მენდელეევის პერიოდული კანონის აღმოჩენა. რეზიუმე: ”დ.ი. მენდელეევის ელემენტების პერიოდული ცხრილი, მისი აღმოჩენის ისტორია და ექსპერიმენტული დადასტურება მენდელეევის კანონის აღმოჩენის ისტორია

პერიოდული ცხრილის სტრუქტურა:
პერიოდები, ჯგუფები, ქვეჯგუფები.

ამრიგად, ჩვენ გავარკვიეთ, რომ პერიოდული სისტემა პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულებაა.
თითოეულ ელემენტს იკავებს კონკრეტული ადგილი (უჯრედი) პერიოდულ სისტემაში და აქვს თავისი სერიული (ატომური) ნომერი. Მაგალითად:

მენდელეევმა უწოდა ელემენტების ჰორიზონტალური რიგები, რომლებშიც ელემენტების თვისებები თანმიმდევრულად იცვლება პერიოდები(დაიწყეთ ტუტე მეტალით (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) და დაასრულეთ კეთილშობილი გაზით (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). გამონაკლისები: პირველი პერიოდი, რომელიც იწყება წყალბადით და მეშვიდე პერიოდი, რომელიც არასრულია. პერიოდები იყოფა პატარადა დიდი. მცირე პერიოდები შედგება ერთიჰორიზონტალური რიგი. პირველი, მეორე და მესამე პერიოდი მცირეა, შეიცავს 2 ელემენტს (1 პერიოდი) ან 8 ელემენტს (მე-2, მე-3 პერიოდები).
დიდი პერიოდები შედგება ორი ჰორიზონტალური მწკრივისაგან. მეოთხე, მეხუთე და მეექვსე პერიოდები დიდია, შეიცავს 18 ელემენტს (მე-4, მე-5 პერიოდები) ან 32 ელემენტს (მე-6, მე-7 პერიოდები). ზედა რიგებიხანგრძლივ პერიოდებს უწოდებენ თუნდაც, ქვედა რიგები უცნაურია.
მეექვსე პერიოდში ლანთანიდები და მეშვიდე პერიოდში აქტინიდები განლაგებულია პერიოდული ცხრილის ბოლოში, ყოველ პერიოდში მარცხნიდან მარჯვნივ ელემენტების მეტალის თვისებები სუსტდება და არალითონური თვისებები იზრდება. დიდი პერიოდის თანაბარ რიგებში მხოლოდ ლითონებია. შედეგად, ცხრილს აქვს 7 წერტილი, 10 სტრიქონი და 8 ვერტიკალური სვეტი, ე.წ ჯგუფები – არის ელემენტების ერთობლიობა, რომლებსაც აქვთ იგივე უმაღლესი ვალენტობა ოქსიდებში და სხვა ნაერთებში. ეს ვალენტობა ჯგუფის რიცხვის ტოლია.
გამონაკლისები:

ატომურ-მოლეკულური თეორიის დამკვიდრებას მე-19-მე-19 საუკუნეების მიჯნაზე მოჰყვა ცნობილი ქიმიური ელემენტების რაოდენობის სწრაფი ზრდა. მხოლოდ მე-19 საუკუნის პირველ ათწლეულში აღმოაჩინეს 14 ახალი ელემენტი. აღმომჩენთა შორის რეკორდსმენი იყო ინგლისელი ქიმიკოსი ჰამფრი დეივი, რომელმაც ერთ წელიწადში ელექტროლიზის გამოყენებით მიიღო 6 ახალი მარტივი ნივთიერება (ნატრიუმი, კალიუმი, მაგნიუმი, კალციუმი, ბარიუმი, სტრონციუმი). 1830 წლისთვის კი ცნობილი ელემენტების რაოდენობამ 55-ს მიაღწია.

ასეთი რაოდენობის ელემენტების არსებობა, მათი თვისებებით ჰეტეროგენული, აწუხებდა ქიმიკოსებს და საჭიროებდა ელემენტების მოწესრიგებას და სისტემატიზაციას. ბევრი მეცნიერი ეძებდა ნიმუშებს ელემენტების სიაში და მიაღწია გარკვეულ პროგრესს. ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ სამი ყველაზე მნიშვნელოვანი ნაშრომი, რომლებიც ეჭვქვეშ აყენებენ D.I.-ს მიერ პერიოდული კანონის აღმოჩენის პრიორიტეტს. მენდელეევი.

მენდელეევმა ჩამოაყალიბა პერიოდული კანონი შემდეგი ძირითადი პრინციპების სახით:

• 1. ატომური წონის მიხედვით დალაგებული ელემენტები წარმოადგენს თვისებების მკაფიო პერიოდულობას.
• 2. უნდა ველოდოთ კიდევ ბევრი უცნობი მარტივი სხეულების აღმოჩენას, მაგალითად, Al-ისა და Si-ს მსგავსი ელემენტების ატომური მასით 65 - 75.
• 3. ელემენტის ატომური წონა ზოგჯერ შეიძლება გამოსწორდეს მისი ანალოგების ცოდნით.

ზოგიერთი ანალოგია ვლინდება მათი ატომის წონის ზომით. პირველი პოზიცია ცნობილი იყო ჯერ კიდევ მენდელეევამდე, მაგრამ სწორედ მან მისცა მას უნივერსალური კანონის ხასიათი, მის საფუძველზე იწინასწარმეტყველა ელემენტების არსებობა, რომლებიც ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი, შეცვალა რამდენიმე ელემენტის ატომური წონა და მოაწყო ზოგიერთი. ცხრილის ელემენტები ეწინააღმდეგება მათ ატომურ წონას, მაგრამ სრულად შეესაბამება მათ თვისებებს (ძირითადად ვალენტობის მიხედვით). დანარჩენი დებულებები მხოლოდ მენდელეევმა აღმოაჩინა და პერიოდული კანონის ლოგიკური შედეგია. ამ შედეგების სისწორე დადასტურდა მრავალი ექსპერიმენტით მომდევნო ორი ათწლეულის განმავლობაში და შესაძლებელი გახადა საუბარი პერიოდულ კანონზე, როგორც ბუნების მკაცრ კანონზე.

ამ დებულებების გამოყენებით მენდელეევმა შეადგინა ელემენტების პერიოდული ცხრილის საკუთარი ვერსია. ელემენტების ცხრილის პირველი პროექტი გამოჩნდა 1869 წლის 17 თებერვალს (1 მარტი, ახალი სტილი).

და 1869 წლის 6 მარტს პროფესორმა მენშუტკინმა გააკეთა ოფიციალური განცხადება მენდელეევის აღმოჩენის შესახებ რუსეთის ქიმიური საზოგადოების სხდომაზე.

მეცნიერს შემდეგი აღსარება ჩაუდეს: სიზმარში ვხედავ მაგიდას, სადაც საჭიროებისამებრ მოწყობილია ყველა ელემენტი. გავიღვიძე და მაშინვე დავწერე ფურცელზე - მხოლოდ ერთ ადგილას აღმოჩნდა მოგვიანებით შესწორება საჭირო“. რა მარტივია ყველაფერი ლეგენდებში! მის განვითარებასა და გამოსწორებას მეცნიერის ცხოვრებიდან 30 წელზე მეტი დასჭირდა.

პერიოდული კანონის აღმოჩენის პროცესი სასწავლოა და ამაზე თავად მენდელეევი ასე საუბრობდა: „უნებურად გაჩნდა აზრი, რომ უნდა არსებობდეს კავშირი მასასა და ქიმიურ თვისებებს შორის.

და რადგან ნივთიერების მასა, თუმცა არა აბსოლუტური, არამედ მხოლოდ ფარდობითი, საბოლოოდ გამოიხატება ატომური წონის სახით, აუცილებელია მოძებნოთ ფუნქციური შესაბამისობა ელემენტების ინდივიდუალურ თვისებებსა და მათ ატომურ წონას შორის. თქვენ ვერაფერს ეძებთ, თუნდაც სოკოს ან რაიმე სახის დამოკიდებულებას, გარდა ყურებისა და მცდელობისა.

