John A.R. Newlands

(1837 -1898)

Az egyenértékek közötti összefüggések

Chemical News, Vol. 10, July 30, 1864, pp. 59-60

(Forrás: Carmen Giunta kémiatörténeti gyûjteménye)


A Chemical News szerkesztõjének

Uram,

A második számban egy levélíró "Studiosus" név alatt felhívta a figyelmet egy törvény létezésére, mely szerint "az elemi anyagok atomsúlya néhány kivételtõl eltekintve vagy pontosan nyolc, vagy közelítõleg nyolc többszöröse".

Nos, én a Kapcsolatok az egyenértékek között címû levélben, mely nevem kezdõbetûivel volt ellátva és a Chemical News 1863. február 7-i számában jelent meg, hívtam fel a figyelmet bizonyos rokon elemek egyenértékei közötti számszerû különbségekre és megmutattam, hogy ezek a különbségek általában a nyolc sokszorosai, amint az a következõ példákban látható.
 

A csoport legkisebb A közvetlenül utána Különbség
egyenértékû tagja
következô tag
H=1
O=1
magnézium: 24 kalcium: 40 16 1
oxigén: 16 kén: 32 16 1
lítium: 7 nátrium: 23 16 1
szén: 12 szilícium: 28 16 1
fluor: 19 klór: 35,5 16,5 1,031
nitrogén: 14 foszfor: 31 17 1,062
A triád legkisebb tagja
A triád legnagyobb tagja
lítium: 7 kálium: 39 32 2
magnézium: 24 kadmium: 112 88 5,5
molibdén: 96 volfrám: 184 88 5,5
foszfor: 31 antimon: 122 91 5,687
klór: 35,5 jód: 127 91,5 5,718
kálium: 39 cézium: 133 94 5,875
kén: 32 tellúr: 129 97 6,062
kalcium: 40 bárium: 137 97 6,062

Az utolsó oszlopban a különbség az oxigén egyenértékére, 16-ra mint egységre vonatkozik, és látható, hogy általánosságban mondva az oxigén egyenértéke az egysége ezeknek a különbségeknek, éppúgy, amint a "Prout törvény"-ben a hidrogén egyenértéke az atomsúly egysége. Mindkét esetben vannak azonban kivételek, amelyek miatt az egyik esetben az oxigén, a másik esetben a hidrogén egyenértékének felét vagy negyedét kell venni ahhoz, hogy a kapott számok az adott alap egész számú többszörösei legyenek.

Nos, ha "Studiosus" törvényének volna valós alapja, a fenti tények az alkalmazás különleges eseteinek bizonyulnának. Ha ugyanis "az atomsúlyok nyolc többszörösei", akkor a köztük levõ különbségeknek oszthatóknak kell lenniök nyolccal. 61 elem jele és atomsúlya következik itt, számszerû sorrendben. A harmadik oszlop két egymást közvetlenül követô atomsúly különbsége.
 

H 1 Ca 40 1 Ce 92 2,5 V 137 0
Li 7 6 Ti 50 10 La 92 0 Ta 138 1
G* 9 2 Cr 52,5 2,5 Di** 96 4 W 184 46 
B 11 2 Mn 55 2,5 Mo 96 0 Nb 195 11
C 12 1 Fe 56 1 Ro+ 104 8 Au 196
N 14 2 Co 58,5 2,5 Ru 104 0 Pt 197
O 16 2 Ni 58,5 0 Pd 106,5 2,5 Ir 197
F 19 3 Cu 63,5 5 Ag 108 1,5 Os 199
Na 23 4 Y 64 0,5 Cd 112 4 Hg 200
Mg 24 1 Zn 65 1 Sn 118 6 Tl 203 3
Al 27,5 3,5 As 75 10 U 120 2 Pb 207 4
Si 28 0,5 Se 79,5 4,5 Sb 122 2 Bi 210 3
P 31 3 Br 80 0,5 I 127 5 Th 238 28 
S 32 1 Rb 85 5 Te 129 2
Cl 35.5 3,5 Sr 87,5 2,5 Cs 133 4
K 39 3,5 Zr 89,5 2 Ba 137 4

*[G: glucínium vagy berillium]

**[Di: didímium, ritkaföldfém-keverék]

+[Ro: ródium]

Nos, látható, hogy a fenti különbségek között a nyolcas szám csupán egyszer fordul elõ és sehol nem találjuk nyolc többszörösét sem. Ha "Studiosus" törvénye igaz lenne, az elemek egyenértékeinek, bármely sorrendben is lennének elrendezve, vagy azonosaknak kellene lenni, vagy ha nem, mindenkor nyolccal, vagy nyolc többszörösével kellene különbözni.

