställde de kemiska elementen enligt rätt princip och till och med förutspådde upptäckten av tre element som ännu inte var kända, skriver "Dagens Nycheter".
Den 6 mars 1869 presenterade Dmitry Mendeleev till Russian Chemical Society en metod för att organisera kemiska element. För att fira 150-årsjubileumet för detta evenemang har FN: s generalförsamling och UNESCO förklarat 2019 det internationella året för det periodiska systemet.
När den franska kemisten Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran undersökte mineralerna i Pyrenébergen 1875, upptäckte han ett nytt element som han kallade gallium efter det romerska namnet för Frankrike. Han rapporterade om sin upptäckt, men fick snart ett brev där han ombads att undersöka elementets täthet igen, eftersom han förmodligen mätte det fel. De Boisbaudran gjorde det och upptäckte att avsändaren av brevet, den ryska kemisten Dmitry Mendeleev, hade rätt. Elementets densitet var inte 4,7 gram per kvadratcentimeter, som han ursprungligen trodde, men 5,9 - nästan samma som Mendeleev förutspådde.
"Det var efter detta att det periodiska systemet blev känt över hela världen", säger Michael Gordin, professor i modern historia vid Princeton University och författare till A Well-Ordered Thing: Dmitry Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table: Dmitrii Mendeleev och skuggan av det periodiska systemet).
Det hela började i St. Petersburg i februari 1869. Dmitry Mendeleev skrev en lärobok om kemi i två bind. Den första delen var redan klar: han ägnade de första 500 sidorna i boken till de fyra elementen - kol, syre, väte och kväve. I det sista kapitlet beskriver Mendeleev de så kallade halogenerna: fluor, klor, brom och jod - en grupp av element vars egenskaper är mycket lika. Till exempel reagerar de lätt med metaller och bildar salter såsom natriumklorid, som är vanligt salt av livsmedelskvalitet.
Den andra volymen skulle vara inte mindre tjock. Men av 63 kända element berättade kemisten i första delen endast om åtta.
”Han hade 55 element kvar att presentera i den andra volymen. Så han försökte hitta ett sätt att organisera dem så att han kunde beskriva dem så ekonomiskt som möjligt, säger Michael Gordin.
Till att börja med tänkte Dmitry Mendeleev på alkalimetaller - litium, natrium, kalium och rubidium. Alla dessa är mjuka och lätta metaller som aktivt interagerar med vatten och bildar en alkalisk bas, med andra ord en lösning med högt pH. Jämfört deras atomvikt, eller atommassa (ett mått på hur mycket en atom av ett ämne väger), fann han att skillnaden mellan två alkalimetaller är mycket lik skillnaden mellan två halogener.
Kampanjvideo:
"Han började tänka på att det kan finnas något naturligt system för att förklara detta fenomen," säger Michael Gordin.
Det finns många vanliga myter om hur Dmitry Mendeleev kom med idén om det periodiska systemet. Vissa säger att han hade ett kortspel med egenskaperna hos kemiska element på korten, medan andra säger att det slutliga beslutet kom till honom i en dröm. Men enligt Michael Gordin är detta inte sant. Mendeleevs dokument indikerar att han byggde tabellen steg för steg, i processen började han från halogener och alkalimetaller och försökte sedan hitta lämpliga platser för andra element.
Slutligen insåg han att allt var klart, skrivit om manuskriptet och skickade det till pressen. Verket publicerades den 17 februari 1869, vilket faktiskt betyder 1 mars 1869, för då hade Ryssland ännu inte gått över till den gregorianska kalendern. Dmitri Mendeleev skrev titeln på ryska och franska: "Erfarenhet av klassificering av element baserat på deras atomvikt och kemiska likhet" (tendensen att reagera med andra element). Sedan ändrade han sig och raderade ordet "klassificering", skriver "system" i stället, men glömde att ändra artikeln i den franska versionen: lämnade une från klassificeringen ("klassificering", feminin) istället för un för système ("system", maskulint) …
"Det är här skrivfilen i de allra första tryckta versionerna av det periodiska systemet kom från", förklarar Michael Gordin.
Den första tabellen över Dmitri Mendeleev var inte som de periodiska systemen som nu hänger i varje klass av kemi runt om i världen. Men hans idé var korrekt, och genombrottet inom vetenskapen var så betydelsefullt att FN: s generalförsamling och UNESCO förklarade 2019 det internationella året för det periodiska systemet för att fira 150-årsjubileum.
Mest överraskande av allt kunde Mendeleev inte ha vetat varför hans bord ser ut så här. Elementen i den ordnas efter atomnummer, det vill säga antalet protoner i atomens kärna. Men den brittiska fysikern Henry Moseley fick reda på det först 1913 - sex år efter Mendeleevs död. Vilken kolumn ett element faller i bestäms av organisationen av elektronerna i atomens valensskal, men elektroner upptäcktes inte förrän 1897 av Joseph John Thomson, en annan brittisk fysiker.
”Mendeleev behandlade elektroner med stor misstänksamhet, han bestämde sig inte för att tro på dem eller inte. Och han visste verkligen ingenting om kvantmekanik. Det var inte förrän 1923 som Niels Bohr formulerade det periodiska systemet i fråga om kvantteori, säger Michael Gordin.
Från början insåg Dmitry Mendeleev att hans bord saknade minst tre element. När han publicerade en förbättrad version av tabellen 1871, gav han dem namn till ekabor, ekaaluminium och ekasilicon, där eka betyder en på sanskrit. Han gjorde också mycket detaljerade förutsägelser om deras egenskaper och hur de kan upptäckas. Det var därför han var så säker på att Boisbaudran felaktigt hade uppmätt galliumdensiteten, eftersom alla dess andra egenskaper var desamma som eka-aluminium. Sedan 1879 upptäcktes skandium och 1886 - germanium.
”Först och främst var germanium oerhört lik ekosilikon. När det upptäcktes var det en strålande framgång för det periodiska systemet, som verkligen förhärligade Mendeleev över hela världen,”säger Michael Gordin.
Maria Gunther
