Nazwy pierwiastków – kilka ciekawostek

Nazewnictwo pierwiastków chemicznych to kopalnia niesamowitych informacji. Jest to też źródło ciekawej wiedzy związanej zarówno z językoznawstwem, ale też z historią nauk przyrodniczych. Kiedyś w nomenklaturze panowała wolna amerykanka, co powodowało, że czasem jeden pierwiastek miewał dwie nazwy w różnych krajach. Dziś jest to nieco bardziej uporządkowane, bo formalnym zatwierdzaniem nazw nowych pierwiastków zajmuje się IUPAC – Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej. Co kilka lat zbiera się szacowne grono i nadaje oficjalne nazwy (i symbole).

Ale popatrzmy na te nazwy z językowego punktu widzenia. Gdy się dobrze przyjrzymy układowi okresowemu, zauważymy, że większość nazw jest rodzaju męskiego. Pomińmy je. Przyjrzyjmy się rodzajowi żeńskiemu. I tu mamy tylko pięć przykładów: siarka, rtęć, miedź, cyna, platyna. Jeszcze mniej jest pierwiastków rodzaju nijakiego: tylko złoto, srebro i żelazo. A gdzie parytet, ja się pytam?! Ale w ramach treningu proponuję znaleźć wymienione wyżej pierwiastki w układzie okresowym.

Są tam także pierwiastki pochodzące od nazwy jednej malutkiej miejscowości. Erb, terb, iterb oraz itr – to nazwy pierwiastków, które pochodzą od nazwy Ytterby, szwedzkiej wioski, gdzie istniała kopalnia, w której znaleziono minerały zawierające właśnie te (i inne) pierwiastki.

Polacy też mają swoją część układu okresowego. Maria Skłodowska-Curie nazwała dwa pierwiastki – rad (Ra) i polon (Po). Innym pierwiastkiem związanym z Polską jest kopernik (Cn), metal przejściowy o liczbie atomowej 112, zsyntetyzowany po raz pierwszy w 1996 r. w Darmstadt.

Mamy też w układzie okresowym polski problem językowy. Spójrzcie na dwa pierwiastki – bor (B, na samej górze, w grupie 13, liczba atomowa 5) oraz bohr (Bh, na dole układu, liczba atomowa 107). Ta druga nazwa pochodzi oczywiście od nazwiska wybitnego duńskiego fizyka, Nielsa Bohra. I tu mamy kłopot, bo po polsku jego nazwisko wymawia się dokładnie tak, jak nazwa pierwszego z pierwiastków. W języku angielskim problemu nie ma, bo pierwiastek B to boron, a Bh to bohrium. Nasi spece od nazewnictwa wymyślili rozwiązanie – „stary” bor pozostaje borem, a „nowy” mamy wymawiać tak, jak się pisze, czyli z literą „h”. No cóż… nieco dziwne, jak dla mnie.

I jeszcze jedna ciekawostka. Jeśli traficie kiedyś na starszy układ okresowy (szczególnie niemiecki), poszukajcie tam pierwiastka jod. Jego symbol był dawniej zapisywany jako J, dziś oczywiście jest to symbol I. Symbol J pochodził z języka niemieckiego, natomiast I – z greki (ioeides – fioletowy).

Układ okresowy z 1885 r, licencja: domena publiczna

I już na sam koniec – w zasadzie nie nadaje się nazw pierwiastków od nazwisk osób żyjących. Ale oczywiście od każdej reguły są wyjątki. Pierwszy taki przypadek miał miejsce w 1997 r., gdy pierwiastek 106 otrzymał nazwę seaborg (Sg) – od nazwiska amerykańskiego fizyka, Glenna T. Seaborga. Drugi w 2016 – tym razem nazwą oganeson (Og – pierwiastek 118) uczczono nadal żyjącego fizyka pochodzenia ormiańskiego, pracującego w ZSRR, a potem w Rosji, Jurija Oganiesiana. 

Znaczek z Armenii – Oganiesian i jego pierwiastek, licencja: domena publiczna

 

(c) by Mirosław Dworniczak
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem. Linkować oczywiście można.

Układ okresowy pierwiastków – część II

Zacznę może od starego dowcipu. Był kiedyś rewelacyjny wykładowca chemii, który nigdy nie posługiwał się żadnymi skryptami, książkami ani notatkami. Wchodził na salę, z wewnętrznej kieszeni marynarki wyciągał malutką karteczkę, przez kilka sekund spoglądał na nią, po czym chował ją i zaczynał bezbłędnie wykładać. Studenci zastanawiali się, co jest na tej legendarnej karteczce. I kiedyś trafiła się okazja – profesor w przerwie zostawił marynarkę na krześle i wyszedł z sali. Jakiś student dopadł do niej, wyciągnął karteczkę, a tam było napisane: litowce po lewej, gazy szlachetne po prawej.
Uproszczony układ okresowy. Pierwiastki szaroniebieskie to metale, różowe – półmetale, żółte – niemetale
licencja: CC0 – public domain – domena publiczna

No i tak właśnie naprawdę jest. Tak wygląda układ okresowy, gdy na niego spojrzymy. Ale to nie są jedyne istotne informacje, które możemy wyczytać. Popatrzmy na tę ciekawą tablicę. Po lewej mamy litowce – grupę bardzo reaktywnych metali. Określenie „grupa” oznacza to, co widać w kolumnie (w pionie). Lit, sód, potas, rubid, cez itd. Bardzo reaktywne metale, wszystkie są jednowartościowe. Spójrzmy obok – tam są berylowce. Też metale, ale takie… mniej metaliczne. Wszystkie są dwuwartościowe, tworzą takie same tlenki i wodorotlenki.

