Kas ķīmijā ir periodiskais likums?

Periodiskais likums ir viens no ķīmijas pamatiem. Likums liek domāt, ka elementiem, kas sakārtoti pēc atomu svara, noteiktos intervālos vienam no otra mēdz būt līdzīgas īpašības. Periodiskā likuma formalizēšana gandrīz vienmēr pienākas krievu ķīmiķim Dmitrijam Mendeļejevam. Patiesībā atklājums bija gandrīz gadsimtu ilga dažādu zinātnieku izmisīga darba rezultāts, kuri visi bija apsēsti ar īpašību noteikšanu un pat savu elementu atklāšanu. Mūsdienu periodiskā tabula, kas ir katras skolas zinātnes kabineta pamatelements, patiesībā ir Mendeļejeva sākotnējās diagrammas vairākkārt pilnveidota un pārkārtota versija.

18. un 19. gadsimtā katru nedēļu parādījās jauns elements. Ar progresīvām ķīmijas metodēm, kas ļauj labāk izpētīt sīkās vielas, elementu meklēšana kļuva par nebeidzamu medību daudziem tā laika izcilākajiem zinātniekiem. Tiklīdz tika atklāts un aprakstīts tik daudz elementu, daudzi drīz vien kļuva par rūpēm, lai elementus sakārtotu sarakstā, kam būtu zināma racionāla jēga.

Elementus galvenokārt raksturo dažas definējošas pazīmes: protonu skaits kodolā, no kura iegūts atomskaitlis, masas aprēķini, kas nosaka atoma svaru, un uzvedība. Tika veikti dažādi mēģinājumi sakārtot elementus tā, lai kāds no šiem faktoriem sarindotos saprātīgi, bet kā kustīga puzle, katru reizi, kad vienu gabalu sakārtoja, pārējie kļuva nesakārtoti. Periodiskais likums, teorija, kas sarindo atšķirīgu informāciju sakārtotā tabulā, šķita nepieejama.

Lai gan Mendeļejevs pamatoti ir pelnījis atzinību par moderno periodisko tabulu un visu to pavedienu savilkšanu, kas veido periodisko likumu, viņš nebija pirmais, kurš mēģināja. Džons Ņūlends, angļu ķīmiķis, atzīmēja elementu tendenci uz līdzīgu izturēšanos, ja tie ir sakārtoti pēc atomu svara; jo īpaši, ka ik pēc 8 intervāliem parādījās neprātīga līdzība. Viņa “oktāvu teorija” salīdzināja elementus ar klavieru taustiņiem, kur katri astoņi taustiņi veido atkārtotu kopu. Franču zinātnieks Aleksandrs Emīls Begujers de Šankurtuā arī atzīmēja atkārtojošās īpašības un izstrādāja tabulu, kurā elementi tika sakārtoti spirāles formā. Zinātnieku aprindas lielākoties ignorēja abu vīriešu darbu, un Ņūlendss bieži tika izsmiets par viņa salīdzināšanu.

Mendeļejeva tabula īsumā ilustrēja periodisko likumu, sarindojot elementus horizontāli pēc atomu svara un vertikāli ar līdzīgām īpašībām. Tādējādi sārmu metāli litijs, nātrijs, kālijs, rubīdijs, cēzijs un francijs veido sakārtotu rindu tabulas kreisajā pusē, vienlaikus saglabājot secību pēc atomu svara. Tā kā tabulu veidošanas laikā ne visi elementi tika atklāti, Mendeļejevs tabulā vienkārši atstāja atstarpes tiem elementiem, kuriem saskaņā ar viņa teoriju būtu jāiekļaujas.

Periodiskais likums sniedza ieskatu ķīmijas organizācijas sistēmā, par kuru iepriekš bija tikai aizdomas. Pārvēršot elementu organizāciju par kārtīgu tabulu, izmantojot periodisko likumu, Mendeļejevs vienā mirklī padarīja acīmredzamu, kuriem elementiem ir kopīgas īpašības. Lai gan tabulu vēlāk pārveidoja un reorganizēja britu fiziķis Džons Mozelijs, Mendeļejeva secinājumi un teorija lielākoties paliek neapšaubāmi vairāk nekā gadsimtu pēc viņa nāves.