Die eigennützige Politik und die erbitterte Debatte hinter dem Periodensystem
Das Periodensystem verbindet wissenschaftliche Forschung, internationale Politik, Heldenverehrung, Strukturwünsche und Kreditwünsche. Formal ist das moderne Periodensystem eine systematische Anordnung der bekannten chemischen Elemente. Die Tabelle ist geordnet organisiert und zeigt das periodische Auftreten von Elementen mit ähnlichen chemischen Eigenschaften. Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften werden in Säulen übereinander gestapelt; wenn Sie jede Spalte von einer Zeile zur nächsten hinuntergehen, werden die Atome der Elemente größer und schwerer. Solche periodischen Variationen in den Eigenschaften von Elementen beobachteten Dmitri Mendelejew (1834-1907) und andere Wissenschaftler und versuchten, sie in tabellarischer und anderer Form zusammenzufassen.
Dennoch ist das Periodensystem nicht so objektiv, wie diese grundlegende Beschreibung klingen mag. Und wer für seine Schöpfung Anerkennung verdient, ist auch nicht einfach. Ich bin theoretischer Chemiker; Ich wende chemische Prinzipien und Mathematik an, um Fragen zu beantworten und Probleme in verschiedenen Bereichen der Chemie zu lösen. Ich bin auch fasziniert von der Geschichte der Wissenschaft und wie wir Kredit vergeben und Dinge in der Wissenschaft benennen. Diese Interessen in Verbindung mit meinem chemischen Hintergrund haben mich im Laufe der Jahre zu Schnittpunkten des Politischen und des Wissenschaftlichen bei der Entstehung des modernen Periodensystems geführt.
Es gibt zum Beispiel nationalistische Neigungen zum Periodensystem. Zwei Elemente (Francium und Gallium) sind für Frankreich und je eines für Japan (Nihonium), Deutschland (Germanium) und Polen (Polonium) benannt. Skandinavien hat Scandium; die Elemente Berkelium, Darmstadtium und Moscovium geben jeweils drei Städten einen Platz auf dem Tisch. Ein schwedisches Dorf – Ytterby – hat vier Elemente beansprucht: Erbium, Terbium, Ytterbium und Yttrium. Eine Reihe anderer Orte und Menschen haben auch ihre kleinen Rechtecke auf den Tisch gelegt, und das in einigen Fällen nur nach ernsthaften Streitigkeiten.
Mendelejew verherrlichen
Unter den nach Menschen benannten Elementen befindet sich die Elementnummer 101, Mendelejew (Md), die Mendelejew ehrt. Eine Gruppe von Berkeley-Wissenschaftlern, die 1955 das radioaktive Md entdeckten, widersetzte sich anderen eigennützigen Instinkten und beschloss, den russischen Wissenschaftler Mendelejew für seine Beiträge zur Formulierung des Periodensystems zu ehren. Mit dem Kalten Krieg im Gange, jedoch, Sie mussten die Eisenhower-Regierung überzeugen, ihnen zu erlauben, einem verstorbenen Russen einen Platz auf dem Tisch zu geben.
Warum Mendelejew? Hat er das Periodensystem entdeckt? Kaum. Mendelejew veröffentlichte 1869 ein Papier, das damals bekannte Elemente auf maßgebliche, logische und systematische Weise organisierte, und er sagte kühn neue voraus. Diesem Papier folgten in den frühen 1870er Jahren andere, die sich gegenüber dem ersten verbesserten und den Wert einer tiefen Wertschätzung für die Periodizität in der Chemie demonstrierten.
Er, seine Papiere und sein Tisch erregten viel Aufmerksamkeit und beschleunigten den Fortschritt in unserem kollektiven Verständnis der Elemente und ihrer Beziehungen zueinander. Aber die Inspiration und die Daten, die Mendelejews Leistungen beflügelten, waren in großem Maße Vorgängern und Zeitgenossen wie Amedeo Avogadro (1776-1856), Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) und Stanislao Cannizzaro (1826-1910) zu verdanken.
Anwärter
Am Ende eines chemischen Kongresses in Karlsruhe, Deutschland, im September 1860, wurde zum Beispiel ein entscheidendes Papier von Cannizzaro über die Gewichte der Atome der Elemente an die Teilnehmer verteilt. Mendelejew war bei diesem Treffen, und Cannizzaros Arbeit half ihm, seine Tabelle von 1869 mit 63 bekannten Elementen zu organisieren, die er nach beobachteten chemischen Eigenschaften und zugewiesenen Atomgewichten anordnete.
Cannizzaros Arbeit war so überzeugend, dass ein anderer Teilnehmer des Karlsruher Treffens, J. Lothar Meyer, berichtete, es habe sich für ihn angefühlt, als fielen ihm die Schuppen von den Augen, als er ein neues Verständnis der Elemente erlangte. Mendelejews Periodensystem erschien etwa neun Jahre nach dem Karlsruher Treffen (1869), aber 1868 hatten beispielsweise Alexandre-Émile de Chancourtois (1820-1886), William Odling (1829-1921), John Newlands (1837-1898) und Gustavus Hinrichs (1836-1923) bereits, wenn auch technisch minderwertige, glaubwürdige Versuche zur periodischen Anordnung der Elemente unternommen. Newlands hatte auch die Existenz anderer Elemente vorhergesagt. Meyer, aufgeklärt wie er von Cannizzaro war, entwarf Tische in den 1860er Jahren, bevor Mendelejew erschien. Aber sein großartiges Papier, das seinen Tisch beschreibt, der Mendeleevs in vieler Hinsicht ähnlich war, wurde 1870 veröffentlicht, einige Monate nach Mendeleevs 1869er Papier. Wie vorauszusehen war, brach schließlich ein langsam schwelender Streit über die Priorität zwischen ihnen aus.