ამიტომ დავიწყე ცალკე ბარათებზე ელემენტების ატომური წონით და ფუნდამენტური თვისებების, მსგავსი ელემენტების და მსგავსი ატომური წონების არჩევა, რამაც სწრაფად მიგვიყვანა დასკვნამდე, რომ ელემენტების თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული მათ ატომურ წონაზე, და ეჭვი მეპარება ბევრ ბუნდოვანებაში. , ერთი წუთითაც არ შემპარვია ეჭვი გამოტანილი დასკვნის ზოგადობაში, ვინაიდან ავარიების დაშვება შეუძლებელია“.

პირველ პერიოდულ სისტემაში კალციუმის ჩათვლით ყველა ელემენტი იგივეა, რაც თანამედროვე ცხრილში, კეთილშობილი გაზების გარდა. ეს ჩანს გვერდის ფრაგმენტიდან სტატიიდან D.I. მენდელეევი, რომელიც შეიცავს ელემენტების პერიოდულ სისტემას.

ატომური წონის გაზრდის პრინციპიდან გამომდინარე, კალციუმის შემდეგ შემდეგი ელემენტები უნდა ყოფილიყო ვანადიუმი, ქრომი და ტიტანი. მაგრამ მენდელეევმა კალციუმის შემდეგ კითხვის ნიშანი დადო, შემდეგ კი ტიტანი მოათავსა და მისი ატომური წონა 52-დან 50-მდე შეცვალა.

უცნობ ელემენტს, რომელიც მითითებულია კითხვის ნიშნით, მიენიჭა ატომური წონა A = 45, რაც არის საშუალო არითმეტიკული კალციუმის და ტიტანის ატომურ წონას შორის. შემდეგ, თუთიასა და დარიშხანს შორის, მენდელეევმა ადგილი დაუტოვა ორ ელემენტს, რომლებიც ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი. გარდა ამისა, მან იოდის წინ მოათავსა თელურიუმი, თუმცა ამ უკანასკნელს უფრო დაბალი ატომური წონა აქვს. ელემენტების ამ განლაგებით, ცხრილის ყველა ჰორიზონტალური სტრიქონი მხოლოდ მსგავს ელემენტებს შეიცავდა და ელემენტების თვისებების ცვლილებების პერიოდულობა აშკარად გამოიკვეთა. მომდევნო ორი წლის განმავლობაში მენდელეევმა მნიშვნელოვნად გააუმჯობესა ელემენტების სისტემა. 1871 წელს გამოქვეყნდა დიმიტრი ივანოვიჩის სახელმძღვანელოს "ქიმიის საფუძვლები" პირველი გამოცემა, რომელიც პერიოდულ სისტემას წარმოადგენდა თითქმის თანამედროვე ფორმით.

ცხრილში ჩამოყალიბდა ელემენტების 8 ჯგუფი, ჯგუფის ნომრები მიუთითებს იმ სერიების ელემენტების უმაღლეს ვალენტობაზე, რომლებიც შედის ამ ჯგუფებში, ხოლო პერიოდები უფრო უახლოვდება თანამედროვეებს, დაყოფილია 12 სერიად. ახლა ყოველი პერიოდი იწყება აქტიური ტუტე მეტალით და მთავრდება ტიპიური არალითონური ჰალოგენით.სისტემის მეორე ვერსიამ მისცა მენდელეევს შესაძლებლობა ეწინასწარმეტყველა არა 4, არამედ 12 ელემენტის არსებობა და, სამეცნიერო სამყაროს გამოწვევისას, საოცარი. სიზუსტით მან აღწერა სამი უცნობი ელემენტის თვისებები, რომლებსაც მან უწოდა ეკაბორი (ეკა სანსკრიტზე ნიშნავს "ერთსა და იმავეს"), ეკა-ალუმინი და ეკა-სილიციუმი. (გალი საფრანგეთის ძველი რომაული სახელია). მეცნიერმა მოახერხა ამ ელემენტის სუფთა სახით გამოყოფა და მისი თვისებების შესწავლა. და მენდელეევმა დაინახა, რომ გალიუმის თვისებები ემთხვეოდა ეკა-ალუმინის თვისებებს, რაც მან იწინასწარმეტყველა და უთხრა ლეკოკ დე ბოისბოდრანს, რომ მან არასწორად გაზომა გალიუმის სიმკვრივე, რომელიც უნდა იყოს 5,9-6,0 გ/სმ3-ის ტოლი 4,7 გ-ის ნაცვლად. /სმ3. მართლაც, უფრო ფრთხილად გაზომვებმა გამოიწვია სწორი მნიშვნელობა 5,904 გ/სმ3. დ.ი.-ის პერიოდული კანონის საბოლოო აღიარება. მენდელეევი მიღწეული იქნა 1886 წლის შემდეგ, როდესაც გერმანელმა ქიმიკოსმა კ. ვინკლერმა ვერცხლის მადნის ანალიზისას მიიღო ელემენტი, რომელსაც მან გერმანიუმი უწოდა. თურმე ეკასილიკონია.

პერიოდული კანონი და ელემენტების პერიოდული სისტემა.

პერიოდული კანონი ქიმიის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონია. მენდელეევი თვლიდა, რომ ელემენტის მთავარი მახასიათებელი მისი ატომური მასაა. ამიტომ მან ყველა ელემენტი ერთ რიგში მოაწყო ატომური მასის გაზრდის მიზნით.

თუ განვიხილავთ რამდენიმე ელემენტს Li-დან F-მდე, დავინახავთ, რომ ელემენტების მეტალის თვისებები შესუსტებულია და არალითონური თვისებები გაძლიერებულია. Na-დან Cl-მდე სერიების ელემენტების თვისებები ანალოგიურად იცვლება. შემდეგი ნიშანი K, ისევე როგორც Li და Na, ტიპიური მეტალია.

ელემენტების ყველაზე მაღალი ვალენტობა იზრდება I y Li-დან Vy N-მდე (ჟანგბადს და ფტორს აქვთ მუდმივი ვალენტობა, შესაბამისად, II და I) და I y Na-დან VII y Cl-მდე. მომდევნო K ელემენტს, ისევე როგორც Li-ს და Na-ს, აქვს I ვალენტობა. ოქსიდების სერიაში Li2O-დან N2O5-მდე და ჰიდროქსიდებში LiOH-დან HNO3-მდე, ძირითადი თვისებები შესუსტებულია და მჟავე თვისებები გაძლიერებულია. ოქსიდების თვისებები ანალოგიურად იცვლება სერიაში Na2O და NaOH-დან Cl2O7-მდე და HClO4-მდე. კალიუმის ოქსიდი K2O, ლითიუმის და ნატრიუმის ოქსიდების მსგავსად, Li2O და Na2O, არის ძირითადი ოქსიდი, ხოლო კალიუმის ჰიდროქსიდი KOH, ლითიუმის და ნატრიუმის ჰიდროქსიდების მსგავსად, LiOH და NaOH, ტიპიური ბაზაა.

არამეტალების ფორმები და თვისებები ანალოგიურად იცვლება CH4-დან HF-მდე და SiH4-დან HCl-მდე.

ელემენტების და მათი ნაერთების თვისებების ამ ხასიათს, რომელიც შეინიშნება ელემენტების ატომური მასის მატებით, პერიოდულ ცვლილებას უწოდებენ. ყველა ქიმიური ელემენტის თვისებები პერიოდულად იცვლება ატომური მასის მატებასთან ერთად.

ამ პერიოდულ ცვლილებას ეწოდება ელემენტებისა და მათი ნაერთების თვისებების პერიოდული დამოკიდებულება ატომურ მასაზე.

ამიტომ D.I. მენდელეევმა აღმოაჩინა კანონი შემდეგნაირად:

· ელემენტების თვისებები, აგრეთვე ელემენტების ნაერთების ფორმები და თვისებები პერიოდულად არის დამოკიდებული ელემენტების ატომურ მასაზე.

მენდელეევმა დაალაგა ელემენტების პერიოდები ერთმანეთის ქვემოთ და შედეგად შეადგინა ელემენტების პერიოდული ცხრილი.

მან თქვა, რომ ელემენტების ცხრილი იყო არა მხოლოდ მისი მუშაობის, არამედ მრავალი ქიმიკოსის ძალისხმევის ნაყოფი, რომელთა შორის მან განსაკუთრებით აღნიშნა "პერიოდიური კანონის გამაძლიერებლები", რომლებმაც აღმოაჩინეს მის მიერ ნაწინასწარმეტყველები ელემენტები.

