Triads Döbereiner הם קבוצות של שלושה כימיקלים חולקים מאפיינים דומים. הם חלק מ -118 היסודות הכימיים, בהיותם מגוון התגובות המוצגים ותרכובותיהם, ההיבט המרתק ביותר שלהם.
הרעיון לסווג יסודות הוא לטפל כראוי בתכונותיהם הכימיות ללא צורך בפיתוח מערכת כללים ותיאוריות עבור כל אחד מהם בבידוד.
הסיווג התקופתי שלהם סיפק מסגרת שיטתית מועילה להפליא לתאם ביניהם על פי כמה דפוסים פשוטים והגיוניים מאוד.
האלמנטים מסודרים באופן שיטתי בשורות ועמודות עם מספר אטומי הולך וגדל, והמרחב שמור לתגליות חדשות.
בשנת 1815 נודעו רק כ -30 פריטים. למרות שהיה הרבה מידע זמין על אלה ועל תרכובותיהם, לא היה שום סדר נראה.
עם זאת, נעשו כמה ניסיונות למצוא את הסדר, אולם קשה היה לארגן את כל מה שהיה ידוע, ולכן מדענים רבים החלו לחפש דפוס בתכונותיו שיכול לתקן מצב זה.
גילוי שלישות הדוברניר
המדען יוהן וולפגנג דובריינר גילה ממצאים חשובים לגבי הסדירות המספרית בין משקלי האטום של היסודות, הוא היה הראשון שהבחין בקיומם של כמה קבוצות של שלושה יסודות, אותם כינה "שלשות", שהראו דמיון כימי.
אלמנטים אלה חשפו קשר מספרי חשוב, מכיוון שפעם הוזמן על פי משקלם המקביל, או משקל האטום, משקל האלמנט המרכזי התברר כממוצע המשוער של שני האלמנטים הנותרים בשלישיה.
בשנת 1817 מצא דובריינר שאם אלמנטים מסוימים היו משולבים עם חמצן בתרכובות בינאריות, ניתן היה להבחין בקשר מספרי בין המשקולות המקבילות של תרכובות אלה.
לתצפיתו של דוברינר הייתה תחילה מעט השפעה על העולם הכימי, אך אחר כך היא הפכה להיות בעלת השפעה רבה. כיום הוא נחשב לאחד החלוצים בפיתוח המערכת התקופתית.
12 שנים אחר כך, בשנת 1829, הוסיף דובריינר שלוש שלשות חדשות, המוצגות להלן:
קבוצת הלוגן
לכלור, ברום ויוד יש תכונות כימיות דומות ויוצרים שלישייה. אלמנטים אלו הם מאוד תגוביים שאינם מתכות. אם הם מופיעים לפי סדר העלייה במסה היחסית הם לפי סדר ירידה בתגובה. לברום יש מסה אטומית ביניים בין כלור ליוד.
המסה האטומית של היסוד האמצעי ברום (Br) שווה לממוצע ההמונים האטומיים של כלור (Cl) ויוד (I).
הערך הממוצע המתקבל קרוב למסה האטומית של ברום (Br).
קווי דמיון בתכונות כימיות:
- כולם לא מתכות.
- כולם מגיבים עם מים ליצירת חומצות (למשל: HCl, HBr, HF).
- לכולם יש ערך של אחד (למשל: HCl, HBr, HF).
- כולם מגיבים עם מתכות אלקליות ויוצרים מלחים ניטרליים (למשל NaCl, NaBr, NaI)
קבוצת אלקאלי מתכת
ליתיום, נתרן ואשלגן הם בעלי תכונות כימיות דומות ויוצרים שלישייה. אלמנטים אלו הם מתכות רכות וקלות אך מגיבים מאוד.
אם הם רשומים לפי סדר הגדלת המסה האטומית היחסית, הם גם בסדר הגברת התגובה. נתרן הוא בעל המסה האטומית ביניים בין ליתיום ואשלגן.
