Articles

den egennyttiga politiken och den bittra debatten bakom det periodiska systemet

det periodiska systemet sammanfogar vetenskaplig undersökning, internationell politik, hjältedyrkan, begär för struktur och begär för kredit.

formellt är det moderna periodiska systemet ett systematiskt arrangemang av de kända kemiska elementen. Tabellen är organiserad på ett ordnat sätt som visar den periodiska förekomsten av element med liknande kemiska egenskaper. Element med liknande kemiska egenskaper staplas ovanpå varandra i kolumner; att gå ner varje kolumn från en rad till nästa elementens atomer blir större och tyngre. Sådana periodiska variationer i elementens egenskaper är vad Dmitri Mendeleev (1834-1907) och andra forskare observerade och försökte sammanfatta i tabeller och andra former.

ändå är det periodiska systemet inte så objektivt som den grundläggande beskrivningen kan låta. Och vem förtjänar kredit för skapandet är inte heller enkelt. Jag är en teoretisk kemist; jag tillämpar kemiska principer och matematik för att svara på frågor och lösa problem inom olika områden av kemi. Jag är också fascinerad av vetenskapens historia och hur vi tilldelar kredit och namn saker i vetenskapen. Dessa intressen i kombination med min kemi bakgrund har lett mig genom åren till korsningar mellan det politiska och det vetenskapliga i framväxten av det moderna periodiska systemet.

det finns till exempel nationalistiska lutningar till det periodiska systemet. Två element (francium och gallium) är uppkallade efter Frankrike och en vardera för Japan (nihonium), Tyskland (germanium) och Polen (polonium). Skandinavien fick scandium; elementen berkelium, darmstadtium och moscovium ger tre städer vardera en plats på bordet. En svensk by—Ytterby – har hävdat fyra element: erbium, terbium, ytterbium och yttrium. Ett antal andra platser och människor har också fastnat sina små rektanglar på bordet också, och det, i vissa fall, först efter allvarliga tvister.

det periodiska systemet med element.
Wikimedia Commons

den periodiska tabellen över element.

upphöjning Mendeleev

bland de element som kallas efter människor är elementnummer 101, Mendelevium (Md), som hedrar Mendeleev. Motstå andra självbetjäningsinstinkter beslutade en grupp Berkeley-forskare som upptäckte den radioaktiva Md 1955 att hedra den ryska forskaren Mendeleev för hans bidrag till formuleringen av det periodiska systemet. Med det Kalla Kriget på gång var de dock tvungna att övertyga Eisenhower-administrationen för att låta dem ge upp en plats på bordet till en avliden ryss.

varför Mendeleev, men? Upptäckte han det periodiska systemet? Knappast.

Mendeleev publicerade 1869 ett papper som organiserade då kända element på ett auktoritativt, logiskt och systematiskt sätt, och han förutspådde djärvt nya. Det papperet följdes av andra i början av 1870-talet som förbättrades på det första och visade värdet av en djup uppskattning för periodiciteten i kemi.

han, hans papper och hans bord fick mycket uppmärksamhet och påskyndade framsteg i vår kollektiva förståelse av elementen och deras relationer till varandra. Men inspirationen och de uppgifter som sporrade Mendeleevs prestationer var skyldiga på stora sätt till föregångare och samtida som Amedeo Avogadro (1776-1856), Johann Wolfgang D Jacobbereiner (1780-1849) och Stanislao Cannizzaro (1826-1910).

Contenders

i slutet av en kemisk kongress i Karlsruhe, Tyskland, i September 1860, till exempel, ett avgörande papper av Cannizzaro om vikterna av elementens atomer delades ut till deltagarna. Mendeleev var vid det mötet, och Cannizzaros arbete hjälpte honom att organisera sitt 1869-bord med 63 kända element, som han ordnade enligt observerade kemiska egenskaper och tilldelade atomvikter. Cannizzaros arbete var så övertygande att en annan deltagare i Karlsruhe-mötet, J. Lothar Meyer, rapporterade att det kändes för honom som om skalorna föll från hans ögon när han fick en ny förståelse av elementen.

Mendeleevs periodiska diagram dök upp några nio år efter Karlsruhe-mötet (1869), men 1868 hade Alexandre-Jacobmile de Chancourtois (1820-1886), William Odling (1829-1921), John Newlands (1837-1898) och Gustavus Hinrichs (1836-1923) till exempel redan tjänat, men tekniskt sämre, trovärdiga försök till periodiska församlingar av elementen. Newlands hade också förutspått förekomsten av andra element.