თანამედროვე ცხრილის შექმნას ათასობით და ათასობით ქიმიკოსისა და ფიზიკოსის მრავალწლიანი შრომა დასჭირდა. მენდელეევი დღეს რომ ცოცხალი ყოფილიყო, ელემენტების თანამედროვე ცხრილს ათვალიერებდა, მას შეეძლო გაემეორებინა ინგლისელი ქიმიკოსის ჯ.ვ. მელორის სიტყვები, რომელიც კლასიკური 16 ტომიანი ენციკლოპედიის ავტორია არაორგანული და თეორიული ქიმიის შესახებ. 1937 წელს სამუშაოს დასრულების შემდეგ, 15 წლიანი მუშაობის შემდეგ, სათაურ გვერდზე მადლიერებით დაწერა: „მიძღვნილი ქიმიკოსთა უზარმაზარი არმიის რიგითებს. მათი სახელები დავიწყებულია, მათი ნამუშევრები რჩება...

პერიოდული სისტემა არის ქიმიური ელემენტების კლასიფიკაცია, რომელიც ადგენს ელემენტების სხვადასხვა თვისებების დამოკიდებულებას ატომის ბირთვის მუხტზე. სისტემა პერიოდული კანონის გრაფიკული გამოხატულებაა. 2009 წლის ოქტომბრის მონაცემებით ცნობილია 117 ქიმიური ელემენტი (სერიული ნომრებით 1-დან 116-მდე და 118-მდე), რომელთაგან 94 გვხვდება ბუნებაში (ზოგიერთი მხოლოდ კვალი რაოდენობით). დანარჩენი23 მიიღეს ხელოვნურად ბირთვული რეაქციების შედეგად - ეს არის ატომური ბირთვების ტრანსფორმაციის პროცესი, რომელიც ხდება ელემენტარულ ნაწილაკებთან, გამა სხივებთან და ერთმანეთთან მათი ურთიერთქმედების დროს, რაც ჩვეულებრივ იწვევს ენერგიის კოლოსალური რაოდენობის გამოყოფას. პირველ 112 ელემენტს აქვს მუდმივი სახელები, დანარჩენებს კი დროებითი სახელები.

112-ე ელემენტის (ოფიციალურიდან ყველაზე მძიმე) აღმოჩენა აღიარებულია სუფთა და გამოყენებითი ქიმიის საერთაშორისო კავშირის მიერ.

ამ ელემენტის ყველაზე სტაბილური ცნობილი იზოტოპის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 34 წამია. 2009 წლის ივნისის დასაწყისში მას ატარებს არაოფიციალური სახელწოდება უნუნბიუმი; ის პირველად სინთეზირებულია 1996 წლის თებერვალში მძიმე იონის ამაჩქარებელში დარმშტადტის მძიმე იონის ინსტიტუტში. აღმომჩენებს აქვთ ექვსი თვე, რათა შესთავაზონ ახალი ოფიციალური სახელი, რათა დაემატოს მაგიდას (მათ უკვე შესთავაზეს ვიკჰაუზიუსი, ჰელმჰოლციუსი, ვენუსიუსი, ფრისქიუსი, სტრასმანიუსი და ჰაიზენბერგიუსი). ამჟამად ცნობილია ტრანსურანული ელემენტები 113-116 და 118 ნომრებით, რომლებიც მიღებულია დუბნის ბირთვული კვლევის ერთობლივ ინსტიტუტში, მაგრამ ისინი ჯერ ოფიციალურად არ არის აღიარებული. სხვებთან შედარებით უფრო გავრცელებულია პერიოდული ცხრილის 3 ფორმა: „მოკლე“ (მოკლე პერიოდი), „გრძელი“ (გრძელი პერიოდი) და „ექსტრა გრძელი“. "სუპერ გრძელ" ვერსიაში, თითოეული პერიოდი ზუსტად ერთ ხაზს იკავებს. "გრძელ" ვერსიაში, ლანთანიდები (14 ქიმიური ელემენტის ოჯახი სერიული ნომრებით 58-71, მდებარეობს სისტემის VI პერიოდში) და აქტინიდები (რადიოაქტიური ქიმიური ელემენტების ოჯახი, რომელიც შედგება აქტინიუმისგან და მის მსგავსი 14. მათი ქიმიური თვისებები) ამოღებულია ზოგადი ცხრილიდან, რაც მას უფრო კომპაქტურს ხდის. ჩაწერის „მოკლე“ ფორმით, ამას გარდა, მეოთხე და შემდგომ პერიოდს 2 სტრიქონი უჭირავს; ძირითადი და მეორადი ქვეჯგუფების ელემენტების სიმბოლოები გასწორებულია უჯრედების სხვადასხვა კიდეებთან შედარებით. ცხრილის მოკლე ფორმა, რომელიც შეიცავს ელემენტების რვა ჯგუფს, ოფიციალურად მიატოვა IUPAC-მა 1989 წელს. გრძელი ფორმის გამოყენების რეკომენდაციის მიუხედავად, ამ დროის გასვლის შემდეგ მოკლე ფორმა აგრძელებდა რუსულ საცნობარო წიგნებსა და სახელმძღვანელოების დიდ რაოდენობას. თანამედროვე უცხოური ლიტერატურიდან მოკლე ფორმა სრულიად გამორიცხულია და მის ნაცვლად გამოიყენება გრძელი ფორმა. ზოგიერთი მკვლევარი ამ სიტუაციას, სხვა საკითხებთან ერთად, უკავშირებს ცხრილის მოკლე ფორმის აშკარა რაციონალურ კომპაქტურობას, ასევე სტერეოტიპულ აზროვნებას და თანამედროვე (საერთაშორისო) ინფორმაციის არააღქმას.

1969 წელს თეოდორ სიბორგმა შემოგვთავაზა ელემენტების გაფართოებული პერიოდული ცხრილი. ნილს ბორმა შეიმუშავა პერიოდული ცხრილის კიბე (პირამიდული) ფორმა.

არსებობს მრავალი სხვა, იშვიათად ან საერთოდ არ გამოიყენება, მაგრამ ძალიან ორიგინალური, პერიოდული კანონის გრაფიკული ჩვენების გზა. დღეს ცხრილის რამდენიმე ასეული ვერსია არსებობს და მეცნიერები მუდმივად გვთავაზობენ ახალ ვარიანტებს.

პერიოდული კანონი და მისი დასაბუთება.

პერიოდულმა კანონმა შესაძლებელი გახადა ქიმიაში უზარმაზარი სამეცნიერო ინფორმაციის სისტემატიზაცია და განზოგადება. კანონის ამ ფუნქციას ჩვეულებრივ ინტეგრაციულს უწოდებენ. ის განსაკუთრებით მკაფიოდ ვლინდება ქიმიაში სამეცნიერო და სასწავლო მასალის სტრუქტურირებაში.

აკადემიკოსმა A.E. Fersman-მა თქვა, რომ სისტემა აერთიანებს მთელ ქიმიას ერთი სივრცითი, ქრონოლოგიური, გენეტიკური და ენერგეტიკული კავშირის ფარგლებში.

პერიოდული კანონის ინტეგრაციული როლი გამოიხატებოდა იმაშიც, რომ ზოგიერთი მონაცემი ელემენტების შესახებ, რომლებიც, სავარაუდოდ, ზოგადი კანონების მიღმა იყო, გადამოწმებული და დაზუსტებული იყო როგორც თავად ავტორის, ისე მისი მიმდევრების მიერ.

ეს მოხდა ბერილიუმის მახასიათებლებით. მენდელეევის ნაშრომამდე იგი ითვლებოდა ალუმინის სამვალენტიან ანალოგად მათი ე.წ. დიაგონალური მსგავსების გამო. ამრიგად, მეორე პერიოდში იყო ორი სამვალენტიანი ელემენტი და არა ერთი ორვალენტიანი. ამ ეტაპზე მენდელეევმა ეჭვი შეიტანა შეცდომაში ბერილიუმის თვისებების კვლევაში; მან აღმოაჩინა რუსი ქიმიკოსის ავდეევის ნაშრომი, რომელიც ამტკიცებდა, რომ ბერილიუმი ორვალენტიანი იყო და ატომური წონა იყო 9. ავდეევის ნაშრომი შეუმჩნეველი დარჩა სამეცნიერო სამყაროსთვის. ავტორი ადრე გარდაიცვალა, როგორც ჩანს, მოწამლული იყო უკიდურესად ტოქსიკური ბერილიუმის ნაერთებით. ავდეევის კვლევის შედეგები დამკვიდრდა მეცნიერებაში პერიოდული კანონის წყალობით.