המסה האטומית של היסוד המרכזי נתרן (Na) שווה לממוצע המסה האטומית של ליתיום (Li) ואשלגן (K).
קווי דמיון בתכונות כימיות:
- כולם מתכות.
- כולם מגיבים עם מים ויוצרים תמיסות אלקליות וגז מימן.
- לכולם יש ערך של אחד (למשל: LiCl, NaCl, KCl).
- הפחמימות שלו עמידות בפני פירוק תרמי.
קבוצת כלקוגנים או אמפיגנים
לגופרית, סלניום וטוריום תכונות כימיות דומות ויוצרים שלישייה. לסלניום יש את המסה האטומית ביניים בין גופרית לטלוריום.
המסה האטומית של היסוד האמצעי סלניום (Se) שווה למסות האטום הממוצע של גופרית (S) וטאלוריום (Te).
שוב הערך הממוצע המתקבל קרוב למסה האטומית של סלניום (Se).
קווי דמיון בתכונות כימיות:
- שילובי מימן של אלמנטים אלה גורמים לגזים רעילים.
- לכל אחד מהאלמנטים הללו יש 6 אלקטרונים ערכיים.
- התכונות המטאליות גדלות ככל שהמספר האטומי גדל.
דובריינר ציין גם כי על שלשות לשלוף קשרים כימיים בין היסודות כמו גם קשרים מספריים כדי להיות תקפים.
מצד שני, הוא סירב לקבץ פלואור יחד עם כלור, ברום ויוד, כפי שיכול היה לעשות מסיבות כימיות, מכיוון שלא מצא קשר טריאדי בין המשקל האטומי של הפלואור לבין אלה של ההלוגנים האחרים הללו.
הוא גם לא רצה לשקול את הופעתם של שלשות בין יסודות שונים כמו חנקן, פחמן וחמצן, למרות העובדה שהם הראו קשר מספרי טריאדי משמעותי.
עבודתו של דובריינר התמקדה במערכות היחסים בין אלמנטים של שלישייה, אך לא נתנה רמזים למערכת היחסים בין השלשות.
די אם נאמר כי המחקר של דובריינר ביסס את הרעיון של השלשות כמושג רב עוצמה, אשר כמה כימאים אחרים יבואו בחשבון במהרה.
למעשה, שלשות ה- Döbereiner ייצגו את הצעד הראשון לקבץ היסודות בעמודים אנכיות בתוך הטבלה המחזורית ובאופן זה הקימו מערכת המסבירה את התכונות הכימיות וחושפת את היחסים הגופניים של היסודות.
הארכת השלשות
כימאים אחרים הרחיבו את שלשות ה- Döbereiner כך שתכלול יותר משלושת היסודות המקוריים. לדוגמא, פלואור נוסף לראש השלישיה המכיל כלור, ברום ויוד.
"טריאדות" אחרות הופקו, כמו אחת המכילה חמצן, גופרית, סלניום וטוריום. אבל לא הייתה שום מערכת שתאם אותם בכללותם.
אחד החסרונות העיקריים היה שמסות אטומים יחסית היו עדיין שגויים באותה תקופה.
הפניות
- קלוגסטון, מ 'ופלמינג, ר' (2000). כימיה מתקדמת. ניו יורק, אוניברסיטת אוקספורד.
- יוהן וולפגנג דובריינר. התאושש מ: britannica.com.
- Sauders, N. (2010). פריצות דרך במדע וטכנולוגיה: מי המציא את הטבלה המחזורית ?. Minnesotta, הוצאת Arcturus Limited.
- Scerri, E. (2007). הטבלה המחזורית: סיפורו ומשמעותו. ניו יורק, אוניברסיטת אוקספורד.
- Shyamal, A. (2008). כימיה מדעי החיים 10. ניו דלהי, רטנה סגר פ. בע"מ.
- מהי קבוצה 16 בטבלה המחזורית? כיצד משתמשים באלמנטים האלה? התאושש מ: quora.com.