mer om Mendeleevs periodiska tabell

likheterna mellan makroskopiska egenskaper inom var och en av de kemiska familjerna leder till att man också förväntar sig mikroskopiska likheter. Atomer av natrium borde på något sätt likna atomer av litium, kalium och de andra alkalimetallerna. Detta kan redogöra för de relaterade kemiska reaktiviteterna och analoga föreningar av dessa element.

enligt Daltons atomteori kan olika typer av atomer särskiljas av deras relativa massor (atomvikter). Därför verkar det rimligt att förvänta sig en viss korrelation mellan denna mikroskopiska egenskap och makroskopiskt kemiskt beteende. Du kan se att ett sådant förhållande existerar genom att lista symboler för de första dussin elementen i ordning med ökande relativ massa. När vi får atomvikter har vi

element som tillhör familjer som vi redan har diskuterat indikeras genom att skugga runt deras symboler. De andra, tredje och fjärde elementen på listan (He, Li och Be) är en ädelgas, en alkalimetall respektive en jordalkalimetall. Exakt samma sekvens upprepas åtta element senare (Ne, Na och Mg), men den här gången föregår en halogen (F) ädelgasen. Om en lista gjordes av alla element skulle vi hitta sekvensen halogen, ädelgas, alkalimetall och jordalkalimetall flera gånger till.

Dmitri Ivanovich Mendeleev föreslog den periodiska lagen bakom hans periodiska tabell som sammanställde. Denna lag säger att när elementen listas i ordning för att öka atomvikterna varierar deras egenskaper periodiskt. Det vill säga liknande element har inte liknande atomvikter. Snarare, när vi går ner en lista över element i ordning med atomvikter, observeras motsvarande egenskaper med jämna mellanrum. För att betona denna periodiska upprepning av liknande egenskaper arrangerade Mendeleev symbolerna och atomvikterna för elementen i tabellen nedan. Varje vertikal kolumn i denna periodiska tabell innehåller en grupp eller familj av relaterade element. Alkalimetallerna är i grupp i (Gruppe I), alkaliska jordar i Grupp II, kalkogener i grupp VI och halogener i grupp VII. Mendeleev var inte helt säker på var man skulle sätta myntmetallerna, och så visas de två gånger. Varje gång är dock koppar, silver och guld anordnade i en vertikal kolonn. Ädelgaserna upptäcktes nästan ett kvarts sekel efter Mendeleevs första periodiska tabell publicerades, men de passar också det periodiska arrangemanget. Vid konstruktionen av sitt bord fann Mendeleev att det ibland inte fanns tillräckligt med element för att fylla alla tillgängliga utrymmen i varje horisontell rad eller period. När detta var sant antog han att någon så småningom skulle upptäcka det element eller element som behövs för att slutföra en period. Mendeleev lämnade därför tomma utrymmen för oupptäckta element och förutspådde deras egenskaper genom att medelvärdera egenskaperna hos andra element i samma grupp.

som ett exempel på denna prediktiva process, titta på den fjärde numrerade raden (Reihen). Scandium (Sc) var okänt 1872; så Titan (Ti) följde kalcium (Ca) i ordning med atomvikter. Detta skulle ha placerat Titan under bor (B) i Grupp III, men Mendeleev visste att den vanligaste oxiden av Titan, TiO2, hade en formel som liknar en oxid av kol CO2, snarare än av bor, B2O3. Därför placerade han Titan under kol i grupp IV. han föreslog att ett oupptäckt element, ekaboron, så småningom skulle befinnas passa under bor. (Prefixet Eka betyder ” nedan.”) Egenskaper som förutspås för ekaboron visas i följande tabell. De kom anmärkningsvärt överens med de som mättes experimentellt för skandium när det upptäcktes 7 år senare. Detta avtal var övertygande bevis på att ett periodiskt bord är ett bra sätt att sammanfatta många makroskopiska experimentella fakta.

tabell \(\PageIndex{1}\). Jämförelse av Mendeleevs förutsägelser med de observerade egenskaperna hos elementet Scandium.

* Mendeleev använde namnet ”eka”bor eftersom det tomma utrymmet i vilket elementet skulle passa var ”nedan” bor i hans periodiska systemet.

det moderna värdet av skandiums atomvikt är 44,96.

det moderna periodiska systemet skiljer sig på vissa sätt från Mendeleevs ursprungliga version. Den innehåller mer än 40 ytterligare element, och dess rader är längre istället för att pressas under varandra i förskjutna kolumner. Till exempel finns Mendeleevs fjärde och femte rader båda i den fjärde perioden av det moderna bordet. Detta slutar placera gallium, inte skandium under bor i det periodiska systemet. Denna omläggning beror på teori om atomernas elektroniska struktur, i synnerhet tankar om orbitaler och förhållandet mellan elektronisk konfiguration och det periodiska systemet. Den extremt viktiga ideen om vertikala grupper av relaterade element behålls fortfarande, liksom Mendeleevs gruppnummer. Den senare visas som romerska siffror högst upp i varje kolumn i den moderna tabellen.

Mendeleev var en extraordinär kemist som kunde sammanställa det största kemiska instrumentet hela tiden. Han var inte ensam om att sammanställa elementen, och många andra stora kemister bidrog också. Tanken om element började för över 5000 år sedan och började äntligen ta form för bara 200 år sedan med Mendeleevs periodiska bord. Ändå var det inte slutet på bildandet av det periodiska systemet. Det har förändrats över tiden, och med fortsätta att omvandla som fler och fler element upptäcks.

från ChemPRIME: 4.2: det periodiska systemet