IYPT 2019

In overeenstemming met de resolutie van de Algemene Vergadering van de Verenigde Naties, werd het jaar 2019 uitgeroepen tot het Internationale Jaar van het Periodiek Systeem van Chemische Elementen ter ere van de 150e verjaardag van de oprichting van de Periodieke Wet door Dmitri Ivanovich Mendelejev. Deze resolutie werd aange-nomen door de Algemene Vergadering van de VN op aanbeveling van de Algemene Conferentie van UNESCO. Het periodiek systeem van elementen, ook bekend als de tabel van Medelejev, is een begrip bij iedereen met chemie in aanraking komt en siert veel laboratoria en klaslokalen.

Herkent u onderstaande oude schoolkaart die vooraan in de klas werd opgehangen?

In 1869 formuleerde de grote Russische wetenschapper, Dmitri Ivanovich Mendelejev, de periodieke wet, grafisch weergegeven door hem in de vorm van het periodiek systeem der chemische elementen. Deze wet vestigde een periodieke afhankelijkheid van de eigenschappen van elementen op hun atoommassa. Tientallen jaren later, na ontdekkingen op het gebied van nucleaire structuur, werd het duidelijk dat de eigenschappen van chemische elementen periodiek afhangen van hun nucleaire lading. Zo was Mendelejev zijn tijd ver vooruit. 

Geschiedenis

De geschiedenis van het periodiek systeem gaat niet zo heel ver terug, al zijn er al wel een hele tijd een aantal elementen bekend. Sommige elementen zoals goud, zilver, ijzer en koper zijn al heel lang bekend. Al in de prehistorie werden zij veelvuldig gebruikt. Het duurde echter tot 1669 voordat Hennig Brand (1630 ?- 1692) een nieuw element ontdekte, fosfor. Brand was een amateur scheikundige uit Hamburg. Brand wordt beschouwd als de laatste der alchemisten. Een meer bekende alchemist uit het verleden was Paracelsus (1493 – 1541).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Op zoek naar de steen der wijzen om zilver in goud te veranderen, kookte Brand 60 emmers menselijke urine in, tot een witte glimmende substantie overbleef. Hoewel hij zijn ontdekking verkocht aan Johann Krafft, raakte fosfor pas bekend toen Robert Boyle het in 1680 opnieuw ontdekte. In de daaropvolgende 200 jaren werden regelmatig onbekende elementen ontdekt en er werden steeds meer eigenschappen van de elementen bekend.

Dmitri Mendelejev (1834-1907) studeerde aan de universiteit van Sint-Petersburg. Vanaf 1859 deed hij in Parijs onderzoek naar de dichtheid van gassen. In Heidelberg werkte hij met Gustav Robert Kirchhoff aan de ontwikkeling van de spectroscoop. In 1863 keerde hij terug naar Rusland, waar hij in Sint-Petersburg professor in de chemie werd. Op 6 maart 1869 gaf hij een presentatie aan het Russische Chemische Genootschap, waarin hij onder meer beweerde, dat als de chemische elementen gerangschikt worden volgens hun atoommassa zich een periodiciteit in de eigenschappen openbaart.

Mendelejev gebruikt voor zijn rangschikking van de destijds bekende elementen zijn favoriete kaartspel: patience. Horizontaal stijgen gelijkmatig de atoomgewichten en atoomwaarden, en in de verticale rijen stonden de chemisch aan elkaar verwante stoffen, bijvoorbeeld de alkalimetalen. Mendelejevs tabel is, met de nodige wijzigingen en aanvullingen, tot heden toe van kracht gebleven.

Er waren meer kapers op de kust. Concurrenten van Mendelejev waren de Duitser Lothar Meyer, de Fransman Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois en de Brit John Newlands. Helaas geen postzegels gevonden van deze drie wetenschappers. Uiteindelijk publiceerde Mendelejev in 1869 een periodieke tabel waarin de elementen niet alleen op atoommassa maar ook op eigenschappen waren gerangschikt. Onafhankelijk van Mendelejev ontwikkelde de Duitser Lothar Meyer gelijktijdig een tabel die veel overeenkomst vertoonde met de tabel van Mendelejev. Maar omdat Mendelejev zijn werk eerder publiceerde gaat de eer niet naar Meyer.

