Szczypta (al)chemii i nauk pokrewnych -...
Transcript of Szczypta (al)chemii i nauk pokrewnych -...
Szczypta (al)chemii i nauk pokrewnych
... dla humanistów
Wojciech Grochala
Uniwersytet Warszawski Centrum Nowych Technologii
Wykład IV – Układ Okresowy
Stoicheia
Wczesna definicja (360–350 BC)
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Platon 427–347 BC
ziemia ogień woda powietrze Arystoteles 427–347 BC
+ SFERA
Trójca
Po niemal dziewiętnastu wiekach…
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Paracelsus 1493–1541
palny ciekły, zmienny trwały
“Pierwiastek” chemiczny
Definicja Boyle’a (1661)
Wojciech Grochala
Robert Boyle 1627–1691
„The Sceptical Chymist” 1661
Wykład IV – Układ Okresowy
“certain primitive and simple, or perfectly unmingled bodies; which not being made of any other bodies, or of one another, are the ingredients of which all those called perfectly mixt bodies are immediately compounded, and into which they are ultimately resolved.”
• ILE PIERWIASTKÓW? • CO JEST PIERWIASTKIEM?
Pierwiastek chemiczny
5 lat przed egzekucją (podatki!)
Wojciech Grochala
Antoine Lavoisier 1742–1794
„Traité élémentaire de chimie, …” 1789
Wykład IV – Układ Okresowy
• 33 PIERWIASTKI! • (wł. światło i cieplik)
Pierwiastek chemiczny, c.d.
5 lat przed egzekucją (podatki!)
Wojciech Grochala
Antoine Lavoisier 1742–1794
„Traité élémentaire de chimie, …” 1789
Wykład IV – Układ Okresowy
• 33 PIERWIASTKI! • (wł. światło i cieplik) • 23 OK
Rodziny pierwiastków
4 – ale NOWE kategorie
Wojciech Grochala
Antoine Lavoisier 1742–1794
„Traité élémentaire de chimie, …” 1789
Wykład IV – Układ Okresowy
ziemia ogień woda powietrze
GAZY METALE NIEMETALE ZIEMIE
Postęp…
XVIII XIX XX XXI w.
Wojciech Grochala
Antoine Lavoisier 1742–1794
Wykład IV – Układ Okresowy
23 szt. (1789)
Jöns J. Berzelius 1779–1848
45M.AT.@49 szt. (1818)
Dymitr Mendelejew 1834–1907
66 szt. (1869)
M. Skłodowska 1867–1934
72 szt. (1914)
Glenn Seaborg 1912–1999
113 szt. (1999)
118 szt. (2010)
novecento
12 szt. (1000 BC)
Fe,Cu,Ag,Au,Zn, Hg,C,Sn,Pb,As,Sb,S
„Transuranowce”
XX & XXI w.
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
1940–74
1981–96 2000–10
14 : 6 : 6
3 duże rodziny
Mapa świata (XXI w.)
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
pierwotne: 84
sztuczne: 20
przejściowe: 14
Sukces ma wielu ojców
Złożone początki
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
Johann Dobereiner 1780–1849
http://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?Button=pre-1900+Formulations
Alexandre-Émile Béguyer de
Chancourtois 1820–1886
1850 1862
(Julius) Lothar Meyer
1830–1895
1862
Dymitr Mendelejew 1834–1907
John Alexander Reina Newlands
1837–1898
1864 1868/9
Will
iam
Od
ling
(18
64
) A
lfre
d J
. Naq
uet
(1
86
4)
G
. D. H
inri
ch (
18
67
)
?
Krok 1: Triady
Złożone początki
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
Johann Dobereiner 1780–1849
1850
Li: 3p, 4n K: 19p, 20n --- śr. 11p,12n Na: 11p, 12n
Krok 2: Helisa
Złożone początki
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
Alexandre-Émile Béguyer de
Chancourtois 1820–1886
1862
K
Ca
Si
C
• Geolog i mineralolog • Pierwsze ułożenie w funkcji
narastających mas atomowych • Oparte o masy Stanislao Cannizzaro
(1860, Kongres w Karlsruhe) • Pierwsza periodyczność (helisa) • 16 jednostek (masa tlenu)
Krok 3: “Mały Układ”
Złożone początki
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
(Julius) Lothar Meyer
1830–1895
1862 & 1868 /
Krok 4: Prawo Oktaw
Złożone początki
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
John Alexander Reina Newlands
1837–1898
1864
8! oktawa-oktet
8 vs. 7
• wyśmiany przez RS • … • Davy Medal 1887…
Krok 5: “Duży Układ”
I piękna kulminacja!
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
Dymitr Mendelejew 1834–1907
1868 1869 1871
“Principles of Chemistry” (dwa tomy, 1868–1870
Krok 5: “Duży Układ”
(…choć z błędami!)
