…te ga je upotrijebio za predviđanje svojstava još neotkrivenih elemenata.

Dmitrij Ivanovič MENDELJEJEV rodio se 8. veljače 1834. godine u Toboljsku u Sibiru. Otac Ivan Pavlovič bio je ravnatelj gimnazije, a majka Marija Dimitrijevna vlasnica tvornice stakla. Dmitrij je oca izgubio već u trinaestoj godini, pa je brigu o obitelji preuzela majka. Mladi Mendeljejev pokazao je izvrsne rezultate kao gimnazijski đak.

Najviše muke zadavao mu je latinski, dok su mu matematika, fizika i povijest bili omiljeni predmeti. Proizvodnja stakla koju je gotovo svakodnevno mogao gledati u majčinoj tvornici zasigurno je u Dmitriju potaknula zanimanje za kemiju.

Nažalost, 1848. godine tvornica je izgorjela, a dvije godine kasnije uz veliku majčinu pomoć Dmitrij je otišao u Sankt Peterburg na studij. Majka mu je uskoro umrla, a Mendeljejev nikada nije zaboravio što je sve za njega učinila. Svoju zahvalnost izrazio joj je posvetom u knjizi Istraživanje gustoće vodenih otopina (1887.).

Dmitrij Ivanovič Mendeljejev u mlađim danima

……………………………

Godine 1855. Dmitrij je s izvrsnim je uspjehom završio studij. Uskoro je i magistrirao (1856.), a od 1859. do 1861. najviše je vremena proveo u Heidelbergu. Tamo se bavio proučavanjem svojstava tekućina pri promjenama tlaka i temperature.

Za svog boravka u Njemačkoj sudjelovao je u radu prvog međunarodnog kongresa kemičara u Karlsruheu (1860.). Iste je godine prisustvovao predavanju talijanskog kemičara S. Cannizzara o metodi određivanja atomskih težina. Sjeme koje će dovesti do otkrića najpoznatije tablice u povijesti kemije bilo je posijano.

Prva skica tablice periodnog sustava elemenata

……………………………

Nakon povratka u Rusiju Mendeljejev je napisao prvi ruski udžbenik organske kemije. Godine 1863. oženio se s Feozvom Lješčevom, a te iste godine otputovao je u Baku, gdje je proučavao vađenje i preradbu nafte. Doktorirao je 1865., te ubrzo postao profesorom opće, anorganske, organske i tehničke kemije na petrogradskom sveučilištu.

Otkriće periodnog sustava elemenata i objavljivanje udžbenika Osnove kemije dogodili su se u istom razdoblju (1869. – 1871.). Upravo je proučavajući podatke o kemijskim elementima i njihovim spojevima (za pisanje udžbenika) Mendeljejev došao do otkrića „prirodnog” sustava kemijskih elemenata.

Osnove kemije – naslovna stranica (1869. godine)

……………………………

I danas zapanjuje činjenica da je 1869. godine Mendeljejev sastavio prvi periodni sustav elemenata. Bio je nepoznat svjetskoj znanstvenoj zajednici, a i prilično udaljen od razvijenih znanstvenih sredina. K tome, nije bio i jedini znanstvenik koji se u 19. stoljeću bavio proučavanjem periodične ovisnosti kemijskih elemenata o njihovim atomskim težinama.

Johann W. Döbereiner još je 1829. godine poredao elemente u tzv. trijade. Međutim, svoju ideju nije dalje razvijao. Tri desetljeća kasnije John Newlands i Julius L. Meyer također su predložili svrstavanje kemijskih elemenata u skupine sličnih svojstava. Ipak, Mendeljejev je prvi uočio i formulirao periodni zakon te ga je upotrijebio za predviđanje svojstava još neotkrivenih elemenata.

Mendeljejev je na kartice napisao imena dotad poznatih kemijskih elemenata s podatcima koji su se na njih odnosili. Potom je kartice raspoređivao na razne načine, poput karata u pasijansu. Ubrzo je shvatio da se kemijska svojstva elemenata ponavljaju u određenim razmacima te ih je svrstao u skupine sa sličnim kemijskim svojstvima.