Mendelejev ging bij het samenstellen van de tabel ervan uit dat wanneer de elementen volgens atoommassa worden gerangschikt, de overeenkomst in eigenschappen verklaard kan worden. Elementen met vergelijkbare eigenschap-pen zouden dan ofwel bijna gelijke atoommassa’s moeten hebben, of periodiek in atoommassa moeten toenemen (zoals bij de triaden).

Hoewel er later nog veel wijzigingen zijn aangebracht aan de tabel, wordt Mendelejev door velen als vader van het huidige periodieke systeem gezien. Zijn tabel vertoonde ook nog veel gaten die door later ontdekte elementen werden opgevuld (bijvoorbeeld Scandium, Gallium en Germanium). Het opvallendst aan de tabel van Mendelejev is het volledig ontbreken van de edelgassen.

Van de eerste tabel die gepubliceerd werd, zijn geen exemplaren bewaard gebleven. Het oudste exemplaar dateert uit 1885 en bevindt zich in de Schotse University of St Andrews. Het werd gevonden in een oude bergruimte in de universiteit, verstopt tussen oude toestellen en laboratoriumbenodigdheden. De tabel was er oorspronkelijk slecht aan toe. Maar ze is volledig geconserveerd en gerestaureerd. Er is ook een replica op ware grootte van gemaakt.

In de 20e eeuw werden er mede dankzij de steeds beter wordende apparatuur meer eigenschappen van elementen bekend. Bijna alle gaten in Mendelejevs tabel werden opgevuld en er werden nieuwe relaties gevonden tussen de elementen die het bestaan van de tabel rechtvaardigden (bijvoorbeeld de schaal van Pauling en ionisatiepotentiaal). Veel overgebleven vragen werden beantwoord met het model van Niels Bohr. De laatste grote aanpassing vond plaats na de ontdekking van Plutonium in 1940 en later alle andere transurane elementen door Glenn Seaborg. Hij plaatste de Lanthaniden en Actiniden in een apart blok. In 1951 kreeg Seaborg de Nobelprijs voor zijn werk.

 

 

 

 

 

 

Tot het einde van de 20e eeuw was het periodiek systeem ongestandaardiseerd. Wereldwijd werden niet overal dezelfde atoommassa’s gebruikt en de naamgeving en nummering van de groepen was niet overal gelijk. Op het Amerikaanse continent werden Romeinse cijfers (al dan niet voorzien van een ‘a’ of ‘b’) gebruikt voor de groepen, terwijl in Europa en veel andere delen van de wereld de nummers 1 tot en met 18 werden gebruikt. Om aan deze misstanden een einde te maken is door de IUPAC een periodiek systeem voorgesteld dat wereldwijd werd aanvaard. Omdat de massa van veel elementen regelmatig wordt aangepast (vaak gaat het om kleine wijzigingen ver achter de komma) worden er regelmatig nieuwe versies uitgegeven. Soms worden er nog nieuwe kunstmatig verkregen elementen aan toegevoegd. Erg vaak gebeurt dat echter niet, omdat deze nieuwe elementen meestal zeer instabiel zijn en nauwelijks reproduceerbaar; en dat is wel een vereiste om een element aan het periodiek systeem toe te kunnen voegen.

Mendelejev werd overal in Europa door wetenschappelijke organisaties geëerd. Toch waren zijn politieke activiteiten voor de Russische regering een bron van zorgen. Dit leidde op 17 augustus 1890 tot zijn vertrek van de Universiteit van St. Petersburg. In 1893 werd hij aangesteld als directeur van het Bureau voor Maten en Gewichten. In 1905 kreeg hij de Copley Medal. Mendelejev stierf in Sint-Petersburg in 1907. Het element Mendelevium (Md) met atoomnum-mer 101 is naar hem vernoemd. Dit element komt van nature niet op aarde voor. Md wordt gemaakt in laboratoria, is instabiel en valt snel uit elkaar.

