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Erfindung des Periodensystems

Mitte des 19. Jahrhunderts ist die Natur der Elemente eine noch weitgehend unbekannte Welt. 1869 entwickelt der russische Chemiker Dimitri Mendelejew das Periodensystem, das mit leichten Anpassungen bis heute gültig ist.

4 Min. | 21.11.2022

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ZDF/Terra X/T. Schrader/J. Köster/F. Steinhardt/Caligari/moods in pictures/Maximilian Mohr

Textfassung

Mitte des 19. Jahrhunderts ist die Natur der Elemente eine noch weitgehend unbekannte Welt. Ob sie sich wohl in ein verborgenes System, eine Art Ordnung fügen lässt? Eigentlich will der russische Chemiker Dimitri Mendelejew (1869) ein Lehrbuch für seine Studenten schreiben, bleibt aber an dieser Frage hängen: Um Ordnung in seine Gedanken zu bringen, benutzt er Karten. Eine für jedes Element. Mendelejew kennt den Streit, der gerade in der Fachwelt ausgetragen wird und die Argumente, nach welchen Kriterien man die Elemente ordnen müsse: Die einen meinen nach dem Atomgewicht – also in einer Reihe hintereinander. Andere sagen nach spezifischen Eigenschaften – ob sie etwa fest, flüssig oder gasförmig sind. Doch Mendelejew ist nicht überzeugt. Er glaubt, die entscheidende Idee zu haben, kurz vor dem Durchbruch zu stehen, der zur Lösung des Rätsels führt. Er arbeitet wie besessen. Schon den dritten Tag in Folge brütet er ohne Unterbrechung über seinen Gedanken. Eigentlich sollte er jetzt auf dem Weg zu einem Kongress sein, im Zug sitzen und sich die Zeit mit Patiencekarten vertreiben. Im Traum, so erzählt er später, erkennt er die Ordnung der Elemente: wie die Bilder von Patiencen, sortiert in Reihen und Gruppen. Mendelejew verlässt sich – unbeeindruckt von anderen Auffassungen - auf seinen Verstand und auf seine Fähigkeit, neue Thesen zu prüfen und zu verwerfen. Bis das Bild stimmt. Doch beim Versuch, die bekannten Elemente nach seiner Ordnung zu sortieren, stößt Mendelejew auf ein Problem: Es bleiben Lücken. Anstatt sich verunsichern zu lassen, ist er überzeugt, dass es noch unbekannte Elemente geben müsse, welche die Lücken füllen. Und er beschreibt genau, welche Eigenschaften diese Elemente haben müssten. So fehlt zum Beispiel das Element, welches in der Ordnung nach dem schon bekannten „Aluminium“ steht: Es müsste ein glänzendes Metall sein – mit ganz bestimmten Eigenschaften: z. B. einem Schmelzpunkt von etwa 29 Grad. So ergibt sich der erste Entwurf des Periodensystems. Mendelejew hat im richtigen Moment seiner Intuition vertraut. Schon zwei Wochen später veröffentlicht er seine Theorie. Ein Großteil der Wissenschaftsgemeinde reagiert allerdings mit Ablehnung auf das scheinbar lückenhafte System. Doch mit „Gallium“ wird keine sechs Jahre später in Frankreich ein neues Element entdeckt, das genau in die Lücke nach Aluminium passt – und auch genau die vorhergesagten Eigenschaften hat. Zum Beispiel, dass es bei Körpertemperatur flüssig wird. Ein Triumph für den unabhängigen Geist Mendelejew. Mit leichten Anpassungen ist die damals gefundene Ordnung der Elemente im Periodensystem bis heute gültig.

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