150 χρόνια του περιοδικού πίνακα: Δοκιμάστε τις γνώσεις σας

150 χρόνια του περιοδικού πίνακα: Δοκιμάστε τις γνώσεις σας

Υπό Helen Briggs, BBC News

29 Ιανουαρίου 2019

Image copyright GETTY IMAGES

Share this with Facebook

Θα τον βρείτε στον τοίχο σχεδόν κάθε εργαστηρίου σχολικής χημείας στη γη.

Και γενιές παιδιών έχουν τραγουδήσει τις λέξεις "υδρογόνο και ήλιο, λίθιο, βηρύλλιο ..." σε μια προσπάθεια να απομνημονεύσουν μερικά από τα 118 στοιχεία.

Φέτος, ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων γιορτάζει τα 150α γενέθλιά του.

Καθώς τα κεριά στην τούρτα φωτίζονται, ήρθε η ώρα να δοκιμάσετε τις γνώσεις σας, με το κουίζ μας.

Images: Getty, except where specified.

Δοκιμάστε τις γνώσεις σας για τον περιοδικό πίνακα

Χρειάστηκε αρκετός χρόνος για να έχουμε τον περιοδικό πίνακα που γνωρίζουμε και αγαπάμε σήμερα. 
Πόσα όμως θυμάστε γι' αυτόν;

1.       Ένα στοιχείο του περιοδικού πίνακα ονομάζεται από έναν βόρειο θεό. Σωστό ή λάθος;

2.       Μόνο ένας ζωντανός επιστήμονας δίνει το όνομά του σε ένα στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Σωστό ή λάθος;

3.       Από τα σημερινά στοιχεία, δύο ονομάζονται από πραγματικές γυναίκες. Σωστό ή λάθος;

4.       Την τελευταία φορά που προστέθηκαν χημικά στοιχεία στον περιοδικό πίνακα ήταν πριν από 25 χρόνια. Σωστό ή λάθος;

5.       Ο τραγουδιστής του heavy metal συγκροτήματος, ο Lemmy έχει ένα στοιχείο που ονομάζεται από αυτόν. Σωστό ή λάθος;

6.       Ένα χωριό κοντά σε μια Σκανδιναβική πόλη έχει τέσσερα στοιχεία που ονομάζονται από αυτό. Σωστό ή λάθος;

(Οι απαντήσεις στο τέλος του άρθρου)

Τα Ηνωμένα Έθνη όρισαν το 2019 ως το Διεθνές Έτος του Περιοδικού Πίνακα (International Year of the Periodic Table) για να γιορτάσουμε “ένα από τα πιο σημαντικά επιτεύγματα στην επιστήμη".

Τον Μάρτιο, θα συμπληρωθούν 150 χρόνια από τότε που ο Ρώσος επιστήμονας, ο Ντμίτρι Μεντελέγιεφ, πήρε όλα τα γνωστά στοιχεία και τα τακτοποίησε σε ένα πίνακα

Οι περισσότερες από τις ιδέες του άντεξαν στη δοκιμασία του χρόνου, παρόλο που σχεδιάστηκαν πολύ πριν γνωρίσουμε πολλά για τα πράγματα που αποτελούν την ύλη.

Την Τρίτη, 29 Ιανουαρίου ξεκίνησε επίσημα το Διεθνές Έτος του Περιοδικού Πίνακα επίσημα στο Παρίσι. Λοιπόν, τι είναι τόσο ξεχωριστό για αυτό το εικονικό σύμβολο της επιστήμης;

Μια εξωγήινη έννοια;

Ο Δρ Peter Wothers του Πανεπιστημίου του Cambridge είναι ειδικός σε αυτό το θέμα. 

Ο χημικός Δρ Peter Wothers διοργανώνει μαθήματα στον περιοδικό πίνακα

copyright PAUL WILKINSON

Ο Δρ Peter Wothers του Πανεπιστημίου του Cambridge είναι ειδικός σε αυτό το θέμα. Σκέφτεται οτι αν οι εξωγήινοι κατέβαιναν στη Γη, αυτή η σημαία της επιστήμης δεν θα ξέφευγε από την προσοχή τους.