Meyer, upplyst som han var av Cannizzaro, utformade tabeller på 1860-talet innan Mendeleevs dök upp. Men hans stora papper som beskriver hans bord, som liknade Mendeleevs i många avseenden, publicerades 1870, några månader efter Mendeleevs papper från 1869. Förutsägbart utbröt en långsamt festering tvist om prioritet så småningom mellan dem.

den imponerande ofullkomliga

förtjänar Mendeleev kredit för att producera ett fantastiskt bord för sin tid, för att främja en förståelse för hur atomernas egenskaper är rytmiskt kopplade, för att understryka kraften i den förståelsen och för modiga förutsägelser som drev Kemi framåt? Verkligen. Men stora segrar kan ha mer än en hjälte, och uppkomsten av vårt periodiska bord är en sådan seger.

Dmitri Ivanovich Mendeleev
Wikimedia Commons

Dmitri Ivanovich Mendeleev beskrivs ofta som den enda skaparen av det periodiska systemet.

Mendeleevs arbete var varken början eller slutet på kartläggningen av periodicitet i kemi. Han felplacerade vissa element, och hans bord var ofullständig, även med sina förutsägelser: gruppen av så kallade ädelgaser upptäcktes till exempel på 1890-talet och förväntades inte i hans papper. Och allmänna kemistudenter idag kan lätt upptäcka andra brister i hans 1869-bord också, baserat på vår samtida förståelse av elementens natur.

i korthet var Mendeleevs bidrag oerhört imponerande men var också ofullkomligt, och värdet av Meyers bidrag var redan tillräckligt tydligt för att flytta Royal Society of London för att tilldela både honom och Mendeleev sin prestigefyllda Davy-medalj 1892 ”för deras upptäckt av de periodiska relationerna mellan atomvikterna.”Faktum är att den gemensamma utmärkelsen har citerats som bevis för att det som vissa såg vara särskilt värdefullt om Mendeleevs bord var hur det rymde (som Meyer också gjorde) de element som var kända, och inte så mycket för Mendeleevs förutsägelser om nya element.

hoppades Royal Society också, genom den gemensamma utmärkelsen, att dämpa oron om prioritet eller kredit för det alltmer oumbärliga bordet? Kanske. Men om det var avsikten misslyckades de. I vetenskap som i politik kan frestelsen att vara enkel snarare än korrekt vara ganska stark. Forskare säger fortfarande, ” Mendeleev upptäckte det periodiska systemet.”

ädla avsikter, politiska ingripanden

vad man än tycker om Meyers kontra Mendeleevs roll i inkarnationen av tabellen, har historien inte behandlat Meyer så bra som det kunde ha. Man kan till exempel fråga om Alfred Nobel (1833-1896), som var samtida med Mendeleev och Meyer (1830-1895) men som inte direkt hjälpte vår förståelse av periodicitet, är mer förtjänt än Meyer eller Newlands eller de Chancourtois av en plats på periodbordet.

enligt min mening är svaret helt klart nej.trots detta namngavs element 102—nobellium—efter Alfred Nobel, delvis för att han dog rik nog för att finansiera sin arv till Nobelprisets Värld. Men det finns ironier här. Nobel fick en plats på sitt periodiska bord, men varken Mendeleev, Meyer eller någon annan fick ett Nobelpris för att visa periodicitet eller utveckla det periodiska systemet.

Mendeleev var faktiskt i nio Nobelprisnomineringar mellan 1905 och 1907, men han vann aldrig. Vissa hävdar att han nekades eftersom den svenska forskaren Svante Arrhenius hade stor fiendskap mot honom. Mendeleev kritiserade hårt en teori (som inte var relaterad till periodicitet, om hur salter upplöses i vatten) som Arrhenius hade föreslagit, och—även om Arrhenius inte var medlem i prisutskottet—var han känd, inflytelserik och högt ansedd av sina kamrater i Nobelprisutskottet. Men det och andra Nobelprisbakterier är separata politiska diskussioner. politik, hjältedyrkan och jockeying för kredit är ofta närmare än önskvärt för vetenskaplig praxis. En plats där de alla konvergerar finns på den stora listan över de kemiska element som hittills är kända för mänskligheten.

vem har vunnit den prioriterade tvisten? En klass av mineraler har fått sitt namn efter Meyer, men om man har ett privat rum på det periodiska bordet är guldstandarden för sina fäder, har Mendelevium svarat på frågan.FN, forskare och vetenskapsälskande människor firar det periodiska systemet i år för det fantastiska kemiska goda som det har erbjudit och fortsätter att erbjuda oss. Och vi erkänner också dess historia, interna politiska vårtor och allt.

denna artikel publiceras från konversationen under en Creative Commons-licens. Läs den ursprungliga artikeln.