Read Runeberg

Nordisk familjebok · första upplagan

Grundämnen

Ämne: Kemiska föreningar, grundämnen och teorier · Kemi, läkemedel och färgämnen

Nordisk familjebok, 1:a uppl., band 6 (1883), sp. 103–107 · visa i originalet · läs på runeberg.org ↗

Grundämnen, element l. enkla kroppar, kem., kallas de kroppar, hvilka man hittills icke kunnat sönderdela i beståndsdelar. I äldsta tider, då man icke hade någon kännedom om kroppars kemiska förhållanden, bildade man sig på rent metafysisk väg föreställningar om de olika kropparnas ursprung ur ett eller några få urärnnen. Perserna ansågo elden, egypterna vattnet, inderna elden, etern, vattnet, luften och jorden såsom alltings urämnen. Hos grekerna återfinna vi samma föreställningar: än är vattnet (Thales), än luften (Anaximenes), än elden (Herakleitos) urämnet, genom hvars förtätning allting uppkommit. Bland alla dessa metafysiska spekulationer spelade Aristoteles' lära om de fyra elementen under två årtusenden den vigtigaste rolen. Aristoteles föreställde sig, att all materie härleder sig från ett bestämningslöst urämne (hyle), som eger förmåga att antaga vissa former eller grundegenskaper, hvilka kunna hänföras till de fyra rent fysiska: köld och värme, torrhet och fuktighet. Såvida dessa fyra grundegenskaper icke upphäfva hvarandra, kunna de samtidigt antagas af "hyle", hvaraf de fyra elementen jord, vatten, luft och eld uppkomma. Urämnet jord har grundegenskaperna köld och

