Pada musim dingin 1867-68, Mendeleev mulai menulis buku teks "Fundamentals of Chemistry" dan segera mengalami kesulitan dalam mensistematisasikan materi faktual. Pada pertengahan Februari 1869, sambil merenungkan struktur buku teks, ia secara bertahap sampai pada kesimpulan bahwa sifat-sifat zat sederhana (dan ini adalah bentuk keberadaan unsur kimia dalam keadaan bebas) dan massa atom unsur adalah dihubungkan dengan pola tertentu.
Mendeleev tidak tahu banyak tentang upaya para pendahulunya untuk mengatur unsur-unsur kimia dalam rangka meningkatkan massa atom mereka dan tentang insiden yang muncul dalam kasus ini. Misalnya, dia hampir tidak memiliki informasi tentang karya Chancourtois, Newlands, dan Meyer.
Tahap pemikirannya yang menentukan datang pada 1 Maret 1869 (14 Februari, gaya lama). Sehari sebelumnya, Mendeleev menulis permintaan liburan sepuluh hari untuk memeriksa pabrik keju artel di provinsi Tver: ia menerima surat dengan rekomendasi untuk mempelajari produksi keju dari A. I. Khodnev, salah satu pemimpin Masyarakat Ekonomi Bebas.
Petersburg hari itu berawan dan dingin. Pepohonan berderit tertiup angin di taman universitas, tempat jendela apartemen Mendeleev menghadap ke luar. Saat masih di tempat tidur, Dmitry Ivanovich minum secangkir susu hangat, lalu bangun, mandi dan pergi sarapan. Suasana hatinya sangat indah.
Saat sarapan, Mendeleev memiliki ide yang tidak terduga: untuk membandingkan massa atom yang dekat dari berbagai unsur kimia dan sifat kimianya.
Tanpa berpikir dua kali, di balik surat Khodnev, ia menuliskan lambang klorin Cl dan kalium K dengan massa atom yang cukup mirip, masing-masing sebesar 35,5 dan 39 (perbedaannya hanya 3,5 satuan). Pada surat yang sama, Mendeleev membuat sketsa simbol elemen lain, mencari pasangan "paradoks" yang serupa di antara mereka: fluor F dan natrium Na, bromin Br dan rubidium Rb, yodium I dan cesium Cs, yang perbedaan massanya meningkat dari 4,0 menjadi 5,0 dan kemudian ke 6.0. Pada saat itu Mendeleev tidak dapat mengetahui bahwa "zona tak tentu" antara non-logam dan logam eksplisit mengandung unsur-unsur - gas mulia, yang penemuannya kemudian akan secara signifikan mengubah Tabel Periodik.
Setelah sarapan, Mendeleev menutup diri di kantornya. Dia mengeluarkan sebungkus kartu nama dari meja dan mulai menulis simbol unsur dan sifat kimia utamanya di sisi sebaliknya.
Setelah beberapa saat, rumah tangga mendengar bagaimana itu mulai terdengar dari kantor: "Uuu! Yang bertanduk. Wow, yang bertanduk! Aku akan mengalahkan mereka. Aku akan membunuh mereka!" Seruan ini berarti bahwa Dmitry Ivanovich memiliki inspirasi kreatif.
Mendeleev menggeser kartu dari satu baris horizontal ke baris lainnya, dipandu oleh nilai massa atom dan sifat-sifat zat sederhana yang dibentuk oleh atom-atom dari unsur yang sama. Sekali lagi, pengetahuan mendalam tentang kimia anorganik membantunya. Secara bertahap, tampilan Tabel Periodik unsur kimia masa depan mulai terbentuk.
Jadi, pada awalnya ia meletakkan kartu dengan elemen berilium Be (massa atom 14) di sebelah kartu elemen aluminium Al (massa atom 27,4), menurut tradisi saat itu, mengambil berilium untuk analog aluminium. Namun, kemudian, membandingkan sifat kimia, ia menempatkan berilium di atas magnesium Mg. Setelah meragukan nilai massa atom berilium yang diterima secara umum, ia mengubahnya menjadi 9,4, dan mengubah rumus berilium oksida dari Be2O3 menjadi BeO (seperti magnesium oksida MgO). Omong-omong, nilai "koreksi" dari massa atom berilium dikonfirmasi hanya sepuluh tahun kemudian. Dia bertindak sama beraninya di kesempatan lain.
Secara bertahap, Dmitry Ivanovich sampai pada kesimpulan akhir bahwa unsur-unsur, yang disusun dalam urutan menaik dari massa atomnya, menunjukkan periodisitas yang jelas dalam sifat fisik dan kimia.
Sepanjang hari, Mendeleev mengerjakan sistem elemen, beristirahat sejenak untuk bermain dengan putrinya Olga, makan siang dan makan malam.
Pada sore hari tanggal 1 Maret 1869, dia mengapur meja yang telah dia susun dan, dengan judul "Eksperimen sistem unsur berdasarkan berat atom dan kesamaan kimianya," mengirimkannya ke pencetak, membuat catatan untuk penata huruf dan meletakkan tanggal "17 Februari 1869" (menurut gaya lama).
Dengan demikian, Hukum Periodik ditemukan, yang formulasi modernnya adalah sebagai berikut: “Sifat-sifat zat sederhana, serta bentuk dan sifat senyawa unsur, secara periodik bergantung pada muatan inti atomnya. ”
Mendeleev saat itu baru berusia 35 tahun.
Mendeleev mengirim lembaran tercetak dengan tabel unsur ke banyak ahli kimia dalam dan luar negeri, dan hanya setelah itu ia meninggalkan St. Petersburg untuk memeriksa pabrik keju.
Sebelum keberangkatannya, ia masih berhasil menyerahkan kepada NA Menshutkin, seorang ahli kimia organik dan sejarawan kimia masa depan, manuskrip artikel "Hubungan sifat dengan berat atom unsur" - untuk diterbitkan di Jurnal Masyarakat Kimia Rusia dan untuk komunikasi pada pertemuan masyarakat yang akan datang.
