Blogolj!

Az orosz zseni, aki szembe mert szállni a törvényszerűségekkel

Dorogi László

Dimitrij Mengyelejev 150 évvel ezelőtt olyan tudományos felfedezéssel rukkolt elő, amely alapjaiban változtatta meg és határozta meg a fizika, a kémia és a biológia alapvetéseit és jövőjét. A periódusos rendszer nevét ma már mindenki ismeri, a diákok számára szitokszó, tudományos körökben viszont legalább olyan hatású mű, mint a kereszténység Bibliája.

Fotó: Wikimedia Commons

Bevallom őszintén a gimnáziumban ki lehetett volna kergetni a világból a kémiával. Sosem terveztem tudományos pályára állítani magam, ebből kifolyólag nem is igazán láttam létjogosultságát annak, miért kellene tudnom felrajzolni a kovalens-kötést, vagy a táblára firkálni kémiai elemek vegyjelét. A történelem ellenben mindig is érdekelt, hiszen tulajdonképpen a történelem nem más, mint érdekes történetek sorozata, amely apró epizódokból állítja fel bennünk létező világunk legátfogóbb képét, s általa fokozatosan és apránként ismerjük meg saját magunkat is. Éppen ezért a tudományos tárgyak történelmi háttere mindig is jobban vonzott, hiszen a tudományos áttörések évtizedről évtizedre forgattak egyet előre a világ kerekén.

Nem volt ezzel máshogy Dimitrij Mengyelejev, a Szentpétervári Egyetem kémiaprofesszora sem. Az orosz kémikus az elemek periódusos rendszerének megalkotásával nemcsak a kémiának és a biológiának teremtett biztos alapot, de megágyazott a későbbi atomfizikai forradalomnak is, pedig ha tudnánk, milyen nehéz volt megszülni és tökélyre fejleszteni a rendszert... 1869 januárjában Mengyelejevnek komoly gondjai támadtak, ugyanis egy két kötetből álló kémia tankönyvet kellett volna megírnia határidőre, amelyben szerepelnie kellett volna az akkor ismert 63 elem tulajdonságainak. Az első kötettel el is készült, csakhogy mindössze nyolc elem leírása fért terjedelmileg bele és lehetetlen vállalkozásnak tűnt a maradék 55 elem leírásának bezsúfolása a tervezett második kötetbe anélkül, hogy valamiféle rendszert talált volna az elemek között, amely lényegesen lerövidíthette volna jellemzésüket.

Akkoriban Mengyelejev már régóta vizsgálta az elemek között fennálló lehetséges kapcsolatot, ám közel sem ő volt az első, aki kísérletet tett az elemek rendszerbe rendezésére. Már az 1820-as évek elején is akadtak tudósok, akik megpróbálkoztak ezzel, majd a század közepén Alexandere-Émile Béguyer de Chancourtois és Julius Lothar Meyer is különböző, egymástól független táblázatokat szerkesztett, amelyekben bizonyos tulajdonságaik szerint összeillő elemeket foglaltak. Mengyelejev 1860-ban vett részt egy kalrsruhei kémiai konferencián, ahol minden résztvevő kézhez kapta Stanislao Cannizzaro olasz kémikus dolgozatát az elemek atomtömegéről, s sokan úgy tartják, ez a tanulmány jelentős segítséget nyújtott az orosz kémikus számára periódusos rendszerének kidolgozásában. A rossznyelvek szerint Mengyelejev Meyer munkáját is igen pontosan ismerte, ám ezt az orosz maga sosem vallotta be, mert meglehetősen rosszul vette ki volna magát az ő és a német tudós rendszere közötti számos hasonlóság.

