Kísérlet az elemi anyagok csoportosítására
analógiáik alapján
Részletek
Annalen der Physik und Chemie (Poggendorf-féle),
15:
301–307 (1829)
(in: Henry Marshall Leicester and Herbert S. Klickstein, A Source Book in Chemistry 1400-1900 (Harvard University Press, Cambridge, Massachusetts, 1963)
.
.
356,019 (=Ca) + 956,880 (=Ba) 2 |
= |
.
656,449 (=Sr)* |
és a stroncium-oxidra meghatározott érték 647,285.
Az alkálicsoportban, ennek megfelelõen, a nátrium-oxid
áll középen, mert ha vesszük a lítium-oxid
atomsúlyát, amely Gmelin szerint 195,310, és a kálium-oxidét,
amely 589,916, akkor a kettõ számtani átlaga
195,310 + 589,916
2 |
= | 392,613 |
amely nagyon jól megközelíti a nátrium-oxid Berzelius által meghatározott atomsúlyát, 390,897-et.
Az arzén és a foszfor csoportjában hiányzik a haramadik tag. Mitscherlich, az izomorfológia felfedezõje, tudni fogja hogyan találja meg, ha létezik ez az anyag.
Ha a kén, a szelén és a tellúr egy csoportba
tartozik – amit nyugodtan feltehetünk, mert a szelén fajsúlya
pontosan a kén és a tellúr fajsúlyának
számtani átlaga, és mindhárom anyag a hidrogénnel
egyesülve jellegzetes hidrogén-savat ad –, akkor a szelén
van középen, mert
32,239 (=S) + 129,243 (=Te)
2 |
= | 80,741 |
és a szelénre kapott kísérleti érték 79,263.+
A fluor valójában a sóképzõ elemek közé tartozik, de nem a klór, a bróm és a jód csoportjába, hanem a sóképzõ anyagok egy másik csoportjába, amely talán ugyanolyan kapcsolatban van az elõzõvel, mint az alkáliföldek az alkáliakkal. Mivel nagyon kis érték tartozik hozzá, valószínûleg a feltételezett csoport elsõ tagja, és ebben az esetben még két újabb anyagot kellene felfedezni, ha igaz, hogy a kémiai anyagok minden csoportja triádokba rendezhetõ. Ha az itt csoportosított anyagok atomsúlyait összehasonlítjuk az anyagok kémiai affinitásával, azt találjuk, hogy az alkáliak és az alkáliföldek esetében az elõzõ egyenesen arányos az utóbbival, míg a sóképzõ elemek esetében fordítva arányos. Tehát a kálium-oxid, amelyhez a legnagyobb érték tartozik az alkáliak között, erõsebb, mint a lítium-oxid, amelyhez a legkisebb érték tartozik és a leggyengébb, míg a nátrium-oxid, amely a kálum- és lítium-oxid között áll, gyengébb, mint a kálium-oxid és erõsebb, mint a lítium-oxid. A bárium-, kalcium- és stroncium-oxid hasonló módon viselkedik. Viszont a klór, amelyhez a legkisebb érték tartozik, a legerõsebb, és a jód, amelyhez a legnagyobb érték tartozik, a leggyengébb a sóképzésben, míg a bróm a kettõ között van. Ha a csoportosított anyagok kémiai affinitásának erõsségét az 1, 2 és 3 számmal jelöljük, a következõ táblázatot kapjuk:
A kémiai
affinitás erõssége |
|||
a) Sóképzõ elemek és savjaik | |||
221,325=Cl. |
455,129= |
.....
942.650= |
3 |
789,145=I. |
1590,770= |
.....
2078,290=I |
1 |
|
|||
1010,470/2=Br. |
2045,899/2= |
.....
3020,940/2=Br |
2 |
b) Savképzõ elemek és savjaik ... [S, Se, Te] ... c) Lúgképzõ elemek és alkáliak ... [L, K, Na] ... d) Alkáliföldképzõ elemek és alkáliföldek |
|||
256,019=Ca. |
.