Pada tanggal 18 Maret 1869, Menshutkin, yang pada waktu itu adalah juru tulis masyarakat, membuat laporan kecil tentang Hukum Berkala atas nama Mendeleev. Laporan tersebut pada awalnya tidak menarik banyak perhatian ahli kimia, dan Presiden Masyarakat Kimia Rusia, Akademisi Nikolai Zinin (1812-1880) menyatakan bahwa Mendeleev tidak melakukan apa yang seharusnya dilakukan oleh peneliti sejati. Benar, dua tahun kemudian, setelah membaca artikel Dmitry Ivanovich "Sistem elemen alami dan penerapannya untuk menunjukkan sifat-sifat elemen tertentu," Zinin berubah pikiran dan menulis kepada Mendeleev: "Pendekatan yang sangat, sangat bagus, sangat bagus, bahkan menyenangkan untuk membaca, Tuhan memberkati Anda keberuntungan dalam konfirmasi eksperimental kesimpulan Anda. Dengan tulus mengabdikan untuk Anda dan sangat menghormati Anda N. Zinin.
Mendeleev masih memiliki banyak hal yang harus dilakukan setelah penemuan Hukum Periodik. Alasan perubahan periodik dalam sifat-sifat unsur tetap tidak diketahui, dan struktur Tabel Periodik itu sendiri, di mana sifat-sifat itu diulang melalui tujuh unsur pada unsur kedelapan, tidak menemukan penjelasan. Namun, selubung misteri pertama telah disingkirkan dari angka-angka ini: pada periode kedua dan ketiga sistem, masing-masing hanya ada tujuh elemen.
Mendeleev tidak menempatkan semua elemen dalam urutan menaik dari massa atom; dalam beberapa kasus ia lebih berpedoman pada kesamaan sifat kimia. Jadi, kobalt Co memiliki massa atom lebih besar dari nikel Ni, telurium Te juga memiliki massa atom lebih besar daripada yodium I, tetapi Mendeleev menempatkannya dalam urutan Co - Ni, Te - I, dan bukan sebaliknya. Jika tidak, telurium akan jatuh ke dalam kelompok halogen, dan yodium akan menjadi kerabat selenium Se.
Hal terpenting dalam penemuan Hukum Periodik adalah prediksi keberadaan unsur-unsur kimia yang belum ditemukan. Di bawah aluminium Al, Mendeleev meninggalkan tempat untuk analognya "ekaaluminum", di bawah boron B - untuk "ekabor", dan di bawah silikon Si - untuk "ekasilicon". Begitulah Mendeleev menyebut unsur-unsur kimia yang belum ditemukan. Dia bahkan memberi mereka simbol El, Eb dan Es.
Mengenai elemen "ecasilicon", Mendeleev menulis: "Tampak bagi saya bahwa yang paling menarik dari logam yang tidak diragukan lagi hilang adalah yang termasuk dalam kelompok analog karbon IV, yaitu, seri III. Ini akan menjadi logam. segera mengikuti silikon, dan karena itu kami akan memberi nama eksitasinya." Memang, elemen yang belum ditemukan ini seharusnya menjadi semacam "kunci" yang menghubungkan dua jenis non-logam - karbon C dan silikon Si - dengan dua logam khas - timah Sn dan timbal Pb.
Tidak semua ahli kimia asing langsung menghargai pentingnya penemuan Mendeleev. Itu banyak berubah di dunia ide-ide mapan. Jadi, ahli kimia fisika Jerman Wilhelm Ostwald, pemenang Hadiah Nobel masa depan, berpendapat bahwa bukan hukum yang ditemukan, tetapi prinsip klasifikasi "sesuatu yang tidak terbatas." Ahli kimia Jerman Robert Bunsen, yang pada tahun 1861 menemukan dua unsur alkali baru, rubidium Rb dan cesium Cs, menulis bahwa Mendeleev membawa ahli kimia "ke dunia abstraksi murni yang dibuat-buat."
Hermann Kolbe, seorang profesor di Universitas Leipzig, menyebut penemuan Mendeleev sebagai "spekulatif" pada tahun 1870. Kolbe dibedakan oleh kekasaran dan penolakan pandangan teoretis baru dalam kimia. Secara khusus, dia adalah penentang teori struktur senyawa organik dan pada suatu waktu dengan tajam menyerang artikel Jacob van't Hoff "Chemistry in Space". Van't Hoff kemudian menjadi penerima Nobel pertama untuk penelitiannya. Tetapi Kolbe menyarankan agar peneliti seperti van't Hoff "mengecualikan dari jajaran ilmuwan sejati dan mendaftarkan mereka di kamp spiritualis"!
Setiap tahun Hukum Berkala memenangkan lebih banyak pendukung, dan penemunya - semakin banyak pengakuan. Pengunjung berpangkat tinggi mulai muncul di laboratorium Mendeleev, termasuk bahkan Grand Duke Konstantin Nikolaevich, kepala departemen angkatan laut.
