Allgemein
Menschen haben schon immer versucht eine Erklärung für die
Komplexität der Materie um uns herum zu finden. Wir haben zu erst
gedacht, dass die Elemente aller Materien einfach Wasser, Erde, Feuer
und Luft sind. Wie auch immer nach einiger Zeit und Dank der Entwicklung
der Physik und der chemischen Experimentationstechnologie haben wir
realisiert, das Materien doch komplizierter sind als es den Anschein
hatte. Chemiker des 19. Jahrhunderts befanden es für notwendig eine
Klassifizierung der neu entdeckten Elemente vorzunehmen. Der erste Weg,
auch der Natürlichste, war die Klassifizierung nach deren Atommasse,
aber diese Klassifizierung spiegelte nicht die Unterschiede und die
Ähnlichkeiten der einzelnen Elemente wieder. Viele andere
Klassifizierungen wurden angenommen, bevor sie an dem Periodensystem der
Elemente angelangt sind und auch Verwendung finden.
Chronologie der unterschiedlichen Klassifikationen der Elemente
Dieser Chemiker brachte eine Beziehung zwischen der Atommasse
bestimmter Elemente und deren Eigenschaften im Jahre 1817 hervor. Er
betonte die Existenz der Ähnlichkeiten zwischen Elementengruppen in
Dreiergruppen, welche auch unter dem Namen "Triads" bekannt
sind. Das Chlor-, Brom- und Jod- Triad ist ein Beispiel. Er wies darauf
hin, dass die Atommasse eines der drei Elemente in dem Triad
zwischenzeitlich zwischen den anderen Beiden ist. Im Jahre 1850 hatten
wir 20 verschiedene Traids um die erste zusammenhängende Klassifikation
zu erreichen.
Im Jahre 1862 brachte Chancourtois, ein französischer Geologe, eine
bestimmte Periodizität zwischen Elementen heraus. Im Jahre 1864 gaben
Chancourtois und Newlands, ein englischer Chemiker, das Gesetz der
Oktaven (Law of Octaves) bekannt: die Eigenschaften wiederholten sich
nach jedem achten Element. Aber dieses Gesetz kann nicht auf Elemente
nach Kalzium angewendet werden. Diese Klassifikation ist somit nicht
ausreichend, aber das Periodensystem der Elemente kann neu entwickelt
werden.
Im Jahre 1869 brachte Meyer, ein deutscher Chemiker, eine bestimmte
Periodizität in den Atomvolumen heraus. Gleichartige Elemente haben ein
gleichartiges Atomvolumen im Vergleich zu anderen Elementen. Alkinische
Elemente haben zum Beispiel ein bedeutsames Atomvolumen.
Im Jahre 1869 veröffentlichte Mendeleïev, ein russischer
Chemiker, eine erste Version seines Periodensystems der Elemente. Dieses
Periodensystem war die erste zusammenhängende Präsentation über die Ähnlichkeit
zwischen den Elementen. Er bemerkte, dass in der Klassifizierung der
Elemente nach ihrer Atommasse eine Periodizität in gleichartigen
Eigenschaften gesehen werden könnte. Das erste Periodensystem
beinhaltete 63 Elemente.
Dieses Periodensystem wurde solchermaßen entworfen um die
Element- Periodizität darzustellen. Auf diesem Wege wurden die Elemente
vertikal klassifiziert. Die ergebenen horizontalen Gruppen repräsentieren
die Elemente der gleichen Familie.
Um das Gesetz zu bestätigen an welches er glaubte, musste
er einige Hohlräume zurücklassen.
Mendeleïev legte sein Periodensystem so aus, dass die
Periodizität der Elemente klar hervortritt. In diesem Periodensystem sind
die Elemente vertikal klassifiziert (in der derzeitigen Klassifizierung
sind sie horizontal angeordnet). Die horizontale Anordnung tritt regulär
ein wo bestimmte Elemente und physikalische Eigenschaften wiedeholt sind.
In der vertikalen Anordnung finden wir, dass die Elemente in ihren
chemischen Eigenschaften meistens die gleichen chemischen Eigenschaften
und Ähnlichkeiten haben.
Um
dem periodischen Gesetz zu folgen, an welches Mendeleïev fest glaubt, sollte er manchmal den
Auftrag nach dem Atommassenverlauf bestimmend ändern und bestimmte
Plätze "Hohlräume" zurücklassen.
Er
war sich sicher, dass wir die letzten fehlenden Elemente entdekcne würden
(die Elemente entsprechend zu den Fragezeichen vor der relativen Atomasse
45, 68, 70 und 180), welche bestättigen würden wie gut gegründet seine
Theorie war. Mehr als das, er sagte die Eigenschaften der drei fehlenden
Elemente durch Beobachten der Eigenschaften von den vier Nachbarelementen
voraus. Zwischen 1875 und 1886 wurden diese drei Elemente (Gallium,
Scandium und Germanium)
entdeckt. Jedes einzelne von denen hatte die Eigenschaften von einem
russischen Chemiker vorausgesagt bekommen. Bis dahin hatten sehr viele
Wissenschaftler die Idee von Mendeleïev akzeptiert. Aber sowie
diese vorausgesagten Elemente entdeckt wurden, wiesen sie sehr ähnliche
Eigenschaften zu den Vorausgesagten auf. Die Wissenschaftler erkannten
diese Nützlichkeit von seinem Periodensystem.
|
