«Στοιχειώδεις» γνώσεις για τον περιοδικό πίνακα

Ο περιοδικός πίνακας μπορεί να σας ακούγεται μάλλον βαρετό και ξεχασμένο θέμα, είναι όμως, πραγματικά ένα θέμα γεμάτο παράξενα και υπέροχα στοιχεία αλλά και ίντριγκα.

Η ιδέα της κατηγοριοποίησης των ατόμων προτάθηκε από τον Robert Boyle το 1661, αλλά ήταν ο Antoine-Laurent de Lavoisier που δημοσίευσε το πρώτο βιβλίο χημείας, Traité élémentaire de Chimie, το επαναστατικό έτος 1789, αναφέροντας ορισμένα από τα χημικά στοιχεία, συμπεριλαμβάνοντας 27 γνωστά σήμερα. Όπως, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, φώσφορο, θείο, σίδηρο, ψευδάργυρο, υδράργυρο και χρυσό. Όχι ότι τον βοήθησε σε κάτι, καθώς το 1794 ο Lavoisier αποκεφαλίστηκε κατά τη διάρκεια της βασιλείας του τρόμου, κατά τη Γαλλική Επανάσταση. Ο δικαστής φέρεται να σχολίασε «Η Δημοκρατία δεν χρειάζεται επιστήμονες ή χημικούς».

Η μετονομασία του στοιχείου με το ελληνικό όνομα

Τα επόμενα χρόνια, ο Louis Nicolas Vauquelin ανακάλυψε το στοιχείο βηρύλλιο το 1798 και το 1803 συνέθεσε το οξείδιο ενός άλλου νέου στοιχείου. Βλέποντας ότι, το στοιχείο ήταν ασταθές, του έδωσε το όνομα «ptene», που προέρχεται από την ελληνική λέξη «πτερωτό». Όμως, επειδή ήταν δύσκολο να προφερθεί, αργότερα μετονομάστηκε σε όσμιο (από τη μυρωδιά του οξειδίου). Από τότε, στα στοιχεία δεν δίνονται ονόματα που είναι δύσκολο να προφερθούν.

Τα περισσότερα στοιχεία έχουν ονόματα με κατάληψη "-ium". Όλα είναι μέταλλα ή μεταλλοειδή, με μόνη εξαίρεση το Ήλιο (helium), που ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στο φάσμα του ήλιου το 1868 και πήρε το όνομά του από την ελληνική λέξη ἥλιος (Helios), πριν εντοπιστεί το Ήλιο και στη Γη (1895) και γίνουν γνωστά τα χαρακτηριστικά του στοιχείου.

Transfermium Πόλεμος

Τέσσερις χώρες έχουν συμβάλει στην ανακάλυψη νέων στοιχείων κατά τον τελευταίο μισό αιώνα, αντανακλώντας τη διεθνή φύση της σύνθεσης των στοιχείων. Αλλά τα πράγματα δεν ήταν πάντα έτσι.

Αρχικά, αυτό το είδος της πυρηνικής σύντηξης πραγματοποιούνταν μόνο στις ΗΠΑ στο Πανεπιστήμιο Berkeley της Καλιφόρνια (1940 - 1955), έτσι ήταν εκείνοι που έδωσαν ονόματα στα στοιχεία 93 (ποσειδώνιο) έως 101 (μεντελέβιο). Όμως, η ανακάλυψη των επόμενων στοιχείων κυριαρχείται από μία διαμάχη μεταξύ αμερικανών και σοβιετικών ερευνητών, καθώς και οι δύο έκαναν μελέτες παράλληλα και διεκδικούσαν την προτεραιότητα στην ανακάλυψη. Ο Transfermium Πόλεμος είχε αρχίσει. Ευτυχώς, πλέον, όλες οι διεθνείς ομάδες συνεργάζονται. Στην αρχή της νέας χιλιετίας συμφώνησαν τα ονόματα των στοιχείων να δίνονται από μία διεθνή επιτροπή.

Ατυχία...

Οι ερευνητές συχνά ονομάζουν ένα νέο στοιχείο προς τιμή της χώρας τους, όπως συνέβη με το Πολώνιο (από την Marie Curie) και το Αμερίκιο. Το 1909, ο Ιάπωνας χημικός Masataka Ogawa νόμιζε ότι είχε ανακαλύψει το στοιχείο 43, και πρότεινε να ονομαστεί nipponium.

