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Novos insights sobre a Tabela Periódica dos elementos químicos

Published on November 23, 2006 at 11:34 AM

A tabela periódica dos elementos químicos trava na frente das salas de aula de química e em laboratórios de ciência em todo o mundo. Ainda era desconhecida muito sobre sua história e evolução até agora.

"No momento em que descobriu que havia este gráfico, elegante ordenada, que englobava a química, eu caí no amor com a tabela periódica", disse Eric Scerri, a UCLA químico e autor do recentemente publicado "tabela periódica: sua história e seu significado. "Ela capturou a imaginação, e ainda o faz. É completamente original na ciência. Química é o campo somente com um gráfico simples que encarna a essência do campo. Esta ferramenta maravilhosa que serve para organizar toda a química. "

Quem descobriu a tabela periódica dos elementos-os materiais fundamentais de que toda matéria é composta? Não há uma resposta simples. A história começa com os antigos filósofos gregos. Aristóteles, entre outros, identificados quatro elementos: terra, água, fogo e ar. Alguns elementos - como o ferro, cobre, ouro e outros metais - são conhecidos desde a antiguidade.

Hoje, a tabela periódica tem 116 elementos, o mais recente dos quais foi adicionado apenas no mês passado - um elemento que agora é conhecido como elemento 118 para o número de prótons em seu núcleo, mais do que em qualquer outro elemento.

A tabela periódica moderna datas para a década de 1860, quando seis cientistas - a maioria deles obscuros - produzido de forma independente as versões diferentes da tabela, escreve Scerri, cujo livro é uma história da química moderna e da física.

Um geólogo francês chamado Emile Alexandre Béguyer de Chancourtois essencialmente descobriu o sistema periódico, mas a sua editora não foi capaz de publicar o diagrama complexo da tabela periódica que ele apresentou com o artigo em que ele fez o seu caso, Scerri disse. Como resultado, recebeu o crédito de Chancourtois muito pouco para a tabela periódica, e não é amplamente conhecida.

A maioria do crédito para a tabela periódica foi para um renomado cientista russo chamado Dimitri Ivanovich Mendelev, que foi o último dos seis cientistas para apresentar uma tabela periódica na década de 1860. Ele alegou que não viu nenhuma das outras tabelas periódicas de seus contemporâneos.

"Eu francamente não acredito nisso", disse Scerri, um filósofo-historiador da química. "Mendelev não foi isolado na Sibéria, que é a maneira como ele às vezes é retratada. Falou todos os principais idiomas europeus, estava familiarizado com a literatura e tinha viajado na Europa. Mencionou os precursores da tabela periódica, mas não os que realmente concebido sistemas. Ele certamente deve ter conhecimento sobre eles. "

Ainda Mendelev legitimamente pode ser creditado com a elaboração da tabela periódica, Scerri disse.

"A pessoa que recebe o crédito na ciência é geralmente aquele que desenvolve e defende a idéia e analisa suas ramificações, não necessariamente a primeira pessoa a vir com a idéia", disse ele. "O nome Mendelev é justificadamente conectados com o sistema periódico, na mesma medida, talvez como o nome de Darwin é sinônimo com a teoria da evolução e de Einstein com a teoria da relatividade."

Gênio Mendelev é, Scerri escreve, "reside na sua capacidade de filtrar intuitivamente através da massa de conhecimento corretas e incorretas dos elementos que havia acumulado para produzir um sistema, uma idéia, que foi ao mesmo tempo elegante e durável o suficiente para suportar as descobertas químicas e físicas que viria a seguir. "

Mendelev, que se chama o Newton da química, concebeu o sistema periódico ao escrever um livro, "The Principles of Chemistry", e passou pelo menos quatro anos refino da tabela periódica. Ele também desenvolveu a indústria do petróleo russo, atuou como diretor do instituto russo de pesos e medidas e foi consultor para as fábricas de queijo russo. No dia em que concebeu o sistema periódico, ele deveria inspecionar uma fábrica de queijo, Scerri disse, e decidiu não ir; Mendelev esboçou sua primeira tabela periódica na parte de trás de um convite nesse dia, 17 de fevereiro de 1869.

