Jaksollinen järjestelmä yhdistää tieteellisen tutkimuksen, kansainvälisen politiikan, sankarinpalvonnan, rakentamishalut ja luotonhalut.

muodollisesti nykyinen Jaksollinen järjestelmä on systemaattinen järjestely tunnetuista alkuaineista. Taulukko on järjestetty järjestyksessä siten, että se osoittaa alkuaineiden, joilla on samanlaiset kemialliset ominaisuudet, ajoittaisen esiintymisen. Alkuaineet, joilla on samanlaiset kemialliset ominaisuudet, pinotaan päällekkäin sarakkeisiin; menee alas jokaisen sarakkeen riviltä seuraavalle atomit alkuaineiden saada suurempia ja raskaampia. Tällaiset jaksolliset vaihtelut alkuaineiden ominaisuuksissa ovat mitä Dmitri Mendelejev (1834-1907) ja muut tutkijat havaitsivat ja pyrkivät tekemään yhteenvedon taulukoihin ja muihin muotoihin.

Jaksollinen järjestelmä ei kuitenkaan ole niin objektiivinen kuin peruskuvaus saattaa kuulostaa. Ja kuka ansaitsee kunnian sen luomisesta ei myöskään ole suoraviivainen. Olen teoreettinen kemisti; sovellan kemiallisia periaatteita ja matematiikkaa vastatakseni kysymyksiin ja ratkaistakseni ongelmia kemian eri aloilla. Minua kiehtoo myös Tieteen historia ja se, miten annamme kunnian ja nimitämme asioita tieteessä. Nämä edut yhdistettynä kemian taustaani ovat johtaneet minut vuosien varrella poliittisten ja tieteellisten risteyksiin nykyaikaisen jaksollisen järjestelmän syntymisessä.

jaksollisessa järjestelmässä on esimerkiksi kansallismielisiä kallistumia. Kaksi alkuainetta (francium ja gallium) on nimetty Ranskan mukaan ja yksi kukin Japanin (Nihonium), Saksan (germanium) ja Puolan (polonium) mukaan. Skandinavia sai skandiumia; alkuaineet berkelium, darmstadtium ja moscovium antavat kolme kaupunkia kullekin paikan pöydällä. Eräässä ruotsalaisessa kylässä-Ytterbyssä-on käytetty neljää alkuainetta: erbiumia, terbiumia, ytterbiumia ja yttriumia. Myös monet muut paikat ja ihmiset ovat napsineet pieniä suorakulmioitaan pöytään, ja se on joissain tapauksissa tapahtunut vasta vakavien riitojen jälkeen.

Wikimedia Commons

Mendelejevin korottaminen

ihmisten mukaan nimettyjen alkuaineiden joukossa on alkuaine numero 101, mendelevium (Md), joka kunnioittaa Mendelejeviä. Vastustaen muita itsekkäitä vaistoja ryhmä Berkeleyn tiedemiehiä, jotka löysivät radioaktiivisen Md: n vuonna 1955, päätti kunnioittaa venäläistä tiedemiestä Mendelejeviä hänen panoksestaan jaksollisen järjestelmän laatimisessa. Kylmän sodan ollessa käynnissä heidän oli kuitenkin vakuutettava Eisenhowerin hallinto antamaan heidän luovuttaa paikka pöydällä kuolleelle venäläiselle.

miksi Mendelejev kuitenkin? Löysikö hän jaksollisen järjestelmän? Tuskin.