Αλλά τελικά δεν το είχε ανακαλύψει. Σήμερα, το στοιχείο 43 το ξέρουμε ως Τεχνήτιο και ανακαλύφθηκε το 1937 από τους Perrier-Segrè. Πρόσφατες έρευνες απέδειξαν ότι ο Ogawa όταν νόμιζε ότι ανακάλυψε το στοιχείο 43, είχε ανακαλύψει το στοιχείο 75 δηλαδή το Ρήνιο που βρίσκεται στον περιοδικό πίνακα ακριβώς κάτω από το Τεχνήτιο. Το Ρήνιο τελικά ταυτοποιήθηκε αργότερα το 1925 από Γερμανούς ερευνητές.

Η «ανακάλυψη» που ήταν απάτη

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων αιώνων, πολλές ανακαλύψεις νέων στοιχείων αποδόθηκαν κατά λάθος σε λάθος ανθρώπους, στις περισσότερες περιπτώσεις, ήταν αθώα λάθη, αλλά στη σύνθεση των στοιχείων 116 και 118 το 1999, υπήρξε απάτη από πλευράς ενός από τους επιστήμονες που συμμετείχαν.

Η ψεύτικη «ανακάλυψη» των στοιχείων 116 και 118 φαίνεται να είναι μια περίπτωση κακής επιστημονικής συμπεριφοράς, σύμφωνα με τους υπεύθυνους του Lawrence Berkeley National Laboratory (LBL), οι οποίοι απέλυσαν έναν επιστήμονα γιατί ανακάλυψαν ότι «μαγείρεψε» τα δεδομένα. Παρά το γεγονός ότι το εργαστήριο δεν ονομάζει τον εν λόγω φυσικό, φαίνεται να ήταν ο Victor Ninov, ο οποίος ήταν ο υπεύθυνος για την ανάλυση των δεδομένων του συγκεκριμένου πειράματος και εντελώς τυχαία το ίδιο χρονικό διάστημα μάθαμε ότι απολύθηκε από το εργαστήριο.

Το 1999, οι φυσικοί στο LBL ανακοίνωσαν ότι ανακάλυψαν τα στοιχεία 118 και 116 με σύντηξη πυρήνων μολύβδου-κρυπτόν. Ωστόσο, όταν επιστήμονες από άλλα εργαστήρια προσπάθησαν να αναπαράγουν το πείραμα, απέτυχαν. Έτσι, η ομάδα του Berkeley προσπάθησε να επαναλάβει τα δικά της πειράματα. Απέτυχε! Στον απόηχο αυτής της αποτυχίας, οι ερευνητές του Berkeley ανέτρεξαν και ανέλυσαν εκ νέου τα πρωτογενή αρχεία δεδομένων του πειράματος τους. Συγκλονισμένοι, ανακάλυψαν ότι, το κρίσιμο αποδεικτικό στοιχείο για την "ανακάλυψη" του στοιχείου δεν ήταν πουθενά (τρείς αλυσίδες διάσπασης, καθεμία αποτελούμενη από ένα βαρύ άτομο και έξι διαδοχικές διασπάσεις υψηλής ενέργειας άλφα). Το εργαστήριο κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα στοιχεία είχαν παραποιηθεί από έναν επιστήμονα.

Όλοι οι συγγραφείς του αρχικού άρθρου της «ανακάλυψης», εκτός του Victor Ninov, δημοσίευσαν μια ανάκληση του αρχικού ισχυρισμού τους στο Physical Review Letters. Αν και εμφανίζεται το όνομα του Ninov στην ανάκληση, ο ίδιος αρνήθηκε να την υπογράψει.

Η Δικαιοσύνη άργησε 50 χρόνια

Μία σημαντική αρμοδιότητα των υπευθύνων για την ονοματοδοσία είναι να διορθώνουν ιστορικές αδικίες.

Η αυστριακή φυσικός Lise Meitner και ο γερμανός χημικός συνάδελφός της Otto Hahn συνεργάστηκαν για περίπου 30 χρόνια στο Βερολίνο και συνανακάλυψαν την πυρηνική σχάση. Δυστυχώς, το 1938 οι ΝΑΖΙ ανάγκασαν την Meitner να εγκαταλείψει τη Γερμανία. Το 1944, ο Hahn τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Χημείας για την έρευνά του στη σχάση, αλλά η Meitner αγνοήθηκε, εν μέρει επειδή ο Hahn υποβάθμιζε το ρόλο της από τότε που εκείνη εγκατέλειψε τη Γερμανία. Το 1994, ωστόσο, η IUPAC πρότεινε τα στοιχεία 108 και 109 να ονομαστούν hahnium και meitenerium, αντίστοιχα, για να τιμήσει και τους δύο. Τελικά, το στοιχείο 108 ονομάστηκε hessium (από την γερμανική περιοχή Hesse) και όχι hahnium, αλλά το στοιχείο 109 ονομάστηκε και επίσημα meitenerium.

