Dmitri Mendelejev tutvustas 6. märtsil 1869 Vene Keemia Seltsile keemiliste elementide korraldamise meetodit. Kõige huvitavam on see, et vene keemik ei saanud teada, miks tema laud täpselt selline välja nägi, kuid tellis sellegipoolest keemilised elemendid õige põhimõtte järgi ja ennustas koguni kolme veel tundmatu elemendi avastamist, kirjutab "Dagens Nycheter".
Dmitri Mendelejev tutvustas 6. märtsil 1869 Vene Keemia Seltsile keemiliste elementide korraldamise meetodit. Selle sündmuse 150. aastapäeva tähistamiseks on ÜRO Peaassamblee ja UNESCO kuulutanud 2019. aasta perioodilise süsteemi rahvusvaheliseks aastaks.
Kui prantsuse keemik Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran 1875. aastal Püreneede mägede mineraale uuris, avastas ta uue elemendi, mille ta nimetas galliumiks Rooma nime järgi Prantsusmaal. Ta teatas oma avastusest, kuid sai peagi kirja, milles tal paluti elemendi tihedust uuesti uurida, kuna ta mõõtis seda tõenäoliselt valesti. De Boisbaudran tegi seda ja avastas, et kirja saatjal, vene keemikul Dmitri Mendelejevil oli õigus. Elemendi tihedus ei olnud 4,7 grammi ruutsentimeetri kohta, nagu ta algselt arvas, vaid 5,9 - peaaegu sama, mida Mendelejev ennustas.
"Just pärast seda sai perioodiline tabel kogu maailmas kuulsaks," ütleb Michael Gordin, Princetoni ülikooli moodsa ajaloo professor ja raamatu "Hästikorraldatud asi: Dmitri Mendelejev ja perioodilise tabeli vari" autor: Dmitrii Mendelejev ja perioodilise tabeli vari).
Kõik algas Peterburis veebruaris 1869. Dmitri Mendelejev kirjutas kahes köites keemiaõpiku. Esimene osa oli juba valmis: ta pühendas raamatu esimesed 500 lehekülge neljale elemendile - süsinikule, hapnikule, vesinikule ja lämmastikule. Viimases peatükis kirjeldab Mendelejev niinimetatud halogeene: fluori, kloori, broomi ja joodi - elementide rühma, mille omadused on väga sarnased. Näiteks reageerivad nad kergesti metallidega ja moodustavad soolasid, näiteks naatriumkloriidi, mis on tavaline toidukvaliteedisool.
Teine köide pidi olema mitte vähem paks. Kuid 63 teadaolevast elemendist rääkis keemik esimeses osas vaid umbes kaheksa.
“Teises köites oli tal esitamiseks 55 elementi. Nii et ta püüdis leida viisi nende korraldamiseks, et ta kirjeldaks neid võimalikult ökonoomselt,”räägib Michael Gordin.
Alustuseks mõtles Dmitri Mendelejev leelismetallide - liitiumi, naatriumi, kaaliumi ja rubiidiumi - peale. Kõik need on pehmed ja kerged metallid, mis interakteeruvad veega aktiivselt, moodustades aluselise aluse ehk teisisõnu kõrge pH-ga lahuse. Võrreldes nende aatommassi või aatommassi (mõõdetakse, kui palju aine üks aatom kaalub), leidis ta, et kahe leelismetalli erinevus on väga sarnane kahe halogeeni vahelise erinevusega.
Reklaamvideo:
"Ta hakkas mõtlema, et selle nähtuse selgitamiseks võiks olla mingi loomulik süsteem," ütleb Michael Gordin.
Selle kohta, kuidas Dmitri Mendelejev esitas perioodilise süsteemi idee, on palju levinud müüte. Mõned ütlevad, et tal oli kaardimäng, millel oli kaartidel keemiliste elementide omadused, teised väidavad, et lõplik otsus tuli temal unes. Kuid Michael Gordini sõnul pole see tõsi. Mendelejevi dokumentidest nähtub, et ta ehitas laua samm-sammult, töö käigus lähtus ta halogeenidest ja leelismetallidest ning püüdis seejärel leida teistele elementidele sobivaid kohti.
Lõpuks mõistis ta, et kõik on valmis, kirjutas käsikirja ümber ja saatis selle ajakirjandusse. Teos avaldati 17. veebruaril 1869, mis tähendab tegelikult 1. märtsi 1869, sest siis polnud Venemaa veel Gregoriuse kalendrile üle läinud. Dmitri Mendelejev kirjutas pealkirja vene ja prantsuse keeles: "Kogemused elementide klassifitseerimisel nende aatommassi ja keemilise sarnasuse põhjal" (kalduvus reageerida muude elementidega). Siis muutis ta meelt ja kustutas sõna "klassifikatsioon", kirjutades selle asemel "süsteemi", kuid unustas muuta prantsuskeelses versioonis artikli: jättis klassifitseerimata ("klassifikatsioon", naiselik) un un système'i jaoks ("süsteem", mehelik) …
"Siit said alguse perioodilise tabeli esimeste trükitud versioonide kirjavigu," selgitab Michael Gordin.
Dmitri Mendelejevi esimene tabel polnud selline nagu perioodilised süsteemid, mis ripuvad nüüd igas keemiaklassis kogu maailmas. Kuid tema idee oli õige ja läbimurre teaduses oli nii märkimisväärne, et ÜRO Peaassamblee ja UNESCO kuulutasid 2019. aasta perioodilise süsteemi rahvusvaheliseks aastaks, et tähistada oma 150. aastapäeva.
Mis kõige üllatavam, ei osanud Mendelejev teada, miks tema laud selline välja näeb. Selles olevad elemendid on järjestatud aatomnumbri järgi, see tähendab prootonite arvu järgi aatomi tuumas. Kuid Briti füüsik Henry Moseley sai selle teada alles 1913. aastal - kuus aastat pärast Mendelejevi surma. Millisesse veergu element langeb, määrab elektronide korraldus aatomi valentskesta sees, kuid teine Briti füüsik Joseph John Thomson avastas elektronid alles 1897. aastal.
“Mendelejev kohtles elektrone suure kahtlusega, ta ei otsustanud, kas neisse uskuda või mitte. Ja kvantmehaanikast ei teadnud ta kindlasti midagi. Alles 1923. aastal koostas Niels Bohr perioodilise tabeli kvantteooria osas,”ütleb Michael Gordin.
Dmitri Mendelejev mõistis algusest peale, et tema laual puuduvad vähemalt kolm elementi. Kui ta 1871. aastal tabeli täiustatud versiooni avaldas, nimetas ta neid ekaboriks, ekaalumiiniumiks ja ekasilikooniks, kus eka tähendab ühte sanskriti keeles. Samuti tegi ta väga üksikasjalikke prognoose nende omaduste ja nende avastamise kohta. Sellepärast oli ta nii kindel, et Boisbaudran mõõtis galliumi tihedust valesti, kuna kõik selle muud omadused olid samad kui eka-alumiiniumil. Siis 1879. aastal avastati skandium ja 1886. aastal germaanium.
„Kõigepealt sarnanes germaanium uskumatult ekosilikooniga. Kui see avastati, oli see perioodilise süsteemi hiilgav edu, mis ülistas Mendeleevit kogu maailmas,”ütleb Michael Gordin.
Maria Gunther