Mendelejev julkaisi vuonna 1869 tutkielman, joka organisoi tuolloin tunnetut elementit arvovaltaisella, loogisella ja systemaattisella tavalla, ja hän ennusti rohkeasti uusia. Tämä paperi seurasi muut alussa 1870-luvulla, että parannettu ensimmäinen ja osoitti arvon syvä arvostusta jaksotus kemia.

hän, hänen paperinsa ja pöytänsä keräsivät paljon huomiota ja vauhdittivat yhteistä ymmärrystämme alkuaineista ja niiden suhteista toisiinsa. Mutta inspiraatio ja tiedot, jotka vauhdittivat Mendelejevin saavutuksia, olivat suuressa kiitollisuudenvelassa edeltäjilleen ja aikalaisilleen, kuten Amedeo Avogadrolle (1776-1856), Johann Wolfgang Döbereinerille (1780-1849) ja Stanislao Cannizzarolle (1826-1910).

haastajat

esimerkiksi Karlsruhessa Saksassa syyskuussa 1860 pidetyn kemiallisen kongressin päätteeksi jaettiin osallistujille Cannizzaron ratkaiseva paperi alkuaineiden atomien painoista. Mendelejev oli tuossa kokouksessa, ja Cannizzaron työ auttoi häntä järjestämään vuonna 1869 laatimansa 63 tunnetusta alkuaineesta koostuvan taulukon, jonka hän järjesti Havaittujen kemiallisten ominaisuuksien mukaan ja määritti atomipainot.

Cannizzaron työ oli niin vakuuttavaa, että toinen Karlsruhen kokouksen osanottaja, J. Lothar Meyer, kertoi, että hänestä tuntui kuin vaaka putoaisi hänen silmistään, kun hän sai uuden käsityksen elementeistä.

Mendelejevin jaksollinen kaavio ilmestyi noin yhdeksän vuotta Karlsruhen kokouksen (1869) jälkeen, mutta vuoteen 1868 mennessä esimerkiksi Alexandre-Émile de Chancourtois (1820-1886), William Odling (1829-1921), John Newlands (1837-1898) ja Gustavus Hinrichs (1836-1923) olivat jo tarjoilleet, vaikkakin teknisesti huonompia, uskottavia yrityksiä jaksollisiin kokouksiin alkuaineista. Newlands oli ennustanut myös muiden alkuaineiden olemassaolon.

Meyer laati cannizzaron valistamana pöytiä 1860-luvulla ennen Mendelejevin ilmestymistä. Mutta hänen suuri paperi kuvataan hänen taulukko, joka oli samanlainen Mendelejev n monessa suhteessa, julkaistiin vuonna 1870, joitakin kuukausia sen jälkeen, kun Mendelejev n 1869 paperi. Odotetusti heidän välilleen puhkesi lopulta hitaasti kytevä kiista tärkeysjärjestyksestä.

vaikuttava imperfekti

ansaitseeko Mendelejev kunnian siitä, että hän on tuottanut aikansa mahtavan taulukon, edistänyt ymmärrystä siitä, miten atomien ominaisuudet rytmisesti liittyvät toisiinsa, korostanut tuon ymmärryksen voimaa ja urheat ennustukset, jotka veivät kemiaa eteenpäin? Todellakin. Mutta suuria voittoja voi olla enemmän kuin yksi sankari, ja syntyminen meidän jaksollisen järjestelmän on yksi tällainen voitto.

Wikimedia Commons

Mendelejevin teos ei ollut alku eikä loppu kemian jaksollisuuskartoitukselle. Hän hukannut joitakin elementtejä, ja hänen taulukko oli epätäydellinen, vaikka hänen ennustukset: esimerkiksi niin sanottujen jalokaasujen ryhmä löydettiin 1890-luvulla, eikä sitä hänen papereissaan osattu ennakoida. Ja yleisen kemian opiskelijat voivat nykyään helposti havaita muita puutteita hänen 1869 taulukossa, liian, joka perustuu meidän nykyinen käsitys luonteesta elementtejä.

lyhyesti sanottuna Mendelejevin panos oli valtavan vaikuttava, mutta myös epätäydellinen, ja Meyerin panoksen arvo oli jo riittävän selvä, jotta Lontoon Royal Society palkitsi sekä hänet että Mendelejevin heidän arvostetun Davy-mitalinsa vuonna 1892 ”heidän löytämisestään atomipainojen jaksollisista suhteista.”Yhteispalkinto onkin mainittu todisteena siitä, että se, mitä jotkut pitivät erityisen arvokkaana Mendelejevin pöydässä, oli se, miten se sovitti (kuten Meyerinkin) tunnetut elementit, eikä niinkään Mendelejevin ennustukset uusista elementeistä.

