Chemické prvky jsou v periodické tabulce už 155 let. Některé z nich objevili vědci až dodatečně
Periodická tabulka prvků spatřila světlo světa přesně před 155 lety. Díky svému uspořádání pomohla ke vzniku mnoha objevů věcí, které dnes běžně používáme. Pro některé vědce je tabulka přímo modlou. „Když vejdu do katolického kostela, tak tam bude kříž. Stejně tak, když člověk vejde do chemické laboratoře, tak tam uvidí periodickou tabulku,“ říká pro Radiožurnál Pavel Jungwirth z akademického Ústavu organické chemie a biochemie.
„Pro nás chemiky je to takový symbol, který nám říká, že v tom chaosu existuje řád a že věci mají smysl. S periodickou tabulkou můžete nesouhlasit, můžete se proti ní bouřit, ale to je tak všechno, co se s ní dá dělat,“ vysvětluje Jungwirth.
Chemické prvky jsou do periodické tabulky seřazeny přesně 155 let. Mnohé z nich ale vědci tehdy ještě neznali, přesto už tam měly své místo. Jak je to možné?
Tabulku prvků mají chemici u sebe v nejrůznějších podobách. „Mám ji třeba na hadříku na otírání brýlí, mám ji na stole jako podklad, na zdi jako plakát, vlastně mám i v ložnici za posteli jednu pověšenou. Manželka proti tomu moc neprotestuje,“ směje se Václav Martínek z Katedry učitelství a didaktiky chemie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Jeho kolega Pavel Teplý vzápětí vysvětluje, proč je periodická tabulka prvků tak zásadní. „Důležitá je v tom, že nám ukazuje periodické závislosti a jak se mění. Podle nich můžeme docela přesně odhadovat vlastnosti prvků, jejich chování v chemických reakcích, některé fyzikální vlastnosti a spoustu dalších důležitých věcí,“ vysvětluje nadšeně Teplý.
Objev, který může přepsat učebnice chemie. Čeští vědci vyjasnili mechanismus vodíkové vazby
Číst článek
Tabulka prvků je organizovaná počtem protonů v atomech. Právě v tom je unikátnost Dmitrije Mendělejeva, který do své tabulky zahrnul i prvky tehdy neznámé, na rozdíl od svých kolegů to nepovažoval za chybu měření. Takže když 6. března 1869 představil svůj periodický zákon, byla v tabulce jen zhruba polovina prvků, které dnes známe.
Pozice prvků
„Mendělejev využil předchozích poznatků, které už objevili vědci dávno před ním. Jenom to dal dohromady do formy periodické tabulky prvků. Zároveň vynechal prázdná místa tam, kde si myslel, že budou existovat nové, ještě neobjevené prvky,“ říká Teplý.
„Za šest let třeba bylo objeveno gallium, které tehdy ještě neznali. V tabulce patřilo přesně na to místo, které pro něj Mendělejev předpověděl,“ pokračuje.
Podle shodných vlastností jsou pak prvky rozděleny do skupin a toho se pak využívá prakticky ve všech vědních oborech. Například když v elektronice vývojář hledá materiál pro chlazení procesorů, který dobře odvádí teplo.
„Největší tepelnou vodivost má stříbro. Pak má někdo požadavek: ‚Nebylo by tam něco levnějšího?‘ A potom by se stačilo podívat na druhý nejlepší vodič tepla, v tomto případě na měď. Tu najdeme třeba v noteboocích,“ popisuje dále Martínek.
„Máme tady taky třetí nejlepší vodič tepla — zlato, to by se ale ekonom chytil za hlavu a šli bychom dál. Čtvrtý nejlepší vodič tepla je hliník, který poskytuje nejlepší poměr ceny a výkonu. Většina chladičů procesorů je z hliníku,“ doplňuje.
Jak si tabulku zapamatovat?
Pokud chceme vědět, jak jsou jednotlivé materiály těžké, stačí se podívat na tabulku.
Teflon či impregnace. Věčné chemikálie se v přírodě nerozloží, vědci našli způsob, jak některé odstranit
Číst článek
„Záleží na dvou faktorech, čím níž prvky v tabulce jsou, tak tím mají větší hustotu. Pak definitivně nejhustší prvky jsou ty, které jsou v prostředku spodní řady,“ vysvětluje Martínek.
A i když periodická tabulka prvků je především technickou záležitostí, tak podle Teplého podněcuje i studentskou kreativitu. Například v tom, jak je si pořadí prvků zapamatovat pomocí říkanek.
„Tady u těch mnemotechnických pomůcek většinou platí, že čím je to větší kravina, tím líp si to děti zapamatují. Vychází z těch značek prvků, případně z jejich latinských názvů, takže třeba ‚Hanku Líbal Na Kolínko ‚RoBustní CeStář Francek.‘,“ uzavírá Teplý.
V tomto případě se jedná o první sloupec tabulky: vodík, lithium, sodík, draslík, rubidium, cesium a francium.
