Цікаві історичні факти з відкриття і походження назв хімічних елементів: від Періодичної таблиці Менделєєва до сучасності

Вступ

Хімія — це наука про речовини та їхні перетворення. Але чи коли-небудь ви замислювалися про те, звідки беруться назви хімічних елементів? Чому один елемент називається золотом, а інший — радієм? Історія відкриття елементів та їхніх назв — це захопливий світ наукових досліджень, міцних традицій та цікавих совпадіння.

У цій статті ми розглянемо подорож від революційної Періодичної таблиці Дмитра Менделєєва до сучасних відкриттів синтетичних елементів. Ви дізнаєтесь про походження назв, історичні anекдоти та цікаві факти, які роблять світ хімічних елементів набагато цікавішим.

Дмитро Менделєєв та революція в хімії

Хто був Дмитро Менделєєв

Дмитро Іванович Менделєєв (1834-1907) — видатний російський хімік, фізик та винахідник, який став творцем однієї з найважливіших наукових таблиць в історії людства. Він народився в Тобольську, у сибірській частині Російської імперії, в родині освітян.

Менделєєв вивчав хімію в Санкт-Петербурзькому університеті, де пізніше став професором. Його наукові інтереси були надзвичайно різноманітними:

• Дослідження властивостей газів
• Фізико-хімічні експерименти
• Вивчення алкоголю та його властивостей
• Аналіз атомних мас елементів

Створення Періодичної таблиці

У 1869 році Менделєєв зробив революційний крок. Він упорядкував відомі на той час 63 елементи за зростанням їхніх атомних мас і виявив цікаву закономірність: властивості елементів періодично повторюються.

Це відкриття було настільки важливим, що він не тільки організував елементи у таблицю, а й:

1. Передбачив існування невідкритих елементів


2. Залишив вільні місця в таблиці для цих елементів


3. Припустив їхні властивості


4. Назвав їх з префіксом «ека-» (скандій став «ека-бором», галій став «ека-алюмінієм», германій став «ека-кремнієм»)

Менделєєв виявився прав! Протягом наступних 15 років усі три передбачені їм елементи були відкриті, що підтвердило правильність його системи.

Походження назв хімічних елементів

Класифікація за способом назвавання

Назви хімічних елементів походять з різних джерел. Давайте розглянемо основні категорії:

Елементи, названі на честь фізичних властивостей:

• Кисень (Oxygen) — від грецьких слів «oxys» (гострий) та «genes» (утворювач). Древні учені помилково вважали кисень утворювачем усіх кислот
• Сірка — від латинського «sulphur»
• Хлор (Chlorine) — від грецького «chloros» (зеленуватий) через його зелене забарвлення
• Фтор (Fluorine) — від латинського «fluere» (текти), оскільки мінерал флюорит легко плавиться

Елементи, названі на честь географічних місцевостей:

1. Галій — названий на честь Франції (латинська назва — Gallia)


2. Германій — названий на честь Німеччини (латинська назва — Germania)


3. Полоній — названий на честь рідної країни Марії Кюрі — Польщі (латинська назва — Polonia)


4. Скандій — названий на честь Скандинавії


5. Америцій — названий на честь Америки


6. Європій — названий на честь континенту Європа


7. Калій — від латинського «kalium», яке походить від арабського слова на честь потатури


8. Гелій — названий на честь Сонця (грецький бог Геліос)

Елементи, названі на честь учених

Багато сучасних елементів названі на честь видатних фізиків та хімиків:

• Кюрій — на честь Марії та П’єра Кюрі, першовідкривачів радіоактивності
• Ейнштейній — на честь Альберта Ейнштейна, творця теорії відносності
• Ферміт — на честь Енріко Ферміта, італійського фізика
• Менделєвій — на честь Дмитра Менделєєва, творця Періодичної таблиці
• Резерфордій — на честь Ернеста Резерфорда, новозеландського фізика
• Лоуренцій — на честь Ернеста Лоуренса, американського фізика

Цікаво, що Менделєвій — це перший елемент, названий на честь російського вченого одночасно під час його життя… а точніше, після його смерті, у 1955 році.

Цікаві історичні факти про відкриття елементів

Радіоактивні елементи та Марія Кюрі

Марія Скодовська-Кюрі (1867-1934) — польська та французька фізикиня та хімічниця, яка зробила революційне відкриття у вивченні радіоактивності. Її історія — це історія відданості науці навіть за найсуворіших умов.

У 1898 році Марія та її чоловік П’єр Кюрі відкрили два нових елементи:

1. Полоній (Po) — як символ признання своєї рідної країни


2. Радій (Ra) — названий за його інтенсивну радіоактивність

Марія Кюрі:
• Одержала дві Нобелівські премії (1903 та 1911)
• Стала першою жінкою, яка отримала Нобелівську премію
• Стала першою людиною, яка отримала дві Нобелівські премії в різних областях
• Померла від лейкемії, викликаної радіаційним опроміненням протягом років досліджень

Благородні гази: від загадки до відкриття

На кінець XIX століття хіміки знали про більшість елементів, але мали дивну проблему: атмосфера Землі містила якусь невідому речовину, яка не реагувала ні з чим.

Вільям Рамзай та його колеги відкрили серію благородних газів:

• Аргон (1894) — від грецького «argos» (ледачий), оскільки він не вступає в реакції
• Неон (1898) — від грецького «neos» (новий)
• Криптон (1898) — від грецького «kryptos» (приховане)
• Ксенон (1898) — від грецького «xenos» (чужинець)
• Гелій (1895) — спочатку знайдений у Сонці через спектральний аналіз!