ატომური წონის და ვალენტობის მნიშვნელობების ასეთი ცვლილებები და დახვეწა განხორციელდა მენდელეევის მიერ კიდევ ცხრა ელემენტისთვის (In, V, Th, U, La, Ce და სამი სხვა ლანთანიდი).

კიდევ ათი ელემენტისთვის შესწორდა მხოლოდ ატომური წონა. და ყველა ეს განმარტება შემდგომში ექსპერიმენტულად დადასტურდა.

პერიოდული კანონის პროგნოზულმა (პროგნოზირებადმა) ფუნქციამ მიიღო ყველაზე ნათელი დადასტურება უცნობი ელემენტების აღმოჩენაში სერიული ნომრებით 21, 31 და 32.

მათი არსებობა პირველად ინტუიციურად იწინასწარმეტყველეს, მაგრამ სისტემის ჩამოყალიბებით მენდელეევმა შეძლო მათი თვისებების მაღალი სიზუსტით გამოთვლა. სკანდიუმის, გალიუმის და გერმანიუმის აღმოჩენის ცნობილი ამბავი მენდელეევის აღმოჩენის ტრიუმფი იყო. მან ყველა თავისი პროგნოზი გააკეთა ბუნების უნივერსალური კანონის საფუძველზე, რომელიც თავად აღმოაჩინა.

საერთო ჯამში მენდელეევმა იწინასწარმეტყველა თორმეტი ელემენტი, თავიდანვე მენდელეევმა აღნიშნა, რომ კანონი აღწერს არა მხოლოდ თვით ქიმიური ელემენტების, არამედ მათი მრავალი ნაერთების თვისებებს. ამის დასადასტურებლად საკმარისია შემდეგი მაგალითის მოყვანა. 1929 წლიდან, როდესაც აკადემიკოსმა P. L. Kapitsa-მ პირველად აღმოაჩინა გერმანიუმის არალითონური გამტარობა, ნახევარგამტარების შესწავლის განვითარება დაიწყო მსოფლიოს ყველა ქვეყანაში.

მაშინვე გაირკვა, რომ ასეთი თვისებების მქონე ელემენტები IV ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფს იკავებს.

დროთა განმავლობაში მივიდა იმის გაგება, რომ ნახევარგამტარული თვისებები მეტ-ნაკლებად უნდა გააჩნდეს ელემენტების ნაერთებს, რომლებიც მდებარეობს ამ ჯგუფისგან თანაბრად დაშორებულ პერიოდებში (მაგალითად, ზოგადი ფორმულით, როგორიცაა AzB).

ამან მაშინვე გახადა ახალი პრაქტიკულად მნიშვნელოვანი ნახევარგამტარების ძიება მიზანმიმართული და პროგნოზირებადი. თითქმის ყველა თანამედროვე ელექტრონიკა დაფუძნებულია ასეთ კავშირებზე.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ პერიოდული ცხრილის ფარგლებში პროგნოზები გაკეთდა მისი ზოგადი მიღების შემდეგაც. 1913 წელს

მოსლიმ აღმოაჩინა, რომ რენტგენის ტალღის სიგრძე, რომელიც მიიღება სხვადასხვა ელემენტებისგან დამზადებული ანტიკათოდებიდან, ბუნებრივად იცვლება პერიოდული ცხრილის ელემენტებს პირობითად მინიჭებული ატომური რიცხვის მიხედვით. ექსპერიმენტმა დაადასტურა, რომ ელემენტის სერიულ ნომერს აქვს პირდაპირი ფიზიკური მნიშვნელობა.

მხოლოდ მოგვიანებით იყო დაკავშირებული სერიული ნომრები ბირთვის დადებითი მუხტის მნიშვნელობასთან. მაგრამ მოზელის კანონმა შესაძლებელი გახადა დაუყოვნებლივ ექსპერიმენტულად დაედასტურებინა ელემენტების რაოდენობა პერიოდებში და ამავე დროს იწინასწარმეტყველა ჰაფნიუმის (No 72) და რენიუმის (No 75) ადგილები, რომლებიც იმ დროისთვის ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი.

დიდი ხნის განმავლობაში იყო დებატები: ინერტული აირების გამოყოფა ელემენტების დამოუკიდებელ ნულოვან ჯგუფში ან განხილვა VIII ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფად.

პერიოდულ ცხრილში ელემენტების პოზიციიდან გამომდინარე, თეორიულ ქიმიკოსებს ლინუს პაულინგის ხელმძღვანელობით დიდი ხანია ეჭვი ეპარებათ კეთილშობილი აირების სრულ ქიმიურ პასიურობაში, რაც პირდაპირ მიუთითებს მათი ფტორიდების და ოქსიდების შესაძლო სტაბილურობაზე.

მაგრამ მხოლოდ 1962 წელს ამერიკელმა ქიმიკოსმა ნილ ბარტლეტმა პირველმა ჩაატარა პლატინის ჰექსაფტორიდის რეაქცია ჟანგბადთან ყველაზე ჩვეულებრივ პირობებში, მიიღო ქსენონის ჰექსაფტორპლატინატი XePtF^, რასაც მოჰყვა სხვა გაზის ნაერთები, რომლებსაც ახლა უფრო სწორად უწოდებენ კეთილშობილს, ვიდრე ინერტს. .

30.09.2015

მსოფლიო ისტორიაში საკმაოდ ბევრი აღმოჩენაა, რისი წყალობითაც მეცნიერებამ მიაღწია განვითარების ახალ დონეს, მოახდინა კიდევ ერთი რევოლუცია თავის ცოდნაში. ამ რევოლუციურმა მიღწევებმა მთლიანად ან ნაწილობრივ შეცვალა მიდგომა დასახული პრობლემების გადაჭრისადმი და ასევე აიძულა მეცნიერული თვალსაზრისის უფრო ფართო გამჟღავნება იმის შესახებ, თუ რა ხდებოდა.

პერიოდული კანონის გახსნის თარიღად ითვლება 1896 წ. თავის კანონში დ.ი. მენდელეევი გვაიძულებს სხვაგვარად შევხედოთ ელემენტების განლაგებას სისტემაში და დაამტკიცოს, რომ ელემენტების თვისებები, მათი ფორმები, ამ ელემენტების ნაერთების თვისებები, მათ მიერ წარმოქმნილი ნივთიერებების თვისებები, იქნება ეს მარტივი თუ რთული, დამოკიდებულია იმაზე. ატომური მასა. მან თითქმის მაშინვე გამოაქვეყნა თავისი პირველი წიგნი, "ქიმიის საფუძვლები", რომელიც ასევე მოიცავდა პერიოდულ ცხრილს.

კანონის მრავალი წინაპირობა არსებობდა, ის არ გაჩენილა უაზროდ, მის გაჩენაში ჩართული იყო სხვადასხვა მეცნიერის მრავალი სამუშაო. ქიმიის განვითარებამ მე-19 საუკუნის გამთენიისას მრავალი სირთულე გამოიწვია, რადგან ზოგიერთი ელემენტი ჯერ კიდევ არ იყო აღმოჩენილი და უკვე ცნობილი ნივთიერებების ატომური მასები არასწორი იყო. ამ საუკუნის პირველი ათწლეულები აღინიშნა ქიმიის ძირითადი კანონების ასეთი აღმოჩენებით, მათ შორისაა პროპორციებისა და მოცულობების კანონები, დულონგი და პეტი და სხვა.

ეს აღმოჩენები გახდა საფუძველი სხვადასხვა ექსპერიმენტული კვლევების განვითარებისათვის. მაგრამ მაინც, სწავლებებს შორის უთანხმოების უმეტესობამ გამოიწვია დაბნეულობა ატომური წონის განმარტებაში, რის გამოც წყალი, მაგალითად, იმ დროს წარმოდგენილი იყო 4 ფორმულით. დავების მოსაგვარებლად გადაწყდა კონგრესის მოწვევა, რომელზეც ცნობილი ქიმიკოსები იყვნენ მიწვეული. ეს მოხდა 1860 წელს, სადაც კანიზარომ წაიკითხა მოხსენება ატომურ-მოლეკულური თეორიის შესახებ. მეცნიერებმა ასევე მოახერხეს ერთიანობის მიღწევა ატომის, მოლეკულის და ეკვივალენტის ცნებებში.

