John A. R. Newlands

(1837 -1898)

Kapcsolatok az egyenértékek között

Chemical News, Vol. 7, Feb. 7, 1863, pp. 70-72

(Forrás: Carmen Giunta kémiatörténeti gyûjteménye)


A Chemical News szerkesztõjének

Uram,

Sok kémikus, de különösképpen Dumas úr számos alkalommal rámutatott néhány igen érdekes kapcsolatra az ugyanabba a természetes családba vagy csoportba tartozó anyagok egyenértékei között. Jelen szándékom egyszerûen az, hogy megpróbáljak kissé tovább haladni ebben az irányban. Elõre kell bocsátanom azonban, hogy az itt összegyûjtött számos megfigyelés közül sok már jól ismert és közleményemben csak azért kaptak helyet, hogy ezzel írásom teljesebb legyen.

Mielôtt folytatnám, azt is meg kell jegyeznem, hogy az elemi anyagok csoportosításának nehéz feladatában inkább figyeltem a kémiai jellemvonásokra, mint a fizikai megjelenésre, és ezért nem vettem figyelembe a fémek és nemfémek közötti szokásos megkülönböztetést. A számok, melyeket a különbözõ csoportokhoz rendeltem, csupán a hivatkozást segítik, és semmi további jelentôségük nincs. Az egyszerûség kedvéért a régi egyenértékszámokat használtam, az atomsúlyokat, amelyeket egy vagy két kivétellel a Fownes Kézikönyvbõl vettem.

Az analóg elemek egyenértékeinek összehasonlítása során megfigyelt legfeltûnõbb összefüggések a következõk. (Az egyenérték szó gyakori ismétlésének elkerülése végett általában a különbözõ elemek neveit használtam egyenértékeik helyett. Ha azt mondom tehát, hogy a cink a magnézium és a kadmium közepe, azt akarom kifejezni, hogy a cink egyenértéke középértéke a magnézium és a kadmium egyenértékének. És így tovább, az egész értekezés során.)

I. csoport. Alkálifémek: lítium, 7; nátrium, 23; kálium, 39; rubídium, 85; cézium, 123; tallium, 204.

E csoport egyenértékei közötti összefüggést (l. Chemical News, January 10, 1863) talán a következõ módon lehet kifejezni a legegyszerûbben:

1lítium + 1 kálium = 2 nátrium

1 -"- +2 -"- = 1 rubídium

1 -"- +3 -"- = 1 cézium

1 -"- +4 -"- = 163, egy eddig még fel nem fedezett fém egyenértéke

1 -"- +5 -"- = 1 tallium

II. csoport. Alkáli földfémek: magnézium, 12; kalcium, 20; stroncium, 43,8; bárium, 68,5.

Ebben a csoportban a stroncium a kalcium és a bárium közepe.

III. csoport: Földfémek: berillium, 6,9; alumínium, 13,7; cirkónium, 33,6; cérium, 47; lantán, 47; didímium, 48; tórium, 59.6. [A didímium (Di) valójában ritkaföldfémek keveréke, elsôsorban neodímiumot és prazeodímiumot tartalmaz.]

Az alumínium egyenlõ két berilliummal, vagy a berillium és a cirkónium egyharmadával. (Az alumínium egyharmada a mangánnak is, mely a vassal és a krómmal szeszkvioxidot képez, az alumíniummal izomorf.)

1 cirkónium + 1 alumínium = 1 cérium

1 -"- + 2 -"- = 1 tórium

A lantán és a didímium azonosak, vagy közel azonosak a cériummal.

IV. csoport: Olyan fémek protoxidjai [monoxidjai], melyek izomorfok a magnéziummal: magnézium, 12; króm, 26,7; mangán, 27,6; vas, 28; kobalt, 29,5; nikkel, 29,5; réz, 31,7; cink, 32,6; kadmium, 56.

A magnézium és a kadmium között, melyek e csoport szélei, a cink a közép. A kobalt és a nikkel azonosak. A kobalt és a cink között a réz a közép. A vas a kadmium fele. A vas és a króm között a mangán a közép.

V. csoport. Fluor,19; klór, 35,5; bróm, 80; jód, 127.

Ebben a csoportban a bróm a közép a klór és a jód között.

VI. csoport. Oxigén, 8; kén, 16; szelén, 39,5; tellúr, 64,2.

Ebben a csoportban a szelén a közép a kén és a tellúr között.

VII. csoport. Nitrogén, 14; foszfor, 31; arzén, 75; ozmium, 99,6; antimon, 120,3; bizmut, 213.

Ebben a csoportban az arzén a közép a foszfor és az antimon között.

