https://bodybydarwin.com
Slider Image

Abans hi havia una taula periòdica, hi havia un caos

2020

elements - taula periòdica - patró sense costures "

En el següent fragment del "somni de Mendeleyev: L'autor de la cerca dels elements", Paul Strathern, descriu l'estat de la química durant els anys anteriors a la invenció de Dmitri Mendeleyev de la moderna taula periòdica.

Als segles XVIII i XIX, s’està descobrint diversos elements gairebé cada dècada. Aquesta profusió de nous elements amb un ventall cada vegada més gran de propietats va començar a provocar preguntes. Precisament quants elements hi havia? Ja s’havien descobert la majoria? O potser hi podria haver innumerables elements? Aviat va provocar especulacions més profundes. D’alguna manera, entre tots aquests elements, hi ha d’haver algun tipus d’ordre fonamental. Dalton havia descobert que els àtoms de cada element tenien pesos diferents, però segur que hi havia d’haver més que això? Berzelius havia notat que els elements semblaven tenir diferents afinitats elèctriques. Així mateix, sembla que hi havia grups d’elements diferents amb propietats similars: metalls que resistien a la corrosió (com l’or, la plata i el platí), metalls alcalins combustibles (com potassi i sodi), gasos incolors i inodors (com l’hidrogen i oxigen) i així successivament. Va ser possible que hi hagués algun tipus de patró fonamental darrere de tot això?

La química havia assolit el seu estatus científic i el seu èxit continuat en gran mesura a través de l'experiment, i aquest pensament teòric es veia en el millor dels casos com una simple especulació. Per què hi hauria d’haver algun tipus d’ordre entre els elements? Al cap i a la fi, no hi havia proves reals per a tal cosa? Però la ràbia per l’ordre és un tret humà bàsic, entre els científics. I aquestes especulacions van començar a trobar suport, només per raons de proves.

El primer d'ells va venir de Johan Dobereiner, el professor de química de la Universitat de Jena. Dobereiner era fill d'un cotxer i va ser en gran mesura autodidacta. Va aconseguir obtenir un lloc com a farmacèutic i va assistir ansiosament a les conferències públiques locals locals sobre ciència. El 1829 es va adonar que l’element brom descobert recentment tenia propietats que semblava trobar-se a mig camí entre l’elecció del clor i el iode. No només això, el seu pes atòmic es troba exactament a la meitat del camí entre la tria d’aquests dos elements.

Dobereiner va començar a estudiar la llista dels elements coneguts, gravats amb les seves propietats i pesos atòmics, i finalment van descobrir altres dos grups d’elements amb el mateix patró.

L’estronci es troba a mig camí (en pes atòmic, color, propietats i reactivitat) entre el calci i el bari; i el seleni es podria situar de manera similar entre sofre i tel·lúric. Dobereiner va nomenar aquestes tríades per grups i va iniciar una cerca extensa dels elements per a exemples més, però no en va trobar més. La "llei de les tríades" de Dobereiner semblava aplicar-se només a nou dels cinquanta-quatre elements coneguts, i va ser destituïda pels seus contemporanis per mera coincidència.

I així va ser, de moment. La química havia patit prou amb teories equivocades (quatre elements, flogiston, etc.). El camí a seguir és ara a través de la prova.

Passarien més de trenta anys després de la llei de tríades de Dobereiner abans que es fes un altre intent important de descobrir un patró en els elements. Malauradament, aquesta contribució provingué d’un científic la brillantor del qual només es corresponia amb la seva naturalesa.

Alexandre-Emile Beguyer de Chancourtois va néixer a París el 1820. El seu primer amor va ser la geologia. De Chancourtois no va convertir els seus talents considerables a la química fins que va estar als quaranta anys. El 1862 va produir un document que descriu el seu enginyós "cargol tel·lúric que demostrava que realment semblava que hi havia algun tipus de patró entre els elements. El" cargol tel·lúric "de De Chancourtois consistia en un cilindre sobre el qual estava dibuixada una línia espiral descendent. al llarg d'aquesta línia de Chancourtois, va representar cadascun dels elements d'acord amb el seu pes atòmic, va resultar intrigat en trobar que les propietats d'aquests elements tendien a repetir-se quan els elements es van llegir en columnes verticals cap avall del cilindre. Les setze unitats de pes atòmic, les propietats dels elements coincidents tenien presentacions de semblants sorprenents amb les verticals al damunt del cilindre.El document de De Chancourtois va ser degudament publicat, però malauradament va optar per tornar a termes geològics quan es referia a certs elements i en una etapa fins i tot va introduir la seva pròpia versió de la numerologia (l'alquímia de les matemàtiques, en la qual determinats números tenen la seva pròpia esotèrica ignifància). Per empitjorar les qüestions, els editors van ometre incloure la il·lustració del cilindre de Chancourtois, cosa que va fer que l’article fos gairebé incomprensible per a tots, però el lector més persistent i informat.