მარტივი ნივთიერებების ცხრილი, რომელიც ლავუაზიემ ჯერ კიდევ 1787 წელს შემოგვთავაზა, შედგებოდა მხოლოდ 35 ელემენტისაგან, ხოლო მე-19 საუკუნის ბოლოს მათი რიცხვი უკვე 63 იყო. ბევრი მეცნიერი ასევე ცდილობდა ეპოვა კავშირი ელემენტების თვისებებს შორის, რათა მეტი. სწორად გამოთვალეთ ატომური წონა. ამ მიმართულებით დიდ წარმატებას მიაღწია ქიმიკოსმა დობერაინერმა, რომელმაც შეიმუშავა ტრიადების კანონი. ჯ.ბ დიუმა და მ.ი. პეტენეკოფერმა წარმატებით აღმოაჩინა ჰომოლოგიური სერია, რომელიც ასევე გამოხატავს ვარაუდებს ატომურ წონას შორის ურთიერთობის სისწორის შესახებ.

სანამ ზოგი ატომების წონას ითვლიდა, ზოგიც ცდილობდა პერიოდული სისტემის ორგანიზებას. ქიმიკოსი ოდლინგი გვთავაზობს 57 ელემენტისგან შემდგარ ცხრილს დაყოფილი 17 ჯგუფად, შემდეგ კი ქიმიკოსი დე შანკური ცდილობს ყველაფერი გამოსახოს გეომეტრიულ ფორმულაში. მის ხრახნიან სისტემასთან ერთად ჩნდება ნიულენდის მაგიდაც. გარდა ამისა, მკვლევართა შორის აღსანიშნავია მაიერი, რომელმაც 1864 წელს გამოსცა წიგნი 44 ელემენტისგან შემდგარი ცხრილით. მას შემდეგ, რაც D.I. მენდელეევმა გამოაქვეყნა თავისი პერიოდული კანონი და სისტემა, ქიმიკოსი მაილე დიდი ხნის განმავლობაში აცხადებდა პრეტენზიას მის პრიორიტეტზე აღმოჩენაში.

ყველა ეს წინაპირობა დაედო აღმოჩენის საფუძველს; თავად მენდელეევმა, მისი აღმოჩენიდან რამდენიმე ათეული წლის შემდეგ, თქვა, რომ სისტემაზე თითქმის 20 წელია ფიქრობდა. კანონის ყველა ძირითადი დასკვნა და დებულება მან თავის ნაშრომებში 1871 წლის ბოლოს გააკეთა. მან დაადგინა, რომ ატომური მასების რიცხვითი მნიშვნელობები გარკვეულ ნიმუშშია და ელემენტების თვისებები მხოლოდ შუალედური მონაცემებია, რომლებიც დამოკიდებულია ორ მეზობელ ელემენტზე ზემოთ და ქვემოთ, და ერთდროულად პერიოდის ორ ელემენტზე მარჯვნივ და მარცხნივ.

შემდგომში დ.ი. მენდელეევს თავისი აღმოჩენის დამტკიცება ერთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში მოუწია. მისი აღიარება მხოლოდ მოგვიანებით მოხდა, როდესაც წარმატებით აღმოაჩინეს გერმანიუმი, სკანდიუმი და გალიუმი. მე-19 საუკუნის ბოლოს მეცნიერთა უმეტესობამ ეს კანონი ბუნების ერთ-ერთ მთავარ კანონად აღიარა. დროთა განმავლობაში, მე-20 საუკუნის დასაწყისში, პერიოდულმა სისტემამ განიცადა მცირე ცვლილებები, ჩამოყალიბდა ნულოვანი ჯგუფი ინერტული აირებით და იშვიათი დედამიწის ლითონები განლაგდა ერთ უჯრედში.

პერიოდული კანონის აღმოჩენა [ვიდეო]

აქ მკითხველი იპოვის ინფორმაციას მეცნიერულ სფეროში ადამიანის მიერ ოდესმე აღმოჩენილი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი კანონის - დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევის პერიოდული კანონის შესახებ. გაეცნობით მის მნიშვნელობას და გავლენას ქიმიაზე, განიხილება პერიოდული კანონის ზოგადი დებულებები, მახასიათებლები და დეტალები, აღმოჩენის ისტორია და ძირითადი დებულებები.

რა არის პერიოდული კანონი

პერიოდული კანონი ფუნდამენტური ბუნების ბუნებრივი კანონია, რომელიც პირველად აღმოაჩინა დ.ი. მენდელეევმა ჯერ კიდევ 1869 წელს და თავად აღმოჩენა მოხდა ზოგიერთი ქიმიური ელემენტის თვისებებისა და იმ დროს ცნობილი ატომური მასის მნიშვნელობების შედარების გზით.

მენდელეევი ამტკიცებდა, რომ მისი კანონის თანახმად, მარტივი და რთული სხეულები და ელემენტების სხვადასხვა ნაერთები დამოკიდებულია მათ პერიოდულ ტიპზე და მათი ატომის წონაზე.

პერიოდული კანონი თავის მხრივ უნიკალურია და ეს გამოწვეულია იმით, რომ ის არ არის გამოხატული მათემატიკური განტოლებებით, ბუნებისა და სამყაროს სხვა ფუნდამენტური კანონებისგან განსხვავებით. გრაფიკულად, ის თავის გამოხატვას პოულობს ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში.

აღმოჩენის ისტორია

პერიოდული კანონის აღმოჩენა მოხდა 1869 წელს, მაგრამ ყველა ცნობილი X-ე ელემენტის სისტემატიზაციის მცდელობები მანამდე დიდი ხნით ადრე დაიწყო.

ასეთი სისტემის შექმნის პირველი მცდელობა განხორციელდა I.V. Debereiner-ის მიერ 1829 წელს. მან დაახარისხა მისთვის ცნობილი ყველა ქიმიური ელემენტი ტრიადებად, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ატომური მასების ნახევრის სიახლოვით, რომელიც შედის ამ სამი კომპონენტის ჯგუფში. . დებერეინერის შემდეგ, სცადეს შეექმნათ ელემენტების კლასიფიკაციის უნიკალური ცხრილი ა. დე შანკურტუას მიერ; მან თავის სისტემას უწოდა "მიწიერი სპირალი", ხოლო მის შემდეგ ნიულენდის ოქტავა შეადგინა ჯონ ნიულენდსმა. 1864 წელს, თითქმის ერთდროულად, უილიამ ოლდინგმა და ლოთარ მაიერმა გამოაქვეყნეს ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად შექმნილი ცხრილები.

პერიოდული კანონი სამეცნიერო საზოგადოებას განსახილველად წარუდგინეს 1869 წლის 8 მარტს და ეს მოხდა რუსეთის საზოგადოების სხდომაზე. დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევმა ყველას წინაშე გამოაცხადა თავისი აღმოჩენა და იმავე წელს გამოიცა მენდელეევის სახელმძღვანელო "ქიმიის საფუძვლები", სადაც პირველად აჩვენეს მის მიერ შექმნილი პერიოდული ცხრილი. ერთი წლის შემდეგ, 1870 წელს, მან დაწერა სტატია და წარუდგინა რუსეთის ქიმიურ საზოგადოებას, სადაც პირველად გამოიყენეს პერიოდული კანონის ცნება. 1871 წელს მენდელეევმა თავისი კონცეფციის ამომწურავი აღწერა მისცა თავის ცნობილ სტატიაში ქიმიური ელემენტების პერიოდული კანონის შესახებ.