"Θα μπορούσαν οι εξωγήινοι να έχουν περιοδικό πίνακα;" λεει.

"Νομίζω ότι πιθανώς θα έχουν, επειδή είναι κάτι που είναι απολύτως θεμελιώδες - δεν είναι μόνο κάποια δημιουργία ανθρώπων, υπάρχει κάτι έμφυτο και θεμελιώδες σε αυτόν - υπάρχουν χημικοί νόμοι, φυσικοί νόμοι πίσω από αυτόν".

Οι νόμοι της χημείας

Ο Mendeleev (1834-1907) δημιούργησε τον πρώιμο περιοδικό του πίνακα το 1869. Πήρε τα 63 γνωστά στοιχεία και τα τακτοποίησε σε ένα πίνακα, κυρίως με βάση την ατομική τους μάζα.

Αν και δεν ήταν ο πρώτος που το έκανε αυτό, η ερμηνεία του αποτελεί ένα άλμα ευρηματικότητας, στο ότι έβαλε όσα στοιχεία είχαν παρόμοιες ιδιότητες το ένα κάτω από το άλλο σε ομάδες και άφησε κενά για νέα στοιχεία που έπρεπε να συμπληρωθούν.

"Οι άνθρωποι το είχαν κάνει εδώ και καιρό - αλλά τελικά υπήρχε κάποια φυσική βάση - ή κάποιος νόμος - που σήμαινε ότι έπρεπε να ταξινομηθούν με κάποιο συγκεκριμένο τρόπο", λέει ο Δρ Wothers.

Μια έκδοση του περιοδικού πίνακα που βασίζεται στον αρχικό πίνακα του Mendeleev

copyright WELLCOME COLLECTION

Εκατόν πενήντα χρόνια μετά, υπήρξαν θεμελιώδεις αλλαγές στην κατανόηση της ύλης.

"Προφανώς, ο Mendeleev τότε δεν γνώριζε τίποτα για την υποατομική δομή του ατόμου, οπότε πήγαινε μόνο με τα ατομικά βάρη, τα οποία δεν ήταν σίγουρα καθορισμένα με τη σωστή ακρίβεια εκείνη τη εποχή", λέει ο Dr Wothers.

Μετά την ανακάλυψη των πρωτονίων, οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου είναι ο ίδιος με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του. Έτσι, στον σύγχρονο περιοδικό πίνακα, τα στοιχεία διατάσσονται σύμφωνα με τον ατομικό τους αριθμό – και όχι τη σχετική ατομική μάζα τους.

«Τώρα γνωρίζουμε πώς λειτουργεί και γιατί λειτουργεί έτσι», και αυτό σχετίζεται με την κβαντική μηχανική και τον τρόπο που τοποθετούνται τα ηλεκτρόνια στα άτομα και ούτω καθεξής », λέει.

Ο περιοδικός πίνακας που γνωρίζουμε σήμερα

copyright GETTY IMAGES

Υπάρχουν πλέον περισσότερα από 100 στοιχεία, τα οποία διατάσονται κατά σειρά αυξανόμενου ατομικού αριθμού. Υπάρχουν επαναλαμβανόμενα μοτίβα στις ιδιότητες των στοιχείων, τα οποία δίνουν στον περιοδικό πίνακα το όνομά του.

Στοιχεία με παρόμοιες ιδιότητες είναι διευθετημένα ώστε να σχηματίζουν στήλες (ομάδες).

Ο περιοδικός πίνακας είναι τώρα ένα αντικείμενο ομορφιάς όσο και πρακτικής χρήσης, λέει ο Δρ Wothers.

"Μπορείτε να καταλάβετε ορισμένα πράγματα μόνο και μόνο αν εξετάσετε την θέση  ενός στοιχείου σε αυτόν τον πίνακα, ή σε αυτή τη διάταξη, και αυτός είναι ο λόγος που είναι ένα τόσο χρήσιμο εργαλείο για τους χημικούς».

