Kas yra periodinis dėsnis chemijoje?

Periodinis dėsnis yra vienas iš chemijos pagrindų. Įstatymas rodo, kad elementai, išdėstyti pagal atominį svorį, tam tikrais intervalais vienas nuo kito turi panašias charakteristikas. Nuopelnas už periodinio įstatymo įforminimą beveik visada tenka Rusijos chemikui Dmitrijui Mendelejevui. Tiesą sakant, šis atradimas buvo beveik šimtmetį trukusio įnirtingo įvairių mokslininkų darbo rezultatas, kurie visi buvo apsėsti nustatydami savybes ir net atrasti savo elementus. Šiuolaikinė periodinė lentelė, pagrindinė kiekvienos mokyklos mokslo kabineto dalis, iš tikrųjų yra ne kartą patobulinta ir pertvarkyta pirminės Mendelejevo diagramos versija.

XVIII ir XIX amžiuje kiekvieną savaitę pasirodė naujas elementas. Naudojant pažangius chemijos metodus, leidžiančius geriau ištirti smulkias medžiagas, elementų ieškojimas tapo nesibaigiančia medžiokle daugeliui didžiausių to meto mokslininkų. Atrandant ir aprašant tokį elementų gausą, daugelis greitai pradėjo sutvarkyti elementus į sąrašą, kuris turėtų tam tikrą racionalų prasmę.

Elementai pirmiausia apibūdinami keliomis apibrėžiančiomis savybėmis: protonų skaičiumi branduolyje, iš kurio gaunamas atominis skaičius, masės, apibrėžiančios atominį svorį, skaičiavimais ir elgsena. Buvo daug įvairių bandymų išdėstyti elementus taip, kad bet kuris iš šių veiksnių išsidėstytų protingai, tačiau kaip judanti dėlionė, kiekvieną kartą sutvarkius vieną gabalėlį, kiti netvarkingi. Periodinis dėsnis, teorija, kuri skirtingą informaciją surikiuotų į tvarkingą lentelę, atrodė nepasiekiamas.

Nors Mendelejevas pagrįstai nusipelnė nuopelnų už šiuolaikinę periodinę lentelę ir sujungimą su visomis gijomis, kurios sudaro periodinį dėsnį, jis jokiu būdu nebuvo pirmasis, kuris bandė. Anglų chemikas Johnas Newlandsas pastebėjo elementų polinkį elgtis panašiai, kai jie išdėstyti pagal atominį svorį; Pažymėtina, kad kas 8 intervalus pasirodė nepaprastas panašumas. Jo „oktavų teorija“ elementus lygino su pianino klavišais, kur kas aštuoni klavišai sudaro pasikartojantį rinkinį. Prancūzų mokslininkas Alexandre-Emile’as Béguyeris de Chancourtois taip pat atkreipė dėmesį į pasikartojančias savybes ir sukūrė lentelę, kurioje elementai buvo išdėstyti spiralės pavidalu. Abiejų vyrų darbas buvo iš esmės ignoruojamas mokslo bendruomenės, o Newlandsas dažnai buvo išjuoktas dėl savo palyginimo.

Mendelejevo lentelė iš pirmo žvilgsnio iliustravo periodinį dėsnį, išdėstydama elementus horizontaliai pagal atominį svorį ir vertikaliai pagal panašias savybes. Taigi šarminiai metalai ličio, natrio, kalio, rubidžio, cezumo ir francio sudaro tvarkingą eilutę kairėje lentelės pusėje, išlikdami tvarkingi pagal atominį svorį. Kadangi ne visi elementai buvo atrasti formuojant lenteles, Mendelejevas tiesiog paliko lentelėje tarpus tiems elementams, kurie pagal jo teoriją turėtų tilpti.

Periodinis įstatymas suteikė įžvalgos apie chemijos organizavimo sistemą, kuri anksčiau buvo tik įtariama. Paversdamas elementų organizavimą tvarkinga lentele, naudodamas periodinį dėsnį, Mendelejevas iš pirmo žvilgsnio leido suprasti, kurie elementai turi tam tikrų savybių. Nors lentelę vėliau pertvarkė ir pertvarkė britų fizikas Johnas Moseley, Mendelejevo išvados ir teorija beveik neginčijami praėjus daugiau nei šimtmečiui po jo mirties.