g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Kimya öğretmeninin istifa etmesine neden olan elementlerin periyodik tablosunu hatırlayamıyorsunuz

Bu makale, WeChat genel hesabı "Research Circle" (ID: keyanquan) tarafından yeniden basılma yetkisine sahiptir.

Yeniden yazdırmak için lütfen keyanquan@huanqiukexue.com ile iletişime geçin.

Sırada sanat öğretmenleri için yedek zaman var.

Theodore Benfield'ın spiral periyodik tablosu (1964) | Kaynak: DePiep / Wikipedia

Kaynak Görüşme

Mark Lorch tarafından yazıldı.

Çeviri Zhao Xiaonan

Düzeltme

Periyodik element tablosu hemen hemen her kimya laboratuvarının duvarında görünür. Yaratılışı genellikle Rus kimyagerlere atfedilir Dimitri Mendeleev (Dimitri Mendeleev) 1869'da o zamanlar bilinen 63 elementi kartlara yazdı ve bunları kimyasal ve fiziksel özelliklere göre düzenledi. Bilimdeki bu önemli anın 150. yıl dönümünü kutlamak için Birleşmiş Milletler 2019'un Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunun Uluslararası Yılı .

Ancak Mendeleev, çeşitli kimyasal elementleri sıralamaya çalışan ilk kişi değildi. On yıllar önce kimyagerler John Dalton (John Dalton) bu unsurlar için bir masa ve bazı ilginç semboller yaratmaya çalıştı ama yayılamadılar. Mendeleev'in periyodik tabloyu oluşturmasından sadece birkaç yıl önce, John Newlands (John Newlands) ayrıca öğeleri niteliklerine göre sınıflandırmak için bir tablo oluşturdu.

John Dalton tarafından elementlerin listesi. | Resim kaynağı: Wikimedia Commons

Mendeleev'in dehası, periyodik tablo için bıraktığı boşluklara yansıyor. Bazı unsurların eksik olduğunu ve henüz keşfedilmeyi beklediğini fark etti. Dalton, Newlands ve diğerleri bilinen unsurları düzenlediler ve sadece Mendeleev bilinmeyen unsurlara yer açtı. Daha da şaşırtıcı olan, eksik unsurların doğasını doğru bir şekilde tahmin etmesidir.

Mendeleev'in periyodik tablosu eksik unsurları içerir. | Resim kaynağı: Wikimedia Commons

Yukarıdaki tablodaki soru işaretini gördünüz mü? Örneğin alüminyumun (Al) sağ tarafında bilinmeyen bir metal için bir yer var Mendeleev, nispi atomik kütlesinin 68, yoğunluğunun 6g / cm3 ve erime noktasının çok düşük olduğunu tahmin etti. Altı yıl sonra, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran (Paul Émile Lecoq de Boisbaudran), boşluğu mükemmel şekilde dolduran galyumu (Ga) ayırdı - göreli atomik kütlesi 69.7 idi. Yoğunluk 5.9g / cm3'tür, erime noktası çok düşüktür ve hatta insan elinde eriyerek bir sıvıya dönüşebilir. Mendeleev, skandiyum (Sc), germanyum (Ge) ve teknetyum (Tc) hakkında aynı tahminde bulundu, ancak 30 yıl önce öldüğünde teknetyumun keşfedildiği 1937 yılına kadar değildi.

İlk bakışta, Mendeleev'in tablosu, bilinen periyodik tablo tablosundan farklıdır. bir taraftan, Modern periyodik tabloda Mendeleev'in görmezden geldiği bir dizi unsur var (ve onlar için yer ayırmadı) En belirgin olanı inert gazdır (helyum, neon, argon gibi). Ayrıca bu tablonun düzeni modern versiyondan farklıdır.Şimdi elemanları sütunlar halinde düzenliyoruz ve sonra sıra halinde düzenliyoruz.

Modern Periyodik Tablo | Kaynak: Wikimedia Commons

fakat, Mendeleev'in saati 90 derece döndürüldüğünde, modern versiyonla benzerlikleri açıktır. Örneğin, halojen elementler-flor (F), klor (Cl), brom (Br) ve iyot (I) (Mendeleev'in tablosundaki J sembolü) birbiri ardına görünür. Bugün, periyodik tablonun 17. sütununda listeleniyorlar (kimyagerler buna yedinci ana grup VIIA dediğimiz grup 17 demeyi tercih ediyorlar).