356,019=Ca |
1 |
|
856,880=Ba. |
.
956,880=Ba |
3 |
|
1112,899/2=Sr. |
.
1312,899/2=Sr |
2 |
Úgy látszik, a hidrogén, az oxigén, a nitrogén és a szén elkülönül azoktól az anyagoktól, amelyek lúgokat, savakat és sókat képeznek. Bár az oxigén atomsúlyának (16,026) és a szén atomsúlyának (12,256) számtani átlaga megadja a nitrogén atomsúlyát (14,138), ezek az anyagok nem tárgyalhatók itt, mert nem áll fenn köztük analógia.
A földfémek és a maguk a földek hasonlóságaik alapján összetartoznak, de nem sikerült még elrendeznem õket. A bór és a szilícium, ... az alumínium és a berillium, ... az ittrium és a cérium külön csoportot alkot, de mindenhol hiányzik a harmadik tag. A magnézium teljesen egyedül áll, a cirkónium a titánhoz és az ónhoz tartozik.
A nehézfémek timsóképzõ csoportja
teljes. Ide tartozik a vas, a magnézium és króm oxidja.
... Ez a középsõ tag, hiszen
...
...
979,426 2 |
= |
... 995,000 |
Mitscherlich szerint a izomorf
a magnézium-oxiddal. Ez a sorozat igen érdekes, egyrészt
azért, mert mindegyik tagja mágneses fém, másrészt
azért, mert tagjai a legjobb áramvezetõk. De hogyan
rendezzük el õket, ha a csoportosítást triádokra
alapozzuk? A természetben a Fe, a Mn és a Co oxidok formájában
fordul elõ, melyek gyakran együtt találhatók.
Egy angol kolléga szerint a Ni, a Zn és a Cu egy olyan ércben
jelenik meg együtt, amelybõl a kínaiak fehér
rezet készítenek; ezt az anyagot a németek Argentannak
nevezik [magyarul újezüst vagy alpakka]. Ennek alapján
az elsõ csoportban a mangán a harmadik tag, mert
.
.
439,213 Fe + 468,991 Co 2 |
= |
. 454,102 Mn |
a második csoportban pedig a réz foglalja el ezt a helyet:
.
.
469,675 Ni + 503,226 Zn 2 |
= |
. 486,450 Cu |
Az analóg fémek legérdekesebb sorozatát
a platinaércekben található fémek alkotják,
a platina, a palládium, a ródium, az iridium, az ozmium és
a pluranium. Fajsúlyuk és atomsúlyuk szerint két
csoportba sorolhatók. A platina, az iridium és az ozmium
tartozik az elsõbe, a palládium, a ródium és
a pluránium a másodikba. (Az utóbbi felel meg az
ozmiumnak, a ródium az iridiumnak és a palládium a
platinának.) Az elsõ csoport fémeinek atomsúlyai
Berzelius legújabb eredményei szerint a következõk:
platina – 1233,260, iridium – 1233,260, ozmium – 1244,210. Miután
az iridium fajsúlya nagyon közel esik a platina és ozmium
fajsúlyának számtani átlagához (az ozmium
fajsúlya Brezelius szerint 10), az iridiumot kell a csoport középsõ
tagjának tekintenünk. Ebben az esetben az atomsúlya
1233,260 + 1244,210
2 |
= | 1238,735 |
A második csoport tagjainak atomsúlyai, ugyanazon bámulatra méltó kémikus szerint, a következõk: palládium – 665,840, ródium – 651,400. A plurániumra tehát 636,960-at kapunk, ... ha a ródiumot a csoport közepén helyezzük el.++
Az ólom fajsúlya és atomsúlya nagyon közel esik az ezüst és a higany fajsúlyának és atomsúlyának átlagához, ezért azt hiszem, ez a három elem is összetartozik.
Hogy az ón és a kadmium, az antimon és a bizmut, az arany és a volfrám vagy a volfrám és a tantál stb. együvé tartozik-e és hogy melyek a hiányzó analóg elemek, nem merném eldönteni.
Vissza | http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/ |