Ezzel szemben az "egyenértékek közötti összefüggések" tárgyában megjegyezhetem, hogy a legfontosabbak elsô pillantásra felismerhetôk a következõ táblázatból:
 

Triád
Legkisebb tag Közép Legnagyobb tag
I. Li: 7 +17 = Mg: 24 Zn: 65 Cd: 112
II. B: 11 Au: 196 
III. C: 12 +16 = Si: 28 Sn: 118
IV. N: 14 +17 = P: 31 As: 75 Sb: 122 +88 = Bi: 210 
V. O: 16 +16 = S: 32 Se: 79,5 Te: 129 +70 = Os: 199 
VI. F: 19 +16.5 = Cl: 35,5 Br: 80 I: 127
VII. Li: 7 +16 = Na: 23 +16 = K: 39 Rb: 85 Cs: 133 +70 = Tl: 203 
VIII. Li: 7 +17 = Mg: 24 +16 = Ca: 40 Sr: 87,5 Ba: 137 +70 = Pb: 207 
IX. Mo: 96 V: 137 W: 184
X. Pd: 106,5 Pt: 197

Ez a táblázat távolról sem olyan tökéletes, mint amilyen lehetne. Van néhány, ennél teljesebb jellegû táblázatom, mivel azonban az egyes elemek elhelyezkedésérõl tekintélyes vita folyik, azért adtam meg a fentit, mert alig tartalmaz többet azoknál az elemi csoportoknál, amelyek létezését általánosan elismerik.

A táblázat különbözõ csoportjaihoz néhány magyarázó megjegyzést fûzök. A csoportokhoz rendelt számok csupán azonosításra valók.

II. csoport. A bór az arannyal egy csoportba került, lévén mindkét elem háromatomos, bár az utóbbi néha egyatomos [három, illetve eg yvegyértékû].

III. csoport. A szilícium és az ón a triád szélein állnak egymással szemben. A titánt rendszerint ezek mellé osztják be, a szilícium és a triád középsô tagja közé, melyet jelenleg keresnek. Azaz:

IV csoport. Az antimon egyenértéke közelítôleg a foszfor és a bizmut középértéke: VII. csoport. Az összefüggések, amelyeket Dumas úr ennek a csoportnak a tagjai között megállapított, jól ismertek. Kis változtatásra van szükség a cézium megnövelt atomsúlya miatt. Az összefüggések ily módon ezek:
 
Li + K = 2 Na vagy számokban: 7 + 39 = 46 
Li + 2 K = Rb " 7 + 78 = 85 
2 Li + 3 K = Cs " 14 + 117 = 131 
Li + 5 K = Tl " 7 + 195 = 202 
3 Li + 5 K = 2 Ag " 21 + 195 = 216 

Az ezüst egyenértéke eszerint kapcsolatban van az alkálifémekével. Ugyanakkor és ez ugyanide vezet az ezüst a nátrium és a rubidium egyenértékei összegének is tekinthetô, lévén 23 + 85= 108. Valószínûleg az ezüst a közép a rubídium és a cézium között, minthogy (85 + 133)/2 =109.

VIII. csoport. Ha a lítiumot ehhez és az elôzô csoporthoz tartozónak tekintjük is (néhány vegyész ennek oxidját összekötõ kapocsnak tekinti az alkáli- és alkáliföldfémek között), akkor ebben a csoportban elvégezhetjük ugyanazokat a számításokat, amiket Dumas úr az elôzôre nézve végrehajtott:
 

Li + Ca = 2 Mg vagy számokban: 7 + 40 = 47 
Li + 2 Ca = Sr " 7 + 80 = 87 
2 Li + 3 Ca = Ba " 14 + 120 = 134
Li + 5 Ca = Pb " 7 + 200 = 207 

Az alkalifémekben megint van két triád, amelyek közül az egyik, nevezetesen a lítium, a nátrium és a kálium régóta ismert, a másik, mint erre C.W. Quin úr a Chemical News 1861. november 9-iki számában rámutatott, a kálium, a rubídium és cézium. A kálium így az egyik triád legnagyobb, a másik legkisebb tagja.

Hasonló módon, ha bevesszük a lítiumot, az alkáliföldfémek között is két triádot kapunk, elsõként a lítiumot, a magnéziumot és kalciumot tartalmazót, másodikként a kalcium, a stroncium és bárium triádját. A kalcium az egyik triád tetején, a másiknak az alján áll.