Di gimnasium, D. I. Mendeleev belajar biasa-biasa saja pada awalnya. Ada banyak nilai memuaskan dalam laporan triwulanan yang disimpan dalam arsipnya, dan ada lebih banyak lagi di kelas bawah dan menengah. Di sekolah menengah, D. I. Mendeleev menjadi tertarik pada ilmu fisika dan matematika, serta dalam sejarah dan geografi, ia juga tertarik pada struktur Alam Semesta. Lambat laun, keberhasilan anak sekolah itu tumbuh dalam sertifikat kelulusan yang diterima pada 14 Juli 1849. hanya ada dua nilai yang memuaskan: menurut hukum Tuhan (subjek yang tidak dia sukai) dan dalam literatur Rusia (nilai yang bagus untuk subjek ini tidak mungkin, karena Mendeleev tidak mengenal bahasa Slavonik Gereja dengan baik). Gimnasium meninggalkan dalam jiwa D. I. Mendeleev banyak kenangan cerah para guru: tentang Pyotr Pavlovich Ershov - (penulis dongeng "Kuda Bungkuk Kecil"), yang pertama kali menjadi mentor, kemudian direktur gimnasium Tobolsk; tentang I. K. Rummel - (guru fisika dan matematika), yang membuka di hadapannya cara mengetahui alam. Musim panas 1850 mengalami kesulitan. Pertama, D. I. Mendeleev menyerahkan dokumen ke Akademi Medis dan Bedah, tetapi ia tidak lulus tes pertama - kehadiran di teater anatomi. Ibu menyarankan cara lain - menjadi guru. Tetapi di Institut Pedagogis Utama, perekrutan dilakukan setahun kemudian dan baru pada tahun 1850. tidak ada resepsi. Untungnya, petisi itu berpengaruh, Dia terdaftar di institut atas dukungan negara. Dmitry Ivanovich sudah di tahun keduanya terbawa oleh kelas-kelas di laboratorium, kuliah yang menarik.
Pada tahun 1855, D. I. Mendeleev dengan cemerlang lulus dari institut dengan medali emas. Dia dianugerahi gelar guru senior. 27 Agustus 1855 Mendeleev menerima dokumen tentang pengangkatannya sebagai guru senior di Simferopol. Dmitry Ivanovich banyak bekerja: dia mengajar matematika, fisika, biologi, geografi fisik. Dalam dua tahun, ia menerbitkan 70 artikel di Jurnal Kementerian Pendidikan Nasional.
Pada April 1859, ilmuwan muda Mendeleev dikirim ke luar negeri "untuk peningkatan ilmu pengetahuan." Dia bertemu dengan ahli kimia Rusia N. N. Beketov, dengan ahli kimia terkenal M. Berthelot.
Pada tahun 1860, D. I. Mendeleev berpartisipasi dalam Kongres Kimiawan Internasional pertama di kota Karlsruhe, Jerman.
Pada Desember 1861, Mendeleev menjadi rektor universitas.
Mendeleev melihat tiga keadaan yang, menurutnya, berkontribusi pada penemuan hukum periodik:
Pertama, berat atom dari sebagian besar unsur kimia yang diketahui telah ditentukan secara kurang lebih akurat;
Kedua, muncul konsep yang jelas tentang kelompok unsur yang serupa sifat kimianya (gugus alam);
Ketiga, pada tahun 1869. Kimia dari banyak elemen langka dipelajari, tanpa pengetahuan yang akan sulit untuk sampai pada generalisasi apa pun.
Akhirnya, langkah yang menentukan menuju penemuan hukum adalah Mendeleev membandingkan semua unsur satu sama lain menurut besaran berat atomnya.
Pada bulan September 1869 D. I. Mendeleev menunjukkan bahwa volume atom zat sederhana berada dalam ketergantungan periodik pada berat atom, dan pada bulan Oktober ia menemukan valensi unsur dalam oksida pembentuk garam.
Pada musim panas 1870 Mendeleev menganggap perlu untuk mengubah berat atom yang salah ditentukan dari indium, serium, itrium, torium, dan uranium, dan sehubungan dengan ini ia mengubah penempatan elemen-elemen ini dalam sistem. Jadi, uranium ternyata menjadi elemen terakhir dalam deret alami, yang terberat dalam hal berat atom.
Ketika unsur-unsur kimia baru ditemukan, kebutuhan akan sistematisasinya semakin terasa. Pada tahun 1869, D. I. Mendeleev menciptakan sistem periodik unsur dan menemukan hukum yang mendasarinya. Penemuan ini merupakan sintesis teoretis dari semua perkembangan sebelumnya pada abad ke-10. : Mendeleev membandingkan sifat fisik dan kimia dari semua 63 unsur kimia yang diketahui saat itu dengan berat atomnya dan mengungkapkan hubungan antara dua sifat atom yang paling penting yang diukur secara kuantitatif, di mana semua kimia dibangun - berat atom dan valensi.
Bertahun-tahun kemudian, Mendeleev menggambarkan sistemnya sebagai berikut: "Ini adalah kumpulan terbaik dari pandangan dan pertimbangan saya tentang periodisitas unsur-unsur." Mendeleev untuk pertama kalinya memberikan rumusan kanonik dari hukum periodik, yang ada sebelum pembenaran fisiknya. : “Sifat-sifat unsur, dan oleh karena itu sifat-sifat benda sederhana dan kompleks yang dibentuk olehnya, berada dalam hubungan periodik dengan berat atomnya.
Dalam waktu kurang dari enam tahun, berita itu menyebar ke seluruh dunia: pada tahun 1875. Spektroskopi muda Prancis P. Lecoq de Boisbaudran mengisolasi elemen baru dari mineral yang ditambang di Pyrenees. Boisbaudran dilacak oleh garis ungu samar dalam spektrum mineral, yang tidak dapat dikaitkan dengan salah satu unsur kimia yang diketahui. Untuk menghormati tanah airnya, yang pada zaman kuno disebut Galia, Boisbaudran menamai elemen baru galium. Gallium adalah logam yang sangat langka, dan Boisbaudran memiliki lebih banyak kesulitan dalam mengekstraksinya dalam jumlah yang lebih sedikit daripada kepala peniti. Apa yang mengejutkan Boisbaudran ketika, melalui Akademi Ilmu Pengetahuan Paris, ia menerima surat dengan stempel Rusia, yang menyatakan: dalam deskripsi sifat-sifat galium, semuanya benar, kecuali untuk kerapatan: galium lebih berat daripada air bukan 4,7 kali, seperti yang diklaim Boisbaudran, tetapi 5, 9 kali. Adakah orang lain yang pernah menemukan galium sebelumnya? Boisbaudran menentukan kembali kerapatan galium dengan memasukkan logam ke pemurnian yang lebih menyeluruh. Dan ternyata dia salah, dan penulis surat itu - tentu saja Mendeleev, yang tidak melihat galium - benar: kerapatan relatif galium bukan 4,7, tetapi 5,9.