torrhet, vattnet egenskaperna köld och fuktighet, luften värme och fuktighet, elden värme och torrhet. De fyra elementen kunna med hvarandra förenas, hvarvid uppkomma de olika kropparna, hvilkas egenskaper bero af de förhållanden, i hvilka elementen ingå i dem. Då emellertid de fyra elementen sjelfva i grunden äro samma bestämningslösa urämne, följer deraf, att de olika kropparna kunna genom förändring af egenskaperna förvandlas till hvarandra. Deri har man att söka grunden till de alkemistiska sträfvandena att förvandla oädla metaller till guld. Alkemisternas experiment ledde till kännedom om materien från en ny synpunkt. Man lärde känna ej blott de yttre, rent fysikaliska förhållandena, utan äfven de rent kemiska egenskaperna. Man blef derigenom tvungen att antaga tillvaron af nya element, dock hufvudsakligen i aristotelisk mening, såsom mer eller mindre abstrakta representanter för vissa egenskaper. I 8:de årh. finner man hos araben Geber den meningen att alla metaller utgöras af svafvel och kvicksilfver, en åsigt, som var rådande under hela den alkemistiska tiden. Basilius Valentinus (f. 1394) tillade ett nytt element, salt, och man antog sedermera allmänt, att ej blott metallerna, utan alla öfriga kroppar utgjordes af svafvel, qvicksilfver och salt. Först hos den berömde engelske kemisten R. Boyle finner man riktigare, eller med nutidens mera öfverensstämmande, åsigter om elementen. Enligt Boyle äro elementen faktiskt existerande substanser, som icke kunna genom kemistens åtgöranden sönderdelas i nya beståndsdelar, således icke blott mer eller mindre godtyckligt valda representanter för vissa grundegenskaper. Boyles riktiga åsigter antogos icke af hans samtida och närmaste efterföljare. Till de trenne kemiska elementen svafvel, qvicksilfver (hos Paracelsus arsenik) och salt kommo nu jord, vatten och flegma. J. J. Becher antog såsom grundämnen utom vatten trenne slags "jord", nämligen glasartad (salt), brännbar (svafvel) och merkurialisk (qvicksilfver), af hvilka metallerna äro blandningar. Under den flogistiska tiden utvecklades föreställningarna om grundämnena så långt som den på oriktig grund hvilande flogistiska teorien medgaf. I midten af 1700-talet såg nämligen T. Bergman i metallkalkerna (oxiderna) grundämnen, och under perioden 1770-80 ansåg man flogiston, vatten, svafvelsyra, metallkalker, jordarter och alkalier vara grundämnen. Först sedan Lavoisier riktigt tolkat förbränningens förlopp och derigenom för alltid vederlagt den flogistiska teorien, kunde riktiga åsigter om grundämnena göra sig gällande. Lavoisier ansåg som grundämnen 1:o värme, ljus, syre, qväfve och väte; 2:o grundämnen, som med syre bilda syror, nämligen svafvel, fosfor och kol; 3:o metaller; 4:o jordarter och 5:o alkalier. Det dröjde ej länge innan Davy visade, att alkalierna och jordarterna voro sammansatta af syre och egendomliga metalliska grundämnen. Värme och ljus afsöndrades snart ur de verkliga, vägbara ämnenas krets, ehuru de länge nog af fysici ansågos såsom "fluida". -- Antalet grundämnen, som man hittills lärt känna, uppgår till 72. De flesta af dessa förekomma sparsamt i naturen, antingen allmänt utbredda i minimi-mängder eller i större mängd hopade i några sällsynta mineralkroppar. Många hafva upptäckts under de sista årtiondena, och detta såväl som andra förhållanden gör det högst sannolikt, att ännu ganska många återstå att upptäcka. Ymnigt förekommande grundämnen äro endast följande: aluminium, kalcium, kalium, kisel, klor, kol, magnesium, natrium, svafvel, syre och väte. Flertalet element förekomma i den oorganiska naturen; inom den organiska verlden hafva blott kol, väte, qväfve och syre en fundamental rol. De flesta grundämnen äro beståndsdelar i föreningar; endast ett ringa antal förekommer i fritt tillstånd. Till de senare höra syre, qväfve, svafvel, kol, qvicksilfver, koppar, jern, bly, vismut, antimon, arsenik, de ädla metallerna och platinametallerna. Analyser af de ur verldsrymden nedfallna meteorstenarna hafva hittills icke ledt till upptäckten af något nytt grundämne, och å andra sidan har spektralanalysen bevisat tillvaron i solen och i främmande solsystem af samma grundämnen, som finnas på vår jord. Grundämnena äro till sina egenskaper ofta mycket olika, ehuru man å andra sidan finner grundämnen af så närstående egenskaper, både fysiska och kemiska, att de bilda helt naturliga familjer eller grupper. Redan de yttre egenskaperna göra indelningen i tvänne hufvudafdelningar, metaller och icke metaller (vanligen, ehuru alldeles oriktigt, kallade metaltoider), nära till hands liggande. Denna indelning har också allmänt antagits efter Berzelius' föredöme, ehuru ett konseqvent tillämpande medför ett onaturligt skiljande af grundämnen, hvilka i kemiskt hänseende äro med hvarandra nära beslägtade. Nyare kemister söka en mer naturlig indelning på grund af de kemiska egenskaperna, särskildt med hänsyn till atomvigterna och atomigheten. Ett sådant system är naturligtvis icke möjligt förr än man kommit till insigt om de riktiga principerna för bedömandet af atomvigternas storlek, och detta har först under de sista årtiondena inträffat. Att de tal, som uttrycka atomvigterna, ofta visa hos närbeslägtade grundämnen en märkvärdig öfverensstämmelse har länge iakttagits. Många försök att med tillhjelp af atomvigterna ordna grundämnena äro gjorda af Gmelin, Pettenkofer, Döbereiner Och på senare tider af Lothar Meyer och Mendelejeff. Den sistnämnde ordnar elementen efter atomvigternas storlek i periodiska serier, hvarigenom i många fall ganska naturliga grupper af dels beslägtade, dels analoga grundämnen erhållas. I det följande meddelas det mendelejeffska schemat öfver grundämnena och deras atomvigter, blott med de förändringar, som till följd af nyare forskningar blifvit nödvändiga. Enligt detta schema fördelas grundämnena på 12 horisontalrader och 8 vertikalgrupper, hvardera med 2 afdelningar. De förra, horisontalraderna, innefatta analoga element, de senare, vertikalraderna, kemiskt beslägtade. De 8 olika grupperna gifva med syre föreningar innehållande successivt 1/2 - 4 atomvigter syre och grupperna IV-VII väteföreningar med 4-1 atomvigt väte.

Af detta schema finner man, att hvarje horisontalrad begynner med en-atomiga, starkt positiva metaller och slutar med starkt negativa metalloider. De vertikala grupperna utgöras af grundämnen med samma atomighet, hvilka derför gifva föreningar af analog sammansättning. En detaljerad analys af detta schema vore utan tvifvel af intresse, men skulle taga mer än tillbörligt utrymme i anspråk. Vi nödgas derför hänvisa till Mendelejeffs originalafhandling i "Annalen der chemie und pharmacie", supplement VIII, sid. 133 (1872). I detta schema hafva flere grundämnen, tillhörande de sällsynta jordmetallernas grupp, didym, erbium och de nyupptäckta decipium, tulium, holmium m. fl., icke kunnat finna passande platser. -- Huruvida grundämnena verkligen äro enkla eller icke har hittills icke kunnat genom försök utrönas. Många spekulationer öfver grundämnenas icke-enkelhet hafva framställts, men då de icke kunnat faktiskt bevisas, äro de att anse som mer tillhörande naturfilosofien än kemien. P. T. C.