Vad är den periodiska lagen inom kemi?

Den periodiska lagen är en av grunden för kemi. Lagen föreslår att element, när de arrangeras av atomvikten, tenderar att ha liknande egenskaper vid vissa intervall från varandra. Kredit för formaliseringen av den periodiska lagen går nästan alltid till Dmitri Mendelejev, en rysk kemist. I själva verket var upptäckten resultatet av nästan ett sekel av hektiskt arbete av en mängd forskare, alla besatta av att bestämma egenskaperna och till och med upptäcka sina egna element. Det moderna periodiska bordet, en häftklammer i varje skolvetenskapsrum, är faktiskt en upprepade gånger förfinad och omorganiserad version av Mendelejevs ursprungliga diagram.

Under 1700- och 1800-talet verkade ett nytt element dyka upp varje vecka. Med avancerade metoder för kemi som möjliggör bättre undersökning av små ämnen, blev strävan efter elementen en oändlig jakt för många av dagens största forskare. Med ett sådant överflöd av element som upptäcktes och beskrivs, blev det snart uppmärksamheten för många att organisera elementen till en lista som gav någon form av rationell mening.

Element beskrivs främst av några få definierande funktioner: antalet protoner i kärnan, från vilket atomantalet härleds, beräkningar av massan som definierar atomvikten och beteende. Många olika försök gjordes för att ordna elementen så att någon av dessa faktorer stod upp på ett förnuftigt sätt, men som ett rörligt pussel, varje gång en bit sattes i ordning, blev de andra oroliga. Den periodiska lagen, en teori som skulle ställa in olika information i ett snyggt bord, verkade utom räckhåll.

Även om Mendeleyev med rätta förtjänar kredit för det moderna periodiska systemet och för att dra ihop alla trådar som bildar den periodiska lagen, var han inte den första som försökte på något sätt. John Newlands, en engelsk kemist, noterade elementens tendens att ha liknande beteende när de är uppställda med atomvikt; noterbart att varje åtta intervall uppstod en obehaglig likhet. Hans "teori om oktaver" liknade element till tangenter på ett piano, där var åtta tangenter bildar en upprepande uppsättning. En fransk forskare, Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois, noterade också de upprepande egenskaperna och utformade ett bord som ordnade element i en spiralform. Båda människors arbete ignorerades till stor del av det vetenskapliga samfundet, och Newlands blev ofta förlöjliga för hans jämförelse.

Mendelejevs tabell illustrerade den periodiska lagen på ett ögonblick genom att föra upp elementen horisontellt med atomvikt och vertikalt med liknande egenskaper. Således gör alkalimetallerna litium, natrium, kalium, rubidium, caeseum och francium en ordnad rad ner till vänster om bordet, allt medan de förblir i ordning med atomvikt. Eftersom inte alla element upptäcktes vid tidpunkten för tabellbildningen, lämnade Mendeleyev helt enkelt utrymmen i tabellen för de element som borde passa in, enligt hans teori.

Den periodiska lagen gav insikt i ett organisationssystem inom kemi som tidigare bara hade blivit misstänkt. Genom att förvandla organisationen av element till ett snyggt bord med hjälp av den periodiska lagen gjorde Mendeleyev det uppenbart med en överblick vilka element som delade vissa egenskaper. Även om bordet senare ombyggdes och omorganiserades av den brittiska fysikern John Moseley, förblir inferenserna och teorin om Mendeleyev till stor del ostridig mer än ett sekel efter hans död.