Mendelev produziu a primeira versão de uma tabela periódica completa, que incluiu a maioria dos elementos conhecidos, mesmo que as idéias de fundo pode ter vindo a desenvolver ao longo de um período de cerca de 10 anos, Scerri disse. O sistema de publicação periódica de primeira Mendelev contém divisões em principais e subgrupos. Significativamente, existem vários espaços vazios na tabela, e nesta primeira publicação, Mendelev fez várias previsões, antecipando muitos elementos desconhecidos - previsões muito mais do que qualquer um dos co-descobridores do sistema periódico.

Ele fez entradas de alta precisão para os pesos atômicos esperado por dois elementos desconhecidos, na forma de? = 68 e? = 70 nas colunas contendo alumínio e silício; estes novos elementos e seus pesos atômicos acabou por ser de gálio (69,2) e germânio (72). Não só Mendelev prever os pesos atômicos de elementos novos, já em 1869, mas ele também fez previsões de algumas de suas propriedades.

"Ele previu com sucesso novos elementos, corrigidos os pesos atômicos de uma série de elementos conhecidos e corretamente inverteu as posições dos elementos telúrio e iodo", Scerri disse.

Mendelev publicou um artigo de 96 páginas extensa em 1871 em que elementos agrupados na vertical como na horizontal. Ao todo, Mendelev publicado cerca de 30 tabelas periódicas e projetou mais 30 em forma de manuscrito que não foram publicados.

No século que se seguiu, cerca de 700 versões da tabela periódica foram publicados, Scerri disse. A tabela periódica moderna tem 18 colunas. Elementos dentro de uma coluna vertical propriedades químicas partes; elementos são especialmente semelhantes aos diretamente acima e abaixo, Scerri observou.

Nem Mendelev nem ninguém previu com sucesso a "gases nobres" - incluindo o hélio, neônio, criptônio e radônio - o que representava um grande desafio para o sistema periódico, Scerri disse. Não ficou claro onde colocá-los por causa de questões técnicas relacionadas com os seus pesos. Na década de 1860 e 1870, Scerri disse, eles pareciam não para formar moléculas. Alguns cientistas acreditavam que estes elementos expostos uma fraqueza fundamental no sistema periódico, mas eles foram incorporados com sucesso como a coluna 18.

Até hoje, ainda existem versões alternativas da tabela periódica e ainda disputas sobre qual versão é a melhor, Scerri disse.

Tentativas de explicar o sistema periódico levaram a grandes avanços em áreas além da ciência química, física teórica, especialmente. A noção de eletrônica configurações específicas de arranjos de elétrons - originado quando o físico britânico JJ Thompson tentou explicar a ordem dos elementos na tabela periódica, disse Scerri, que também cita outros exemplos. Configurações eletrônicas não ter que esperar para a introdução da teoria quântica, ao contrário do contas a maioria dos livros didáticos, Scerri disse.

Da tabela periódica, Scerri disse, é uma ferramenta de ensino e uma ferramenta de pesquisa.

"Quando os químicos descobriram supercondutores de alta temperatura não muito tempo atrás, eles queriam aumentar a temperatura ainda mais elevada", Scerri disse. "A maneira como eles fizeram foi simplesmente olhar na tabela periódica e de raciocinar que, se um elemento como lantânio é um componente de um supercondutor, por que não tentar actínio, que fica diretamente abaixo dela?"

Elementos da tabela periódica incluem o conhecido - oxigênio, carbono, hidrogênio, silício - eo exótico: molibdênio, hólmio, itérbio. Alguns elementos são chamados para as pessoas (einsteinio), localização geográfica (Califórnio) ou deuses gregos (Promécio).

Se não houvesse tabela periódica, os alunos teriam que memorizar muitas reações e propriedades químicas.

http://www.ucla.edu

Postado 23 de novembro de 2006 <

Last Update: 5. October 2011 06:43

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