¿Cómo supo Meyer los volúmenes atómicos para graficarlos justo antes de la tabla periódica de Mendeleev?

Volviendo a 1868, la tabla periódica de Mendeleev aún no se ha publicado, pero estamos bastante allí. Como científico, todavía está luchando por identificar muy claramente estos elementos con medios limitados. Especialmente, sientes y observas que hay algún tipo de ciclos, y te gustaría clasificar los elementos que resaltan estos períodos sospechosos.

Entonces Meyer , aparentemente todavía en 1868, tuvo la idea de trazar los volúmenes atómicos de los elementos conocidos, dependiendo de sus masas atómicas relativas.

Meyer

Hasta donde yo sé, las masas atómicas relativas se conocían (más o menos desde Dalton) y Stanislao Cannizzaro las mejoró justo antes de que Meyer las usara.

Pero, ¿cómo obtuvieron entonces los volúmenes atómicos de estos elementos ? Sospecho algo como:

  • En estado sólido, si ya sabían que los átomos se tocaban entre sí, podemos sacar la densidad de los elementos usando por ejemplo un molde estándar de 1cm3, ¡y entonces no sé!
  • En estado gaseoso, algún cómputo con la constante de Avogadro que ya se sabía, pero igual, no sé.

Dado que algunos elementos suelen ser gases, otros suelen ser sólidos, supongo que debemos normalizar los datos para que sean volúmenes atómicos reales y no densidades brutas. Si puede tomar uno o dos ejemplos concretos para explicar, ¡se lo agradeceremos!

Si la pregunta es cómo Meyer conocía los volúmenes, entonces esto probablemente se adapte mejor a HSM. Si, por otro lado, la pregunta es solo para tener una idea de cómo se podrían medir estas cosas con el equipo disponible para Meyer y sus compañeros, entonces probablemente se trate de un tema.
Voy a votar para cerrar esta pregunta porque recibirá más atención si se migra a hsm.stackexchange
Sí, claro, ¿alguien con la reputación adecuada puede migrarlo, por favor?
No puede obtener el volumen atómico directamente de las mediciones del estado del gas a granel. El volumen atómico reducirá el volumen libre y, por lo tanto, provocará desviaciones de la ley de los gases ideales, pero las atracciones también provocarán desviaciones y, sin conocer las fuerzas de atracción, no se puede separar el efecto del volumen. Como usted sospechaba, y M. Farooq lo confirmó, esto se habría hecho mediante mediciones de densidad en fases condensadas (sólidos y líquidos).

Respuestas (2)

Buena pregunta. Tuve que buscar su artículo original, que está disponible gratuitamente en Google Books y Hathi Trust. El documento es "Die Natur der chemischen Elemente als Function ihrer Atomgewichte; von Lothar Meyer". (La naturaleza de los elementos químicos en función de sus pesos atómicos)

Así que tienes razón, los pesos atómicos eran bien conocidos entonces. Entonces, ¿qué es el volumen atómico? Resulta ser relativamente simple. Lo sabes muy bien

Densidad= Masa/volumen;

y luego

Volumen atómico = Peso atómico / Densidad del elemento (sólido).

" Eine der Eigenschaften, welche mit dem Atomgewicht ziemlich regelmäßig sich ändert, ist die Raumerfüllung der Elemente, das Atomvolumen. Tafel III. gibt eine graphische Darstellung seiner Änderungen in ihrer Abhängigkeit von den Änderungen der Atomgewichte. Als Abscissen einer Kurgenwich sind proporcionale den Atomgenwichte. , als Ordinaten solche, welche den zugehörigen Atomvoluminibus der Elemente im festen Zustande (nur für das Chlor im flüssigen), también den Quotienten aus Atomgewicht und Dichte proporcional sind, aufgetragen.