A periódusos rendszer egy korai, kézzel írt változata (Fotó: Wikimedia Commons)

A Mengyelejev rendszere mögött rejlő alapvető logika szerint, ha az elemeket a hidrogén tömegéhez viszonyított relatív atomtömegük szerint sorrendbe állítjuk, akkor fizikai és kémiai tulajdonságaik periodikusan ismétlődnek, ha pedig az ismétlődések ritmusában mindig új sort nyitunk a táblázatban, akkor a hasonló tulajdonságú elemek azonos oszlopokba kerülnek. Az orosz kémiaprofesszor rájött erre a törvényszerűségre, csakhogy az első rendszere még közel sem volt tökéletes - és persze bizonyos elemek ismerete híján teljes sem -, aminek okát az atomtömeg 19. századi meghatározásának bizonytalanságában kereshetjük. Az atomtömeg fogalmát John Dalton angol kémikus vezette be 1808-ban, lehetővé téve a matematikai kapcsolatok keresését egyes értékek között, viszont akkoriban az atomtömeg kiszámításának egyetlen módja az volt, hogy a vegyületeket összetevőikre bontották, majd megmérték, hogy a komponensek tömege hogyan aránylik egymáshoz. Ez azért nem mutatta meg a valós atomtömeget, ugyanis az atomokat alkotó elemi részecskékről - a protonokról, neutronokról és elektronokról - szinte semmit sem tudtak, sőt maguknak az atomoknak a létezése is komoly vita tárgyát képezte, Mengyelejev maga is erősen megkérdőjelezte az atomok létezését.

Szóval a rendszer egyáltalán nem volt tökéletes, de Mengyelejev az ellentmondások dacára hallgatott megérzéseire és amikor egy adott elem nem passzolt az akkor elfogadott elvek szerint rendszerébe, nem a rendszer hitelességét kérdőjelezte meg, sokkal inkább a közfelfogást hibáztatta. Az orosz kémikus éppen ezért néhány elemet a sorrendtől eltérően helyezett el, hogy tulajdonságaik jobban igazodjanak a szomszédjaikhoz, kijavította néhány elem atomtömegét és megjósolta a táblázat akkor még üres helyeire kerülő elemek felfedezését és azok tulajdonságait is. A rendszer helyességét 1875-ben a gallium, 1879-ben a szkandium, 1886-ban a germánium felfedezése erősítette meg - ezek az elemek egytől egyig a megjósolt tulajdonságokat mutatták.

A mendemonda szerint Mengyelejev megálmodta a táblázatot, amelyben minden elem a megfelelő helyére került, majd ébredés után gyorsan lejegyezte a látott rendszert - ezt állítólag maga a kémiaprofesszor mesélte munkatársainak egy későbbi visszaemlékezése szerint, ám sokkal valószínűbb, hogy évtizedek kémiai kutatásának eredményei összegződtek a periódusos rendszerben. Mengyelejev a századforduló táján szinte minden tudományos elismerést megkapott felfedezéséért, amit kutató megkaphat, kivéve a legnagyobbat: hiába jelölték ugyanis kilencszer is Nobel-díjra, egyszer sem ítélték meg neki a legnívósabb szakmai kitüntetést. A periódusos rendszer megalkotása akkora elismerést hozott neki, hogy az ortodox doktrínákat vasszigorral betartató Orosz Birodalomban még azt is elnézték neki, hogy válása után egy fiatalabb egyetemista lányt vett feleségül, amivel a doktrína szerint a bigámia bűnébe esett.

Persze, Mengyelejevnek szüksége volt némi szerencsére is ahhoz, hogy ma ne a Meyer-féle periódusos rendszert ismerje mindenki a világon, ugyanis a német kémikusnak már 1868-ban elkészült a saját periódusos rendszere, ám azt csupán 1870-ben, Mengyelejevtől függetlenül publikálta. Elkésett vele. Dimitrij Mengyelejev orosz kémikus táblázatát 2019-ben az UNESCO döntése nyomán az egész világon ünneplik.

https://tech.blogstar.hu/./pages/tech/contents/blog/69872/pics/lead_800x600.jpeg
Dimitrij Mengyelejev,periódusos rendszer
 
Feliratkozás blogértesítőre

Ha mindennap szeretnél értesülni a legfrissebb bejegyzésekről, akkor iratkozz fel a blogértesítőre.

Feliratkozom

Hozzászólások

Ezeket a cikkeket olvastad már?