元素が発見されたのはいつ頃? メンデレーエフの予言とは?

元素と化合物

フランスの化学者ラボアジエは、物が燃えるわけを研究して
「プリーストリーが発見したガスは、きっと空気の中にあるに違いない」と考えました。

いろいろ実験したのちラボアジエは、自分の考えが正しいことを明らかにして
プリーストリーの発見したガスに酸素ガスという名前をつけたのです。

ラボアジエはまた、元素にはどんなものがあるか
元素どうしはどんな割合で化合して
どんな物質をつくるかなどということを深く研究しました。

そして、つぎのようなことを明らかにしました。
「空気は、酸素ガスと窒素ガスが混じってできている。木炭は炭素からできている。
木炭が空気の中で燃えるのは、炭素が酸素と結びついて(化合して)
二酸化炭素(炭酸ガス)になるのだ。

ろうそくは、炭素・酸素・水素が化合してできた物質(化合物)だ。
ろうそくが空気の中で燃えるときは、ろうそくの中の炭素が
空気の中の酸素と化合して二酸化炭素(炭酸ガス)になり水素は酸素と化合して水になる。

鉄を空気の中で強く熱すると黒いさびにかわる。
鉄のさびは、鉄と酸素の化合物だ。
物質の種類は何万もある。
しかし、すべての物質は、酸素・水素・炭素・窒素・鉄などの元素が
めいめい決まった割合で化合している。

化合物に、新しくできたり、かわったりする。
しかし、化合物をつくる元素は、消えてしまうことはない」

ラボアジエのこのような考えをもとにして、たくさんの学者が研究をすすめました。
そして、これまで知られていなかった元素を発見したり
化合物のしくみを研究したりしました。




物質は原子からできている

イギリスのドールトンいう化学者は、つぎのような考えで元素の研究をすすめました。

「ラボアジエの考えた元素とは、どういうものだろう。
酸素という元素は、もっと詳しく調べると、非常に小さい粒に違いない。
炭素も、やはり、小さい粒でできているに違いない。
そして炭素の粒何個かと、酸素の粒何個かと結びついて
二酸化炭素(炭酸ガス)の粒ができるのだろう。

水も、やはり、酸素の粒と水素の粒とが決まった数ずつ結びついてできたものに違いない」

ドールトンは、こうして考えた元素の粒のことを、原子と名付けました。
そして「物質は、元素の粒である原子の組み合わせでできている」と発表しました。

これは、1803年のことです。

原子どうしが結びついてできた化合物のことを私たちは分子とよんでいます。
物質の研究は、このドールトンの考えが発表されてから、とんどんすすみました。

偶然の発見は無くなった

続く元素の発見

ドールトンが原子説を発表してから後、新しい元素が続々と発見されていきました。
そして、ラボアジエがつくっておいた元素表には
つぎつぎと新しい元素がつけくわえられ、間違いも直されていきました。

1774年には塩素が、1807年にはカリウムとナトリウムが
それぞれの水酸化物から取り出されました。

1812年にはヨウ素が発見されました。
1817年にはリチウムとカドミウムが、同じ年にさらにセレンが発見され
アルミニウムは1827年に金属として取り出されました。

しかしこれらの元素は、学者たちが、まだどんな元素があるのかわからないまま
偶然に発見されていたのでした。



メンデレーエフの予言

1875年フランスの化学者ボアボードランは、ガリウムを発見したとき
ロシアのドミトリ・メンデレーエフから、一通の手紙をもらってびっくりしました。

その手紙には
「あなたが測定されたガリウムの比重4.7は間違いで、5.9~6.0が正しいと思います」
と書いてあったからです。

ボアボードランは、早速ガリウムの比重をはかり直してみました。
すると、メンデレーエフのいう通り、5.96となりました。

ガリウムを見たことも、もちろんその比重をはかったこともないメンデレーエフが
どうしてガリウムの比重を予言することができたのでしょうか。

それは彼が、元素の周期律を発見していたからです。

メンデレーエフは、それまで発見された、元素の性質を丹念に調べ
元素の性質にしたがって、元素を並べた表をつくってみました。
すると元素は、正しい規則にしたがって並んでいることがわかりました。

そして、まだ発見されていない元素の性質さえわかりました。
こうして、メンデレーエフの周期律表ができてからは
化学者たちは計画的に研究をすすめることができるようになったのです。







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