Una de las propiedades que cambia bastante regularmente con el peso atómico es el espacio que llenan los elementos, el volumen atómico. La Tabla III da una representación gráfica de sus cambios en su dependencia de los cambios de los pesos atómicos. Como abscisas de una curva se representan las alturas proporcionales a los pesos atómicos, como ordenadas las que son proporcionales a los volúmenes atómicos correspondientes de los elementos en estado sólido (sólo para el cloro en estado líquido), es decir, los cocientes de peso atómico y densidad . El peso atómico del hidrógeno y la densidad del agua se toman como unidades.

Traducido con www.DeepL.com/Translator con algunos cambios manuales.

Así que toda la comparación se hace en relación con el hidrógeno.

Aquí hay un enlace directo, si ayuda a alguien: babel.hathitrust.org/cgi/… Ahora tengo curiosidad por saber cómo pudieron obtener estas densidades en estado sólido, especialmente para O (mp = 54.36 K), N (pf = 63,2 K). ¡Esa será otra pregunta!
Si tiene Acrobat Reader profesional, escanee el texto usando su opción OCR con el idioma alemán como opción. Expórtelo a MS Word y cargue este documento en DeepL. Para usuarios gratuitos, el límite es de 5000 palabras. Obtendrá una versión en inglés bastante decente. Así es como leo los documentos más antiguos para obtener las pistas históricas.

Siguiendo la recomendación de M. Farooq, eché un vistazo al papel original y, en efecto, el extremo izquierdo de la tabla era desconocido en el estado sólido. Aparentemente obtuvieron algunas densidades por "transpiración" (es decir, en estado gaseoso) lo que debería explicarse en una versión anterior del libro (Ann. Chem. Pharm. 1867, Supplem. V, 129 y sig.). Intentaré encontrar la referencia más adelante.

[DE] Da die Atomvolumina von H, N, O, F und Ti in festen Zustande unbekannt sind, so bleibt der Abschnitt I. und die zweite Hälfte von II. vor der Hand unbestimmt. Aus dem durch die Transpiration bestimmten Molecularvolumen der drei ersten dieser Elemente im gasförmigen Zustande (Ann. Chem. Pharm. 1867, Supplem. V, 129 if.) und aus dem der festen Fluor- und Titanverbindungen, verglichen mit dem verwandter Stoffe, läßt sich aber mit ziemlicher Sicherheit folgern, daß die Curve der Atomvolumina der Elemente im festen Zustande im ersten und zweiten Abschnitte ungefähr den auf Taf. III gezeichneten Verlauf haben wird. Aehnliches gilt vom Ende des Abschnittes V. und dem Anfange von VI., zwischen denen die Curve unzweifelhaft im Cs ein Maximum erreichen wird.

[ES] Dado que se desconocen los volúmenes atómicos de H, N, O, F y Ti en estado sólido, el apartado I. y la segunda mitad del II. permanecer indeterminado de antemano. Del volumen molecular de los tres primeros de estos elementos en estado gaseoso, determinado por transpiración (Ann. Chem. Pharm. 1867, Supplem. V, 129 ss.), y del de los compuestos sólidos de flúor y titanio, comparado con de las sustancias afines, se puede concluir con bastante certeza que la curva de los volúmenes atómicos de los elementos en estado sólido en la primera y segunda sección es aproximadamente igual a la que se muestra en la Tabla I y la Tabla II. Las secciones primera y segunda de la curva tendrán aproximadamente la forma que se muestra en Taf. tercero Lo mismo ocurre con el final de la fracción V y el comienzo de la VI,

La palabra "transpiración" parece tan extraña. ¿Implicaba evaporación?
@M.Farooq Creo que sí, porque la transpiración y la sudoración son casi lo mismo en alemán.
@HolgerFiedler, ¿entonces debería traducir eso a evaporación? ¿Qué significa la oración original?
@M.Farooq Este es un texto antiguo y el idioma ha cambiado desde entonces. Lo más probable es que la traducción de transpiración sea evaporación.