ფასდაუდებელი წვლილი ქიმიის განვითარებაში

პერიოდული კანონის მნიშვნელობა წარმოუდგენლად დიდია სამეცნიერო საზოგადოებისთვის მთელს მსოფლიოში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მისმა აღმოჩენამ ძლიერი ბიძგი მისცა როგორც ქიმიის, ასევე სხვა საბუნებისმეტყველო მეცნიერებების, მაგალითად, ფიზიკისა და ბიოლოგიის განვითარებას. ელემენტებსა და მათ თვისობრივ ქიმიურ და ფიზიკურ მახასიათებლებს შორის კავშირი ღია იყო; ამან ასევე შესაძლებელი გახადა ყველა ელემენტის აგების არსი ერთი პრინციპის მიხედვით და დასაბამი მისცა ქიმიური ელემენტების შესახებ კონცეფციების თანამედროვე ფორმულირებას, ცოდნის კონკრეტიზაციას. რთული და მარტივი სტრუქტურის ნივთიერებები.

პერიოდული კანონის გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა ქიმიური პროგნოზირების პრობლემის გადაჭრა და ცნობილი ქიმიური ელემენტების ქცევის მიზეზი. ატომური ფიზიკა, მათ შორის ბირთვული ენერგია, შესაძლებელი გახდა იმავე კანონის შედეგად. თავის მხრივ, ამ მეცნიერებებმა შესაძლებელი გახადა ამ კანონის არსის ჰორიზონტის გაფართოება და მისი გაგების გაღრმავება.

პერიოდული ცხრილის ელემენტების ქიმიური თვისებები

არსებითად, ქიმიური ელემენტები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული მათში თანდაყოლილი მახასიათებლებით თავისუფალი ატომის ან იონის მდგომარეობაში, ხსნადი ან ჰიდრატირებული, მარტივი ნივთიერებით და იმ ფორმით, რომელიც მათ მრავალრიცხოვან ნაერთებს შეუძლიათ შექმნან. თუმცა, ეს თვისებები ჩვეულებრივ შედგება ორი ფენომენისგან: თავისუფალ მდგომარეობაში მყოფი ატომისთვის და მარტივი ნივთიერებისთვის დამახასიათებელი თვისებები. ამ ტიპის თვისებების მრავალი სახეობა არსებობს, მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანია:

1. ატომური იონიზაცია და მისი ენერგია, ცხრილში ელემენტის პოზიციის, მისი რიგითი რიცხვის მიხედვით.
2. ატომისა და ელექტრონის ენერგეტიკული კავშირი, რომელიც, ატომური იონიზაციის მსგავსად, დამოკიდებულია ელემენტის მდებარეობაზე პერიოდულ სისტემაში.
3. ატომის ელექტრონეგატიურობა, რომელსაც არ აქვს მუდმივი მნიშვნელობა, მაგრამ შეიძლება შეიცვალოს სხვადასხვა ფაქტორების მიხედვით.
4. ატომებისა და იონების რადიუსები - აქ, როგორც წესი, გამოიყენება ემპირიული მონაცემები, რაც დაკავშირებულია მოძრაობის მდგომარეობაში მყოფი ელექტრონების ტალღურ ბუნებასთან.
5. მარტივი ნივთიერებების ატომიზაცია - ელემენტის რეაქტიულობის შესაძლებლობების აღწერა.
6. ჟანგვის მდგომარეობები ფორმალური მახასიათებელია, მაგრამ ისინი ელემენტის ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან მახასიათებელად გვევლინებიან.
7. მარტივი ნივთიერებების ჟანგვის პოტენციალი არის ნივთიერების წყალხსნარებში მოქმედების პოტენციალის გაზომვა და მითითება, აგრეთვე რედოქს თვისებების გამოვლენის დონე.

შიდა და მეორადი ტიპის ელემენტების პერიოდულობა

პერიოდული კანონი იძლევა ბუნების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი კომპონენტის - შინაგანი და მეორადი პერიოდულობის გაგებას. ატომური თვისებების შესწავლის ზემოაღნიშნული სფეროები რეალურად ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე შეიძლება ვიფიქროთ. ეს განპირობებულია იმით, რომ ცხრილის ელემენტები s, p, d ცვლის თავის თვისებრივ მახასიათებლებს, რაც დამოკიდებულია მათი პოზიციის მიხედვით პერიოდში (შიდა პერიოდულობა) და ჯგუფში (მეორადი პერიოდულობა). მაგალითად, s ელემენტის პირველი ჯგუფიდან მერვეზე p- ელემენტზე გადასვლის შიდა პროცესს თან ახლავს მინიმალური და მაქსიმალური წერტილები იონიზებული ატომის ენერგეტიკული ხაზის მრუდზე. ეს ფენომენი გვიჩვენებს ატომის თვისებების ცვლილებების პერიოდულობის შიდა არასტაბილურობას პერიოდში მისი პოზიციის მიხედვით.

შედეგები

ახლა მკითხველს აქვს მკაფიო გაგება და განმარტება იმის შესახებ, თუ რა არის მენდელეევის პერიოდული კანონი, აცნობიერებს მის მნიშვნელობას ადამიანისთვის და სხვადასხვა მეცნიერების განვითარებაზე და აქვს წარმოდგენა მის თანამედროვე დებულებებზე და მისი აღმოჩენის ისტორიაზე.

ყველაფერი მატერიალური, რაც ბუნებაში გვახვევს, იქნება ეს კოსმოსური ობიექტები, ჩვეულებრივი მიწიერი ობიექტები თუ ცოცხალი ორგანიზმები, შედგება ნივთიერებებისგან. მათი მრავალი სახეობაა. ჯერ კიდევ უძველეს დროში ადამიანებმა შეამჩნიეს, რომ მათ შეძლეს არა მხოლოდ ფიზიკური მდგომარეობის შეცვლა, არამედ ორიგინალთან შედარებით განსხვავებული თვისებებით დაჯილდოებულ სხვა ნივთიერებებად გარდაქმნა. მაგრამ ხალხს მაშინვე არ ესმოდა კანონები, რომელთა მიხედვითაც ხდება მატერიის ასეთი გარდაქმნები. ამისათვის საჭირო იყო ნივთიერების საფუძვლის სწორად დადგენა და ბუნებაში არსებული ელემენტების კლასიფიკაცია. ეს შესაძლებელი გახდა მხოლოდ მე-19 საუკუნის შუა ხანებში პერიოდული კანონის აღმოჩენით. მისი შექმნის ისტორია D.I. მენდელეევებს წინ უძღოდა მრავალწლიანი შრომა და ამ ტიპის ცოდნის ჩამოყალიბებას ხელი შეუწყო მთელი კაცობრიობის მრავალსაუკუნოვანმა გამოცდილებამ.

როდის ჩაეყარა საფუძველი ქიმიას?

უძველესი დროის ხელოსნები საკმაოდ წარმატებულები იყვნენ სხვადასხვა ლითონების ჩამოსხმასა და დნობაში, იცოდნენ მათი ტრანსმუტაციის მრავალი საიდუმლო. მათ თავიანთი ცოდნა და გამოცდილება გადასცეს შთამომავლებს, რომლებიც მათ შუა საუკუნეებამდე იყენებდნენ. ითვლებოდა, რომ სავსებით შესაძლებელი იყო ძირითადი ლითონების ღირებულებად გადაქცევა, რაც, ფაქტობრივად, მე-16 საუკუნემდე ქიმიკოსების მთავარი ამოცანა იყო. არსებითად, ასეთი იდეა ასევე შეიცავდა ძველი ბერძენი მეცნიერების ფილოსოფიურ და მისტიკურ იდეებს, რომ მთელი მატერია აგებულია გარკვეული „პირველადი ელემენტებისაგან“, რომლებიც შეიძლება გარდაიქმნას ერთმანეთში. მიუხედავად ამ მიდგომის აშკარა პრიმიტიულობისა, მან როლი ითამაშა პერიოდული კანონის აღმოჩენის ისტორიაში.

პანაცეა და თეთრი ნაყენი

ფუნდამენტური პრინციპის ძიებისას, ალქიმიკოსებს მტკიცედ სჯეროდათ ორი ფანტასტიკური ნივთიერების არსებობის. ერთ-ერთი მათგანი იყო ლეგენდარული ფილოსოფიური ქვა, რომელსაც ასევე უწოდებენ სიცოცხლის ელექსირს ან პანაცეას. ითვლებოდა, რომ ასეთი წამალი იყო არა მხოლოდ ვერცხლისწყლის, ტყვიის, ვერცხლის და სხვა ნივთიერებების ოქროდ გადაქცევის უვნებელი საშუალება, არამედ იყო სასწაულმოქმედი უნივერსალური წამალი, რომელიც კურნავდა ადამიანის ნებისმიერ დაავადებას. კიდევ ერთი ელემენტი, სახელად თეთრი ნაყენი, არც თუ ისე ეფექტური იყო, მაგრამ დაჯილდოვებული იყო სხვა ნივთიერებების ვერცხლად გადაქცევის უნარით.

