Periyodik Cetvelin Tarihçesi

19. yüzyıla kadar  elementlerin sınıflandırılması ile ilgili ciddi bir araştırma yapılmamış ve bu yüzden elementlerin özellikleri arasında benzerlik olabileceği düşüncesi üzerinde durulmamıştır.Bilim insanları elementlerin sayılarının giderek artması nedeniye elementleri sınıflandırmaya çalışmışlardır.Bu sınıflandırma çalışmaları 19. Yüzyılın başlarında hız kazanıp 20. Yüzyılın ortalarına kadar sürmüştür.

Elementler arasındaki benzer özellikleri fark eden ve elementlerin sınıflandırılmasını öneren kişi Döbereiner  (Johann Wolfgang Döbereiner)’dir.Döbereiner  benzer özelliklerine göre hazırladığı üçlü element gruplarındaki 1 ve 3. Elementlerin ağırlıkları otalamasının 2. elementin atom ağırlığına eşit olduğunu tespit etmiştir.Döbereiner bu üçlü element gruplarına üçlüler anlamına gelen triatlar adını vermiştir.(1829)

ÖRNEK

Klor (Cl)

Brom (Br)

İyot (I)

Cl atom kütlesi:35,5   Br atom kütlesi:81,2   I atom kütlesi:126,9

35,5+126,9=162,4   162,4/2=81.2

Chancourtois (Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois) yayınladığı makalesinde (1862)  bazı element ve iyonları artan atom kütlelerine göre bir silindir üzerinde göstermiştir buna da tellürik spiral adını vermiştir.Chancourtois elementler arasında ilk defa bir benzerlik olduğunu yayınlamış olmasına rağmen kendisi jeolog olduğu ve yayınladığı yazıda kimyadan daha çok jeoloji ile ilgili konulara yer verdiği için o tarihlerde bu çalışması kimyacıların çok fazla dikkatini çekmemiştir.Daha sonra Mendeleyev çalışmalarını yayınladığında Chancourtois’in belgeleri daha iyi anlaşılmıştır.

 İngiliz kimyacı Newlands (John Alexander Reina Newlands) o zaman var olan elementleri artan atom kütlelerine göre sıralamış ve herhangi bir elementin kendisinden sonra gelen sekizinci elementle benzer özellikte olduğunu görmüştür (1864).Bu tespitine müzikteki notalardan esinlenerek oktavlar (sekizli) kuralı adını vermiştir.Bundan kısa bir süre sonra soygazların keşfi ile Newlands’in oktavları geçerliliğini yitirdi.

Elementlerin sınıflandırılması ile ilgili bilim çevrelerince dikkatle izlenen iki  önemli bilim adamının çalışmaları olmuştur.Bunlar birbirinden bağımsız olarak çalışan Rus kimyacı Dimitri Mendeleyev ve Alman kimyacı Lothar Meyer’in çalışmalarıdır.Meyer yayınladığı element tablosunun birinci versiyonunu (1870) ilk defa 1864 yılında bastırdığı kitabında bilim dünyası ile paylaşmıştır.Bu tabloda Meyer 28 elementi 6 ana grupta değerliklerine göre sınıflandırmıştır.Meyer yaptığı çalışmaları ilk defa 1864 yılında daha sonra 1870 tarihinde yayınlamasına rağmen birçok bilim adamı Meyer’i eleştirmiştir.Buna sebep olarak da yalnızca 28 elementi sınıflandırması, keşfedilmemiş elementler ve bunların atom ağırlıklarından bahsetmemesidir.Meyer ve Mendeleyev elementlerin sınıflandırılmasını birbirine oldukça benzer şekillerde yapmışlardır.

Mendeleyev de Meyer gibi elementleri artan atom ağırlıklarına göre sıralamış ve bazı elementler arasında periyodik olarak benzer özellikler olduğunu ifade etmiştir.

Mendeleyev, elementleri artan atom kütlelerine göre yatay olarak sıraladı.63 elementten oluşan periyodik tablosunda 12 yatay sıra ve 8 dikey sütun (grup) kullandı.Mendeleyev  bu tabloda aynı dikey sütunda bulunan elementlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin birbirine benzediğini bulmuştur. Böylece Mendeleyev kimyaya grup kavramını kazandırmıştır.

Mendeleyev, hazırladığı  tabloda bazı yerleri boş bırakarak buralara daha sonraları keşfedilecek elementlerin yerleştirileceğini söyledi.Mendeleyev, hazırladığı tablo ile bilim adamlarına çok önemli bir hedef göstermiştir.Tabloda yerleri boş olan elementler araştırılıp kısa sürede bulunmuştur.

Daha sonra periyodik cetvel ile ilgili yapılan çalışmalarda, elementlerde periyodik özelliklerin kütle numarası sırasına göre belirli bir düzen göstermesinin bir tesadüf olduğu ortaya çıktı.Zaten elementler atom kütlesine göre yerleştirildiklerinde bazı elementlerin bulunduğu gruptaki elementlerin özelliklerini taşımadığı görüldü.Örneğin argonun kütle numarası, potasyumun kütle numarasından büyük olduğu halde argon elementi potasyum elementinden önce gelmektedir.Halbuki kimyasal özellikleri kütle numarası ile değil elektron dizilimi ile ilgilidir.Elektron sayısı da kütle numarası değil atom numarası ile ilgilidir.1913 yılında Henry Moseley elektronlarla bombardıman ettiği atomların yaydığı x ışınlarının dalga boylarından faydalanarak elementlerin elektron sayılarını dolayısıyla da atomun numaralarını tespit etti.Bu çalışmalarından sonra Moseley, elementlerin kimyasal özelliklerinin atom kütleleriyle değil atom numaralarıyla ilişkili olduğu ve periyodik tabloda elementlerin atom numaralarına göre sıralanması gerektiğini belirtti.

Hande Akay