ประวัติของตารางธาตุ

e

ตลอดประวัติศาสตร์ มนุษย์ถูกดึงดูดให้ค้นพบความเข้าใจเกี่ยวกับความซับซ้อนของโลกรอบตัวเรา ในตอนแรกเชื่อกันว่าสสารทั้งหมดสามารถถูกทำให้เหลือเพียงธาตุพื้นฐาน XNUMX ประการ ได้แก่ น้ำ ดิน ไฟ และลม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเทคนิคการทดลองก้าวหน้าไปตามเวลา จึงเห็นได้ชัดว่าธรรมชาติของสสารมีความซับซ้อนมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้มาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องจัดระเบียบองค์ประกอบทางเคมีและตารางธาตุ ที่ ประวัติความเป็นมาของตารางธาตุ ครอบคลุมทุกอย่างตั้งแต่ต้นกำเนิดจนถึงการดัดแปลงที่เรามีในปัจจุบัน

ในบทความนี้ เราจะเล่าให้คุณฟังถึงประวัติความเป็นมาของตารางธาตุและวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของตารางธาตุที่มีตลอดประวัติศาสตร์

คุณสมบัติหลัก

ตารางธาตุทำหน้าที่หลายอย่างในสาขาเคมี เป็นเครื่องมือที่จัดระเบียบและสั่งองค์ประกอบที่รู้จักทั้งหมดตามโครงสร้างและคุณสมบัติของอะตอม ในการทำเช่นนั้น, ช่วยให้นักเคมีทำนายพฤติกรรมของธาตุและปฏิกิริยาของธาตุกับธาตุอื่นๆ นอกจากนี้ ตารางธาตุยังให้ข้อมูลที่สำคัญเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของธาตุต่างๆ รวมถึงเลขอะตอม สัญลักษณ์ และน้ำหนักอะตอม นอกจากนี้ยังเป็นทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับการระบุและตั้งชื่อองค์ประกอบใหม่ที่ถูกค้นพบ โดยทั่วไป ตารางธาตุยังคงเป็นส่วนพื้นฐานและขาดไม่ได้ในการศึกษาวิชาเคมี

สร้างสรรค์โดย Dimitri Mendeleev นักเคมีชาวรัสเซียในปี 1869 ถือเป็นการเปิดเผยที่สำคัญที่สุดในสาขาเคมีอย่างกว้างขวาง การจัดเรียงองค์ประกอบที่ซับซ้อนช่วยให้สามารถคาดการณ์การค้นพบองค์ประกอบใหม่ๆ ขณะเดียวกันก็ช่วยให้สามารถติดตามการสืบสวนทางทฤษฎีเกี่ยวกับโครงสร้างที่ยังไม่ได้สำรวจก่อนหน้านี้ได้

ปัจจุบันตารางธาตุประกอบด้วยธาตุ 118 ธาตุ ซึ่งจัดเป็นแถวแนวนอน 18 แถวเรียกว่า "คาบ" และ XNUMX คอลัมน์แนวตั้งเรียกว่า "หมู่" ดิมิทรี เมนเดเลเยฟ นักเคมีชาวรัสเซีย ถือเป็นผู้มีส่วนสำคัญในประวัติศาสตร์เคมี แม้จะไม่เคยได้รับรางวัลโนเบลก็ตาม เพื่อเป็นการยกย่องการมีส่วนร่วมของเขา องค์ประกอบทางเคมีที่มีเลขอะตอม 101 ในตารางธาตุจึงได้ชื่อว่าเมนเดเลเวียม (Md) ในปีพ.ศ. 1955

ประวัติของตารางธาตุ

แนวคิดของตารางธาตุเป็นผลมาจากการสั่งสมความรู้และการค้นพบทางเคมีอย่างค่อยเป็นค่อยไป ในปี พ.ศ. 1789 อองตวน ลาวัวซิเยร์ได้ตีพิมพ์รายชื่อองค์ประกอบ 33 รายการในหนังสือเรียน Elementary Treatise of Chemistry ในปี ค.ศ. 1817 โยฮันน์ โดเบอไรเนอร์ตั้งข้อสังเกตว่าธาตุบางชนิดสามารถจัดกลุ่มเป็นกลุ่มๆ ละ XNUMX ชุดซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกัน

ในปี 1862 Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois ได้จัดเรียงธาตุต่างๆ ในลักษณะเป็นเกลียวพันรอบกระบอกสูบโดยพิจารณาจากน้ำหนักอะตอมของธาตุเหล่านั้น ต่อมาในปีนั้น จอห์น นิวแลนด์ เสนอให้องค์ประกอบต่างๆ ทำซ้ำคุณสมบัติทุกๆ องค์ประกอบที่แปด คล้ายกับอ็อกเทฟดนตรี ในที่สุด ในปี พ.ศ. 1869 ดิมิทรี เมนเดเลเยฟก็ได้ตีพิมพ์ตารางธาตุในรูปแบบของเขา โดยจัดเรียงองค์ประกอบต่างๆ โดยการเพิ่มน้ำหนักอะตอม และเว้นที่ว่างสำหรับองค์ประกอบที่ยังไม่ถูกค้นพบ การจัดเรียงนี้ทำให้เมนเดเลเยฟสามารถทำนายคุณสมบัติของธาตุที่ยังไม่ได้ค้นพบเหล่านี้ ซึ่งนำไปสู่การค้นพบแกลเลียมและเจอร์เมเนียม

ความเป็นมาและจุดเริ่มต้น

ต้นกำเนิดของนิทานเรื่องนี้ย้อนกลับไปในสมัยโบราณ เมื่อนักปรัชญายุคก่อนโสคราตีสบรรยายถึงองค์ประกอบพื้นฐานสี่ประการเป็นครั้งแรก: น้ำ ไฟ อากาศ และดิน. ข้อเสนอเบื้องต้นเหล่านี้ได้รับการขยายในภายหลังโดยเพลโตและอริสโตเติลซึ่งแนะนำแนวคิดเกี่ยวกับองค์ประกอบที่ห้าที่เรียกว่าแก่นสารหรืออีเธอร์. สาขาการเล่นแร่แปรธาตุซึ่งมีพาราเซลซัสเป็นผู้นำ สร้างขึ้นจากแนวคิดเหล่านี้และแนะนำแนวคิดเรื่องการแปลงร่างและทฤษฎีซัลเฟอร์และปรอท มีการเพิ่มธาตุใหม่อย่างเกลือลงในส่วนผสมด้วย และการค้นพบสังกะสีทำให้เราเข้าใจส่วนประกอบพื้นฐานเหล่านี้มากขึ้น

ในศตวรรษที่ 1817 นักวิทยาศาสตร์ในสาขาเคมีเริ่มจัดหมวดหมู่องค์ประกอบตามคุณลักษณะร่วมกันของคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี ในช่วงระหว่างปี 1829 ถึง XNUMX นักเคมีจากเยอรมนีชื่อ Johan Dobereiner มีความก้าวหน้าในการจำแนกธาตุบางอย่างออกเป็นกลุ่มละสามกลุ่ม กลุ่มเหล่านี้ถูกเรียกว่ากลุ่มสามกลุ่มเนื่องจากมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกัน หนึ่งในกลุ่มสามกลุ่มนั้น ประกอบด้วยคลอรีน (Cl) โบรมีน (Br) และไอโอดีน (I) โดเบอไรเนอร์ตั้งข้อสังเกตว่ามวลอะตอมของโบรมีนมีความคล้ายคลึงกับมวลเฉลี่ยของทั้งคลอรีนและไอโอดีนอย่างมาก

น่าเสียดายที่การจัดกลุ่มองค์ประกอบทั้งหมดออกเป็นสามกลุ่มไม่ประสบผลสำเร็จ และความพยายามในการเสนอการจำแนกองค์ประกอบยังไม่เพียงพอ