Η ονοματοδοσία ενός στοιχείου ανήκει παραδοσιακά στους ερευνητές

Η μεγάλη συμβολή των ερευνητών του γερμανικού Κέντρου Έρευνας Βαρέων Ιόντων GSI Helmholtz στη Darmstadt για την ανακάλυψη των στοιχείων 107-112 (μπόριο, μαϊτνέριο, χάσιο, νταρμστάντιο, ρεντγκένιο και κοπερνίκιο) καθώς και για πολλές άλλες σημαντικές εργασίες για άλλα στοιχεία, τιμήθηκε δίνοντας τα ονόματα τους.

Ο επικεφαλής Γερμανός ερευνητής Sigurd Hofmann, είχε σχολιάσει:

"Είμαστε πολύ δημοκρατικοί σχετικά με την ονοματοδοσία. Είμαστε πολύ προσεκτικοί, γιατί αυτά τα ονόματα θα διαρκέσουν για πάντα. Θέλουμε το όνομα να έχει νόημα τώρα και για πάντα, όπως ένα διάσημο επιστήμονα, ένα διάσημο εργαστήριο, ίσως έναν Έλληνα φιλόσοφο, ο οποίος, όπως και ένα στοιχείο του περιοδικού πίνακα, ανήκει σε όλους."

118: ο τέλειος αριθμός

Πρόσφατα, προστέθηκαν τέσσερα νεοσυντιθέμενα χημικά στοιχεία, ολοκληρώνοντας τον Περιοδικό Πίνακα μέχρι και το στοιχείο 118.

Δείτε εδώ: 4 νέα στοιχεία του περιοδικού πίνακα απέκτησαν όνομα

--

Πηγές:

  1. Krebs, R. E. (2006). The history and use of our earth's chemical elements: a reference guide. Greenwood Publishing Group.
  2. Results of Element 118 Experiment Retracted. Berkeley Lab enews.lbl.gov
  3. Elements 116 and 118 Discovered at Berkeley Lab. Berkeley Lab lbl.gov
  4. Holden, N. E. (2001). History of the Origin of the Chemical Elements and their Discoverers. Prepared for the 41st IUPAC General Assembly, 29.
  5. Lavoisier, A. L. (1793). Traité élémentaire de chimie: présenté dans un ordre nouveau et d'après les découvertes modernes; avec figures (Vol. 1). Chez Cuchet, Libraire.
  6. Nuclear fission and fusion. bbc.co.uk
  7. THE CHEMICAL REVOLUTION. acs.org
  8. Nicolas-Louis Vauquelin. britannica.com
  9. Beryllium. rsc.org
  10. Osmium. rsc.org
  11. What is Uranium? How Does it Work? world-nuclear.org
  12. IUPAC is naming the four new elements nihonium, moscovium, tennessine, and oganesson. 8 June 2016. iupac.org
  13. Helium. rsc.org
  14. What’s In A Name? For Chemists, Their Field’s Soul. Carmen Drahl. Aug 3, 2011. cenblog.org
  15. NAMES AND SYMBOLS OF TRANSFERMIUM ELEMENTS (IUPAC Recommendations 1997). degruyter.com
  16. Howe, J. L. (1911). RECENT WORK IN INORGANIC CHEMISTRY. Journal of the American Chemical Society, 33(2), 166-188.
  17. Yoshihara, H. K. (2004). Discovery of a new element ‘nipponium’: Re-evaluation of pioneering works of Masataka Ogawa and his son Eijiro Ogawa. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 59(8), 1305-1310.
  18. The lost elements: the periodic table’s shadow side. chemistryworld.com
  19. Element 118 disappears two years after it was discovered. Aug 2, 2001. physicsworld.com
  20. Lise Meitner (1878 - 1968). atomicarchive.com
  21. Hofmann, S., Ninov, V., Hessberger, F. P., Armbruster, P., Folger, H., Münzenberg, G., ... & Janik, R. (1996). The new element 112. Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei, 354(3), 229-230.

Χρησιμοποιούμε cookies που μας επιτρέπουν μια σειρά από λειτουργίες που ενισχύουν την εμπειρία σας στην ιστοσελίδα μας.
Κάνοντας κλικ στο "Συμφωνώ" ή συνεχίζοντας να χρησιμοποιείται την ιστοσελίδα bioximikos.gr συμφωνείτε με τη χρήση cookies.