Dan 16 tahun setelah prediksi Mendeleev, kimiawan Jerman K. Winkler menemukan elemen baru (1886) dan menamakannya germanium. Kali ini Mendeleev sendiri tidak perlu menunjukkan bahwa unsur yang baru ditemukan ini juga telah diprediksi olehnya sebelumnya. Winkler mencatat bahwa germanium sepenuhnya sesuai dengan ekasilition Mendeleev. Winkler menulis dalam karyanya: “Hampir tidak mungkin untuk menemukan bukti lain yang lebih mencolok tentang validitas doktrin periodisitas, seperti dalam elemen yang baru ditemukan. Ini bukan hanya konfirmasi dari teori yang berani, di sini kita melihat perluasan yang jelas dari pandangan kimia, langkah yang kuat di bidang pengetahuan.
Keberadaan lebih dari sepuluh elemen baru di alam yang tidak diketahui siapa pun diprediksi oleh Mendeleev sendiri. Untuk selusin elemen, dia memprediksi
berat atom yang benar. Semua pencarian selanjutnya untuk unsur-unsur baru di alam dilakukan oleh para peneliti menggunakan hukum periodik dan sistem periodik. Mereka tidak hanya membantu para ilmuwan dalam pencarian mereka akan kebenaran, tetapi juga berkontribusi pada koreksi kesalahan dan kesalahpahaman dalam sains.
Prediksi Mendeleev sangat dibenarkan - tiga elemen baru ditemukan: galium, skandium, germanium. Teka-teki berilium, yang telah lama menyiksa para ilmuwan, telah dipecahkan. Berat atomnya akhirnya ditentukan dengan tepat, dan tempat elemen di sebelah litium dikonfirmasi sekali dan untuk selamanya. Pada tahun 90-an abad ke-19. , menurut Mendeleev, "legalitas berkala telah diperkuat." Dalam buku teks kimia di berbagai negara, tidak diragukan lagi, sistem periodik Mendeleev mulai dimasukkan. Penemuan besar itu mendapat pengakuan universal.
Nasib penemuan besar terkadang sangat sulit. Dalam perjalanannya ada tes yang terkadang malah menimbulkan keraguan atas kebenaran penemuan tersebut. Begitu pula dengan tabel periodik unsur.
Itu terkait dengan penemuan tak terduga dari satu set elemen kimia gas, yang disebut gas inert atau mulia. Yang pertama adalah helium. Hampir semua buku referensi dan ensiklopedia memberi tanggal penemuan helium pada tahun 1868. dan mengaitkan peristiwa ini dengan astronom Prancis J. Jansen dan astrofisikawan Inggris N. Lockyer. Jansen hadir pada gerhana matahari total di India pada Agustus 1868. Dan kelebihan utamanya adalah dia bisa mengamati matahari setelah gerhana berakhir. Mereka diamati hanya selama gerhana. Lockyer juga mengamati keunggulan. Tanpa meninggalkan Kepulauan Inggris, pada pertengahan Oktober tahun itu. Kedua ilmuwan mengirim deskripsi pengamatan mereka ke Paris Academy of Sciences. Tetapi karena London jauh lebih dekat ke Paris daripada Calcutta, surat-surat itu hampir secara bersamaan mencapai penerima pada tanggal 26 Oktober. Bukan tentang elemen baru yang diduga hadir di Matahari. Tidak ada sepatah kata pun dalam surat-surat ini.
Para ilmuwan mulai mempelajari secara rinci spektrum keunggulan. Dan segera ada laporan bahwa mereka mengandung garis yang tidak termasuk dalam spektrum elemen mana pun yang ada di Bumi. Pada Januari 1869 astronom Italia A. Secchi menyebutnya sebagai. Dalam catatan seperti itu, ia memasuki sejarah sains sebagai "benua" spektral. Pada tanggal 3 Agustus 1871, fisikawan V. Thomson berbicara di depan umum tentang elemen surya baru pada pertemuan tahunan para ilmuwan Inggris.
Inilah kisah nyata penemuan helium di Matahari. Untuk waktu yang lama, tidak ada yang bisa mengatakan apa elemen ini, properti apa yang dimilikinya. Beberapa ilmuwan umumnya menolak keberadaan helium di bumi, karena hanya bisa ada pada suhu tinggi. Helium ditemukan di Bumi hanya pada tahun 1895.
Begitulah sifat asal usul tabel D. I. Mendeleev.
Penemuan tabel unsur kimia periodik merupakan salah satu tonggak penting dalam sejarah perkembangan ilmu kimia sebagai ilmu pengetahuan. Pelopor tabel adalah ilmuwan Rusia Dmitry Mendeleev. Seorang ilmuwan luar biasa dengan cakrawala ilmiah terluas berhasil menggabungkan semua gagasan tentang sifat unsur-unsur kimia menjadi satu konsep yang koheren.
Tentang sejarah penemuan tabel unsur periodik, fakta menarik terkait penemuan unsur baru dan cerita rakyat yang melingkupi Mendeleev serta tabel unsur kimia yang ia ciptakan, M24.RU akan menceritakannya dalam artikel ini.
Sejarah pembukaan meja
Pada pertengahan abad ke-19, 63 unsur kimia telah ditemukan, dan para ilmuwan di seluruh dunia berulang kali mencoba menggabungkan semua unsur yang ada menjadi satu konsep. Unsur-unsur diusulkan untuk ditempatkan dalam urutan menaik dari massa atom dan dibagi menjadi kelompok-kelompok sesuai dengan kesamaan sifat kimia.