วิวัฒนาการของประวัติความเป็นมาของตารางธาตุ

ในปี ค.ศ. 1862 นักธรณีวิทยาชาวฝรั่งเศสชื่อ Chancourtois ค้นพบรูปแบบของคาบระหว่างองค์ประกอบของตาราง สองปีต่อมา Chancourtois ร่วมมือกับ Newlands นักเคมีชาวอังกฤษ เพื่อนำเสนอกฎแห่งอ็อกเทฟ ซึ่งระบุว่าคุณสมบัติจะเกิดขึ้นซ้ำทุกๆ แปดองค์ประกอบ อย่างไรก็ตาม, กฎข้อนี้จำกัดอยู่เพียงธาตุที่มีแคลเซียมเท่านั้น แม้จะไม่เพียงพอ แต่การจำแนกประเภทนี้ได้วางรากฐานสำหรับการพัฒนาตารางธาตุ

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 63 นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุธาตุที่แตกต่างกันได้ 1860 ชนิด แต่นักเคมียังขาดความเห็นพ้องต้องกันเกี่ยวกับการจำแนกประเภทและการจัดเรียงองค์ประกอบเหล่านี้ การประชุมนักเคมีนานาชาติครั้งแรก ซึ่งจัดขึ้นที่เมืองคาร์ลสรูเออ ประเทศเยอรมนี ในปี พ.ศ. XNUMX มีวัตถุประสงค์เพื่อตอบคำถามเหล่านี้และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเหตุการณ์สำคัญ

ในที่ประชุม Stanislao Cannizzaro นักเคมีชาวอิตาลี กำหนดแนวคิดเรื่องน้ำหนักอะตอมไว้อย่างชัดเจน ซึ่งเป็นมวลอะตอมสัมพัทธ์ของธาตุ งานของพวกเขาเป็นแรงบันดาลใจให้ผู้เข้าร่วมการประชุมรุ่นเยาว์สามคน ได้แก่ William Odling, Julius Lothar Meyer และ Dimitri Ivanovich Mendeleev เพื่อสร้างตารางที่ครอบคลุมตารางแรกสำหรับการจัดระเบียบองค์ประกอบต่างๆ

ในปี พ.ศ. 1869 ดิมิทรี เมนเดเลเยฟ นักเคมีชาวรัสเซีย ได้ตีพิมพ์ตารางธาตุชุดแรกของเขา โดยจัดเรียงมวลอะตอมจากน้อยไปหามาก ขณะเดียวกัน นักเคมีชาวเยอรมันชื่อโลธาร์ เมเยอร์ได้ตีพิมพ์ตารางธาตุของตนเอง แต่องค์ประกอบต่างๆ เรียงลำดับจากมวลอะตอมต่ำสุดไปสูงสุด ที่ โต๊ะของ Mendeleev มีโครงสร้างเป็นแนวนอน ด้วยช่องว่างที่สงวนไว้สำหรับองค์ประกอบที่ยังถูกค้นพบในขณะนั้น

การมีส่วนร่วมของ Mendeleev ในสาขาเคมีถือเป็นการปฏิวัติอย่างแท้จริง เขาทำนายและเว้นช่องว่างในตารางธาตุสำหรับธาตุที่ยังไม่ได้ถูกค้นพบ รวมทั้งแกลเลียม (พ.ศ. 1875) สแกนเดียม (พ.ศ. 1879) เจอร์เมเนียม (พ.ศ. 1887) และเทคนีเชียม (พ.ศ. 1937) ในปี 1913 นักเคมีชาวอังกฤษชื่อ Henry Moseley ได้ทำการศึกษารังสีเอกซ์เพื่อระบุประจุนิวเคลียร์หรือเลขอะตอมของแต่ละธาตุ ด้วยการใช้วิธีนี้ เขาสามารถจัดหมวดหมู่องค์ประกอบโดยเรียงลำดับเลขอะตอมจากน้อยไปหามาก ซึ่งเป็นระบบที่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของตารางธาตุและวิวัฒนาการของมัน