Le 6 mars 1869, Dmitri Mendeleev a présenté à la Société russe de chimie une méthode d'organisation des éléments chimiques. Le plus intéressant est que le chimiste russe ne pouvait pas savoir pourquoi sa table ressemblait exactement à cela, mais a néanmoins ordonné les éléments chimiques selon le principe correct et a même prédit la découverte de trois éléments qui n'étaient pas encore connus, écrit "Dagens Nycheter".
Le 6 mars 1869, Dmitri Mendeleev a présenté à la Société russe de chimie une méthode d'organisation des éléments chimiques. Pour célébrer le 150e anniversaire de cet événement, l'Assemblée générale des Nations Unies et l'UNESCO ont déclaré 2019 Année internationale du système périodique.
Lorsque le chimiste français Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran a étudié les minéraux des Pyrénées en 1875, il a découvert un nouvel élément qu'il a nommé gallium d'après le nom romain de la France. Il a rapporté sa découverte, mais a rapidement reçu une lettre dans laquelle il a été invité à enquêter à nouveau sur la densité de l'élément, car il l'a probablement mal mesurée. De Boisbaudran l'a fait et a découvert que l'expéditeur de la lettre, le chimiste russe Dmitri Mendeleev, avait raison. La densité de l'élément n'était pas de 4,7 grammes par centimètre carré, comme il le pensait à l'origine, mais de 5,9 - presque la même que celle prédite par Mendeleev.
«C'est après cela que le tableau périodique est devenu célèbre dans le monde entier», déclare Michael Gordin, professeur d'histoire moderne à l'Université de Princeton et auteur de A Well-Ordered Thing: Dmitry Mendeleev and the Shadow of the Periodic Table: Dmitrii Mendeleev et l'ombre du tableau périodique).
Tout a commencé à Saint-Pétersbourg en février 1869. Dmitry Mendeleev a écrit un manuel de chimie en deux volumes. La première partie était déjà prête: il a consacré les 500 premières pages du livre aux quatre éléments - carbone, oxygène, hydrogène et azote. Dans le dernier chapitre, Mendeleev décrit les soi-disant halogènes: fluor, chlore, brome et iode - un groupe d'éléments dont les propriétés sont très similaires. Par exemple, ils réagissent facilement avec les métaux et forment des sels tels que le chlorure de sodium, qui est un sel de qualité alimentaire courant.
Le second volume n'était pas censé être moins épais. Mais sur 63 éléments connus, le chimiste n'en a indiqué dans la première partie qu'environ huit.
«Il lui restait 55 éléments à présenter dans le deuxième volume. Il a donc essayé de trouver un moyen de les organiser de manière à pouvoir les décrire de la manière la plus économique possible », explique Michael Gordin.
Pour commencer, Dmitry Mendeleev a pensé aux métaux alcalins - lithium, sodium, potassium et rubidium. Ce sont tous des métaux doux et légers qui interagissent activement avec l'eau, formant une base alcaline, en d'autres termes, une solution à pH élevé. En comparant leur poids atomique, ou masse atomique (une mesure du poids d'un atome d'une substance), il a constaté que la différence entre deux métaux alcalins est très similaire à la différence entre deux halogènes.
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«Il a commencé à penser qu'il pourrait y avoir un système naturel pour expliquer ce phénomène», explique Michael Gordin.
Il existe de nombreux mythes communs sur la façon dont Dmitry Mendeleev a eu l'idée du système périodique. Certains disent qu'il avait un jeu de cartes avec les propriétés des éléments chimiques sur les cartes, tandis que d'autres disent que la décision finale lui est venue dans un rêve. Mais selon Michael Gordin, ce n'est pas vrai. Les documents de Mendeleev indiquent qu'il a construit la table étape par étape, dans le processus de travail, il a commencé à partir d'halogènes et de métaux alcalins, puis a essayé de trouver des endroits appropriés pour d'autres éléments.
Finalement, il s'est rendu compte que tout était prêt, a réécrit le manuscrit et l'a envoyé à la presse. L'ouvrage a été publié le 17 février 1869, ce qui signifie en fait le 1er mars 1869, car alors la Russie n'était pas encore passée au calendrier grégorien. Dmitri Mendeleev a écrit le titre en russe et en français: "Une expérience de classification des éléments en fonction de leur poids atomique et de leur similitude chimique" (la tendance à réagir avec d'autres éléments). Puis il a changé d'avis et a supprimé le mot «classification», écrivant «système» à la place, mais a oublié de changer l'article dans la version française: laissé une de classification («classification», feminine) au lieu de un pour système («system», masculin) …
«C'est de là que vient la faute de frappe des toutes premières versions imprimées du tableau périodique», explique Michael Gordin.
Le premier tableau de Dmitri Mendeleev n'était pas comme les systèmes périodiques qui pendent maintenant dans toutes les classes de chimie du monde entier. Mais son idée était correcte et la percée scientifique était si importante que l'Assemblée générale des Nations Unies et l'UNESCO ont déclaré 2019 Année internationale du système périodique pour célébrer son 150e anniversaire.
Le plus surprenant de tous, Mendeleev ne pouvait pas savoir pourquoi sa table ressemble à ceci. Les éléments qu'il contient sont classés par numéro atomique, c'est-à-dire par le nombre de protons dans le noyau de l'atome. Mais le physicien britannique Henry Moseley ne l'a découvert qu'en 1913 - six ans après la mort de Mendeleev. La colonne dans laquelle un élément tombe est déterminée par l'organisation des électrons dans la couche de valence de l'atome, mais les électrons n'ont été découverts qu'en 1897 par Joseph John Thomson, un autre physicien britannique.
«Mendeleev a traité les électrons avec une grande suspicion, il n'a pas décidé s'il fallait y croire ou non. Et il ne savait certainement rien de la mécanique quantique. Ce n'est qu'en 1923 que Niels Bohr a formulé le tableau périodique en termes de théorie quantique », explique Michael Gordin.
Dès le début, Dmitry Mendeleev s'est rendu compte qu'il manquait au moins trois éléments à sa table. Lorsqu'il publia une version améliorée du tableau en 1871, il les nomma ekabor, ekaaluminium et ekasilicon, où eka signifie un en sanskrit. Il a également fait des prédictions très détaillées sur leurs propriétés et la façon dont elles pourraient être détectées. C'est pourquoi il était si sûr que Boisbaudran avait mal mesuré la densité du gallium, car toutes ses autres propriétés étaient les mêmes que l'eka-aluminium. Puis en 1879, le scandium a été découvert et en 1886 - le germanium.
«Tout d'abord, le germanium était incroyablement similaire à l'ekosilicon. Quand il a été découvert, ce fut un brillant succès du système périodique, qui a vraiment glorifié Mendeleev dans le monde entier », déclare Michael Gordin.
Maria Gunther