Periyodik tablonun "deneysel dönemi"

Mendeleev'in periyodik tablosundan bugün aşina olduğumuz tabloya, sadece küçük bir değişikliğe ihtiyaç var gibi görünüyor. Bununla birlikte, Mendeleev'in makalesinin yayınlanmasından bu yana, öğelerin diğer düzenlemeleri ve dağılımları üzerinde birçok deney yapılmıştır. Mendeleev'in masasını 90 derece döndürmeden ve bu formu korumadan önce, insanlar bazı garip ve harika kıvrımlar denediler.

(A) Heinrich Baumhauer'in spiral periyodik element tablosu;

(B) Alois Bilecki tarafından 1915'te önerilen spiral periyodik tablo;

Görüntü kaynağı:

Heinrich Baumhauer (Heinrich Baumhauer) 'in spiral yapısı özellikle dikkat çekici bir örnektir. 1870 yılında yayınlanmıştır, merkezde hidrojen bulunur ve elementler nispi atom kütlesini artıracak şekilde spiral olarak düzenlenmiştir. Her bir kola düşen elementler, bugün periyodik tablodaki aynı grubun elementleri gibi aynı özelliklere sahiptir (yukarıdaki şekil a'ya bakın). ve ayrıca Henry Bassett (Henry Basset) 1892'de oldukça garip "halter" konseptini ortaya attı (yukarıdaki şekil c'ye bakın).

20. yüzyılın başlarında, bu tablo bugün aşina olduğumuz yatay düzende son haline getirildi. Heinrich Werner (Heinrich Werner) Tasarımın modern versiyonu benzer, İlk defa, bugün aşina olduğumuz bir konumda masanın en sağında nadir gazlar beliriyor. Werner ayrıca Mendeleev'in uygulamasından da ders aldı ve formda boşluklar bıraktı, ancak çok fazla tahmin etti. Bazı elementlerin hidrojenden daha hafif olduğuna ve hidrojen ile helyum arasında başka bir element olduğuna inanıyor (her iki tahmin de geçerli değil).

Heinrich Werner tarafından tasarlanan Periyodik Element Tablosu | Kaynak: American Chemical Society.

Bu masa çok modern görünmesine rağmen, yine de biraz yeniden düzenlenmeye ihtiyacı var. Özellikle etkili Charles Jannett (Charles Janet) versiyonu. Fizikçilerin yöntemlerini benimsedi ve yeni keşfedilen kuantum teorisini kullanarak bir Elektronik yapılandırmaya dayalı düzen . Ortaya çıkan sol düzen periyodik tablo hala birçok fizikçi tarafından tercih edilmektedir. İlginç bir şekilde, Jannett bilinmeyen unsurları 120 numaraya kadar sıraladı, o zamanlar sadece 92 bilinen unsur olmasına rağmen (şimdi sadece 118'i biliyoruz).

Charles Jannettin sol düzen periyodik tablosu. | Resim kaynağı: Wikipedia, CC BY-SA

Klasik tasarımın doğuşu

Modern periyodik tablo aslında Jannet versiyonunun doğrudan bir evrimidir. Alkali metaller (lityumun başını taşıyan ilk ana grup element) ve alkali toprak metaller (berilyumun başını çektiği ikinci ana grup element) en sağdan en sola taşınarak çok geniş bir periyodik tablo oluşturdu. Bu düzen ile ilgili sorun, sayfa veya postere tam oturmamasıdır, bu nedenle estetik nedenlerle, f-bölgesi öğeleri (yani, lantanit ve aktinit öğeleri) genellikle kesilir ve ana masanın altına yerleştirilir. Elementlerin periyodik tablosu bugün bildiğimiz stile bu şekilde evrildi.

Bununla birlikte, insanlar genellikle geleneksel tablolarda yansıtılmayan öğeler arasındaki korelasyonu vurgulamak için periyodik tablonun düzenini değiştirmeyi bırakmadı. Periyodik tablonun yüzlerce farklı versiyonu vardır (Mark Leach'in veritabanında görebilirsiniz), bunlardan spiral ve 3B versiyonları özellikle popülerdir, pek çok komik versiyondan bahsetmiyorum bile.

Mendeleev'in Fantezi Periyodik Tablosunun 3B versiyonu. | Resim kaynağı: / Wikipedia, CC BY-SA

Mendeleev'in tablosu ve Henry Beck'in Londra Yeraltı haritasını, iki ikonik grafiği birleştirdim Ne kadar etkili?

Bu makalenin yazarı tarafından tasarlanan metro elemanlarının periyodik tablosu. | Yazar Mark Lorch'un izniyle

Biradan Disney çizgi filmlerine kadar her şeye bir bilim duygusu vermek için tasarlanmış göz kamaştırıcı taklitler de var. Bütün bunlar, periyodik element tablosunun uzun zamandır bilimin bir sembolü haline geldiğini gösteriyor.