Mendělejevův sen
Se jménem tohoto významného chemika se setkal každý, kdo navštěvoval základní školu. Jeho objevy změnily svět. Minimálně ten chemický, který dříve ovládal chaos, až pan Mendělejev v něm našel řád a udělal pořádek. Nebylo to ale vůbec snadné, dát k sobě prvky, které k sobě patřily a naopak oddělit je od těch s jinými vlastnostmi tak, aby to všechno dohromady dávalo smysl.
Ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev nebyl ani zdaleka první, který se snažil mezi vlastnostmi prvků najít nějaké souvislosti a logicky je uspořádat. Do 19. století bylo známo prvků relativně málo, vyznat se v nich nebylo tak těžké. Na začátku 19. století byla objevena celá řada nových prvků, navíc se přišlo na to, jak určit jejich atomové hmotnosti a že poměr, v jakém se prvky slučují, v žádném případě není náhodný. Úkol to rozhodně nebyl snadný a to i díky tomu, že některé prvky, a to nemám na mysli jen ty s extrémně vysokými protonovými čísly existující zlomky sekund, chyběly. A aby byl zmatek ještě větší, ne vždy byly dostatečně přesně a správně spočtené atomové hmotnosti, podle kterých se prvky snažil řadit jak Mendělejev, tak i jeho předchůdci. Mendělejev se však s těmito překážkami vypořádal.
Dmitrij se narodil roku 1834 v sibiřském městě Tobolsk. Jeho matka byla velmi pozoruhodná žena, nenechala se převálcovat osudem, a když Dmitrijův otec oslepl, vedla na Sibiři sklárnu, aby jejich velkou rodinu uživila. Nejmladší Dmitrij byl skvělým studentem, když mu to jeho chatrné zdraví dovolilo, odjel studovat do Německa k jinému slavnému chemikovi té doby - Robertu Bunsenovi. (Že jste si při jeho jménu vzpomněli na kahan? Ano, to není náhoda.) V roce 1861 se vrátil do Ruska a začal pracovat v Petrohradě na univerzitě. Psal novou učebnici a ta ho přivedla k otázce uspořádání prvků podle nějakého systému. Tak jako jeho předchůdci si všiml, že prvky seřazené podle atomových hmotností ukazují na jisté podobnosti. Stále mu to však nedávalo smysl. Traduje se, že po třídenní bezvýsledné práci usnul a zdál se mu slavný sen. V tom snu viděl tabulku, do které všechny prvky zapadly tak, jak bylo potřeba. Po probuzení svůj sen zaznamenal na papír a periodická tabulka byla na světě. Prvky se v ní seřadily podle periodického zákona, prvky s podobnými vlastnostmi byly v jednom sloupci. Mendělejevova genialita se projevila v tom, že se odmítl podřídit omezením, která svázala jeho předchůdce natolik, že jim periodický zákon zůstal utajen. Vynechal totiž ve své tabulce místo na prvky ještě neobjevené, to když na dané místo žádný z prvků nepasoval, a tam, kde to bylo nutné, přehodil prvky a k jejich atomovým hmotnostem dopsal otazník. Byla to právě intuice, která ho k tomuto přiměla a přestože utvořil teorii, která zatím důkazům příliš neodpovídala, byl se svou prací nadmíru spokojený. Mendělejevův periodický zákon byl testovatelný a to bylo důležité. Předpovídal, kde byla určena atomová hmotnost nesprávně, a předpovídal, že budou objeveny nové prvky na prázdná místa v jeho tabulce.
V pozdějších letech, byla pravdivost periodického zákona dokázána objevy prvků patřících na vynechaná místa. Gallium tak nahradilo prvek Mendělejevem nazvaný eka-aluminium, tedy hliník plus jedna, bylo prvním prvkem objeveným díky jeho předpovědi a Mendělejev na jeho objev čekal celých šest let od doby, kdy jeho existenci předpověděl. A další prvky (skandium, germanium) nabídly další důkazy o pravdivosti periodického zákona. Kromě existence těchto prvků Mendělejev také úspěšně předpověděl jejich chemické a fyzikální vlastnosti. Mendělejev si byl svými předpověďmi vlastností nových prvků natolik jistý, že při objevu eka-aluminia (gallia), prvního z předpověděných prvků, žádal o nové stanovení hustoty tohoto prvku, ostatní nalezené vlastnosti totiž přesně souhlasili s předpovězenými, jenom hustota se lišila. Předpověď očekávala 5,9 až 6,0 g/cm3, ale zjištěno bylo jen 4,7 g/cm3. Objevitel gallia Boisbaudran tedy na žádost Mendělejeva pokus opakoval a zjistil, že se během svého prvního měření opravdu zmýlil a nově změřená hustota gallia je 5,94 g/cm3, pro puntičkáře dnes má gallium tabelovanou hustotu o hodnotě 5,910 g/cm3. To jak úspěšný v předpovědích vlastností zatím neobjevených prvků byl, můžete sami posoudit na příkladu eka-silicia, které bylo po objevení nazváno germaniem. V sloupci nadepsaném eka-silicium jsou vlastnosti předpovězené Mendělejevem, ve sloupci germanium se nachází skutečné vlastnosti získané měřením.
Původní periodický zákon byl podstatně vylepšen v moderní době, když byly objeveny elementární částice, které ještě chemie Mendělejevovy doby neznala, tím, že kritériem k řazení prvků se místo atomové hmotnosti stalo protonové číslo. V původním rozvržení dělalo problémy to, že vlastnosti prvků jsou svázány s atomovou hmotností jen tím, že atomová hmotnost souvisí s protonovým číslem, přesné vlastnosti, ale udává počet elektronů, který je stejný jako počet protonů. Tím se vyřešily některé sporné body Mendělejevovy původní verze. A moderní periodický zákon už nehovoří o seřazení podle atomových hmotností, ale podle protonového čísla.
A teď už vám popřeju jen to, abyste, pokud vám vyluštění souřadnic bude ve dne dělat problémy, měli stejně plodný sen, jaký měl Mendělejev, a s jeho pomocí došli do cíle.
dusík Sn B OFO
einsteinium Si V OBH
Pokud se vám keš s chemickým tématem líbila, můžete zkusit najít další podobnou. Připravila jsem sérii celkem deseti chemických keší:
Barvy ohňostroje
Vitaminy
Výstražné symboly
Chemie v domácnosti
Chemické rovnice
Smog
Mýdlo
Chemik dělá pokusy
Pro opravdové chemické fajnšmekry jsou: Enzymy