 

 

 

 

In 1906 werd Mendelejev genomineerd door de jury voor de Nobelprijs voor scheikunde. Maar de juryleden vonden zijn ontdekking van bijna 40 jaar daarvoor te lang geleden. Een jaar later was Mendelejev overleden en daarmee was de kans op de Nobelprijs verkeken. Hij behoort dus tot het rijtje van grote ontdekkers die uiteindelijk nooit een Nobelprijs hebben gekregen. Wel is er een tweejaarlijkse prijs, de Mendelejev-medaille, die wordt uitgereikt aan wetenschappers met noemenswaardige verwezenlijkingen in de chemische wetenschappen of technologie.

Ten onrechte wordt de Nobelprijs getoond voor Mendelejev.

Er zijn veel mooie en creatieve uitgiften verschenen van het ‘Jaar van het Periodiek Systeem (2019)’. We weten niet de redenen van Moldova om naast het speciale logo van IYPT 2019 het periodiek systeem af te beelden als Rubiks kubus.

Spaanse wetenschappers en het periodiek systeem

Van de 118 tot nu toe bekende chemische elementen zijn er drie ontdekt door Spaanse onderzoekers: Vanadium (V), Wolfraam (W) en Platina (Pt). In het Internationale Jaar van het Periodiek Systeem heeft Correos een postzegel voorbereid ter nagedachtenis aan het werk van Andrés Manuel del Río, de broers Juan José en Fausto Delhuyar en Antonio de Ulloa.

Vanadium (V), Wolfraam (W) en Platina (Pt).

De chemicus van Madrid, Andrés Manuel del Río, vond in 1801 een modulair metaal dat in verschillende mineralen werd gevonden, die hij als Erythronium noemde. Bijna drie decennia later veranderde de Zweedse Nils Gabriel Sefström de naam van het chemische element in Vanadium, ter ere van de godin van de Scandinavische mythologie Vanadis. De Achievement-broers Juan José en Fausto Delhuyar wisten in 1783 Wolfraam te isoleren, een schaars metaal in de aardkorst dat wordt aangetroffen in bepaalde mineralen in de vorm van oxiden of zouten. En tenslotte ontdekte de Sevilliaanse wetenschapper en matroos Antonio de Ulloa in 1748 Platina, een edel metaal dat vooral wordt gebruikt als katalysator of bij de vervaardiging van laboratoriuminstrumenten, sieraden en elektrische com-ponenten.

Broers Juan José en Fausto Delhuyar (Wolfraam).

Tenslotte een zeer mooi en creatief ontwerp van het Periodiek Systeem, uitgegeven op 2 februari 2007. Het ontwerp is gebaseerd op het design van Mondriaan.

In de Spaanse zegel van 2007 wordt wel de kleur ‘groen’ gebruikt. Spanje heeft het ontwerp van de zegel goed gekopieerd van het ontwerp van de Nederlandse Expo 1992 zegel.

Tenslotte de Expo 1992 zegel

Bij alle export uitingen van Nederland in het buitenland zoals bij de Wereld Expo 1992 in Sevilla is gekozen voor de tulp en Mondriaan als ontwerp van de zegel. Saillant detail is dat er geen ‘groen’ is verwerkt in de zegel, omdat Mondriaan niet houdt van de kleur ‘groen’. Zie de Spaanse tekst op de zegel.

Meer info:

Maandblad Filatelie nummer 8/2019 (artikel van Dio Glaudemans, pagina 436 – 438).

Kijk in onze catalogus voor meer postzegels
• Portugal • Rusland • Sovjet Unie • Spanje • Verenigde staten • Zweden • Nobelprijswinnaars • UNESCO

Nieuwsgierig naar de nieuwste postzegel- en postzegelproducten?

(12 stemmen, gemiddeld: 5,00 uit 5)

Laden...