Pada tahun 1863, ahli kimia dan musisi John Alexander Newland mengusulkan teorinya, yang mengusulkan tata letak unsur-unsur kimia yang mirip dengan yang ditemukan oleh Mendeleev, tetapi karya ilmuwan itu tidak dianggap serius oleh komunitas ilmiah karena fakta bahwa penulisnya terbawa oleh pencarian harmoni dan hubungan musik dengan kimia.
Pada tahun 1869, Mendeleev menerbitkan skema tabel periodiknya di jurnal Masyarakat Kimia Rusia dan mengirimkan pemberitahuan penemuan tersebut kepada para ilmuwan terkemuka dunia. Di masa depan, ahli kimia berulang kali menyempurnakan dan meningkatkan skema sampai memperoleh bentuknya yang sudah dikenal.
Inti dari penemuan Mendeleev adalah bahwa dengan peningkatan massa atom, sifat kimia unsur tidak berubah secara monoton, tetapi secara berkala. Setelah sejumlah elemen dengan sifat yang berbeda, sifat mulai berulang. Jadi, kalium mirip dengan natrium, fluor mirip dengan klorin, dan emas mirip dengan perak dan tembaga.
Pada tahun 1871, Mendeleev akhirnya menyatukan ide-ide tersebut ke dalam Hukum Periodik. Para ilmuwan meramalkan penemuan beberapa unsur kimia baru dan menjelaskan sifat-sifat kimianya. Selanjutnya, perhitungan ahli kimia sepenuhnya dikonfirmasi - galium, skandium, dan germanium sepenuhnya sesuai dengan sifat-sifat yang dikaitkan Mendeleev dengan mereka.
Cerita tentang Mendeleev
Ada banyak cerita tentang ilmuwan terkenal dan penemuannya. Orang-orang pada waktu itu memiliki sedikit gagasan tentang kimia dan percaya bahwa melakukan kimia adalah seperti makan sup bayi dan mencuri dalam skala industri. Oleh karena itu, kegiatan Mendeleev dengan cepat memperoleh banyak rumor dan legenda.
Salah satu legenda mengatakan bahwa Mendeleev menemukan tabel unsur kimia dalam tidurnya. Kasusnya bukan satu-satunya, August Kekule, yang memimpikan formula cincin benzena, berbicara dengan cara yang sama tentang penemuannya. Namun, Mendeleev hanya menertawakan para kritikus. "Saya telah memikirkannya selama mungkin dua puluh tahun, dan Anda berkata: Saya sedang duduk tiba-tiba ... siap!", Ilmuwan pernah berkata tentang penemuannya.
Cerita lain memuji Mendeleev dengan penemuan vodka. Pada tahun 1865, ilmuwan hebat itu mempertahankan disertasinya dengan topik "Wacana tentang kombinasi alkohol dengan air" dan ini segera memunculkan legenda baru. Ahli kimia sezaman tertawa, mengatakan bahwa ilmuwan "berhasil di bawah pengaruh alkohol yang dikombinasikan dengan air", dan generasi berikutnya sudah menyebut Mendeleev sebagai penemu vodka.
Mereka juga menertawakan cara hidup ilmuwan, dan terutama pada kenyataan bahwa Mendeleev melengkapi laboratoriumnya di lubang pohon ek besar.
Juga, orang-orang sezaman menggoda hasrat Mendeleev untuk koper. Ilmuwan, pada saat kelambanan yang tidak disengaja di Simferopol, terpaksa menghabiskan waktu dengan menenun koper. Kedepannya, ia secara mandiri membuat wadah kardus untuk kebutuhan laboratorium. Terlepas dari sifat "amatir" yang jelas dari hobi ini, Mendeleev sering disebut sebagai "master koper".
Penemuan radium
Salah satu halaman paling tragis dan sekaligus terkenal dalam sejarah kimia dan kemunculan unsur-unsur baru dalam tabel periodik dikaitkan dengan penemuan radium. Unsur kimia baru ditemukan oleh pasangan Marie dan Pierre Curie, yang menemukan bahwa limbah yang tersisa setelah pemisahan uranium dari bijih uranium lebih radioaktif daripada uranium murni.
Karena tidak ada yang tahu apa itu radioaktivitas saat itu, desas-desus itu dengan cepat menghubungkan sifat penyembuhan dan kemampuan untuk menyembuhkan hampir semua penyakit yang diketahui sains dengan elemen baru. Radium termasuk dalam produk makanan, pasta gigi, krim wajah. Orang kaya memakai jam tangan yang pelat jamnya dicat dengan cat yang mengandung radium. Unsur radioaktif direkomendasikan sebagai sarana untuk meningkatkan potensi dan menghilangkan stres.
"Produksi" semacam itu berlangsung selama dua puluh tahun penuh - hingga 30-an abad kedua puluh, ketika para ilmuwan menemukan sifat sebenarnya dari radioaktivitas dan menemukan betapa merugikan efek radiasi pada tubuh manusia.
Marie Curie meninggal pada tahun 1934 karena penyakit radiasi yang disebabkan oleh paparan jangka panjang terhadap radium.
Nebulium dan Koronium
Tabel periodik tidak hanya mengatur unsur-unsur kimia ke dalam satu sistem yang koheren, tetapi juga memungkinkan untuk memprediksi banyak penemuan unsur-unsur baru. Pada saat yang sama, beberapa "elemen" kimia dinyatakan tidak ada atas dasar bahwa mereka tidak cocok dengan konsep hukum periodik. Kisah yang paling terkenal adalah "penemuan" elemen baru nebulium dan coronium.
Ketika mempelajari atmosfer matahari, para astronom menemukan garis spektral yang tidak dapat mereka identifikasi dengan salah satu unsur kimia yang dikenal di bumi. Para ilmuwan telah menyarankan bahwa garis-garis ini milik elemen baru, yang disebut coronium (karena garis-garis itu ditemukan selama studi "mahkota" Matahari - lapisan luar atmosfer bintang).
