Historie uspořádávání prvků

První chemické prvky, jako například zlato, stříbro, cín, měď či rtuť, byly známy již v pravěku. Společně s následným rozvojem společnosti a lidského vědění docházelo též k objevování dalších chemických prvků. Jelikož se čím dál více rozšiřovaly člověkem zjištěné poznatky, musely se určitým způsobem systematizovat. Proto také vystal problém, jak přehledně v grafické podobě zaznamenat chemické prvky.

1. Rozdělení prvků na kovy a nekovy

V současnosti můžeme chemické prvky rozdělit například na kovy, nekovy a polokovy. Toto členění má svůj základ v díle ,,Pojednání o základech chemie‘‘ francouzského chemika Antoine Laurenta Lavoisiera na konci 18. století (1789). V této době bylo známo přibližně 40 chemických prvků. Kovové prvky (př. zlato Au, železo Fe, měď Cu) jsou kujné, po zahřání tažné a vedou elektrický proud i teplo. Tyto vlastnosti postrádají prvky nekovové (př. síra S, kyslík O, fosfor P). Polokovové prvky (př. křemík Si, germanium Ge, arsen As) mají některé vlastnosti jak kovů, tak nekovů, a proto se využívají například jako polovodiče.

(nahoru)

2. Značky chemických prvků

Dříve se pro označování chemických prvků využívali namísto písmenných značek, jak je známe dnes, různé grafické symboly. Toto značení používal například anglický chemik John Dalton. Samotné značky si prošly svým vývojem, jak je patrno z obrázku.

Napočátku 19. století, v roce 1818, se švédský chemik Jöns Jacob Berzelius rozhodl zavést písmenné označení chemických prvků. Každý chemický prvek tak má1-3 písmennou značku vytvořenou převážně z prvních písmen jeho latinského názvu.  

Na vzniku názvů českých chemických prvků se podíleli především přírodovědec Jan Svatopluk Presl a jazykovědec Josef Jungmann. Nutno dodat, že názvy některých chemických prvků byly v průběhu let několikrát upraveny (barvík na chrom, chaluzík na jod...).

(nahoru)

3. Podobnost vlastností prvků

Německý chemik Johann Wolfgang Döbereiner si povšimnul, že fyzikální a chemické vlastnosti některých prvků jsou si podobné. Na základě toho zformuloval zákon triád – vybral vždy trojice prvků s podobnými vlastnostmi, přičemž ten prostřední považoval za průměr mezi těmi krajními. Tento poznatek pochází z roku 1829.

Triády prvků (a skupiny, do kterých byly později společně zařazeny):

Li – Na – K (alkalické kovy)

Ca – Sr – Ba (kovy alkalických zemin)

S – Se – Te (chalkogeny)

Cl – Br – I (halogeny)

(nahoru)

4. Grafické uspořádání chemických prvků

První snahy o seřazení prvků do nějaké grafické podoby lze pozorovat třeba u českého pedagoga Karla Slavoje Amerlinga. Ten uspořádal prvky do půl-elipsy dle elektronegativity. Tento koncept se nazývá Mlunní pořadí prvků a byl zveřejněn v publikaci ,,Pictus orbis‘‘ (Svět v obrazech).

(nahoru)

5. Tellurický šroub

S nápadem uspořádat prvky dle rostoucí atomové hmotnosti přišel v roce 1862 francouzský geolog Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois. Do tzv. ,,tellurického šroubu‘‘ vepsal 62 tehdy známých chemických prvků, avšak pouze 23 zařadil správně.

(nahoru)

6. Zákon oktáv

První ,,tabulka‘‘ pochází z roku 1864, kdy byla vytvořena anglickým chemikem Johnem Alexanderem Reinem Newlandsem. Využil přitom známosti podobných vlastností některých prvků, což nazval zákonem oktáv – na každém 8. místě v tabulce byl prvek, který měl podobné vlastnosti, jako prvek na 8. místě před ním.

(nahoru)

7. Volná místa v tabulce

Ve stejném roce jako Newlands publikoval svůj koncept vytvořený na základě zákonu oktáv, představil svoji verzi tabulky prvků také anglický chemik William Odling. Ten seřadil 57 chemických prvků do tabulky dle rostoucí atomové hmotnosti, přičemž vynechal místa pro do té doby neobjevené prvky. Odling si dokonce povšiml výjimky* v pořadí atomových hmotností u telluru a jodu a tento fakt zohlednil.

* Tellur má protonové číslo 52, zatímco jod 53, a tak by se dalo očekávat, že jod bude mít vyšší hodnotu atomové hmotnosti. Avšak relativní atomová hmotnost telluru je 127,6 a jodu 126,9. Stejnou výjimku lze nalézt i mezi kobaltem a niklem.

(nahoru)

8. Mendělejův poslední předchůdce

V roce 1864 publikoval německý chemik Julius Lothar Meyer svůj návrh tabulky prvků, který přepracoval a ve druhé verzi byla zveřejněna o 5 let později, roku 1869. Do tabulky zařadil pouze 56 z tehdy objevených chemických prvků. Obdobně jako Odling, tak také Meyer vynechal v konceptu místa pro do té doby neobjevené prvky.

(nahoru)

9. Mendělejevova periodická soustava prvků

V roce 1869 publikoval ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev periodický zákon, že vlastnosti prvků jsou periodicky závislé na jejich protonovém čísle. Na základě této zákonitosti sestavil Mendělejev periodickou soustavu prvků, ve které nejen vynechal místa pro dosud neobjevené prvky (stejně jako Odling a Meyer), ale předpověděl také jejich fyzikální a chemické vlastnosti.

(nahoru)