Az ólom az alkáliföldfémek között hasonló helyzetû, mint a tallium az alkálifémek csoportjában. Az ozmium, úgy tûnik, hasonló szerepet játszik a kéncsoportban, a bizmut pedig a foszforcsoportban. Analóg tag a kloridcsoportban eddig még nem ismert. A tallium fizikai tulajdonságaiban az ólomra emlékeztet. Gyakran fordul elõ, hogy különbözõ csoportokból vett hasonló tagok, mint az oxigén és a nitrogén - vagy a kén és a foszfor - fizikai tulajdonságaikat tekintve jobban hasonlítanak egymásra, mint annak a csoportnak tagjaihoz, ahová kémiai meggondolások alapján be kellett sorolnunk õket.

Megfigyelhetõ, hogy a különbség a tellúr és az ozmium, a cézium és a tallium, valamint a bárium és az ólom egyenértékei között mindig ugyanaz, nevezetesen 70.

X. csoport. Úgy tûnik, hogy a palládium és a platina képezik egy triád két végét, amelynek közepe azonban nem ismert.

Rokon elemek egyenértékei között oly gyakran találni összefüggést, hogy szinte meg lehet jósolni, hogy a következõ megállapított egyenérték, például az indiumé, hasonló összefüggést mutat majd azokkal, amelyekkel egy csoportba kerül.

Befejezésül megemlíteném, hogy az ebben a levélben közölt egyenértékeket Williamson professzor igen érdekes és fontos, a Journal of the Chemical Society-ben nem régen közzétett cikkébõl vettem át.

Maradok stb.

John A.R. Newlands, F.C.S.

Laboratory, 19, Great St. Helens, E.C. July 12


Az egyenértékek közötti összefüggésekrôl

(On Relations Among the Equivalents)

Chemical News ,Vol. 10, August 20, 1864, pp. 94-95

A Chemical News szerkesztõjének

Uram,

Az utolsó közleményemben felsorolt tényeken kívül szabadjon megjegyeznem, hogy ha az elemeket növekvô egyenértékeik szerint rendezzük el, tehát a hidrogént egyesnek, a lítiumot kettesnek, a glucíniumot hármasnak, a bórt négyesnek nevezzük és így tovább (minden olyan elemhez, amelynek külön egyenértéke van, más számot rendelünk, és ha két elem egyenértéke megegyezik, ugyanazzal a számmal jelöljük), megfigyelhetjük, hogy az egymást követô számokkal rendelkezô elemek gyakran ugyanabba a csoportba tartoznak vagy különbözô csoportokban hasonló helyet foglalnak el. Ilyen példák láthatók a következô táblázatban:
 

Csoport a. N 6 P 13 As 26 Sb 40 Bi 54 
b. O 7 S 14 Se 27 Te 42 Os 50 
c. F 8 Cl 15 Br 28 I 41 -- -- 
d. Na 9 K 16 Rb 29 Cs 43 Tl 52 
e. Mg 10 Ca 17 Sr 30 Ba 44 Pb 53

Itt a csoport legkisebb tagjának száma és a közvetlenül utána következô tag száma közötti különbség 7; vagyis egy adott elemtôl kiindulva a nyolcadik elem az elsô ismétlése, mint a zenében egy oktáv nyolcadik hangja. A csoport több tagjának számai között a különbség gyakran kétszer ennyi: így a nitrogéncsoportban a N és a P között 7 elem van, a P és az As között 13, az As és az Sb között 14, az Sb és a Bi között 14.

Következésképp szabadjon megjegyeznem, hogy amint léteznek olyan triádok, amelyeknek a szélsô tagjai ismertek, de a középsô elemeik nem (például a platinacsoport fémei, amelyek három különbözô triád szélsô tagjainak tekinthetôk, és talán az ezüst és az arany is ilyen kapcsolatban van egymással), úgy néhány elemet, ilyen példáut a Mn, a Fe, a Co, a Ni és a Cu, olyan triádok középsô tagjainak tekinthetünk, amelyek szélsô elemei egyelôre ismeretlenek vagy talán csak egyes esetekben nem ismerjük fel ôket.

Maradok stb.

John A. R. Newlands, F.C.S.
Laboratory, 19, Great St. Helens, E. C., August 8.

Szepesváry Pálné fordítása


 
ChemoNet, 1997 

Vissza

http://www.kfki.hu/chemonet/ 

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