Ponavljanje nije bilo slučajno – niz elemenata poredan po rastućim atomskim težinama pokazivao je izrazitu periodičnost (kemijskih) svojstava. Prvo priopćenje o velikom otkriću objavio je u travnju 1869. godine u žurnalu Ruskog kemijskog društva, a konačnu verziju predočio je na njegovoj sjednici 1870. godine.

Tablica prirodnog sustava elemenata objavljena 1871. godine na njemačkom u Analima za kemiju i farmaciju

……………………………

Mendeljejev je otišao i korak dalje. U svojoj je tablici ostavio prazna mjesta za elemente koji će tek biti otkriveni. Već je u prvoj objavljenoj tablici periodnog sustava Mendeljejev ostavio prazna mjesta za elemente koji će tek biti otkriveni. I Lothar Meyer ostavio je prazna mjesta u svojoj tablici, ali nije predvidio svojstva nepoznatim elementima. Tu je i najvažnija bit Mendeljejevljeva otkrića – za skandij, galij i germanij predvidio je i svojstva na temelju periodičke ovisnosti.

Prefiksima eka, dva i tri (sanskrt – jedan, dva i tri) Mendeljejev je imenovao nepoznate elemente u skupini ispod poznatog elementa. Budući da je ispod silicija bilo prazno mjesto, nepoznati je element dobio ime eka-silicij. Ubrzo su uslijedila otkrića eka-bora (otkriven je kao skandij 1879. godine) i eka-aluminija (otkriven je kao galij 1875. godine). Ipak, najveće je iznenađenje kemičarima priredilo otkriće germanija (eka-silicija). Neki su ga nazvali i proročanstvom jer su Mendeljejevljeva predviđanja gotovo potpuno poklopila s izmjerenim vrijednostima (tabl. 1.).

Tablica 1. Usporedba predviđenih svojstava eka-silicija i izmjerenih svojstava germanija

U tablici objavljenoj 1871. godine Mendeljejev je predvidio i druge nove elemente. Atomske težine i gustoće novootkrivenih elemenata bile su zapanjujuće točne (primjerice, tri-mangan je otkriven 1925. kao renij, a eka-mangan 1939. kao prvi umjetno dobiven element tehnecij).

Mendeljejev je uskoro stekao i svjetsku slavu zahvaljujući svojem senzacionalnom otkriću. Iako je diljem svijeta dobio niz priznanja i postao počasnim članom brojnih znanstvenih akademija, Ruska akademija znanosti nije ga primila 1880. godine među svoje redovite članove. Ta je odluka izazvala velike prosvjede u Rusiji i negodovanje u svijetu.

Repinov portret D. I. Mendeljejeva (1885.)

……………………………

Sedamdesetih i osamdesetih godina 19. stoljeća Mendeljejev se naveliko bavio i kemijskom tehnologijom, a nastavio je i svoja istraživanja dobivanja, preradbe i transporta nafte. Zbog svog znanja često je bio i recenzent, vještak na sudu, a bavio se i raznim meteorološkim mjerenjima i ispitivanjima.

Mendeljejev s kolegama na znanstvenom kongresu u Manchesteru (1887.)

……………………………

Nakon napuštanja katedre 1890. godine, Mendeljejev je postao upraviteljem Glavnog ureda za mjere i utege u Petrogradu. Na samom kraju stoljeća (1899.) kao član ekspedicije na Uralu proučavao je mogućnosti povećanja i poboljšanja proizvodnje željeza. Godinu dana prije smrti priredio je za tisak osmo izdanje udžbenika Osnove kemije. Umro je od upale pluća 2. veljače 1907. godine.

Nadgrobni spomenik na Mendeljejevljevu grobu

……………………………

Iako mu je otkriće periodnog sustava donijelo svjetsku slavu, Mendeljejev 1906. godine nije dobio Nobelovu nagradu. Izmakla mu je za jedan glas! Dobio ju je Henri Moissan (1852. – 1907.) za pripravu fluora u elementarnom stanju. Godine 1955. u Berkeleyju (Kalifornija) umjetnim je putem dobiven kemijski element protonskoga broja 101. U čast D. I. Mendeljejeva nazvan je mendelevijem (engl. mendelevium), Md.

…………………………………

Autorica naslovne fotografije: Olga Popova/Shutterstock | Literatura: Grdenić, D.: Povijest kemije, Novi Liber i Školska knjiga, Zagreb, 2001.

…………………………………

Piše: Goran BUKAN