Dmitri Mendelejev

Dmitri Mendelejev , de ontdekker van het periodiek systeem, verloor de Nobelprijs met één stem

Dmitri Mendelejev 1834-1907

Dmitri Mendelejev werd geboren als laatste kind in een groot gezin uit Tobolsk in Siberië. Zijn blinde vader kon het gezin niet onderhouden en daarom dreef zijn moeder een glasfabriek. In deze situatie kreeg Mendelejev slechts gebrekkig onderwijs, hoewel hij wel naar school ging. Hij was echter zo veelbelovend dat zijn moeder in 1848, kort nadat zijn vader was overleden en de glasfabriek was afgebrand, besloot weg te gaan uit Siberië, zodat hij naar de universiteit kon gaan. Mendelejev werd echter een aantal malen afgewezen, tot hij de kans kreeg natuurwetenschappen te gaan studeren aan het Pedagogisch Instituut van Sint-Petersburg. Hier excelleerde hij en in 1855 haalde hij zijn diploma als leraar. In de jaren daarna kreeg hij nog meer mogelijkheden om te studeren, zowel in Rusland als in het buitenland.

Een invloedrijke lezing

In 1860 woonde Mendelejev een belangrijk scheikundig congres in Karlsruhe bij, waar de Italiaan Stanislao Cannizzaro (1826-1910) met veel enthousiasme vertelde over zijn ‘herontdekking’ van het verschil tussen moleculen en atomen, dat Avogadro (1776-1856) in 1811 had gevonden. Zolang dit verschil niet duidelijk was, had de wetenschappelijke wereld nog steeds een verward idee van wat een atoomgewicht was. Cannizzaro’s lezing zou een diepgaande invloed hebben op Mendelejevs latere werk.
In 1861 keerde Mendelejev terug naar Sint-Petersburg, waar hij in 1866 hoogleraar scheikunde werd. Hij constateerde toen dat er geen scheikundig handboek bestond en schreef er daarom zelf een. Dit werd in 1869 gepubliceerd onder de titel De grondbeginselen der chemie. Tijdens zijn onderzoek voor dit boek hield Mendelejev zich ook met de atoomgewichten bezig.

De structuur van de elementen

Mendelejev wilde op een gestructureerde manier een lijst opstellen van de bekende chemische elementen. Andere wetenschappers hadden in het verleden hetzelfde geprobeerd, maar waren er niet in geslaagd een manier te vinden om ze te gestructureerd te rangschikken of om ook maar criteria daarvoor te vinden. Mendelejev besloot de eigenschappen van elk element op een afzonderlijke kaart te schrijven en legde de kaarten daarna volgens verschillende criteria op verschillende manieren neer. Hij ontdekte al snel dat, als hij de elementen volgens oplopend atoomgewicht in korte rijen naast en onder elkaar legde, de resulterende kolommen overeenkomstige eigenschappen hadden. De Britse scheikundige John Alexander Reina Newlands (1837-1898) had in 1864 hetzelfde opgemerkt, maar zijn ideeën waren genegeerd.

De periodieke tabel

Mendelejev ging nog een stap verder. Hij stelde een ‘periodieke tabel’ op van de elementen, per rij gerangschikt volgens atoomgewicht en per kolom volgens overeenkomstige eigenschappen. Hij zag in dat dit schema alleen klopte als hij lege plekken overliet voor elementen die nog niet waren ontdekt. Hij kon echter hun vermoedelijke eigenschappen en atoomgewichten voorspellen. In de jaren daarna werd hij in het gelijk gesteld toen gallium, scandium en germanium werden ontdekt, die op de plekken pasten die hij leeg had gelaten. Mendelejev was er ook van overtuigd dat sommige atoomgewichten, zoals dat van goud, niet juist waren berekend en schatte daarom nieuwe waarden die in zijn schema pasten. Later bleek hij ook in dit opzicht gelijk te hebben. Hij publiceerde zijn tabel voor het eerst in 1869. Aanvankelijk werd zijn systeem niet algemeen aanvaard, maar uiteindelijk werd het de standaardmanier om de scheikundige elementen te rangschikken. Mendelejevs systeem was voortaan een grote hulp om het gedrag van elementen te begrijpen.

Mendelevium, sint-petersburg en de tabel

Mendelejev voorspelde het bestaan van drie nog niet ontdekte elementen. De edelgassen, die eveneens nog ontdekt moesten worden, kwamen niet voor in zijn tabel. Mendelejev onderzocht ook de thermische uitzetting van vloeistoffen en maakte studie van de herkomst van aardolie. In 1890 nam hij ontslag als hoogleraar en in 1893 werd hij directeur van het Maten- en Gewichtenbureau in Sint-Petersburg. In 1955 werd het element met atoomnummer 101 ontdekt en mendelevium genoemd naar de grote Russische wetenschapper, die in 1906 de Nobelprijs voor scheikunde net niet kreeg. Hij verloor met één stem.

1860 Mendelejev woont een lezing bij van Stanislao Cannizzaro, waardoor hij wordt beïnvloed. 1868-1870 De grondbeginselen der chemie gepubliceerd. 1869 Over de verhouding tussen de eigenschappen en de atoomgewichten der elementen gepubliceerd, met de eerste periodieke tabel. 1893 Directeur van het Maten- en Gewichtenbureau. 1955 Element 101 wordt ontdekt en naar hem mendelevium genoemd.