Das beeindruckende Unvollkommene
Verdient Mendelejew Anerkennung dafür, dass er einen hervorragenden Tisch für seine Zeit geschaffen hat, um ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie die Eigenschaften von Atomen rhythmisch miteinander verbunden sind, um die Kraft dieses Verständnisses zu unterstreichen und für mutige Vorhersagen, die die Chemie vorantrieben? Tatsächlich. Aber große Siege können mehr als einen Helden haben, und die Entstehung unseres Periodensystems ist ein solcher Sieg.
Mendelejews Arbeit war weder der Anfang noch das Ende der Periodizität in der Chemie. Er verlegte einige Elemente, und seine Tabelle war unvollständig, sogar mit seinen Vorhersagen: die Gruppe der sogenannten Edelgase wurde beispielsweise in den 1890er Jahren entdeckt und in seinen Arbeiten nicht vorweggenommen. Und allgemeine Chemiestudenten können heute leicht andere Mängel in seiner Tabelle von 1869 erkennen, basierend auf unserem zeitgenössischen Verständnis der Natur der Elemente. Kurz gesagt, Mendelejews Beitrag war enorm beeindruckend, aber auch unvollkommen, und der Wert von Meyers Beiträgen war bereits so klar, dass die Royal Society of London ihn und Mendelejew 1892 mit ihrer prestigeträchtigen Davy-Medaille auszeichnete „für ihre Entdeckung der periodischen Beziehungen der Atomgewichte.“ In der Tat wurde der gemeinsame Preis als Beweis dafür angeführt, dass das, was von einigen als besonders wertvoll an Mendelejews Tisch angesehen wurde, darin bestand, wie er (wie Meyers auch) die bekannten Elemente aufnahm, und nicht so sehr für Mendelejews Vorhersagen neuer Elemente.
Hoffte auch die Royal Society, durch die gemeinsame Auszeichnung die Unruhe über Priorität oder Anerkennung für den zunehmend unverzichtbaren Tisch zu dämpfen? Vielleicht. Aber wenn das die Absicht war, scheiterten sie. In der Wissenschaft wie in der Politik kann die Versuchung, eher einfach als genau zu sein, ziemlich groß sein. Wissenschaftler sagen immer noch: „Mendelejew entdeckte das Periodensystem.“
Edle Absichten, politische Interventionen
Was auch immer man von Meyers gegen Mendelejews Rolle bei der Inkarnation des Tisches hält, die Geschichte hat Meyer nicht so gut behandelt, wie sie es hätte tun können. Man könnte zum Beispiel fragen, ob Alfred Nobel (1833-1896), der ein Zeitgenosse von Mendelejew und Meyer (1830-1895) war, aber in keiner direkten Weise unser Verständnis von Periodizität unterstützte, einen Platz auf dem Periodentisch mehr verdient hat als Meyer oder Newlands oder de Chancourtois.
Meiner Meinung nach ist die Antwort eindeutig nein.Trotzdem wurde Element 102 – Nobellium – nach Alfred Nobel benannt, zum Teil, weil er reich genug starb, um sein Vermächtnis an die Welt der Nobelpreise zu finanzieren. Aber hier gibt es Ironien. Nobel bekam einen Platz auf ihrem Periodensystem, aber weder Mendelejew, Meyer, noch jemand anderes erhielt einen Nobelpreis für den Nachweis der Periodizität oder die Entwicklung des Periodensystems. Mendelejew war zwischen 1905 und 1907 in neun Nobelpreisnominierungen, gewann aber nie. Einige behaupten, er sei abgelehnt worden, weil der schwedische Wissenschaftler Svante Arrhenius ihm gegenüber erhebliche Feindseligkeiten hegte. Mendelejew kritisierte scharf eine Theorie (unabhängig von der Periodizität, darüber, wie sich Salze in Wasser auflösen), die Arrhenius vorgeschlagen hatte, und — obwohl Arrhenius kein Mitglied des Preiskomitees war — er war berühmt, einflussreich und hoch angesehen von seinen Kollegen in den Nobelpreiswahlausschüssen. Aber diese und andere Nobelpreis-Hintergrundgeschichten sind getrennte politische Diskussionen.
Politik, Heldenverehrung und das Ringen um Anerkennung sind der wissenschaftlichen Praxis oft näher als wünschenswert. Ein Ort, an dem sie alle zusammenlaufen, steht auf der großen Liste der chemischen Elemente, die der Menschheit bisher bekannt sind.
Wer hat den Prioritätsstreit gewonnen? Eine Klasse von Mineralien wurde nach Meyer benannt, aber wenn ein privater Raum im Periodensystem der Goldstandard für seine Väter ist, dann hat Mendelevium die Frage beantwortet.Die Vereinten Nationen, Wissenschaftler und wissenschaftsliebende Menschen überall feiern das Periodensystem in diesem Jahr für das wunderbare chemische Gut, das es uns angeboten hat und weiterhin bietet. Und wir erkennen auch seine geschichtsträchtige Vergangenheit an, interne politische Warzen und alles.
Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.
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