Dmitri Mendeleyev ve 1869 periyodik tablosu

Dmitri Mendeleyev kimdi?

Dmitri İvanoviç Mendeleyev, 1834'te Sibirya'nın Tobolsk kentinde, kalabalık bir ailenin en küçük çocuğu olarak dünyaya geldi. St. Petersburg'da okudu, Almanya'nın Heidelberg kentinde araştırma yaptı ve 1860'ta kimyacıların atom ağırlıklarının nasıl güvenilir biçimde ölçüleceğini tartıştığı Karlsruhe Kongresi'ne katıldı. 1860'ların sonunda St. Petersburg Üniversitesi'nde kimya profesörüydü.

Bir ders kitabı sorunu

1860'ların sonunda Mendeleyev, Kimyanın İlkeleri adlı yeni bir ders kitabı yazıyordu. Elementleri sunmak için mantıklı bir sıraya ihtiyacı vardı; o zaman bilinen elementlerin sayısı 60'ı biraz aşıyordu. Atom ağırlıklarını ve oksitlerinin formülleri ile birleştikleri hidrojen ya da klor atomlarının sayısı gibi kimyasal özelliklerini topladı ve hepsini birbirine bağlayacak bir örüntü aradı.

Tabloyu nasıl kurdu

1869'un başında Mendeleyev elementleri artan atom ağırlığı sırasına dizdi ve benzer özelliklerin düzenli aralıklarla geri geldiğini gördü. Elementleri bir ızgaraya yerleştirdi; böylece alkali metaller ve halojenler gibi aileler aynı hizaya düştü. Makalesi Mart 1869'da Rus Kimya Derneği'ne sunuldu ve onun adına meslektaşı Nikolay Menşutkin tarafından okundu; kısa süre sonra bir özeti Almanca yayımlandı ve fikir Avrupa'ya yayıldı.

Mendeleyev, periyodik yasa dediği şeyi ortaya koydu: elementlerin özellikleri atom ağırlıklarına periyodik olarak bağlıdır. 1871'e gelindiğinde, ailelerin sekiz dikey grup boyunca sıralandığı, bugün kullanılana çok daha yakın bir düzene sahip geliştirilmiş bir tablo yayımlamıştı.

Ağırlık sırasından önce kimya

Mendeleyev kimyasal davranışa sayılardan daha çok güvendi. Katı ağırlık sırası bir elementi yanlış aileye koyacaksa onu yerinden oynattı; örneğin iyotun diğer halojenlere katılabilmesi için telluru, biraz daha hafif olan iyotun önüne yerleştirdi. Ayrıca kabul edilmiş birkaç atom ağırlığının basitçe yanlış olduğunda ısrar etti. Uranyumun değerini yaklaşık 120'den 240'a katladı, indiyumunkini yaklaşık 76'dan 113'e çıkardı, berilyumunkini ise yaklaşık 14'ten 9'a indirdi. Sonraki ölçümler üçünde de haklı olduğunu gösterdi; ancak tellür gerçekten de iyottan ağırdır ve bu bilmece 1913'e kadar çözülmedi.

Boşluklar ve eka-elementler

Tablonun en cesur özelliği boş yerleriydi. Mendeleyev bilinen hiçbir elementin uymadığı yerlerde boşluk bıraktı ve 1871'de eksik elementlerden üçünü ayrıntılı biçimde tanımladı. Onlara, tablosundaki her boşluğun üstündeki elemente “bir” anlamına gelen Sanskritçe eka- önekini ekleyerek ad verdi: eka-alüminyum alüminyumun bir altında, eka-bor borun altında ve eka-silisyum silisyumun altında yer alıyordu. Her biri için atom ağırlığını, yoğunluğu ve bileşiklerinin formüllerini ve özelliklerini tahmin etti.

Doğrulanan öngörüler

1875'te Fransız kimyacı Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran galyumu keşfetti. Atom ağırlığı, yaklaşık 69,7, Mendeleyev'in eka-alüminyum için verdiği 68'e yakındı. Lecoq galyumun yoğunluğunu önce santimetreküp başına 4,7 gram olarak ölçtü; ancak Mendeleyev bunun öngördüğü 5,9'a yakın olması gerektiğini yazdı; daha saf bir örnekle Lecoq 5,9 buldu.

1879'da İsveçli kimyacı Lars Fredrik Nilson skandiyumu keşfetti ve meslektaşı Per Teodor Cleve onun, Mendeleyev'in atom ağırlığının 44 olmasını beklediği eka-bora uyduğuna dikkat çekti (skandiyumunki yaklaşık 45'tir). 1886'da Clemens Winkler, eka-silisyuma yakından uyan germanyumu buldu: Mendeleyev 72 atom ağırlığı ve 5,5 yoğunluk öngörmüştü; germanyumunkiler 72,6 ve 5,3'tür.

Tüm tahminleri gerçekleşmedi ve bütün bir aileyi, soy gazları, öngörmedi. Ancak bu üç başarı, kimyacıların çoğunu periyodik yasanın gerçek olduğuna ikna etti.

Lothar Meyer'in paralel tablosu

Mendeleyev bu yolda yürüyen tek kimyacı değildi. Alman kimyacı Lothar Meyer 1868'de benzer bir tablo taslağı hazırladı; bu tablo ölümünden sonra yayımlanabildi. 1870'te ise bir periyodik tablonun yanı sıra atom hacminin atom ağırlığına karşı çizildiği, düzenli dalgalar halinde inip çıkan bir grafik yayımladı. Ancak Meyer daha temkinliydi ve eksik elementlerle ilgili ayrıntılı öngörüler yayımlamadı. Mendeleyev'in kendinden emin tahminleri, tabloyla en yakından bağlantılı adın onunki olmasının büyük bir nedenidir.

Tanınma ve mendelevyum

1882'de Londra'daki Kraliyet Cemiyeti Davy Madalyası'nı Mendeleyev ve Meyer'e verdi; 1905'te Mendeleyev cemiyetin en eski ödülü olan Copley Madalyası'nı aldı. Kimya Nobel Ödülü'ne aday gösterildi, ancak onu hiç alamadı ve 1907'de St. Petersburg'da öldü.

1955'te Kaliforniya Üniversitesi Berkeley'de Albert Ghiorso ve Glenn Seaborg'un da aralarında bulunduğu bir ekip, einsteiniumu alfa parçacıklarıyla bombardıman ederek 101 numaralı elementi üretti ve onun onuruna mendelevyum adını verdi. Bu, dikkat çekici bir saygı gösterisiydi: Soğuk Savaş'ın ortasında Amerika Birleşik Devletleri'nde keşfedilen bir elemente Rus bir bilim insanının adı verilmişti.