John Newlands en de wet van octaven

Wie was John Newlands?

John Alexander Reina Newlands (1837–1898) werd geboren in Londen en studeerde aan het Royal College of Chemistry. Zijn moeder was van Italiaanse afkomst, en in 1860 ging hij naar Italië om als vrijwilliger mee te vechten met de troepen van Giuseppe Garibaldi in de campagne om het land te verenigen. Terug in Londen werkte hij als analytisch scheikundige en later als scheikundige in de suikerraffinage-industrie.

Elk achtste element

In een reeks korte artikelen in het tijdschrift Chemical News, vanaf 1864, ordende Newlands de bekende elementen naar toenemend atoomgewicht en gaf elk een volgnummer. In augustus 1865 wees hij erop dat elementen met vergelijkbare eigenschappen de neiging hadden zeven plaatsen uit elkaar te staan. Lithium was nummer 2, natrium 9 en kalium 16. Dezelfde afstand verbond fluor en chloor, en magnesium en calcium. Omdat elk achtste element het eerste weerspiegelde, vergeleek hij het patroon met een octaaf in de muziek en noemde het de wet van octaven.

Nu weten we waarom de telling op acht uitkwam. De edelgassen waren nog niet ontdekt, dus elke reeks lichte elementen had zeven leden, en het achtste element begon de volgende reeks.

Een koele ontvangst

Op 1 maart 1866 presenteerde Newlands zijn ideeën aan de Chemical Society in Londen. Het publiek was niet overtuigd. Een lid, de natuurkundige George Carey Foster, vroeg of Newlands ooit had geprobeerd de elementen in alfabetische volgorde te zetten, wat suggereerde dat bijna elke rangschikking af en toe toevalligheden oplevert. Het genootschap weigerde het artikel te publiceren met de uitleg dat het geen puur theoretisch werk drukte.

Waar de octaven misgingen

De critici hadden echte redenen voor twijfel. Het patroon hield goed stand voor de lichte elementen, tot en met calcium, maar daarna viel het uit elkaar: ijzer belandde op dezelfde regel als zuurstof en zwavel, en kobalt en nikkel moesten één plaats delen in de familie van fluor en chloor. Op verschillende plekken perste Newlands twee elementen in één positie, en zijn tabel liet geen lege plekken over voor nog te ontdekken elementen. Toen het volgende nieuwe element opdook, was er geen plek voor.

Eindelijk erkenning

Nadat het periodiek systeem van Mendelejev uit 1869 aanvaard was, voerde Newlands aan dat hij het periodieke patroon als eerste had opgemerkt, en in 1884 bundelde hij zijn artikelen in een boek om zijn zaak te bepleiten. De Royal Society, die haar Davy-medaille in 1882 gezamenlijk had toegekend aan Mendelejev en Lothar Meyer, kende dezelfde medaille in 1887 aan Newlands toe voor zijn ontdekking van de periodieke wet.

Newlands wordt nu herinnerd als een van de belangrijkste voorlopers van het periodiek systeem. Zijn idee om elk element een genummerde plaats in een reeks te geven kreeg in 1913 een nieuwe betekenis, toen Henry Moseley liet zien dat elk element zijn eigen atoomnummer heeft.