Wie das Periodensystem fast nicht Mendelejew gehörte
Mendelejew war nicht der erste Chemiker, der bemerkte, dass sich Elemente in Mustern wiederholen. Hier ist, warum seine Tabelle von 1869 mindestens drei frühere Versuche übertraf.
Am 6. März 1869 präsentierte der russische Chemiker Dmitri Mendelejew der Russischen Chemischen Gesellschaft eine Arbeit mit dem Titel „Die Abhängigkeit zwischen den Eigenschaften der Atomgewichte der Elemente“. Er hatte die dreiundsechzig bekannten chemischen Elemente nach Atomgewicht in Reihen angeordnet und jede Reihe so unterbrochen, dass Elemente mit ähnlichem chemischen Verhalten in denselben Spalten ausgerichtet waren. Wo das Muster ein Element erforderte, das noch niemand gefunden hatte, zwang er die Reihe nicht zum Abschluss – er ließ den Platz leer und beschrieb im Voraus, was ihn schließlich füllen sollte.
Diese Tabelle hängt noch heute in Klassenzimmern. Aber Mendelejew war nicht der erste Chemiker, der bemerkte, dass Elemente ihre Eigenschaften in regelmäßigen Abständen wiederholen, und er war nicht einmal die einzige Person, die in seinem eigenen Jahrzehnt eine periodische Anordnung veröffentlichte. Mindestens drei andere Chemiker waren zuerst oder fast gleichzeitig da – und die Geschichte erinnert sich nur an eine ihrer Tabellen.
Die Chemiker, die das Muster vor ihm sahen
Bereits 1862 trug der französische Geologe Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois die bekannten Elemente spiralförmig nach steigendem Atomgewicht auf und bemerkte, dass sich ähnliche Elemente entlang derselben vertikalen Linie anordneten – ein früher Hinweis auf Periodizität, der außerhalb Frankreichs weitgehend unbeachtet blieb. 1865 ordnete der englische Chemiker John Newlands Elemente nach Atomgewicht an und beobachtete, dass jedes achte Element ähnliche Eigenschaften aufwies, ein Muster, das er das „Gesetz der Oktaven“ nannte. Newlands sagte sogar ein unentdecktes Element mit einem Atomgewicht von etwa 73 voraus – sechs Jahre bevor Mendelejew eine nahezu identische Vorhersage für dieselbe Lücke machte. Aber Newlands ließ keine leeren Felder in seiner Tabelle für fehlende Elemente, und seine Idee wurde von den Chemikern der damaligen Zeit verspottet, von denen einer Berichten zufolge bei einem Treffen der Chemical Society fragte, ob er nicht versucht habe, die Elemente stattdessen alphabetisch anzuordnen.
Was Mendelejews Version anders machte
Der Unterschied war nicht, dass Mendelejew ein Muster sah, das niemand sonst gesehen hatte. Es war, dass er dem Muster genug vertraute, um gegen das bestehende Inventar bekannter Elemente zu wetten und schriftlich genau zu sagen, wo und um wie viel es unvollständig war. Er benannte die Lücken in seiner Tabelle nach dem bekannten Element direkt darüber – Eka-Aluminium, Eka-Bor, Eka-Silizium – und sagte deren Atomgewichte und chemisches Verhalten detailliert und überprüfbar voraus. Innerhalb von siebzehn Jahren wurden alle drei fast genau dort gefunden, wo er es gesagt hatte: Gallium 1875, Scandium 1879 und Germanium 1886. Jede Entdeckung stimmte so genau mit Mendelejews vorhergesagten Eigenschaften überein, dass seine Tabelle von einem Vorschlag zu einer, im Wesentlichen, etablierten Wissenschaft wurde.
Eine rivalisierende Tabelle und zwei sehr unterschiedliche Rezeptionen
Der deutsche Chemiker Julius Lothar Meyer hatte seit 1864 eigene Versionen eines Periodensystems erstellt und 1870, ein Jahr nach Mendelejew, eine verblüffend ähnliche veröffentlicht. Meyers Tabelle ließ ebenfalls Lücken für unentdeckte Elemente, aber er sagte nicht voraus, was diese füllen würde. Die Royal Society of London beurteilte die Beiträge der beiden Männer schließlich als wichtig genug, um ihnen 1882 gemeinsam die Davy-Medaille zu verleihen. Newlands musste viel länger auf Anerkennung warten: Die Chemical Society wies seine Arbeit von 1865 rundweg ab, und erst 1887 – zweiundzwanzig Jahre später – verlieh ihm die Royal Society eine eigene Davy-Medaille, und erst 1998 erhielt sein Geburtsort eine offizielle Gedenktafel.
Als illustrierte Geschichte erzählt
Häufig gestellte Fragen
Hat Mendelejew das Periodensystem komplett alleine erfunden?
Nein. Chemiker wie Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois, John Newlands und Julius Lothar Meyer hatten alle Muster in den Eigenschaften der Elemente vor oder etwa zur gleichen Zeit wie Mendelejew bemerkt. Was seine Tabelle von 1869 auszeichnete, war seine Bereitschaft, Lücken für unentdeckte Elemente zu lassen und deren genaue Eigenschaften im Voraus vorherzusagen.
Wie sagte Mendelejew Elemente voraus, die noch nicht entdeckt worden waren?
Er bemerkte, dass sich die Eigenschaften der Elemente in einem regelmäßigen Muster basierend auf dem Atomgewicht wiederholten. Wo seine Tabelle eine Lücke in diesem Muster zeigte, berechnete er, wie ein Element, das diese füllt, wiegen und sich chemisch verhalten sollte – Vorhersagen, die später durch die Entdeckungen von Gallium (1875), Scandium (1879) und Germanium (1886) fast genau bestätigt wurden.
Warum erhält Mendelejew mehr Anerkennung als Newlands oder Meyer?
Newlands veröffentlichte 1865 eine ähnliche Idee, ließ aber keine Lücken für fehlende Elemente und wurde von den Chemikern seiner Zeit abgewiesen; er erhielt erst 1887, eine Medaille der Royal Society, formelle Anerkennung. Meyer veröffentlichte 1870, ein Jahr nach Mendelejew, eine unabhängige, ähnliche Tabelle, und die beiden teilten sich später eine gemeinsame Medaille. Mendelejew wird hauptsächlich als der primäre Entdecker in Erinnerung behalten, weil seine spezifischen, überprüfbaren Vorhersagen die waren, die sich als richtig erwiesen.