პერიოდული კანონის აღმოჩენის ფონზე რომ ვთქვათ, შეუძლებელია არ ავღნიშნოთ ალქიმიკოსების მიერ დაგროვილი ცოდნა. მათ განასახიერეს სიმბოლური აზროვნების მაგალითი. ამ ნახევრად მისტიკური მეცნიერების წარმომადგენლებმა შექმნეს სამყაროს გარკვეული ქიმიური მოდელი და მასში მიმდინარე პროცესები კოსმიურ დონეზე. ცდილობდნენ გაეგოთ ყველაფრის არსი, მათ დაწვრილებით ჩაწერეს ლაბორატორიული ტექნიკა, აღჭურვილობა და ინფორმაცია ქიმიური მინის ჭურჭლის შესახებ, დიდი სკრუპულოზობით და მონდომებით გადასცემდნენ თავიანთ გამოცდილებას კოლეგებსა და შთამომავლებს.

კლასიფიკაციის საჭიროება

მე-19 საუკუნისთვის დაგროვდა საკმარისი ინფორმაცია ქიმიური ელემენტების მრავალფეროვნების შესახებ, რამაც გამოიწვია მეცნიერთა ბუნებრივი საჭიროება და სურვილი მათი სისტემატიზაციისთვის. მაგრამ ასეთი კლასიფიკაციის განსახორციელებლად საჭირო იყო დამატებითი ექსპერიმენტული მონაცემები, ასევე არა მისტიკური, არამედ რეალური ცოდნა ნივთიერებების სტრუქტურისა და მატერიის სტრუქტურის საფუძვლის არსის შესახებ, რომელიც ჯერ არ არსებობდა. გარდა ამისა, არსებული ინფორმაცია იმ დროისთვის ცნობილი ქიმიური ელემენტების ატომური მასების მნიშვნელობის შესახებ, რომლის საფუძველზეც განხორციელდა სისტემატიზაცია, განსაკუთრებით ზუსტი არ იყო.

მაგრამ ბუნებისმეტყველთა შორის კლასიფიკაციის მცდელობები არაერთხელ განხორციელდა საგნების ჭეშმარიტი არსის გაგებამდე დიდი ხნით ადრე, რაც ახლა ქმნის თანამედროვე მეცნიერების საფუძველს. და ბევრი მეცნიერი მუშაობდა ამ მიმართულებით. მენდელეევის პერიოდული კანონის აღმოჩენის წინაპირობების მოკლედ აღწერისას აღსანიშნავია ელემენტების ასეთი კომბინაციების მაგალითები.

ტრიადები

იმდროინდელი მეცნიერები თვლიდნენ, რომ ნივთიერებების მრავალფეროვნებით გამოვლენილი თვისებები უდავოდ იყო დამოკიდებული მათი ატომური მასის სიდიდეზე. ამის გაცნობიერებით, გერმანელმა ქიმიკოსმა იოჰან დობერაინერმა შემოგვთავაზა ელემენტების კლასიფიკაციის საკუთარი სისტემა, რომლებიც ქმნიან მატერიის საფუძველს. ეს მოხდა 1829 წელს. და ეს მოვლენა საკმაოდ სერიოზული წინსვლა იყო მეცნიერებაში მისი განვითარების იმ პერიოდისთვის, ისევე როგორც მნიშვნელოვანი ეტაპი პერიოდული კანონის აღმოჩენის ისტორიაში. დობერაინერმა გააერთიანა ცნობილი ელემენტები თემებად და უწოდა მათ "ტრიადა". არსებული სისტემის მიხედვით, გარე ელემენტების მასა ტოლი აღმოჩნდა მათ შორის მყოფი ჯგუფის წევრის ატომური მასების ჯამის საშუალო.

ტრიადების საზღვრების გაფართოების მცდელობები

აღნიშნულ Döbereiner სისტემაში საკმარისი ხარვეზები იყო. მაგალითად, ბარიუმის, სტრონციუმის და კალციუმის ჯაჭვში არ იყო მაგნიუმი, მსგავსი სტრუქტურა და თვისებები. ხოლო ტელურუმის, სელენისა და გოგირდის საზოგადოებაში არ იყო საკმარისი ჟანგბადი. ბევრი სხვა მსგავსი ნივთიერება ასევე არ შეიძლება იყოს კლასიფიცირებული ტრიადული სისტემის მიხედვით.

ბევრი სხვა ქიმიკოსი ცდილობდა ამ იდეების განვითარებას. კერძოდ, გერმანელი მეცნიერი ლეოპოლდ გმელინი ცდილობდა „მჭიდრო“ ჩარჩოს გაფართოებას, კლასიფიცირებული ელემენტების ჯგუფების გაფართოებას, მათ განაწილებას ელემენტების ეკვივალენტური წონისა და ელექტროუარყოფითობის მიხედვით. მისი სტრუქტურები ქმნიდნენ არა მხოლოდ ტრიადებს, არამედ ტეტრადებსა და ხუთეულებს, მაგრამ გერმანელმა ქიმიკოსმა ვერ შეძლო პერიოდული კანონის არსის გააზრება.

სპირალი დე შანკურტუა

ელემენტების აგების კიდევ უფრო რთული სქემა გამოიგონა ალექსანდრე დე შანკურტუამ. მან მოათავსა ისინი ცილინდრში გაბრტყელებულ სიბრტყეზე და ვერტიკალურად გაანაწილა 45° დახრილობით ატომური მასის გაზრდის მიზნით. როგორც მოსალოდნელი იყო, მსგავსი თვისებების მქონე ნივთიერებები უნდა მდებარეობდნენ მოცემული მოცულობითი გეომეტრიული ფიგურის ღერძის პარალელურ ხაზებზე.

მაგრამ სინამდვილეში, იდეალური კლასიფიკაცია არ გამოვიდა, რადგან ზოგჯერ სრულიად შეუსაბამო ელემენტები ერთ ვერტიკალში ხვდებოდა. მაგალითად, ტუტე ლითონების გვერდით მანგანუმს სრულიად განსხვავებული ქიმიური ქცევა ჰქონდა. და იგივე "კომპანია" მოიცავდა გოგირდს, ჟანგბადს და ელემენტს ტიტანს, რომელიც საერთოდ არ ჰგავს მათ. თუმცა მსგავსმა სქემამაც თავისი წვლილი შეიტანა, რომელმაც ადგილი დაიკავა პერიოდული კანონის აღმოჩენის ისტორიაში.

კლასიფიკაციის შექმნის სხვა მცდელობები

აღწერილის შემდეგ, ჯონ ნიულენდსმა შესთავაზა თავისი კლასიფიკაციის სისტემა და აღნიშნა, რომ მიღებული სერიის ყოველი მერვე წევრი ავლენს მსგავსებას ატომური მასის ზრდის შესაბამისად მოწყობილი ელემენტების თვისებებში. მეცნიერს გაუჩნდა შედარება აღმოჩენილი ნიმუში მუსიკალური ოქტავების განლაგების სტრუქტურასთან. ამავდროულად, მან თითოეულ ელემენტს მიანიჭა საკუთარი სერიული ნომერი, დაალაგა ისინი ჰორიზონტალურ რიგებში. მაგრამ ასეთი სქემა ისევ არ აღმოჩნდა იდეალური და სამეცნიერო წრეებში ძალიან სკეპტიკურად შეაფასეს.

1964 წლიდან 1970 წლამდე ოდლინგმა და მაიერმა შექმნეს ქიმიური ელემენტების ორგანიზების ცხრილები. მაგრამ ასეთ მცდელობებს კვლავ ჰქონდა თავისი ნაკლი. ეს ყველაფერი მოხდა მენდელეევის მიერ პერიოდული კანონის აღმოჩენის წინა დღეს. და ზოგიერთი ნამუშევარი კლასიფიკაციის არასრულყოფილი მცდელობით გამოქვეყნდა მას შემდეგაც კი, როდესაც ცხრილი, რომელსაც ჩვენ დღემდე ვიყენებთ, მსოფლიოს წარუდგინეს.

