Periodični sistem je osnovno sredstvo u nauci o hemiji. Organizujte sve hemijske elemente poznate čoveku prema njihovom atomskom broju i drugim osnovnim hemijskim svojstvima. Međutim, malo njih zna detalje o poreklu periodnog sistema i kako je evoluirao tokom vremena. U ovom članku ćemo istražiti fascinantno putovanje njegovog stvaranja i važan doprinos koji je dao modernoj hemiji.
Poreklo periodnog sistema
Prvu verziju periodnog sistema objavio je u Njemačkoj 1869. godine ruski hemičar Dmitrij Mendeljejev. Njegova početna verzija organizirala je elemente poznate u to vrijeme na osnovu njihove atomske težine i hemijskih svojstava. On je uspostavio periodičnost koja je omogućila da se predvidi postojanje i svojstva elemenata koji još nisu otkriveni, kao što su galijum (Ga) i germanijum (Ge), koji su kasnije pronađeni i prilagođeni Mendeljejevljevim predviđanjima.
Naučnici tog vremena već su pokušali da klasifikuju elemente, ali Mendeljejevljevi prijedlozi su rezultirali čvršćom osnovom. Praznine koje je ostavio u svojoj tabeli nisu samo ukazivale na mogućnost novih elemenata, već su sugerisale i njihova hemijska svojstva na osnovu posmatranja obrazaca u porodicama srodnih elemenata.
Istorija periodnog sistema
Put ka stvaranju modernog periodnog sistema bio je pun prekretnica. Ključni pionir bio je njemački hemičar Johann Wolfgang Döbereiner, koji je 1817. grupisao neke elemente u trijade na osnovu njihovih sličnih svojstava. Ovo je bio jedan od prvih pokušaja da se elementi sistematski klasifikuju, iako njegov predlog nije bio sveobuhvatan niti je obuhvatao sve elemente.
Oko 1863. britanski hemičar John Newlands predložio je zakon oktava, koji je sugerirao da se svojstva elemenata ponavljaju svakih osam kada su raspoređeni prema njihovoj atomskoj masi. Iako je zakon bio uspješan za neke elemente, nije uspio sa težim elementima i tada je odbijen.
Drugi kemičar suvremenik Mendeljejeva, Lothar Meyer, razvio je sličnu tablicu, zasnovanu na atomskoj zapremini. Iako je Meyer dao važan doprinos, Mendeljejev je bio taj koji je istorijski bio najpriznatiji po tačnosti svojih predviđanja.
Definitivni uspjeh periodnog sistema došao je 1913. godine sa britanskim hemičarem Henryjem Moseleyem, koji je utvrdio da je atomski broj, a ne atomska masa, odlučujući faktor za svojstva elemenata. Moseley je došao do ovog otkrića koristeći rendgenske studije, koje su omogućile ispravljanje nekih nedosljednosti koje su postojale u Mendeljejevljevoj tabeli.
Grupe periodnog sistema
Elementi periodnog sistema su grupisani u 18 vertikalnih kolona, poznatih kao grupe ili porodice. Ovi grupirani elementi koji imaju vrlo slične elektronske konfiguracije i hemijska svojstva. Neki značajni primjeri su:
- Grupa 1: Alkalni metali, kao što su litijum (Li), natrijum (Na) i kalijum (K). Oni su nevjerovatno reaktivni elementi, posebno s vodom, i formiraju spojeve s halogenima, na primjer, uobičajene soli kao što je natrijum hlorid.
- Grupa 17: Halogeni, kao što su fluor (F), hlor (Cl) i brom (Br). Ovi elementi su reaktivni i lako formiraju spojeve kao što su kiseline i soli metala.
- Grupa 18: Plemeniti gasovi, koji uključuju helijum (He), neon (Ne) i argon (Ar). Oni su hemijski inertni zbog svoje potpune elektronske konfiguracije, koja im daje stabilnost i sprečava ih da lako formiraju jedinjenja.
Svaka od ovih grupa predstavlja karakteristike koje dijele elementi koje sadrže, što je omogućilo naučnicima da precizno predvide hemijsko ponašanje i reakcije tokom vremena.
Trenutno periodni sistem sadrži 118 elemenata, od kojih se 94 nalaze u prirodi, dok su ostali stvoreni sintetički u laboratorijama. Istraživanja nastavljaju sintetizirati nove elemente, a laboratorije u Japanu, Rusiji, Sjedinjenim Državama i Njemačkoj se takmiče u otkrivanju elemenata s atomskim brojevima većim od 118.
Moderna verzija periodnog sistema rezultat je evolucije koja se odvijala više od jednog stoljeća, usavršena naučnim napretkom. U 20. i 21. veku dodavani su elementi kao što su oganeson (Og), moscovium (Mc) i nihonijum (Nh) zbog napora u stvaranju sintetičkih elemenata.
Periodični sistem je i dalje jedan od najvažnijih alata u hemijskim naukama, jer ne samo da klasifikuje elemente, već nam takođe omogućava da predvidimo njihova svojstva i hemijske reakcije. Raspored elemenata prema njihovoj elektronskoj konfiguraciji otvorio je i nove grane u fizici i drugim prirodnim naukama.
Ovaj alat, koji je započeo zapažanjima jednog naučnika, prerastao je u mapu osnovnih blokova materije. Njegova evolucija će se nastaviti, ali ostaje kamen temeljac za naučno razumijevanje svemira i složene interakcije elemenata koji ga čine.