V polovině 19. století bylo známo 64 chemických prvků, vědci v nich ale neviděli žádný systém, který by je nějakým způsobem seřadil. Do periodické tabulky je seřadil až ruský chemik Dmitrij Mendělejev a svou klasifikaci prezentoval před 150 lety – v březnu 1869. V současnosti tabulka čítá 118 prvků, přes devadesát z nich se přirozeně vyskytuje na Zemi a zbylé byly připraveny uměle.
Mendělejev dokázal geniálně seřadit prvky do periodické tabulky. Je tomu 150 let
Pojmy prvek, sloučenina a směs vymezil už v roce 1661 anglický chemik Robert Boyl. Koncem 18. století už věda znala třiatřicet prvků, v roce 1868 už čtyřiašedesát a vědci se je snažili nějak seřadit. Předchůdců měl ruský vědec několik; první doložená tabulka pochází z roku 1772 a vytvořil ji Louis-Bernard Guyton de Morveau.
Průlom ale přišel v Petrohradu. Před 150 lety, 6. března 1869, zveřejnil Mendělejev v časopise Ruské chemické společnosti svou práci „Vztah vlastností prvků k atomovým hmotnostem“. Zde zazněl i Mendělejevův periodický zákon: „Vlastnosti prvků jsou periodickou funkcí jejich atomových hmotností. Vlastnosti chemických prvků se pravidelně opakují.“
Předběhl tak i profesora univerzity v Tübingenu Lothara Meyera, jenž otiskl koncem téhož roku práci, ve které formuloval periodický zákon… a zveřejnil i tabulku.
Mendělejovova tabulka prvků
Tabulka s přísnou logikou
V původní Mendělejevově tabulce byly prvky podobných vlastností umístěny vedle sebe, nyní je tabulka členěna do vodorovných řad a svislých sloupců. Pochopení tabulky (tohoto „strašáka“ většiny humanitně zaměřených studentů) a zejména umístění jednotlivých prvků v soustavě je přitom základním předpokladem úspěchu při studiu chemie prvků.
Vodorovné řady se nazývají periody a prvky jsou v nich řazeny vzestupně podle hodnoty protonového čísla. Svislé sloupce tabulky jsou skupiny prvků podobných vlastností (například alkalické kovy, halogeny, vzácné plyny a další).
U jednotlivých prvků se v tabulce uvádí chemická značka, název, protonové číslo a další hodnoty. Tabulka také může napovědět, jak se mění vlastnosti prvků. Směrem z levého dolního rohu do pravého horního rohu tak například roste nekovový charakter prvků, což znamená, že kovy jsou v tabulce vlevo, postupně přechází v polokovy, poté nekovy a nakonec v plyny.
Portrét D. I. Mendělejeva od I. J. Repina
Legenda hledá původ v pasiánsu
Podle jedné z legend na tabulku přišel Mendělejev během jízdy vlakem díky tehdy oblíbenému pasiánsu. Vyrobil si kartičky s názvy a vlastnostmi chemických prvků a pokoušel se je nějak logicky seřadit.
Řešení údajně objevil, když u něj propukla chřipka a tóny Schumannova kvintetu E dur mu splynuly s chemickými prvky. V hudbě se tóny podobné zvukové kvality opakují v oktávách a Mendělejev dovodil, že se budou opakovat i kvality prvků. Z pravidelně se opakujících vlastností prvků pak vyvodil tzv. periodický zákon.
Rok po oznámení objevu předložil tabulku přesnější, doplněnou o další prvky. Ve své tabulce navíc ponechal mnoho volných míst pro ještě neobjevené prvky. V roce 1870 předpověděl existenci prvků ekaaluminia (gallium), ekaboru (skandium) a ekasilicia (germanium), což bylo bráno se značnou skepsí. Když se však tyto prvky později skutečně podařilo objevit, dosáhl Mendělejev světového uznání.
V roce 1913 britský fyzik Henry Moseley upřesnil periodickou soustavu v tom smyslu, že rozhodující pro postavení prvku v tabulce není jeho atomová hmotnost, ale protonové číslo. Nyní má tabulka 118 prvků; jako dosud poslední do ní byl zařazen v roce 2016 transuran oganesson (Og), který je pojmenovaný podle ruského jaderného vědce Jurije Oganesjana.
Bez Nobela
Dmitrij Ivanovič Mendělejev se narodil 8. února 1834 v sibiřském Tobolsku jako nejmladší ze 17 dětí. Se skvělými výsledky vystudoval na Petrohradském pedagogickém institutu Fakultu matematiky a fyziky, přednášel na Petrohradském technologickém institutu a jako docent a později jako profesor působil na předchůdkyni dnešní Petrohradské státní univerzity.
Napsal učebnici Základy chemie, v Petrohradu založil a vedl Ústav měr a vah a přednášel také v Německu a ve Francii. Jeho tvůrčí i společenská činnost navíc nezůstávala jen u chemie; publikoval na pět set prací, například o původu ropy a o jejím průmyslovém zpracování, o roztocích, o čištění odpadních vod, organizaci zemědělství, věnoval se i aeronautice či demografii.
Náruživý kuřák a piják čaje byl dvakrát ženatý a rozvod byl údajně jedním z důvodů, proč nebyl přijat do Ruské akademie věd. Přitom byl členem desítek zahraničních akademií věd. Nedočkal se ani Nobelovy ceny, krátce před smrtí mu údajně „utekla“ o jeden hlas. Mendělejev zemřel 2. února 1907 šest dní před svými 73. narozeninami na infarkt.
Dnes Mendělejevovo jméno nese kráter na Měsíci, minerál mendelevit či 101. prvek mendelevium. V českých zemích se o slávu ruského vědce zasloužil chemik Bohuslav Brauner, kvůli kterému také Mendělejev v roce 1900 navštívil Prahu.
Historické názvy chemických prvků