Beberapa tahun kemudian, para astronom membuat penemuan lain dengan mempelajari spektrum nebula gas. Garis-garis yang ditemukan, yang sekali lagi tidak dapat diidentifikasi dengan apa pun yang terestrial, dikaitkan dengan unsur kimia lain - nebulium.
Penemuan tersebut dikritik karena tabel periodik Mendeleev tidak lagi memiliki ruang untuk unsur-unsur dengan sifat nebulium dan coronium. Setelah diperiksa, ditemukan bahwa nebulium adalah oksigen terestrial biasa, dan coronium adalah besi yang sangat terionisasi.
Materi dibuat berdasarkan informasi dari sumber terbuka. Disiapkan oleh Vasily Makagonov @vmakagonov
abstrak
“Sejarah penemuan dan pengukuhan hukum periodik oleh D.I. Mendeleev"
Sankt Peterburg 2007
pengantar
Hukum periodik D.I. Mendeleev adalah hukum dasar yang menetapkan perubahan periodik dalam sifat-sifat unsur kimia tergantung pada peningkatan muatan inti atomnya. Ditemukan oleh D.I. Mendeleev pada Februari 1869. Ketika membandingkan sifat-sifat semua unsur yang diketahui pada waktu itu dan nilai-nilai massa atom (beratnya). Istilah "hukum periodik" pertama kali digunakan oleh Mendeleev pada November 1870, dan pada Oktober 1871 ia memberikan rumusan akhir dari Hukum Periodik: "... sifat-sifat unsur, dan oleh karena itu sifat-sifat benda sederhana dan kompleks mereka bentuk, berada dalam ketergantungan periodik pada berat atom mereka." Ekspresi grafis (tabel) dari hukum periodik adalah sistem periodik unsur yang dikembangkan oleh Mendeleev.
1. Upaya ilmuwan lain untuk menurunkan hukum periodik
Sistem periodik, atau klasifikasi periodik, dari unsur-unsur sangat penting bagi perkembangan kimia anorganik pada paruh kedua abad ke-19. Nilai ini saat ini sangat besar, karena sistem itu sendiri, sebagai hasil dari mempelajari masalah struktur materi, secara bertahap memperoleh tingkat rasionalitas yang tidak dapat dicapai hanya dengan mengetahui berat atom. Transisi dari keteraturan empiris ke hukum adalah tujuan akhir dari setiap teori ilmiah.
Pencarian dasar klasifikasi alami unsur kimia dan sistematisasinya dimulai jauh sebelum ditemukannya Hukum Periodik. Kesulitan yang dihadapi oleh para ilmuwan alam yang pertama kali bekerja di bidang ini disebabkan oleh kurangnya data eksperimental: pada awal abad ke-19. jumlah unsur kimia yang diketahui masih terlalu kecil, dan nilai massa atom yang diterima dari banyak unsur tidak akurat.
Terlepas dari upaya Lavoisier dan sekolahnya untuk memberikan klasifikasi unsur berdasarkan kriteria analogi dalam perilaku kimia, upaya pertama pada klasifikasi periodik unsur milik Döbereiner.
Triad Döbereiner dan sistem elemen pertama
Pada tahun 1829, ahli kimia Jerman I. Döbereiner mencoba mensistematisasikan unsur-unsur. Dia memperhatikan bahwa beberapa elemen yang serupa dalam sifat mereka dapat digabungkan menjadi tiga kelompok, yang dia sebut triad: Li–Na–K; Ca-Sr-Ba; S-Se-Te; P–As–Sb; Cl–Br–I.
Inti dari yang diusulkan hukum triad Döbereiner menyatakan bahwa massa atom unsur tengah triad mendekati setengah jumlah (rata-rata aritmatika) massa atom dua unsur ekstrem triad. Meskipun Döbereiner secara alami gagal memecah semua unsur yang diketahui menjadi triad, hukum triad dengan jelas menunjukkan adanya hubungan antara massa atom dan sifat unsur dan senyawanya. Semua upaya lebih lanjut untuk sistematisasi didasarkan pada penempatan unsur-unsur sesuai dengan massa atomnya.
Ide Döbereiner dikembangkan oleh L. Gmelin, yang menunjukkan bahwa hubungan antara sifat-sifat unsur dan massa atomnya jauh lebih rumit daripada triad. Pada tahun 1843, Gmelin menerbitkan sebuah tabel di mana unsur-unsur yang mirip secara kimiawi disusun ke dalam kelompok-kelompok dalam urutan menaik dari bobot penghubungnya (ekuivalen). Unsur-unsur membentuk triad, serta tetrad dan pentads (kelompok empat dan lima unsur), dan elektronegativitas unsur-unsur dalam tabel berubah dengan lancar dari atas ke bawah.
Pada tahun 1850-an M. von Pettenkofer dan J. Dumas mengusulkan apa yang disebut. sistem diferensial yang bertujuan untuk mengidentifikasi pola umum dalam perubahan berat atom unsur, yang dikembangkan secara rinci oleh ahli kimia Jerman A. Strekker dan G. Chermak.
Pada awal 60-an abad XIX. beberapa karya muncul sekaligus yang mendahului Hukum Berkala.
Spiral de Chancourtois
A. de Chancourtua mengatur semua unsur kimia yang diketahui pada waktu itu dalam satu urutan kenaikan massa atomnya dan menerapkan rangkaian yang dihasilkan ke permukaan silinder sepanjang garis yang berasal dari alasnya pada sudut 45 ° ke bidang dasar (yang disebut. spiral bumi). Ketika permukaan silinder dibuka, ternyata pada garis vertikal sejajar dengan sumbu silinder, terdapat unsur-unsur kimia dengan sifat serupa. Jadi, litium, natrium, kalium jatuh pada satu vertikal; berilium, magnesium, kalsium; oksigen, belerang, selenium, telurium, dll. Kerugian dari spiral de Chancourtois adalah kenyataan bahwa unsur-unsur dengan perilaku kimia yang sama sekali berbeda muncul pada garis yang sama dengan unsur-unsur yang serupa dalam sifat kimianya. Mangan jatuh ke dalam kelompok logam alkali, dan titanium, yang tidak ada hubungannya dengan mereka, jatuh ke dalam kelompok oksigen dan belerang.
