Co je to periodický zákon v chemii?
Periodický zákon je jedním ze základů chemie. Zákon naznačuje, že prvky uspořádané podle atomové hmotnosti mají tendenci mít podobné vlastnosti v určitých intervalech jeden od druhého. Úvěr za formalizaci periodického zákona má téměř vždy ruský chemik Dmitrij Mendelejev. Ve skutečnosti byl objev výsledkem téměř století zběsilé práce různých vědců, všichni posedlí určováním vlastností a dokonce objevováním jejich vlastních prvků. Moderní periodická tabulka, základní v každé školní vědecké místnosti, je ve skutečnosti opakovaně rafinovanou a reorganizovanou verzí Mendeleyevova původního grafu.
Během 18. a 19. století se každý týden objevoval nový prvek. Díky pokročilým metodám chemie, které umožňují lepší zkoumání nepatrných látek, se honba za elementy stala nekonečným honem pro mnoho z největších vědců dne. S takovým množstvím prvků, které byly objeveny a popsány, se brzy stalo velkým zaujetím mnoha organizování prvků do seznamu, který dával nějaký racionální smysl.
Prvky jsou primárně popsány několika definujícími rysy: počet protonů v jádru, z nichž je atomové číslo odvozeno, výpočty hmoty, které definují atomovou hmotnost, a chování. Bylo provedeno mnoho různých pokusů uspořádat prvky tak, aby kterýkoli z těchto faktorů byl uspořádán rozumným způsobem, ale jako pohyblivá skládačka, pokaždé, když byl jeden kus uveden do pořádku, ostatní se zneuctily. Periodický zákon, teorie, která by uspořádala nesourodé informace do uklizené tabulky, se zdál být mimo dosah.
Přestože si Mendeleyev právem zaslouží uznání za moderní periodickou tabulku a spojení všech vláken, která tvoří periodický zákon, nebyl vůbec prvním, kdo by se o to pokusil. John Newlands, anglický chemik, zaznamenal tendenci elementů mít podobné chování, když jsou seřazeni podle atomové hmotnosti; zejména, že každých 8 intervalů se objevila podivná podobnost. Jeho „teorie oktáv“ přirovnávala prvky ke klíčům na klavíru, kde každých osm kláves tvoří opakující se sadu. Francouzský vědec, Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois, také poznamenal opakující se vlastnosti a vymyslel tabulku, která uspořádala prvky do tvaru šroubovice. Práce obou mužů byla vědeckou komunitou do značné míry ignorována a Newlands byla často zesměšňována pro jeho srovnání.
Mendeleyevova tabulka ilustruje periodický zákon na první pohled tak, že prvky je uspořádáno horizontálně atomovou hmotností a vertikálně podobnými vlastnostmi. Alkalické kovy lithia, sodíku, draslíku, rubidia, caeseum a francia tak vytvářejí řádnou řadu po levé straně stolu, přičemž všechny zůstávají v pořádku podle atomové hmotnosti. Protože ne všechny prvky byly objeveny v době vytváření tabulek, Mendeleyev jednoduše nechal v tabulce mezery pro ty prvky, které by se měly podle jeho teorie hodit.
Periodický zákon poskytoval vhled do systému organizace v chemii, který byl dříve pouze podezřelý. Proměnou organizace prvků v úhlednou tabulku pomocí periodického zákona Mendeleyev na první pohled objasnil, které prvky sdílejí určité vlastnosti. Ačkoli stůl byl později přestavěn a reorganizován britským fyzikem Johnem Moseleyem, závěry a teorie Mendelejeva zůstávají do značné míry nezpochybněny více než století po jeho smrti.