În martie 1869, chimistul Dmitri Ivanovici Mendeleev a făcut o prezentare către Societatea Chimică Rusă și a subliniat tiparele elementelor care l-au determinat să postuleze tabelul său periodic cu cele 63 de elemente existente. Întrucât unul nou se descoperea aproximativ o dată pe an, el s-a asigurat, de asemenea, să lase loc pentru adăugiri și chiar a făcut ipoteza încă câteva.

Chimia era viitorul, elementele de înțelegere erau esențiale, el și alții au crezut și s-au dovedit a avea dreptate. Dacă citiți acest articol pe un telefon mobil, notează Universitatea din New York, dețineți cel puțin 30 de elemente naturale diferite, inclusiv litiu.

În cinstea aniversării a 150 de ani a tabelului periodic, NYU News a cerut unui grup de chimiști din NYU să-și numească elementele preferate și de ce le iubesc. De la litiu (# 3) la galiu (# 31), iată opțiunile lor.

Litiu

Alexej Jerschow, profesor de chimie

pentru

Litiul este de departe cel mai preferat element al meu în zilele noastre. Este unul dintre cele mai ușoare elemente și a fost incredibil de transformator. Toate telefoanele noastre mobile și computerele au baterii reîncărcabile litiu-ion, iar Premiul Nobel pentru chimie anul acesta a fost acordat pentru dezvoltarea bateriilor litiu-ion.

În laboratorul meu suntem familiarizați cu elementul, deoarece dezvoltăm tehnici care ne permit să aruncăm o privire în interiorul bateriilor pentru a determina dacă funcționează bine și pentru a obține indicii despre cum să îmbunătățim bateriile, să le prelungim durata de viață și pentru a le menține în siguranță.

Carbon

Dirk Trauner, Janice Cutler Profesor de chimie

Îmi place carbonul deoarece regulile cu care se conectează atomii de carbon sunt atât de simple, totuși structurile care pot fi create cu ele (și câțiva actori secundari mai ușori și mai grei) sunt atât de diverse. După o singură prelegere, studenții pot propune molecule care nu au fost niciodată făcute sau chiar gândite până acum, dar care sunt cel mai probabil stabile. Puteți paria ferma (și cariera dvs.) pe carbon!

Azot

Ned Seeman, Margaret și Herman Sokol Profesor de chimie

Azot. Este elementul care este inerent celor două molecule semantoforetice [care transportă informații] ale biologiei, acizilor nucleici și proteinelor. Fără azot, biologia este în mare parte doar zahăr și grăsimi.

Siliciu

Keith Woerpel, Margaret și Herman Sokol Profesor de chimie medicamentoasă

Siliciu. Este aproape în toate: roci, nisip, calculatoare, pachetele alea mici pe care le găsești în pantofi. Este elementul cel mai asemănător carbonului, dar este atât de diferit de carbon încât duce la un comportament chimic neașteptat care poate fi cu adevărat util. Și doar pentru înregistrare: nu, nu cred că ar putea exista viață, așa cum o știm, bazată pe siliciu în loc de carbon.

Calciu

Marc Walters, profesor asociat de chimie

Elementul meu favorit actual este calciul. Este o substanță a geosferei noastre ca componentă a mineralelor de calcar și gips și a biosferei noastre sub formă de oase, dinți, scoici și chiar coji de ouă. Ne oferă coloană vertebrală și structură. Dar nu doar noi. Ca o componentă a cimentului portland și a gipsului îmbrăcat (gips-carton), servește la modelarea cojilor și adăpost pentru oameni, de asemenea.

Este o componentă a cretei care, până la apariția markerilor de ștergere uscată, a servit la îmbunătățirea structurii ideilor și expresiei noastre rostite sau schițate fără cuvinte pe o ardezie goală.

Andy Hamilton, profesor de chimie și președinte al NYU

Este obișnuit pentru majoritatea chimiștilor organici să spună că elementul lor preferat este carbonul, datorită rolului său ca element fundamental al vieții. Dar pentru mine este elementul fier (Fe) care deține cea mai mare fascinație. Fierul este un element care, chiar și într-un cadru biologic, poate accesa mai multe stări de oxidare pentru a îndeplini o serie de funcții critice.

În starea sa Fe 2+, poate fi găsit (înconjurat de molecula mea preferată - inelul de porfirină) în hemoglobină. Această remarcabilă combinație de Fe 2+ și porfirină conferă sângelui culoarea roșie aprinsă și, de asemenea, capacitatea Fe 2+ de a se lega de oxigen (O2) și de a-l transporta în jurul corpului. Efectele periculoase ale monoxidului de carbon (CO) provin din capacitatea sa de a se lega și mai strâns de Fe 2+ din hemoglobină și de a preveni accesul la molecula de oxigen care dă viață.

Ciclurile de fier între stările sale Fe 2+ și Fe 3+ în proteinele citocromului, unul dintre ale căror roluri critice în viață este de a transporta electroni în jurul celulei. Cianura mortală otrăvitoare (CN -) se leagă de Fe 2+ în citocrom, la fel ca O2 sau CO în hemoglobină, blocând ciclul respectiv și distrugând complet căile de gestionare a energiei în celulele vii.

În cele din urmă, fierul accesează stările Fe 4+ și Fe 5+ în enzima oxidantă citocromul P450. Această proteină funcționează în ficat ca înălbitor al naturii, curățând adesea toate mizeriile nedorite care se găsesc în interiorul organismelor vii, inclusiv noi!

Cupru

James Canary, profesor și președinte al Departamentului de chimie

Sunt un fan al elementului cupru. Nu numai că este destul de strălucitor, dar prezintă și o chimie uimitor de diversă. A fost descoperit acum 11.000 de ani și poartă numele Ciprului. Epoca cuprului (calcolitic) din Orientul Mijlociu este una dintre perioadele mele preferate din istorie. Este un element esențial pentru toată viața de pe pământ. În forma sa naturală, metalică, este extrem de conductiv și maleabil, făcându-l un material ideal pentru fire.

În cercetarea noastră, am constatat că poate provoca o moleculă care are o mână ca o mănușă de cauciuc să se întoarcă din interior, rezultând mâna opusă. La fel ca atunci când vă întoarceți mănușa de cauciuc cu mâna stângă și apoi se potrivește cu mâna dreaptă, așa că putem face asta cu molecule.

Dacă elementul pierde un electron, acesta preia o singură sarcină pozitivă, formând cupru (I). Cuprul incolor (I) este un jucător cheie în organismele vii pentru captarea, depozitarea și transportul oxigenului în celulă. În sângele uman, fierul joacă acest rol, dar cuprul (I) este foarte frecvent într-un astfel de rol printre multe organisme. Cuprul (I) este, de asemenea, utilizat în chimia organică pentru unele reacții care sunt uimitoare în ceea ce privește ceea ce fac și eficiența lor.

Dacă metalul de cupru pierde doi electroni, acesta rămâne cu două sarcini pozitive pentru fiecare atom de cupru, cupru (II). Compușii de cupru (II) sunt de obicei de culoare albastră. Îi place să fie dizolvat în apă și reacțiile care implică atașarea/disocierea la/de cupru (II) pot fi foarte rapide. Cuprul (III) este, de asemenea, cunoscut, dar este foarte reactiv și nu este ușor de observat.

Unul dintre lucrurile uimitoare pentru mine este că cuprul (0), cuprul (I) și cuprul (II) sunt atât de diferite unul de celălalt încât par elemente diferite. Totul la ei este diferit - aspectul, stabilitatea și reactivitatea lor.