Tabel Newlands
Ilmuwan Inggris J. Newlands pada tahun 1864 menerbitkan tabel elemen yang mencerminkan usulannya hukum oktaf. Newlands menunjukkan bahwa dalam serangkaian elemen yang disusun dalam urutan menaik dari berat atom, sifat-sifat elemen kedelapan mirip dengan yang pertama. Newlands mencoba memberikan ketergantungan ini, yang sebenarnya terjadi untuk elemen ringan, karakter universal. Dalam tabelnya, unsur-unsur serupa disusun dalam baris-baris horizontal, tetapi unsur-unsur dengan sifat yang sama sekali berbeda seringkali ternyata berada dalam baris yang sama. Selain itu, Newlands terpaksa menempatkan dua elemen di beberapa sel; akhirnya, meja tidak berisi kursi kosong; akibatnya, hukum oktaf diterima dengan sangat skeptis.
Tabel Odling dan Meyer
Pada tahun 1864 yang sama, tabel pertama ahli kimia Jerman L. Meyer muncul; 28 elemen dimasukkan di dalamnya, ditempatkan dalam enam kolom sesuai dengan valensinya. Meyer sengaja membatasi jumlah elemen dalam tabel untuk menekankan perubahan reguler (mirip dengan triad Döbereiner) dalam massa atom dalam rangkaian elemen serupa.
Pada tahun 1870, Meyer menerbitkan tabel baru yang disebut Sifat Unsur sebagai Fungsi dari Berat Atomnya, yang terdiri dari sembilan kolom vertikal. Elemen serupa terletak di baris horizontal tabel; Meyer membiarkan beberapa sel kosong. Tabel tersebut disertai dengan grafik ketergantungan volume atom suatu unsur pada berat atom, yang memiliki bentuk gigi gergaji yang khas, yang dengan sempurna menggambarkan istilah "periodisitas", yang telah diusulkan pada saat itu oleh Mendeleev.
2. Apa yang dilakukan sebelum hari penemuan besar
Prasyarat untuk penemuan hukum periodik harus dicari dalam buku D.I. Mendeleev (selanjutnya D.I.) "Dasar-Dasar Kimia". Bab pertama dari bagian ke-2 buku ini oleh D.I. menulis pada awal tahun 1869. Bab 1 dikhususkan untuk natrium, 2 - untuk analognya, 3 - untuk kapasitas panas, 4 - untuk logam alkali tanah. Pada hari penemuan hukum periodik (17 Februari 1869), ia mungkin sudah berhasil mengajukan pertanyaan tentang rasio unsur-unsur kutub-berlawanan seperti logam alkali dan halida, yang dekat satu sama lain dalam hal atomitasnya (valensi), serta pertanyaan tentang rasio logam alkali itu sendiri dalam hal berat atomnya. Dia mendekati masalah menyatukan dan membandingkan dua kelompok elemen kutub yang berlawanan dalam hal berat atom anggotanya, yang sebenarnya sudah berarti penolakan prinsip distribusi elemen menurut atomitasnya dan transisi ke prinsip. distribusinya menurut berat atom. Transisi ini bukanlah persiapan untuk penemuan hukum periodik, tetapi sudah merupakan awal dari penemuan itu sendiri.
Pada awal tahun 1869, sebagian besar unsur digabungkan menjadi kelompok dan famili alami yang terpisah berdasarkan sifat kimia umum; bersama dengan ini, bagian lain dari mereka tersebar, elemen individu terpisah yang tidak disatukan menjadi kelompok khusus. Berikut ini dianggap mapan:
- sekelompok logam alkali - litium, natrium, kalium, rubidium, dan sesium;
- sekelompok logam alkali tanah - kalsium, strontium dan barium;
– kelompok oksigen – oksigen, belerang, selenium dan telurium;
- kelompok nitrogen - nitrogen, fosfor, arsenik dan antimon. Selain itu, bismut sering ditambahkan di sini, dan vanadium dianggap sebagai analog yang tidak lengkap dari nitrogen dan arsenik;
- gugus karbon - karbon, silikon dan timah, dan titanium dan zirkonium dianggap sebagai analog yang tidak lengkap dari silikon dan timah;
- sekelompok halogen (halida) - fluor, klor, brom dan yodium;
– kelompok tembaga – tembaga dan perak;
– kelompok seng – seng dan kadmium
- keluarga besi - besi, kobalt, nikel, mangan dan kromium;
- keluarga logam platina - platina, osmium, iridium, paladium, rutenium dan rhodium.
Situasinya lebih rumit dengan elemen-elemen seperti itu yang dapat ditugaskan ke kelompok atau keluarga yang berbeda:
- timbal, merkuri, magnesium, emas, boron, hidrogen, aluminium, talium, molibdenum, tungsten.
Selain itu, sejumlah elemen diketahui, yang sifat-sifatnya belum cukup dipelajari:
- keluarga elemen tanah jarang - yttrium, "erbium", cerium, lantanum dan "didim";
– niobium dan tantalum;
- berilium;
3. Hari pembukaan utama
DI. adalah seorang ilmuwan yang sangat serbaguna. Dia memiliki minat yang panjang dan sangat kuat dalam masalah pertanian. Dia mengambil bagian paling dekat dalam kegiatan Masyarakat Ekonomi Bebas di St. Petersburg (VEO), di mana dia menjadi anggotanya. VEO menyelenggarakan pembuatan keju artel di sejumlah provinsi utara. Salah satu penggagas inisiatif ini adalah N.V. Vereshchagin. Pada akhir tahun 1868, yaitu sedangkan D.I. masalah selesai. 2 dari bukunya, Vereshchagin beralih ke VEO dengan permintaan untuk mengirim salah satu anggota Masyarakat untuk memeriksa pekerjaan pabrik keju artel di tempat. Persetujuan perjalanan semacam ini diungkapkan oleh D.I. Pada Desember 1868, ia memeriksa sejumlah pabrik keju artel di provinsi Tver. Perjalanan bisnis tambahan diperlukan untuk menyelesaikan survei. Tepat pada 17 Februari 1869, keberangkatan dijadwalkan.