Цікавий факт: гелій було відкрито на Сонці до того, як його знайшли на Землі!

Синтетичні елементи XX та XXI століть

У XX столітті людство навчилося створювати елементи, яких немає в природі. Це здійснювалося через ядерні реакції у прискорювачах частинок.

Ключові синтетичні елементи:

Періодична таблиця Менделєєва в сучасності

Як розвивалася таблиця

Оригінальна таблиця Менделєєва містила близько 63 елементів. На сьогодні таблиця включає 118 встановлених елементів та повинна розширюватися.

Етапи розвитку:

1. 1869 — Менделєєв представляє першу версію з 63 елементами


2. 1890-і роки — Відкриття благородних газів змушує переглянути таблицю


3. 1920-1940-і — Відкриття радіоактивних та синтетичних елементів


4. 1950-1990-і — Активний синтез важких елементів


5. 2000-2020-і — Підтвердження синтезу 113, 115, 117 та 118 елементів

Останні долучення до таблиці

У листопаді 2016 року Міжнародний союз чистої та прикладної хімії офіційно назвав останні чотири елемента:

• Нігеній (Nh, 113) — названий на честь Японії (японський Nihon)
• Флеровій (Fl, 114) — на честь радянського фізика Георгія Флерова
• Московій (Mc, 115) — на честь міста Москви
• Ліверморій (Lv, 116) — на честь Ліївроморської національної лабораторії
• Теннесін (Ts, 117) — названий на честь річки та штату Теннессі в США
• Оганесон (Og, 118) — на честь вірменського фізика Юрія Оганесяна

Цікаві анекдоти та цікавинки

Золото, срібло та мідь

Три найдавніші відомі людству метали — золото, срібло та мідь — мають назви, що походять з древніх мов:

• Золото (Au) — від латинського «aurum»
• Срібло (Ag) — від латинського «argentum»
• Мідь (Cu) — від латинського «cuprum», від назви острова Кіпр, де видобували мідь

Ці метали використовувалися людиною більше 5000 років до нашої ери!

Елементи з російськими коренями в назвах

Русь мала значний вплив на науку, особливо через Менделєєва:

1. Менделєвій — прямо названий на честь Менделєєва


2. Резерфордій та Боріій — хоча названі на честь західних учених, але мають російські форми назв у науці


3. Багато елементів відкриті російськими та радянськими вченими

Елементи, які ніколи не буде можна побачити у природі

Деякі синтетичні елементи існують лише ніжку часу в лабораторіях. Наприклад:

• Техецій (43) — єдиний легкий елемент без стабільних ізотопів
• Флеровій (114) — живе менше однієї секунди
• Оганесон (118) — один з найнестабільніших елементів

Географія відкриття елементів

Європейські вченики та їхні відкриття

Більшість елементів були відкриті європейськими вченими. Ось кілька ключових прикладів:

Англія та Вельс:
• Вільям Рамзай — благородні гази
• Генрі Кавендіш — водень

Франція:
• Андре-Марі Ампер та інші — досліджували електричні властивості елементів
• Маріс Беккерель — радіоактивність

Росія:
• Менделєєв — Періодична таблиця та передбачення нових елементів

Американський внесок

У XX столітті США стали лідером у синтезі нових елементів завдяки:

1. Розробці ядерних реакторів та прискорювачів


2. Заснуванню видатних дослідницьких центрів


3. Спеціальному фінансуванню наукових проектів

Сучасне значення Періодичної таблиці

Чому вона залишається важливою

Періодична таблиця Менделєєва не є просто історичним артефактом. Вона залишається:

• Практичним інструментом для хіміків та фізиків
• Навчальним матеріалом у школах та університетах
• Основою для розуміння природи речовини
• Передбачувачем властивостей невідкритих елементів

Розширення таблиці в майбутньому

Вченики продовжують синтезувати нові елементи. Передбачається, що може існувати щонайменше до 164 елементів. Однак їхня синтез стає все складнішим та дорожчим.

Висновок

Історія відкриття хімічних елементів — це історія людського прагнення розуміти світ навколо нас. Від давніх часів, коли люди вперше виявили золото та срібло, до сучасних лабораторій, де синтезуються елементи, які живуть менш ніж мікросекунду, — це подорож, сповнена відкриттів та здивувань.

Дмитро Менделєєв своєю Періодичною таблицею дав нам найпотужніший інструмент для організації знань про хімічні елементи. Його передбачення про невідкриті елементи підтвердили революційність його мислення.

Назви елементів розповідають свої історії: деякі назвали за їхніми властивостями, інші — за географічними місцями, треті — на честь видатних вчених. Кожна назва — це невеличка сповідь про історію науки.

Сьогодні, коли ми маємо 118 встановлених елементів, Періодична таблиця залишається одним з найвеличніших досягнень людської науки. Вона продовжує еволюціонувати, розширюватися та надихати нові покоління вчених на подальші відкриття.

Ключові висновки:

1. Менделєєв революціонізував хімію, створивши організовану систему елементів


2. Назви елементів походять з різних джерел — греччини, латини, географії та честі вчених


3. XX століття принесло революцію в синтезі штучних елементів


4. Періодична таблиця залишається основним інструментом в хімії та фізиці


5. Історія елементів — це історія людського розуму та наукового прогресу

Періодична таблиця Менделєєва — це не просто набір символів та чисел. Це пам’ятник людському інтелекту, результат століть спостережень та експериментів, и запрошення до подальших досліджень.