Mendělejev svou tabulkou ukázal, kde hledat nové prvky, vysvětluje fyzikální chemik Slavíček

03116143.jpeg
03116143.jpeg

Periodická tabulka prvků slaví letos 150 let od svého publikování. Řadí chemické prvky podle jejich rostoucích protonových čísel a seskupuje je podle cyklicky se opakujících vlastností. Ty definuje tzv. periodický zákon, který roku 1869 publikoval Dmitrij Ivanovič Mendělejev.

„Periodická tabulka je základní rámec, ve kterém přemýšlíme,“ svěřil se ve Studiu Leonardo Petr Slavíček, vedoucí Laboratoře teoretické fotodynamiky na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze.

Původní Mendělejevova tabulka byla od té dnešní zásadně odlišná. „Byla velmi děravá, protože její tvůrce měl k seřazení jen 63 prvků, zatímco dnes jich máme 118.“

Lidé atomy tenkrát neviděli a nevidíme je ani dnes. Vidíme jejich makroskopické projevy, elektrické proudy, a prostřednictvím nějakých představ o tom, jak je hmota složena, teprve usuzujeme, jak jsou těžké a velké jednotlivé atomy.
Petr Slavíček

„Mendělejev ale viděl tabulku i s těmi dírami, které odvážně interpretoval jako nové prvky. Germanium, galium a skandium bylo během pár let objeveno, což nesmírně přidalo jeho tabulce na kreditu.“

Mendělejev vnímal periodický zákon jako to, že vlastnosti prvků se opakují periodicky jako funkce hmotnosti atomu. „Až někdy kolem roku 1913... objev Henryho Moseleyho, který z rentgenových spekter dokázal vyčíst protonové číslo, jednoznačně určuje pořadí prvků.“

„V 19. století byla významná střediska chemického výzkumu v Německu, Francii a Anglii... Rusko tam určitě nepatřilo, ale minimálně v Petrohradě bylo několik významných chemiků,“ upozornil Slavíček.

Lothar Mayer nikdy neudělal ten další krok, že by předpovídal vlastnosti nových prvků na základě děr v tabulce. Proto je Mendělejevovi přisuzováno prvenství naprosto oprávněně: z periodického zákona udělal nástroj pro předpovídání nových fenoménů a řekl ostatním vědcům, kde mají hledat.

Petr Slavíček

Ten také připomněl, že podobnou tabulku vytvořil o něco dříve německý chemik Julius Lothar Mayer. „Ale jeho vydavatel ji někde zašantročil, takže nebyla publikována.“

K tomu, aby Mendělejevův objev přijala světová vědecké komunita, pomohlo to, že objevitel studoval v Heidelbergu a byl velmi dobře napojen na centra tehdejší vědy. „Nejlepší chemikové ho znali a uznávali.“

Objevy dalších prvků budou obtížné, ale nejsou vyloučené. „Nemůže se stát, že by se do těch 118 prvků vmezeřil nový prvek, ale myslíme si, že budou objeveny prvky s protonovým číslem 119, 120 a tak dále.“

Kdyby byl Mendělejev obyčejný ruský mužik, který po práci někde něco tvoří, svět by se o jeho tabulce nikdy nedozvěděl. A takových případů zapadlých objevů je v Rusku mnoho.

Petr Slavíček

Tyto nové prvky lidstvo s největší pravděpodobností neobjeví v přírodě. „Je možné, že ve vesmíru za nějakých extrémních podmínek někde možná existují další prvky... Ale ty by měly extrémně krátkou dobu života.“

„Fyzikové se dohodli, že musí jádro prvku existovat tak dlouho, aby se vytvořil elektronový obal, na což je potřeba deset na mínus čtrnáctou sekundy... Osobně si myslím, že ještě pár prvků být vytvořeno může a budou žít třeba mikrosekundu,“ odhadl fyzikální chemik Petr Slavíček.

Spustit audio
autoři: Veronika Paroulková, Ondřej Čihák|zdroj: Český rozhlas

Související