Hukum periodik Dmitry Ivanovich Mendeleev adalah salah satu hukum dasar alam, yang menghubungkan ketergantungan sifat-sifat unsur kimia dan zat sederhana dengan massa atomnya. Saat ini, hukum telah disempurnakan, dan ketergantungan sifat dijelaskan oleh muatan inti atom.
Hukum ini ditemukan oleh ilmuwan Rusia pada tahun 1869. Mendeleev mempresentasikannya kepada komunitas ilmiah dalam sebuah laporan kepada kongres Masyarakat Kimia Rusia (laporan itu dibuat oleh ilmuwan lain, karena Mendeleev terpaksa segera pergi atas instruksi Masyarakat Ekonomi Bebas St. Petersburg). Pada tahun yang sama, buku teks "Fundamentals of Chemistry" diterbitkan, yang ditulis oleh Dmitry Ivanovich untuk siswa. Di dalamnya, ilmuwan menggambarkan sifat-sifat senyawa populer, dan juga mencoba memberikan sistematisasi logis dari unsur-unsur kimia. Ini juga disajikan untuk pertama kalinya tabel dengan unsur-unsur diatur secara berkala sebagai interpretasi grafis dari hukum periodik. Sepanjang tahun-tahun berikutnya, Mendeleev memperbaiki tabelnya, misalnya, ia menambahkan kolom gas inert, yang ditemukan 25 tahun kemudian.
Komunitas ilmiah tidak segera menerima ide-ide ahli kimia besar Rusia, bahkan di Rusia. Tetapi setelah penemuan tiga unsur baru (gallium pada tahun 1875, skandium pada tahun 1879 dan germanium pada tahun 1886), yang diprediksi dan dijelaskan oleh Mendeleev dalam laporannya yang terkenal, hukum periodik diakui.
- Itu adalah hukum alam yang universal.
- Tabel yang secara grafis mewakili hukum tidak hanya mencakup semua elemen yang diketahui, tetapi juga yang masih ditemukan.
- Semua penemuan baru tidak mempengaruhi relevansi hukum dan tabel. Tabel diperbaiki dan diubah, tetapi esensinya tetap tidak berubah.
- Itu memungkinkan untuk memperjelas berat atom dan karakteristik lain dari beberapa elemen, untuk memprediksi keberadaan elemen baru.
- Ahli kimia telah menerima petunjuk yang dapat diandalkan tentang bagaimana dan di mana mencari elemen baru. Selain itu, hukum memungkinkan, dengan tingkat probabilitas yang tinggi, untuk menentukan terlebih dahulu sifat-sifat unsur yang belum ditemukan.
- Dia memainkan peran besar dalam pengembangan kimia anorganik di abad ke-19.
Sejarah penemuan
Ada legenda indah bahwa Mendeleev melihat mejanya dalam mimpi, dan bangun di pagi hari dan menuliskannya. Sebenarnya itu hanya mitos. Ilmuwan itu sendiri berkali-kali mengatakan bahwa ia mengabdikan 20 tahun hidupnya untuk penciptaan dan peningkatan tabel periodik unsur.
Semuanya dimulai dengan fakta bahwa Dmitry Ivanovich memutuskan untuk menulis buku teks tentang kimia anorganik untuk siswa, di mana ia akan mensistematisasikan semua pengetahuan yang diketahui pada waktu itu. Dan tentu saja, ia mengandalkan prestasi dan penemuan para pendahulunya. Untuk pertama kalinya, perhatian diberikan pada hubungan antara berat atom dan sifat-sifat unsur oleh kimiawan Jerman Döbereiner, yang mencoba memecah unsur-unsur yang dikenalnya menjadi triad dengan sifat dan bobot serupa yang mematuhi aturan tertentu. Dalam setiap rangkap tiga, elemen tengah memiliki bobot yang mendekati rata-rata aritmatika dari dua elemen ekstrem. Dengan demikian, ilmuwan dapat membentuk lima kelompok, misalnya, Li-Na-K; Cl–Br–I. Tapi ini jauh dari semua elemen yang diketahui. Selain itu, trio unsur tersebut jelas tidak menghabiskan daftar unsur dengan sifat yang serupa. Upaya untuk menemukan pola umum kemudian dilakukan oleh Jerman Gmelin dan von Pettenkofer, Prancis J. Dumas dan de Chancourtua, Newlands Inggris dan Odling. Ilmuwan Jerman Meyer maju paling jauh, yang pada tahun 1864 menyusun tabel yang sangat mirip dengan tabel periodik, tetapi hanya berisi 28 elemen, sementara 63 sudah diketahui.
Tidak seperti pendahulunya, Mendeleev berhasil dalam 
membuat tabel yang mencakup semua elemen yang diketahui terletak di sistem tertentu. Pada saat yang sama, dia membiarkan beberapa sel kosong, menghitung berat atom beberapa elemen secara kasar dan menjelaskan sifat-sifatnya. Selain itu, ilmuwan Rusia itu memiliki keberanian dan pandangan jauh ke depan untuk menyatakan bahwa hukum yang ditemukannya adalah hukum alam universal dan menyebutnya sebagai "hukum periodik". Mengatakan "a", dia melangkah lebih jauh dan mengoreksi berat atom unsur-unsur yang tidak sesuai dengan tabel. Setelah diperiksa lebih dekat, ternyata koreksinya benar, dan penemuan elemen hipotetis yang dia gambarkan adalah konfirmasi akhir dari kebenaran hukum baru: praktik membuktikan validitas teori.
