世界中のすべての理科教室と実験室の少なくとも 1 つの壁には、周期表があります。この要素のリストは、現代の教室の主力となっていますが、私たちのほとんどは、この象徴的な壁の装飾品の歴史を知りません.周期表を作成したのは誰ですか?科学界はなぜ周期表を必要としたのですか?ここ数年でどのように変化しましたか?
周期表の発明者
ドミトリー・メンデレーエフは、今日私たちが使用する周期表を作成した功績が認められることがよくあります。彼は、元素を原子量で分類して整理することで、表を作成しました。今日使用している表に最も似ているかもしれませんが、これは最初の周期表ではありません。
その名誉は、アレクサンドル・エミール・ベガイエ・ド・シャンクルトワというフランスの科学者に属しています。彼は 1862 年にフランス科学アカデミーと共に論文を発表し、原子量による元素の配置についても説明しました。彼は、紙テープを使用して現在発見されている要素をリストすると、テープをシリンダーに巻き付けることができ、同様の要素がシリンダーの下に 3 つ表示されることも発見しました。 de Chancourtois は地質学者だったので、化学者は Mendeleev のテーブルの 5 年以上前に発表された彼の論文をほとんど無視しました。
ジョン・ニューランズのような他の科学者は、原子量が元素を並べると、類似性に基づいて自分自身を 8 にグループ化することに気付きました。ニューランズはオクターブの法則を提案しましたが、後にメンデレーエフの表がこれに取って代わりました。
現代科学の表の変更
メンデレーエフの周期表は、壁に掛かっている表の基礎を提供した可能性がありますが、1800 年代後半には、原子の基本構造はまだ発見されていませんでした。 1800 年代の化学者は分子を見ることができず、陽子や同位体などは知られていませんでした。彼らは原子量で元素を整理できたが、物理的性質では整理できなかった.
当時、テーブルには 50 ほどの要素しかありませんでした。現在、周期表には 118 の元素があり、毎年新しい元素が発見されています。
周期表を読む
では、周期表の読み方は?
各元素には、名前、記号、原子量、原子番号が割り当てられています。元素は原子番号順に並べられています。原子番号は、元素の原子核内の陽子の数と、原子核を周回する電子の数を示しています。陽子と電子の数はほぼ常に同じです。たとえば、水素の原子番号は 1 です。これは、水素が 1 つの陽子と 1 つの電子を持っていることを意味します。酸素の原子番号は 8 であるため、8 つの陽子と 8 つの電子があります。記号の下の数字は、元素の原子質量を示します。この数値は、元素が作ることができるさまざまな同位体の数の平均質量を示しています。
各要素の記号は通常、要素の名前に対応していますが、すべての要素が対応しているわけではありません。確かに、水素を表す H、炭素を表す C、酸素を表す O がありますが、カリウムを表す K や水銀を表す HG などはどこで得られたのでしょうか?
一部の記号は古い辞書に基づいています。水銀の HG は、液体の銀を意味する古いギリシャ語の hydrargyrum に由来します。カリウムの K は、カリウムを意味する中世ラテン語に由来します。
テーブルの重要性
周期表の由来がわかったところで、なぜ現代の化学者にとって周期表がそれほど重要なのでしょうか?その理由は、各要素に関する一連の情報を把握するための近道だからです。テーブル上の要素の位置により、科学者は各コンポーネントが周囲のコンポーネントとどのような反応を起こすかを予測しやすくなります。科学者は、元素の特性の傾向に基づいて元素を整理しました。行のいずれかを左から右に移動するか、列の 1 つを上から下に移動すると、以下の増加または減少が示されます:
- 原子半径
- イオン化エネルギー
- 電子親和力
- 電気陰性
これらの傾向を研究することで、研究者はテーブル上の 2 つの特定の要素の間でどのような反応が見られるかを予測できます。テーブルの穴は、新しい要素を予測するのに役立ちます。
周期表が歴史上のすべての理科教室の壁に表示されているからといって、それが当たり前のことだとは限りません。化学者も化学の学生も、新しい元素の予測に使用するだけでなく、化学反応の結果を予測するためにもこのツールが非常に有用であることに気づきます。
次に周期表を一瞥するときは、新しい目で見て、1800 年代から現在までにこの科学的ツールを実現するために行われたすべての大変な努力に改めて感謝してください。