Az arzén és antimon között az ozmium közelítõen a közép és így e csoport két széle a nitrogén és a bizmut különbségének majdnem pontosan a fele, minthogy (21314)/2 = 99,5.

A bizmut egyenlõ 1 antimon + 3 foszfor; lévén 120,3 + 93 = 213,3.

VIII. csoport. Szén, 6; szilícium, 14,2; titán, 25; ón, 58.

Ebben a csoportban az ón és a titán közötti különbség közel háromszorosa a titán és a szilícium közöttinek.

IX. csoport. Molibdén, 46; vanádium, 68,6; volfrám, 92; tantál, 184.

Ebben a csoportban a molibdén és a volfrám között a vanádium a közép.

A volfrám egyenlõ 2 molibdénnel és a tantál egyenlõ 4 molibdénnel.

X. csoport. Ródium, 52,2; ruténium, 52,2; palládium, 53,3; platina, 98,7; irídium, 99.

Ebben a csoportban az elsõ három egyenlõ, vagy közel azonos, és inkább a fele a másik kettõnek. (Megemlíthetem, mellesleg, hogy a platina alig nagyobb, mint az arany fele; minthogy 98,7 x 2 = 19,.4, az arany pedig 197)

XI. csoport. Higany, 100; ólom, 103,7; ezüst, 108.

Itt az ólom a másik kettõ között a közép.

Ha levonjuk egy csoport legkisebb egyenértékû tagját a közvetlenül ôt követôbôl, akkor gyakran látjuk, hogy az így kapott számok egyszerû viszonyban állnak egymással, mint ez az alábbi példákból is látszik:
 

A csoport legkisebb
egyenértékû tagja
Az elõzõ után közvetlenül 
következô tag
Különbség
magnézium: 12 kalcium: 20 8
oxigén:8 kén: 16 8
szén:6 szilícium: 14,2 8,2
lítium: 7 nátrium: 23 16
fluor: 19 klór: 35,5 16,5
nitrogén: 14 foszfor: 31 17

Hasonló bár nem annyira nyilvánvaló összefüggés kapható, ha a triád legkisebb tagját levonjuk a legnagyobból. A különbözõ triádokban így kapott számok nagymértékben hasonlítanak. (Triádon az analóg elemek olyan csoportját értem, amelyben az egyik egyenértéke a másik kettõének közepértéke). Ehhez az összefüggéshez néhány példát mellékelek:
 

A triád legkisebb tagja A triád legnagyobb tagja Különbség
lítium: 7 kálium: 39 32
magnézium: 12 kadmium: 56 44
molibdén: 46 volfrám: 92 46
kén: 16 tellúr: 64,2 48,2
kalcium: 20 bárium: 68,5 48,5
foszfor: 31 antimon: 120,3 89,3
klór: 35,5 jód: 127 91,5

Az elõzôkben tárgyalt összefüggés szerint egy csoport legkisebb tagja és a rákövetkezõ közötti különbség vagy 8 vagy 8 x 2 = 16. Az elsô triádokban a különbség 8 x 4 = 32; a következõ négyben megközelítõen 8+6 = 48 (Sic! A szerzô nyilvánvalóan 8 x 6-ot akart írni. Angol szerk.); és az utolsó kettôben közel kétszerannyi.

A platinacsoport legnagyobb tagja, nevezetesen a 99-es iridium és a legkisebb, 52,2-es ródium közötti különbség 46,8. Ez a szám igen közel áll a fenti triádok némelyikében kapotthoz, ezért lehetségesnek tûnik, hogy a platinafémek egy olyan triád szélsõ tagjai, melynek középsô tagja, azaz közepe jelenleg nem ismert.

Maradok stb.

J.A.R.N.

Utóirat: A hellyel való takarékosság kedvéért elhagytam a legtöbb számítást, amelyek azonban igen egyszerûek és helyességüket az olvasó egy pillanat alatt igazolhatja. A számítással kapott egyenértékek megközelítik a kísérletileg kapottakat, olyan mértékben, ahogy azt ilyen esetekben várni lehet.

Készséggel elismerem azt is, hogy a fentebb bemutatott összefüggések némelyike inkább látszólagos, mint valódi. Mások bízom benne idôtálló és megnyugtató leírásnak bizonyulnak.

Szepesváry Pálné fordítása

ChemoNet, 1997 

Vissza

http://www.kfki.hu/chemonet/ 

http://www.ch.bme.hu/chemonet/