Periodieke tabel van het Visitekaartje Elementen

De periodieke tabel van de chemische elementen (ook de tabel van Mendeleev, de periodieke tabel van de elementen of enkel de periodieke tabel) is een tabel met de chemische elementen. Hoewel de precursoren van deze tabel bestaan, wordt de uitvinding ervan in 1869 algemeen toegeschreven aan de Russische chemicus Dmitri Mendeleev, die de tabel bedoeld had om de terugkerende ("periodieke") trends in de eigenschappen van de elementen te illustreren. De indeling van de tabel is in de loop der tijd verfijnd en uitgebreid, aangezien nieuwe elementen zijn ontdekt en nieuwe theoretische modellen zijn ontwikkeld om het gedrag van chemische stoffen te verklaren. Het periodiek systeem is nu alomtegenwoordig in de academische discipline van de chemie, die een uiterst nuttig kader biedt om alle verschillende vormen van chemisch gedrag te classificeren, te systematiseren en te vergelijken. De tabel heeft een brede toepassing gevonden in de chemie, de fysica, de biologie en de techniek, met name de chemische techniek. In 1789 publiceerde Antoine Lavoisier een lijst van 33 chemische elementen. Hoewel Lavoisier de elementen in gassen, metalen, niet-metalen en aardmetalen heeft gegroepeerd, hebben chemici de volgende eeuw gezocht naar een nauwkeuriger classificatiesysteem. In 1829 merkte Johann Wolfgang Döbereiner op dat veel van de elementen op basis van hun chemische eigenschappen konden worden gegroepeerd in driehoekjes (groepen van drie). Lithium, natrium en kalium werden bijvoorbeeld gegroepeerd als zachte, reactieve metalen. Döbereiner merkte ook op dat het tweede lid van elk triad, gerangschikt naar atomair gewicht, ongeveer het gemiddelde was van het eerste en het derde. Dit werd bekend als de wet van de triads. [citaat nodig] De Duitse chemicus Leopold Gmelin werkte met dit systeem. Tegen 1843 had hij tien triads geïdentificeerd, drie groepen van vier, en één groep van vijf. Jean Baptiste Dumas publiceerde in 1857 werk waarin relaties tussen verschillende metaalgroepen werden beschreven. Hoewel verschillende chemici relaties tussen kleine groepen elementen konden identificeren, moesten ze nog één project bouwen dat hen allemaal omvatte. De Duitse chemicus August Kekulé had in 1858 geconstateerd dat koolstof in verhouding van één tot vier neiging heeft om met andere elementen te verbinden. Methaan bijvoorbeeld heeft één koolstofatoom en vier waterstofatomen. Dit concept werd uiteindelijk bekend als valentie. In 1864 publiceerde de Duitse chemicus Julius Lothar Meyer een tabel met de 49 bekende elementen, gerangschikt naar valentie. De lijst openbaarde dat de elementen met gelijkaardige eigenschappen vaak de zelfde waarde deelden. De Engelse chemicus John Newlands publiceerde in 1864 en 1865 een serie artikelen waarin hij zijn poging om de elementen te classificeren beschreef: Wanneer de stof wordt vermeld in volgorde van toenemend atoomgewicht, deden zich met intervallen van acht vergelijkbare fysische en chemische eigenschappen voor, die hij vergeleek met de muziekoctaven. Deze wet van octaven werd echter belachelijk gemaakt door zijn tegenhangers.[8] Portret van Dmitri MendelevRussian chemistry professor Dmitri Ivanovich Mendeleev en Julius Lothar Meyer publiceerde onafhankelijk hun periodieke tabellen in respectievelijk 1869 en 1870. Beide hebben hun tabellen op soortgelijke wijze samengesteld: door een lijst op te stellen van de elementen in een rij of kolom in volgorde van atoomgewicht en een nieuwe rij of kolom te beginnen wanneer de kenmerken van de elementen begonnen te herhalen. Het succes van de tafel van Mendeleev kwam voort uit twee beslissingen die hij nam: De eerste was om hiaten in de lijst te laten wanneer het leek dat het overeenkomstige element nog niet was ontdekt. Mendeleev was niet de eerste chemicus die dit deed, maar hij ging een stap verder door de trends in zijn periodiek systeem te gebruiken om de eigenschappen van die ontbrekende elementen, zoals gallium en germanium, te voorspellen. Het tweede besluit was om af en toe de volgorde te negeren die wordt voorgesteld door de atoomgewichten en aangrenzende elementen, zoals kobalt en nikkel, te veranderen om ze beter in chemische families te classificeren. Met de ontwikkeling van theorieën over de atoomstructuur werd duidelijk dat Mendeleev per ongeluk de elementen had opgesomd in volgorde van toenemend atoomaantal. Met de ontwikkeling van moderne quantummechanische theorieën van elektronenconfiguraties in atomen, werd duidelijk dat elke rij (of periode) in de tabel overeenkwam met de vulling van een kwantumschaal van elektronen. In de oorspronkelijke tabel van Mendeleev was elke periode dezelfde lengte. Omdat grotere atomen echter meer elektronensubschelpen hebben, hebben moderne tafels geleidelijk langere periodes verderop in de tabel[13]. In de jaren na de publicatie van zijn periodiek systeem door Mendeleev werden de gaten die hij achterliet opgevuld toen chemici meer chemische elementen ontdekten. Het laatste natuurlijk voorkomende element dat moet worden ontdekt, was Francium (door Mendeleev aangeduid als eka-cesium) in 1939. Het periodiek systeem is ook gegroeid met de toevoeging van synthetische en transuranische elementen. Het eerste transuranische element dat ontdekt moest worden, was neptunium, dat werd gevormd door het bombarderen van uranium met neutronen in een cyclotron in 1939