Η χαρά της συμμετρίας

Αυτό το έτος, το οποίο έχει οριστεί ως το Διεθνές Έτος του Περιοδικού Πίνακα, ίσως επίσης να αντιπροσωπεύει την μεγαλύτερη ακμή του.

Προς το παρόν ολοκληρώθηκε η έβδομη περίοδος του περιοδικού πίνακα, με την προσθήκη τεσσάρων στοιχείων τον Δεκέμβριο του 2015.

Πρώιμος περιοδικός πίνακας από περίπου το 1879 που βρέθηκε πρόσφατα στο Πανεπιστήμιο του St Andrews

copyright UNIVERSITY OF ST ANDREWS

Αυτή η προσθήκη τον κατέστησε "εντελώς ολόκληρωμένο και όμορφο", λέει.

"Αυτή τη στιγμή - αυτό το χρόνο - νομίζω ότι είμαστε πολύ προνομιούχοι, επειδή ο περιοδικός πίνακας είναι στην πιο τέλεια μορφή του", λέει ο Δρ Wothers.

"Και ίσως η πιο τέλεια μορφή στην οποία θα είναι ποτέ."

Οι άνθρωποι προς το παρόν εργάζονται για τη σύνθεση βαρύτερων στοιχείων και, εάν τα καταφέρουν, ο περιοδικός πίνακας θα αλλάξει και πάλι.

"Μόλις ανακαλυφθεί ένα μόνο ακόμα, τότε θα πρέπει να ξεκινήσουμε μια νέα σειρά - την όγδοη περίοδο", λέει.

"Και νομίζω ότι είναι δίκαιο να πούμε ότι τότε θα χάσει κάποια από την ομορφιά του, επειδή η όγδοη περίοδος δεν θα ολοκληρωθεί ποτέ."

Ακολουθείστε την Helen Briggs στο Twitter.

Σχετικά θέματα στο BBC:

·         Chemistry

Απαντήσεις στο τεστ:

1. Σωστό - Το Thorium είναι ένα φυσικώς απαντώμενο, ασθενώς ραδιενεργό μέταλλο. Το στοιχείο έχει το σύμβολο Th και ατομικό αριθμό, 90. Το θόριο αναγνωρίστηκε από τον Σουηδό χημικό Jons Jakob Berzelius, ο οποίος τον ονόμασε μετά από Thor, τον βόρειο θεό της βροντής. Το Θόριο βρίσκεται σε μικρές ποσότητες στα περισσότερα πετρώματα και εδάφη, όπου είναι περίπου τριπλάσιο από το ουράνιο. Το στοιχείο είναι πηγή πυρηνικής ενέργειας και έχει προταθεί ως αντικατάσταση του ουρανίου σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.

2. Σωστό - Ο ρώσο-αρμένιος επιστήμονας Γιούρι Τ. Ογκανέσιαν έχει δώσει το όνομα του στο στοιχείο 118. Το όνομά Oganesson, σε ένα συνθετικό ραδιενεργό χημικό με το σύμβολο Og, το οποίο συντέθηκε για πρώτη φορά το 2002 από τον φυσικό και τους Ρώσους συναδέλφους του. Γνωστός ως ο «παππούς των υπερβολικά βαριών στοιχείων», ο Oganessian ολοκληρώνει ένα από τους πιο αποκλειστικά σύνολα στην επιστήμη - μόνο 15 άτομα παίρνουν το όνομά τους από επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένων των Albert Einstein και Niels Bohr. Ο Αμερικανός πυρηνικός χημικός, Glenn Seaborg (1912-1999), δίνει το όνομά του στο Seaborgium, ένα συνθετικό χημικό στοιχείο με το σύμβολο Sg και τον ατομικό αριθμό 106. Ο Γιούρι Ογκανέσιαν, ο οποίος είναι 85 ετών, είναι τώρα ο μόνος ζωντανός στον περιοδικό πίνακα.