მენდელეევის ბიოგრაფია

ბრწყინვალე რუსი მეცნიერი დაიბადა ქალაქ ტობოლსკში 1834 წელს გიმნაზიის დირექტორის ოჯახში. მის გარდა სახლში კიდევ თექვსმეტი და-ძმა იმყოფებოდა. ყურადღებას არ ართმევდა, რადგან უმცროსი ბავშვებიდან, დიმიტრი ივანოვიჩი ძალიან პატარა ასაკიდან აოცებდა ყველას თავისი არაჩვეულებრივი შესაძლებლობებით. მისი მშობლები, სირთულეების მიუხედავად, ცდილობდნენ მისთვის საუკეთესო განათლება მიეცათ. ამრიგად, მენდელეევმა ჯერ დაამთავრა ტობოლსკის გიმნაზია, შემდეგ კი დედაქალაქის პედაგოგიური ინსტიტუტი, ხოლო სულში მეცნიერებისადმი ღრმა ინტერესი შეინარჩუნა. და არა მხოლოდ ქიმიაში, არამედ ფიზიკას, მეტეოროლოგიას, გეოლოგიას, ტექნოლოგიას, ხელსაწყოების დამზადებას, აერონავტიკას და სხვა.

მალე მენდელეევმა დაიცვა დისერტაცია და გახდა პეტერბურგის უნივერსიტეტის ასოცირებული პროფესორი, სადაც კითხულობდა ლექციებს ორგანულ ქიმიაში. 1865 წელს მან კოლეგებს წარუდგინა სადოქტორო დისერტაცია თემაზე „ალკოჰოლის წყალთან შერწყმის შესახებ“. პერიოდული კანონის აღმოჩენის წელი იყო 1969. მაგრამ ამ მიღწევას წინ უძღოდა 14 წლიანი შრომა.

დიდი აღმოჩენის შესახებ

შეცდომების, უზუსტობების, ასევე მისი კოლეგების დადებითი გამოცდილების გათვალისწინებით, დიმიტრი ივანოვიჩმა შეძლო ქიმიური ელემენტების სისტემატიზაცია ყველაზე მოსახერხებელი გზით. მან ასევე შენიშნა ნაერთებისა და მარტივი ნივთიერებების თვისებების პერიოდული დამოკიდებულება, მათი ფორმა ატომური მასების სიდიდეზე, რაც ნათქვამია მენდელეევის მიერ მოცემული პერიოდული კანონის ფორმულირებაში.

მაგრამ ასეთმა პროგრესულმა იდეებმა, სამწუხაროდ, მაშინვე ვერ იპოვა პასუხი რუსი მეცნიერების გულებშიც კი, რომლებმაც ეს ინოვაცია ძალიან ფრთხილად მიიღეს. და უცხო მეცნიერების მოღვაწეებს შორის, განსაკუთრებით ინგლისსა და გერმანიაში, მენდელეევის კანონმა იპოვა თავისი ყველაზე მწვავე მოწინააღმდეგეები. მაგრამ ძალიან მალე სიტუაცია შეიცვალა. რა იყო მიზეზი? დიდი რუსი მეცნიერის ბრწყინვალე გამბედაობა გარკვეული პერიოდის შემდეგ გამოჩნდა მსოფლიოში, როგორც მეცნიერული შორსმჭვრეტელობის მისი ბრწყინვალე უნარის დადასტურება.

ახალი ელემენტები ქიმიაში

მის მიერ შექმნილი პერიოდული კანონის და პერიოდული ცხრილის სტრუქტურის აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა არა მხოლოდ ნივთიერებების სისტემატიზაცია, არამედ მრავალი პროგნოზის გაკეთება იმ დროისთვის უცნობი მრავალი ელემენტის ბუნებაში არსებობის შესახებ. ამიტომ მენდელეევმა მოახერხა პრაქტიკაში დანერგვა ის, რისი გაკეთებაც სხვა მეცნიერებმა ვერ შეძლეს მანამდე.

მხოლოდ ხუთი წელი გავიდა და ვარაუდები დადასტურდა. ფრანგმა ლეკოკ დე ბოისბოდრანმა აღმოაჩინა ახალი ლითონი, რომელსაც გალიუმი უწოდა. მისი თვისებები ძალიან ჰგავს მენდელეევის მიერ თეორიულად პროგნოზირებულ ეკა-ალუმინს. ამის შესახებ შეიტყვეს, იმდროინდელი სამეცნიერო სამყაროს წარმომადგენლები გაოგნებულები იყვნენ. მაგრამ საოცარი ფაქტები ამით არ დასრულებულა. შემდეგ შვედმა ნილსონმა აღმოაჩინა სკანდიუმი, რომლის ჰიპოთეტური ანალოგი აღმოჩნდა ეკაბორი. და ეკა-სილიკონის ტყუპი იყო გერმანიუმი, რომელიც აღმოაჩინა ვინკლერმა. მას შემდეგ მენდელეევის კანონმა დაიწყო ძალაუფლება და მოიპოვა უფრო და უფრო ახალი მომხრეები.

ბრწყინვალე შორსმჭვრეტელობის ახალი ფაქტები

შემოქმედი იმდენად გაიტაცა თავისი იდეის მშვენიერებით, რომ მან საკუთარ თავზე აიღო გარკვეული ვარაუდების გაკეთება, რომელთა მართებულობა მოგვიანებით ყველაზე ბრწყინვალედ დადასტურდა პრაქტიკული სამეცნიერო აღმოჩენებით. მაგალითად, მენდელეევმა თავის მაგიდაზე მოაწყო ზოგიერთი ნივთიერება ატომური მასის გაზრდის შესაბამისად. მან იწინასწარმეტყველა, რომ პერიოდულობა უფრო ღრმა გაგებით შეინიშნება არა მხოლოდ ელემენტების ატომური წონის მატებასთან დაკავშირებით, არამედ სხვა მიზეზის გამო. დიდმა მეცნიერმა გამოიცნო, რომ ელემენტის მასა დამოკიდებულია მის სტრუქტურაში კიდევ რამდენიმე ელემენტარული ნაწილაკების რაოდენობაზე.

ამრიგად, პერიოდულმა კანონმა გარკვეულწილად აიძულა მეცნიერების წარმომადგენლები ეფიქრათ ატომის კომპონენტებზე. და უახლოესი მე-20 საუკუნის მეცნიერები - გრანდიოზული აღმოჩენების საუკუნე - არაერთხელ დარწმუნდნენ, რომ ელემენტების თვისებები დამოკიდებულია ატომის ბირთვების მუხტების სიდიდეზე და მისი ელექტრონული გარსის სტრუქტურაზე.

პერიოდული სამართალი და თანამედროვეობა

პერიოდული ცხრილი, მიუხედავად იმისა, რომ უცვლელი დარჩა თავის ბირთვში, შემდგომში მრავალჯერ შეიცვალა და შეიცვალა. მან ჩამოაყალიბა ელემენტების ეგრეთ წოდებული ნულოვანი ჯგუფი, რომელშიც შედის ინერტული აირები. ასევე წარმატებით მოგვარდა იშვიათი დედამიწის ელემენტების განთავსების პრობლემა. მაგრამ, მიუხედავად დამატებებისა, მენდელეევის პერიოდული კანონის აღმოჩენის მნიშვნელობა თავდაპირველ ვერსიაში საკმაოდ რთულია გადაჭარბებული.

მოგვიანებით, რადიოაქტიურობის ფენომენთან ერთად, სრულად იქნა გაგებული ასეთი სისტემატიზაციის წარმატების მიზეზები, ასევე სხვადასხვა ნივთიერების ელემენტების თვისებების პერიოდულობა. მალე ამ ცხრილში თავისი ადგილი რადიოაქტიური ელემენტების იზოტოპებმაც იპოვეს. მრავალი უჯრედის წევრის კლასიფიკაციის საფუძველი იყო ატომური ნომერი. და მე-20 საუკუნის შუა ხანებში, ცხრილში ელემენტების განლაგების თანმიმდევრობა საბოლოოდ გამართლდა, რაც დამოკიდებულია ბირთვის გარშემო უზარმაზარი სიჩქარით მოძრავი ელექტრონებით ატომების ორბიტალების შევსებაზე.