Was the Royal Society hoping too, through the joint award, to muffle the disquiet about priority or credit for the enenevässä määrin necessary table? Ehkä. Mutta jos se oli tarkoitus, he epäonnistuivat. Niin tieteessä kuin politiikassakin houkutus olla pikemmin yksinkertainen kuin tarkka voi olla melko voimakas. Tiedemiehet sanovat yhä: ”Mendelejev löysi jaksollisen järjestelmän.”

Noble intentions, political interventions

riippumatta Meyerin vs. Mendelejevin roolista pöydän inkarnaatiossa historia ei ole kohdellut Meyeriä niin hyvin kuin se olisi voinut. Voidaan kysyä, esimerkiksi, jos Alfred Nobel (1833-1896), jotka oli aikalainen, Mendelejev ja Meyer (1830-1895), mutta jotka auttoivat ei suoranaisesti ymmärryksemme jaksollisuudesta, on enemmän ansaitseva kuin Meyer tai Newlands tai de Chancourtois on paikalla kauden taulukossa.

mielestäni vastaus on selvästi ei.

siitäkin huolimatta alkuaine 102—nobellium—nimettiin Alfred Nobelin mukaan, osittain siksi, että hän kuoli niin rikkaana, että rahoitti Nobel-palkintojensa jättämisen maailmalle. Mutta tässä on ironiaa. Nobel sai paikan jaksollisessa järjestelmässä, mutta Mendelejev, Meyer tai kukaan muukaan ei saanut Nobelin palkintoa jaksollisuudesta tai jaksollisen järjestelmän kehittämisestä.

Mendelejev oli itse asiassa yhdeksässä Nobel-ehdokkuudessa vuosina 1905-1907, mutta hän ei koskaan voittanut. Joidenkin väitteiden mukaan hänet kiellettiin, koska ruotsalainen tiedemies Svante Arrhenius suhtautui häneen tuntuvasti vihamielisesti. Mendelejev arvosteli ankarasti Arrheniuksen ehdottamaa teoriaa (joka ei liity jaksollisuuteen, siitä, miten suolat liukenevat veteen), ja vaikka Arrhenius ei ollut palkintokomitean jäsen, hän oli kuuluisa, vaikutusvaltainen ja Nobel—palkintokomiteoissa työskentelevien kollegoidensa suuresti arvostama. Mutta se ja muut Nobel – palkinnon taustajutut ovat erillisiä poliittisia keskusteluja.

politiikka, sankarinpalvonta ja kunnian tavoittelu ovat usein lähempänä kuin suotavaa tieteellistä käytäntöä. Paikka, jossa ne kaikki yhtyvät, on siinä suuressa luettelossa kemiallisista alkuaineista, jotka ihmiskunta on tähän mennessä tuntenut.

kuka on voittanut prioriteettikiistan? Mineraaliluokka on nimetty Meyerin mukaan, mutta jos oma huone jaksollisessa järjestelmässä on sen isien kultakanta, niin Mendelevium on vastannut kysymykseen.

Yhdistyneet kansakunnat, tiedemiehet ja tiedettä rakastavat ihmiset kaikkialla juhlivat tänä vuonna jaksollista järjestelmää sen ihmeellisen kemiallisen hyvän vuoksi, jota se on tarjonnut ja tarjoaa meille edelleen. Ja me tunnustamme myös sen tarinallisen menneisyyden, sisäpoliittiset syylät ja kaikki.

Tämä artikkeli on julkaistu uudelleen keskustelusta Creative Commons-lisenssillä. Lue alkuperäinen artikkeli.