1. Este posibil să vă amintiți Tabelul periodic al elementelor ca pe o diagramă sumbră de pe peretele clasei. Dacă da, nu ați ghicit niciodată adevăratul său scop: este o uriașă foaie de notițe.
2. Tabelul a servit studenților de la chimie încă din 1869, când a fost creat de Dmitri Mendeleiev, un profesor irascibil de la Universitatea din Sankt Petersburg.
3. Având în vedere că se apropia termenul limită al unei edituri, Mendeleiev nu a avut timp să descrie toate cele 63 de elemente cunoscute atunci. Așa că a apelat la un set de date privind greutățile atomice adunate cu meticulozitate de alții.
4. Pentru a determina aceste greutăți, oamenii de știință trecuseră curenți prin diverse soluții pentru a le descompune în atomii lor constituenți. Răspunzând la polaritatea unei baterii, atomii unui element mergeau încoace, iar atomii altui element încolo. Atomii au fost colectați în containere separate și apoi cântăriți.
5. Din acest proces, chimiștii au determinat greutățile relative – care erau tot ce avea nevoie Mendeleiev pentru a stabili un clasament util.
6. Pasionat de jocurile de cărți, el a scris greutatea pentru fiecare element pe o fișă separată și le-a sortat ca la solitaire. Elementele cu proprietăți similare au format o „suită” pe care a așezat-o în coloane ordonate în funcție de greutatea atomică ascendentă.
7. Acum avea o nouă lege periodică („Elementele aranjate în funcție de valoarea greutăților lor atomice prezintă o periodicitate clară a proprietăților”) care descria un model pentru toate cele 63 de elemente.
8. Acolo unde tabelul lui Mendeleiev avea spații goale, el a prezis corect greutățile și comportamentele chimice ale unor elemente care lipseau – galiu, scandiu și germaniu.
9. Dar când a fost descoperit argonul în 1894, acesta nu se potrivea în niciuna dintre coloanele lui Mendeleiev, așa că el i-a negat existența – așa cum a făcut și pentru heliu, neon, kripton, xenon și radon.
10. În 1902 a recunoscut că nu a anticipat existența acestor elemente trecute cu vederea, incredibil de puțin reactive – gazele nobile – care acum constituie întreaga grupă a opta a tabelului.
11. Acum sortăm elementele în funcție de numărul de protoni, sau „numărul atomic”, care determină configurația atomului de electroni cu sarcină opusă și, prin urmare, proprietățile sale chimice.
12. Gazele nobile (extrema dreaptă a tabelului periodic) au învelișuri închise de electroni, motiv pentru care sunt aproape inerte.
13. Iubirea atomică: Luați un tabel periodic modern, tăiați coloanele complicate din mijloc și împăturiți-l o dată de-a lungul mijlocului elementelor din grupa 4. Grupurile care se sărută au structuri electronice complementare și se vor combina între ele.
14. Sodiul atinge clorul – sarea de masă! Puteți prezice și alți compuși comuni, cum ar fi clorura de potasiu, folosită în doze foarte mari ca parte a unei injecții letale.
15. Elementele Grupei 4 (reprezentate ca IVA de mai sus) din mijloc se leagă ușor între ele și cu ele însele. Siliciu + siliciu + siliciu + siliciu la infinit se leagă în rețele cristaline, folosite la fabricarea semiconductorilor pentru calculatoare.
16. Atomii de carbon – tot din grupa 4 – se leagă în lanțuri lungi, și iată: zaharuri. Flexibilitatea chimică a carbonului este ceea ce îl face să fie molecula cheie a vieții.
17. Mendeleiev a presupus în mod greșit că toate elementele sunt neschimbătoare. Dar atomii radioactivi au nuclee instabile, ceea ce înseamnă că se pot mișca în jurul diagramei. De exemplu, uraniul (elementul 92) se dezintegrează treptat într-o serie întreagă de elemente mai ușoare, terminând cu plumbul (elementul 82).
18. Dincolo de margine: Atomii cu număr atomic mai mare de 92 nu există în mod natural, dar pot fi creați prin bombardarea elementelor cu alte elemente sau bucăți din ele.
19. Cei mai noi doi membri ai tabelului periodic, elementele 114 și 116, încă fără nume, au fost recunoscuți oficial în iunie anul trecut. Numărul 116 se dezintegrează și dispare în milisecunde. (Trei elemente, de la 110 la 112, au fost, de asemenea, numite oficial la începutul acestei luni.)
20. Fizicianul Richard Feynman a prezis la un moment dat că numărul 137 definește limita exterioară a tabelului; adăugarea oricăror alți protoni ar produce o energie care ar putea fi cuantificată doar printr-un număr imaginar, făcând imposibil elementul 138 și mai mare. Poate.