John Newlands und das Oktavengesetz

Wer war John Newlands?

John Alexander Reina Newlands (1837–1898) wurde in London geboren und studierte am Royal College of Chemistry. Seine Mutter hatte italienische Wurzeln, und 1860 ging er nach Italien, um als Freiwilliger bei Giuseppe Garibaldis Truppen im Feldzug zur Einigung des Landes zu kämpfen. Zurück in London arbeitete er als analytischer Chemiker und später als Chemiker in der Zuckerraffinerie-Industrie.

Jedes achte Element

In einer Reihe kurzer Aufsätze in der Zeitschrift „Chemical News“ ab 1864 ordnete Newlands die bekannten Elemente nach steigendem Atomgewicht und gab jedem eine Positionsnummer. Im August 1865 wies er darauf hin, dass Elemente mit ähnlichen Eigenschaften tendenziell sieben Plätze auseinander lagen. Lithium war Nummer 2, Natrium 9 und Kalium 16; derselbe Abstand verband Fluor und Chlor sowie Magnesium und Calcium. Weil jedes achte Element das erste widerspiegelte, verglich er das Muster mit einer Oktave in der Musik und nannte es das Oktavengesetz.

Heute wissen wir, warum die Zählung auf acht kam. Die Edelgase waren noch nicht entdeckt, daher hatte jede Reihe leichter Elemente sieben Mitglieder, und das achte Element begann die nächste Reihe.

Ein kühler Empfang

Am 1. März 1866 stellte Newlands seine Ideen der Chemical Society in London vor. Das Publikum war nicht überzeugt. Ein Mitglied, der Physiker George Carey Foster, fragte, ob Newlands je versucht habe, die Elemente in alphabetischer Reihenfolge aufzulisten, und deutete damit an, dass fast jede Anordnung gelegentliche Zufälle hervorbringe. Die Gesellschaft lehnte es ab, die Arbeit zu veröffentlichen, mit der Begründung, sie drucke keine rein theoretischen Arbeiten.

Wo die Oktaven falsch lagen

Die Kritiker hatten echte Gründe für ihre Zweifel. Das Muster passte gut für die leichten Elemente bis zu Calcium, doch danach brach es auseinander: Eisen landete in derselben Zeile wie Sauerstoff und Schwefel, und Cobalt und Nickel mussten sich einen einzigen Platz in der Familie von Fluor und Chlor teilen. An mehreren Stellen quetschte Newlands zwei Elemente auf eine Position, und seine Tabelle ließ keine freien Felder für noch zu entdeckende Elemente. Als das nächste neue Element auftauchte, gab es keinen Platz für es.

Endlich Anerkennung

Nachdem sich Mendelejews Periodensystem von 1869 durchgesetzt hatte, argumentierte Newlands, er habe das periodische Muster zuerst erkannt, und 1884 fasste er seine Aufsätze in einem Buch zusammen, um seinen Standpunkt zu belegen. Die Royal Society, die ihre Davy-Medaille 1882 gemeinsam an Mendelejew und Lothar Meyer verliehen hatte, zeichnete 1887 Newlands mit derselben Medaille für seine Entdeckung des Periodengesetzes aus.

Heute gilt Newlands als einer der wichtigsten Vorläufer des Periodensystems. Seine Idee, jedem Element einen nummerierten Platz in einer Reihe zu geben, bekam 1913 neue Bedeutung, als Henry Moseley zeigte, dass jedes Element seine eigene Ordnungszahl hat.