John Newlands i prawo oktaw

Kim był John Newlands?

John Alexander Reina Newlands (1837–1898) urodził się w Londynie i studiował w Królewskim Kolegium Chemicznym. Jego matka miała włoskie pochodzenie, a w 1860 roku pojechał do Włoch, by walczyć jako ochotnik w siłach Giuseppe Garibaldiego w kampanii zjednoczenia kraju. Po powrocie do Londynu pracował jako chemik analityk, a później jako chemik w przemyśle cukrowniczym.

Co ósmy pierwiastek

W serii krótkich prac w czasopiśmie „Chemical News”, zaczynając od 1864 roku, Newlands uszeregował znane pierwiastki według rosnącej masy atomowej i nadał każdemu numer pozycji. W sierpniu 1865 roku zauważył, że pierwiastki o podobnych właściwościach mają tendencję do pojawiania się w odstępie siedmiu miejsc. Lit miał numer 2, sód 9, a potas 16; ten sam odstęp łączył fluor i chlor oraz magnez i wapń. Ponieważ co ósmy pierwiastek powtarzał pierwszy, porównał ten wzór do oktawy w muzyce i nazwał go prawem oktaw.

Teraz wiemy, dlaczego liczenie wyszło na osiem. Gazów szlachetnych jeszcze nie odkryto, więc każdy ciąg lekkich pierwiastków miał siedmiu członków, a ósmy pierwiastek zaczynał następny ciąg.

Chłodne przyjęcie

1 marca 1866 roku Newlands przedstawił swoje idee Towarzystwu Chemicznemu w Londynie. Słuchacze nie dali się przekonać. Jeden z członków, fizyk George Carey Foster, zapytał, czy Newlands próbował kiedyś uszeregować pierwiastki alfabetycznie, sugerując, że prawie każdy układ da od czasu do czasu przypadkowe zbieżności. Towarzystwo odmówiło publikacji pracy, tłumacząc, że nie drukuje czysto teoretycznych prac.

Gdzie oktawy zawiodły

Krytycy mieli rzeczywiste powody do wątpliwości. Wzór dobrze sprawdzał się dla lekkich pierwiastków, aż do wapnia, ale dalej się rozpadał: żelazo znalazło się w tej samej linii co tlen i siarka, a kobalt i nikiel musiały dzielić jedno miejsce w rodzinie fluoru i chloru. W kilku miejscach Newlands upychał dwa pierwiastki na jednej pozycji, a jego układ nie zostawiał pustych miejsc na pierwiastki, które miały dopiero zostać odkryte. Gdy pojawiał się kolejny nowy pierwiastek, nie było dla niego miejsca.

Wreszcie uznanie

Gdy układ okresowy Mendelejewa z 1869 roku zdobył akceptację, Newlands twierdził, że to on pierwszy dostrzegł okresową prawidłowość, a w 1884 roku zebrał swoje prace w książkę, by poprzeć swoją sprawę. Towarzystwo Królewskie, które w 1882 roku przyznało Medal Davy'ego wspólnie Mendelejewowi i Lotharowi Meyerowi, przyznało ten sam medal Newlandsowi w 1887 roku za odkrycie prawa okresowości.

Newlands jest dziś pamiętany jako jeden z najważniejszych poprzedników układu okresowego. Jego pomysł nadania każdemu pierwiastkowi numerowanego miejsca w ciągu zyskał nowe znaczenie w 1913 roku, gdy Henry Moseley pokazał, że każdy pierwiastek ma własną liczbę atomową.