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
Dymitr Mendelejew 1834–1907
1868 1869 1871
Model PRZEWIDUJE…
…właśćiwości także!
Wojciech Grochala
Dem
okr
yt z
Ab
der
y
46
0–3
70
BC
Wykład IV – Układ Okresowy
Dymitr Mendelejew 1834–1907
1868 1871
Eka-glin: Ga (1875) Eka-bor: Sc (1879) Eka-krzem: Ge (1886) Eka-mangan: Tc (1937)†
Cierpienia młodego Dymitra
Maria Dmitriewna (dd Korniliewa)
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Dymitr Mendelejew 1834–1907
1868/9
Tobolsk
Moskwa
Petersburg
3,000 km
11–17 dzieci
1847 – ślepota ojca Iwana Pawłowicza; 1849 – Wielka Pielgrzymka; 1850 – przyjęcie na studia; 1855 gruźlica & podróż na Krym (Symferopol); 1857 – powrót do Petersburga; 1865 – PhD “C2H5OH+H2O” ; 1868 – książka dla studentów…; 1882 The Davy Medal (!) itd.; 1893 – “wódka”
Cierpienia Dymitra (wiek średni)
Anna Iwanowna Popowa (17 lat)
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Dymitr Mendelejew 1834–1907
1868/9
1876 (42 lata) – love story; rodzice wysyłają Annę na studia do Włoch; Mendelejew grozi samobójstwem; 1881 – małżenstwo; 1882 – rozwód z Teodozją Nikitiną Leszewą (2 dzieci); nieprzyjęty do RAN…
Mendelejew jest bigamistą, ale…
Cierpienia Dymitra (wiek dojrzały)
Peter Klason (1848–1937)
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Dymitr Mendelejew 1834–1907
1868/9
1895 – odkrycie argonu; sprzeciw Mendelejewa, …; 1902 – Mendelejew akceptuje pierwiastkową naturę gazów szlachetnych; 1905 – przyjęty w poczet SAN; 1906 – zgloszony do NN; sprzeciw Petera Klasona; poparcie Svante Arrheniusa; Henri Moissan NN…; 1907 – próby renominacji; Mendelejew†, Moissan†
John W. Strutt (Lord Rayleigh)
1842–1919
William Ramsay (Sir)
1852–1916
Svante Arrhenius (NN 1903) 1859–1927
Henri Moissan (NN 1906) 1852–1907
Fizyka vs. chemia: Układ Okresowy
Wojciech Grochala
1911: van der Broek 1912/3: Moseley (metale przejściowe) (…) 1947: Pm znaleziony! (lantanowce)
Cierpienia Dymitra (pośmiertne)
Henry G. J. Moseley
1887–1915
Wykład IV – Układ Okresowy
Demiurgiczny raj dla cierpiących!
Wojciech Grochala
Rosja…
Wykład IV – Układ Okresowy
1533/47 – Iwan Grozny; 1598/1613 – Wielka Smuta; 1645 – chłyści; 1652/6 – staroobrzędowcy (raskolnicy); 1703 – Petersburg; 1762 – zamordowanie Piotra III (Katarzyn Wlk.); 1774 – skopcy; 1801 – zamord. Pawła I (Aleks. I); 1825 – niejasna †Aleks. I; 1855 – plotki o samob. Mikołaja I; 1881 – zamach na Aleks. II; 1917 – †Mikołaj II;
Łódź – Kamczatka 8,000 km
Lenin (1917–23), Stalin (1924–52), Chruszczow (1953–64), Breżniew (1964–82), Wlk. Smuta, Putin (1999–…)
Symbole pierwiastków
Łacina, greka, …
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
H: Hydrogenium Helium Hafnium Holmium Hydrargyrum Hassium
Mechanika kwantów
& liczenie na palcach
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
2
6
10
14
1,3,5,7 (x2)
Pierwiastki i
110:5:3 – seksizm!
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
?
Niob… Meitner… Platyna Miedź Rtęć Cyna Siarka Fe, Ag, Au
Jędrzej Śniadecki 1768–1838
Metale vs. niemetale
Pantha rei…
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Ciśnieniowa metalizacja niemetali & … demetalizacja metali!
Układ dla Geologa
Gaja
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Victor Moritz Goldschmidt 1888–1947 (PhD 1911) S gas rock Fe
Zawartość pierwiastków
Skorupa ziemska
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
Victor Moritz Goldschmidt 1888–1947 (PhD 1911)
(Niepotrzebne) oszukaństwo
My private battle!
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
2
6
10
14
Zamiast zakończenia
Życie po 118…?
Wojciech Grochala
Wykład IV – Układ Okresowy
A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac-Fock calculations on atoms and ions Pyykkö, Pekka
1. Ene 2. Due 3. Like 4. Fake …???
1+3+5+7+9+…