Dalej mamy grupę 13 (dawniej – trzecią) – borowce. Trójwartościowe, już mniej metaliczne. I tak to w sumie wygląda – im bardziej patrzymy na prawo, tym mniejszy mamy charakter metaliczny. Te „na środku”, czyli bor, krzem, german itd. są pomiędzy metalami i niemetalami. Im bardziej w prawo, tym większy charakter niemetaliczny. Takie właśnie są niektóre tlenowce i wszystkie fluorowce. Te ostatnie są bardzo reaktywne, próbują wejść w związki z czymkolwiek. Na samym skraju, po prawej stronie są helowce, czyli gazy szlachetne. Na tym etapie możemy uznać, że ich tak naprawdę nie ma. Niespecjalnie wchodzą w reakcje chemiczne, są… no właśnie, szlachetne. Inne i obce.

Popatrzmy teraz w pionie. Litowce. Na samym dole mamy frans, który jest niesamowicie aktywny. A teraz rzut oka na prawo, na fluorowce. Na samej górze jest najbardziej aktywny fluor. A więc jeśli frans spotka się z fluorem, powstanie związek o bardzo silnym charakterze jonowym – fluorek fransu (FrF).
Aktywność metali rośnie, gdy patrzymy w dół (czyli lit jest mniej aktywny niż sód, a sód jest mniej aktywny niż potas itd.). W przypadku fluorowców aktywność zmienia się w drugą stronę – najaktywniejszy jest fluor. Mniejsza o to, jaki jest mechanizm i na czym to wszystko polega. Wystarczy zapamiętać ideę.

Gdy już zrozumiemy zasadę budowy układu okresowego i dowiemy się o strukturze atomu, będziemy wiedzieć znacznie więcej. Dowiemy się, że pierwiastki w układzie okresowym są tam umieszczone zgodnie z wzrastającą liczbą atomową, czyli liczbą protonów w jądrze atomowym. Dowiemy się też, że istnieje coś takiego, jak powłoki atomowe, które definiują właśnie okresowość. Ale to już zupełnie inna historia. Pewnie kiedyś do niej wrócę.

(c) by Mirosław Dworniczak
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem. Linkować oczywiście można.

Układ okresowy pierwiastków – część I

Prowadząc zajęcia z chemii dla uczniów lub studentów zawsze nazywałem układ okresowy pierwiastków chemicznych najbardziej uniwersalną ściągą. Co ważne – ta ściąga wisi praktycznie w każdej pracowni chemicznej i można z niej korzystać legalnie nawet podczas klasówek i sprawdzianów. Czasem układ okresowy nazywany jest tablicą Mendelejewa, choć jest to już w zasadzie nazwa historyczna. Ale to nazwisko trzeba pamiętać, bo jego idea była genialna. Już nieco wcześniej próbowano układać pierwiastki według ich właściwości, ale te próby nie pozwoliły na przewidywanie właściwości tych pierwiastków, które w tamtym czasie nie zostały jeszcze odkryte. A o przewidywanie pokusił się właśnie Dymitr Mendelejew.

Portret Dymitra Mendelejewa (c) public domain

Po ułożeniu ówcześnie znanych pierwiastków w formę tabeli zauważył, że są w niej luki. Uznał, że w tych miejscach powinny się znaleźć pierwiastki nieznane w czasie, gdy tworzył swoją tablicę.

Jedna z pierwszych wersji tablicy Mendelejewa – (c) public domain

Co więcej – na podstawie właściwości pierwiastków sąsiednich przewidział właściwości tych nowych. I miał zapewne wielką satysfakcję, gdy zostały odkryte – niektóre jeszcze za życia uczonego. I tak pomiędzy glinem (Al) a indem (In) znalazł się gal (Ga), a pomiędzy krzemem (Si) a cyną (Sn) znalazł się german (Ge). Zbadane właściwości tych pierwiastków doskonale zgadzały się z przewidywaniami Mendelejewa. Jako ciekawostkę można tu dodać, że gdy odkrywca galu, Lecoq de Boisbaudran, opublikował właściwości nowego pierwiastka, dostał list od Mendelejewa, który (nie widząc galu na oczy) stwierdził, że wartość gęstości tego metalu została błędnie wyznaczona. Okazało się to prawdą. Ponowne badanie idealnie potwierdziło przewidywanie Mendelejewa. To był ostateczny triumf wielkiego uczonego.

Niestety, wielki uczony nie został uhonorowany nagrodą Nobla, pomimo tego, że jego praca była doceniona przez naukowców. A wynikało to z tego, iż jednym z najważniejszych ludzi w komitecie noblowskim był Svante Arrhenius (ten od dysocjacji). A on nie znosił Mendelejewa, bo ten krytykował teorię dysocjacji. I pomimo tego, że siedmiokrotnie twórca układu okresowego był nominowany, nagrody nie dostał. A potem problem się rozwiązał, gdy Mendelejew zmarł.

Docenili go jednak studenci, którzy w kondukcie pogrzebowym nieśli transparent z wymalowaną tablicą Mendelejewa.

To tyle w pierwszym odcinku o układzie okresowym pierwiastków. W drugim będzie trochę informacji o tym, co ważnego można z niego wyczytać.

(c) by Mirosław Dworniczak
Jeśli chcesz wykorzystać ten tekst lub jego fragmenty, skontaktuj się z autorem. Linkować oczywiście można.