Aquest tema va atraure, evidentment, un cert tipus de pensador científic que es va fer ridícul. El 1864, el jove químic anglès John Newlands va conèixer el seu propi patró dels elements, sense tenir en compte les investigacions crítiques de Chancourtois. John Newlands va néixer a Londres el 1837, fill d'un ministre presbiterià.

Newlands va descobrir que si enumerava els elements en ordre ascendent dels seus pesos atòmics, en línies verticals de set, les propietats dels elements al llarg de les línies horitzontals corresponents eren notablement similars. Segons va dir: "En altres paraules, el vuitè element que parteix d'un determinat és una mena de repetició del primer, com la vuitena nota d'una octava de música". Ho va anomenar aquesta la seva "llei d'octaves". A la llista tabulada, el sodi de metall alcalí (el sisè element més pesat) es trobava horitzontalment al costat del potassi molt similar (el 13è més pesat). Així mateix, el magnesi (el desè lloc) estava al costat del calci similar (17è). Quan Newlands va ampliar la seva taula per incloure tots els elements coneguts va comprovar que els halògens, el clor (15è), el brom (29è) i el iode (42è), que mostraven propietats similars graduades, caien tots en la mateixa columna horitzontal. Mentre que el trio de magnesi (10è), silici (12è) i sofre (14è), que també tenien propietats similars graduades, van caure en la mateixa línia vertical. Dit d’una altra manera, la seva llei d’octaes també semblava incorporar les semblances disperses que s’observaven en la llei de tríades de Dobereiner.

Malauradament, la llei tabulada de les octaves de Newlands també va tenir les seves falles. Les propietats d'alguns elements, especialment les de major pes atòmic, no eren senzilles. Tot i així, la llei d'octaves de Newlands era un avenç definitiu de qualsevol idea anterior. De fet, molts consideren ara la primera evidència sòlida que hi havia certs patrons complets sobre els elements. El 1865 Newlands va informar de les seves troballes a la Chemical Society de Londres, però les seves idees van demostrar abans del seu temps. La gent que es va reunir simplement va ridiculitzar la seva llei d'octaves. Enmig del meritori general, fins i tot es va preguntar sarcàsticament si havia intentat ordenar els elements per ordre alfabètic. Passaria un quart de segle abans que finalment es reconegués l’èxit de Newlands, quan la Royal Society li concedí la medalla Davy el 1887.

Dobereiner havia trobat semblances entre grups d'elements aïllats. De Chancourtois havia detectat un patró de propietats recurrents. Newlands havia estès aquest patró i fins i tot incorporava els grups de Dobereiner. Però tot i així la seva llei d’octaves no funcionava en general. Això va ser degut, en part, a les males calculacions contemporànies de diversos pesos atòmics i, en part, a causa de que Newlands no permetia cap tipus d'element fins ara no descobert. Però també va ser perquè la rigidesa del sistema d'octaus de Newlands no s'ajustava.

Cada vegada era més evident que hi havia algun tipus de patró per als elements, però la resposta era evidentment més complexa. La química semblava estar tan a prop de veure el model dels mateixos elements en els quals es basava. Euclides havia assentat les bases de la geometria, la gravetat de Newton havia explicat el món en termes de física i Darwin havia explicat l'evolució de totes les espècies; la química podria descobrir el secret que representava la diversitat de la matèria? Aquí, possiblement, es va trobar el fil conductor que va poder unir tots els coneixements científics.

De MENDELEYEV's DREAM de Paul Strathern. Reimpressió amb permís de Pegasus Books.

La guia d’un nutricionista per menjar menjar brossa

La guia d’un nutricionista per menjar menjar brossa

Sis aplicacions i seguidors per trobar els teus gadgets perduts

Sis aplicacions i seguidors per trobar els teus gadgets perduts

L’autocura no ha de costar-te cap mal

L’autocura no ha de costar-te cap mal