3. Σωστό - Το στοιχείο curium (σύμβολο Cm και ατομικός αριθμός 96) ονομάζεται μετά από τη Marie Curie και τον Pierre Curie. Το Meitnerium (Mt) πήρε το όνομά του από την Lise Meitner, φυσικος γυναίκα που είναι γνωστή για την εργασία της για την πυρηνική σχάση - που φαίνεται τρίτη από την αριστερή στην σειρά των ορθίων αυτής της φωτογραφίας. Η Meitner εργάστηκε μαζί με τον χημικό Otto Hahn, ο οποίος πήρε βραβείο Νόμπελ για την ανακάλυψη. Η Meitner σπούδασε φυσική στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης πριν μετακομίσει στο Βερολίνο. Το 1938, εξαιτίας της εβραϊκής κληρονομιάς της, αναγκάστηκε να εγκαταλείψει τη Ναζιστική Γερμανία, εγκαθιστάμενη τελικά στη Σουηδία. Συνέχισε να επικοινωνεί με τον Χαν, και το 1939 ανακάλυψαν μια διαδικασία που ονόμασαν πυρηνική σχάση. Έχουμε λοιπόν ένα στοιχείο που ονομάστηκε μετά από το θανάτο της, meitnerium. Το Meitnerium είναι ένα τεχνητά παραγόμενο βραχύβιο ραδιενεργό στοιχείο, το οποίο ανακαλύφθηκε στη Γερμανία το 1982. Ο ατομικός αριθμός του στοιχείου είναι 109 και το σύμβολο του στοιχείου είναι το Mt.

4. Λάθος - Η τελευταία προσθήκη στον περιοδικό πίνακα ήταν πριν από τρία χρόνια. Τέσσερα νέα στοιχεία προσχώρησαν επίσημα στο σωματείο τον Δεκέμβριο του 2015, κάτι που κάποιοι επιστήμονες θεωρούν ως ένα μοναδικό γεγονός στην ιστορία του περιοδικού πίνακα. Τα στοιχεία 113, 115, 117 και 118 χαρακτηρίστηκαν αργότερα επισήμως ως nihonium (Nh), moscovium (Mc), tennessine (Ts) και oganesson (Og). Οι ανιχνευτές νέων στοιχείων προτίθενται να προτείνουν ονόματα και σύμβολα. Στην περίπτωση αυτή, επέλεξαν nihonium, μετά από Nihon, το ιαπωνικό όνομα για την Ιαπωνία, και Mosovium και tennessine, που αναγνωρίζουν τις περιοχές της Μόσχας και του Τενεσί.

5. Λάθος - Η Η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας είναι η παγκόσμια αρχή για τα χημικά ονόματα, συμπεριλαμβανομένης της ονομασίας νέων στοιχείων στον περιοδικό πίνακα. Ο οργανισμός περιορίζει τις επιλογές για τα ονόματα στοιχείων σε μυθολογικούς χαρακτήρες, ορυκτά, χώρους, ιδιότητες του στοιχείου ή επιστήμονες. Αυτό αποκλείει τις δημόσιες κλήσεις για να ονομάστει ένα στοιχείο από τον τραγουδιστή του heavy metal συγκροτήματος, Lemmy Kilmister, ο οποίος πέθανε το 2015.

6. Σωστό – Το Ytterby, ένα μικρό χωριό έξω από τη Στοκχόλμη, έχει επιτύχει αυτή τη διάκριση. Τα χημικά στοιχεία το ύττριο, το τερβιο, το έρβιο και το υττερβιο ανακαλύφθηκαν όλα σε δείγματα ορυκτών που βρίσκονται σε ορυχείο κοντά στο χωριό. Το ύττριο έχει το σύμβολο Υ και τον ατομικό αριθμό 39. Το τερβιο είναι ένα χημικό στοιχείο με το σύμβολο Tb και τον ατομικό αριθμό 65. Το Erbium έχει το σύμβολο Er και τον ατομικό αριθμό 68. Το Ytterbium έχει το σύμβολο Yb και τον ατομικό αριθμό 70.

Πηγή

150 years of the periodic table: Test your knowledge από το BBC News  υπο Helen Briggs