Tablica Mendelejewa. Co tak naprawdę odkrył Dmitrij Mendelejew?

fot.Ilja Repin/domena publiczna Czy Dmitrij Mendelejew sam wpadł na pomysł uporządkowania pierwiastków?

Mendelejew nie był pierwszy. Wykorzystał pomysł jednego z kolegów po fachu, ale środowisko i tak odrzuciło jego tablicę. A na starość Mendelejew był nawet zmuszony zajmować się nie chemią, ale… lodołamaczami.

W marcu 1869 roku profesor chemii uniwersytetu w Sankt Petersburgu Dmitrij I. Mendelejew (1834-1907) szykował się do podróży do Tweru. Wprawdzie pochłaniała go praca nad podręcznikiem Osnowy chimii („Podstawy chemii”), ale był też głęboko zaangażowany w liberalne plany wprowadzania nauki w codzienne życie Rosji i właśnie przyjął zlecenie zbadania metod produkcji sera na wsi.

W swoim podręczniku doszedł do punktu, w którym szukał jakiegoś systemu klasyfikacji pierwiastków; owego dnia nagle dostrzegł korzyści płynące z uporządkowania ich w formie tabeli, gdzie znalazłyby się zarówno ich masy atomowe, jak i powszechne właściwości.

Kto podsunął Mendelejewowi pomysł wszech czasów?

Dziewięć lat wcześniej Mendelejew wziął udział w pierwszym Międzynarodowym Kongresie Chemików w Karlsruhe, gdzie pewien włoski uczony, Stanislao Cannizzaro, zwrócił jego uwagę na listę pierwiastków uszeregowanych według wagi atomowej. Od tego czasu Mendelejew wciąż układał w głowie abstrakcyjny pasjans, porządkując swoje pierwiastki według wartości atomowych i zestawów właściwości. Połączył listę Cannizzara z własnym uszeregowaniem typologicznym.

fot.domena publiczna Mendelejew stworzył swoją tablicę, wykorzystując pomysły włoskiego uczonego, Stanislao Cannizzaro.

W rezultacie powstała pierwotna wersja okresowej tabeli oraz rządzącego nią podstawowego prawa, które głosi, że pierwiastki uszeregowane według wagi atomowej wyraźnie wykazują okresowość cech.

W tym samym miesiącu Mendelejew odczytał na posiedzeniu Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego referat zatytułowany „Próba ustalenia systemu pierwiastków opartego na ich wadze atomowej i pokrewieństwie chemicznym”. Tekst ukazał się w pewnym niemieckim czasopiśmie w marcu 1871 roku.

Jak to robiono przed tablicą Mendelejewa?

Przed Mendelejewem pierwiastki poznawano i opisywano w sposób wyrywkowy. Starożytni rozróżniali ich dziesięć, ale na sposób myślenia uczonych wpływał fakt, że jednocześnie wierzyli w istnienie „żywiołów” – ziemi, ognia, powietrza i wody.

Lavoisier znał 23 pierwiastki. Humphry Davy otrzymał w wyniku elektrolizy sód i potas. W roku 1860 -w Karlsruhe – Cannizzaro miał już na swojej liście 60 pierwiastków: dokładnie dwie trzecie tych dziewięćdziesięciu, które występują w przyrodzie.

Artykuł stanowi fragment książki Normana Daviesa „Europa. Rozprawa historyka z historią”, wydanej nakładem wydawnictwa Znak.

Opór środowiska. Komu nie podobała się tablica Mendelejewa?

Odkrycie Mendelejewa nie zdobyło sobie natychmiastowego poparcia. Odrzucili je czołowi chemicy brytyjscy i niemieccy – także Bunsen, z którym Mendelejew współpracował swojego czasu w Heidelbergu.

Przełom nastąpił w roku 1875, kiedy pewien Francuz wyodrębnił kolejny pierwiastek, nazwany gallium. Mendelejew potrafił wykazać, że był to jeden z sześciu nie wykrytych jeszcze pierwiastków, których istnienie, wagi atomowe i cechy zdołał z góry przewidzieć. Ku zdziwieniu kolegów po fachu okazało się, że rosyjski teoretyk wyprzedził badania empiryczne.

Za uznaniem przyszła sława i fortuna. W Rosji natomiast liberalne poglądy Mendelejewa wywołały tarcia. W roku 1880 uczony nie otrzymał pełnego członkostwa Carskiej Akademii; w roku 1890 musiał zrezygnować z pracy na uniwersytecie.

Pod koniec życia pracował jako doradca we wszystkich możliwych dziedzinach – od prochu strzelniczego i lodołamaczy, po miary i wagi, aeronautykę i przemysł naftowy.

fot.domena publiczna Odkrycia Mendelejewa nie przyniosły mu sławy w Rosji. Od 1890 roku nie pracował już na uniwersytecie. Zdjęcie z 1897 roku.

Dlaczego Mendelejew nie wierzył w teorię radioaktywności?

Jest rzeczą zadziwiającą, że zapoznawszy się ze strukturą atomu, Mendelejew uznał, iż teorii radioaktywności nie da się pogodzić z prawem układu okresowego. Tymczasem stanowiło ono przecież ostateczny dowód na poparcie jego wielkiego odkrycia. Liczba elektronów w atomie każdego pierwiastka pozostaje w ścisłej zależności od jego wagi i właściwości.

Podczas pogrzebu Mendelejewa studenci nieśli nad jego trumną tabelę układu okresowego. Wtedy była już przyjętą powszechnie podstawą chemicznej klasyfikacji materii – punktem zbieżnym współczesnej chemii i współczesnej fizyki.

W roku 1955 jednemu z dziewiętnastu sztucznych pierwiastków radioaktywnych, stworzonych przez bombardowanie einsteinium-253 jonami helu, nadano na pamiątkę Mendelejewa nazwę mendelevium (Me¹⁰¹).

Źródło:

Powyższy tekst ukazał się pierwotnie w ramach monumentalnej pracy profesora Normana Daviesa: Europa. Rozprawa historyka z historią (w przekładzie Elżbiety Tabakowskiej, Znak 2010).

Tytuł, lead, ilustracje wraz z podpisami, wytłuszczenia oraz śródtytuły pochodzą od redakcji. Tekst został poddany podstawowej obróbce redakcyjnej, w celu wprowadzenia częstszego podziału akapitów.