Откривање на периодичниот закон од Менделеев. Апстракт: „Периодниот систем на елементи од Д.И. Менделеев, историјата на неговото откривање и експериментална потврда Историјата на откривањето на законот на Менделеев

Структура на периодниот систем:
периоди, групи, подгрупи.

Значи, дознавме дека периодичниот систем е графички израз на периодичниот закон.
Секој елемент зазема одредено место (ќелија) во периодниот систем и има свој сериски (атомски) број. На пример:

Менделеев ги нарекол хоризонталните редови на елементи, во кои својствата на елементите се менуваат последователно периоди(започнете со алкален метал (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) и завршете со благороден гас (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)). Исклучоци: првиот период, кој започнува со водород, и седмиот период, кој е нецелосен. Периодите се поделени на малиИ големо. Малите периоди се состојат од еденхоризонтален ред. Првиот, вториот и третиот период се мали, содржат 2 елементи (1-ви период) или 8 елементи (2-ри, 3-ти периоди).
Големите периоди се состојат од два хоризонтални редови. Четвртиот, петтиот и шестиот период се големи и содржат 18 елементи (4-ти, 5-ти периоди) или 32 елементи (6-ти, 7-ми периоди). Горните редовисе нарекуваат долги периоди дури, долните редови се непарни.
Во шестиот период лантанидите и седмиот период актинидите се наоѓаат на дното на периодниот систем.Во секој период од лево кон десно металните својства на елементите слабеат, а неметалните својства се зголемуваат. Во дури и редови на големи периоди има само метали. Како резултат на тоа, табелата има 7 точки, 10 редови и 8 вертикални колони, наречени групи – е збир на елементи кои имаат иста најголема валентност во оксидите и во другите соединенија. Оваа валентност е еднаква на бројот на групата.
Исклучоци:

Воспоставувањето на атомско-молекуларната теорија на преминот од 19 до 19 век беше придружено со брзо зголемување на бројот на познати хемиски елементи. Само во првата деценија на 19 век биле откриени 14 нови елементи. Рекордер меѓу откривачите бил англискиот хемичар Хемфри Дејви, кој за една година користејќи електролиза добил 6 нови едноставни супстанции (натриум, калиум, магнезиум, калциум, бариум, стронциум). И до 1830 година, бројот на познати елементи достигна 55.

Постоењето на таков број на елементи, хетерогени по нивните својства, ги збунуваше хемичарите и бараше подредување и систематизирање на елементите. Многу научници бараа обрасци во списокот на елементи и постигнаа одреден напредок. Можеме да истакнеме три најзначајни дела кои го оспорија приоритетот на откривањето на периодичниот закон од Д.И. Менделеев.

Менделеев го формулираше периодичниот закон во форма на следните основни принципи:

• 1. Елементите подредени според атомската тежина претставуваат јасна периодичност на својствата.
• 2. Треба да очекуваме откривање на уште многу непознати едноставни тела, на пример, елементи слични на Al и Si со атомска тежина од 65 - 75.
• 3. Атомската тежина на елементот понекогаш може да се коригира со познавање на неговите аналози.

Некои аналогии се откриваат според големината на тежината на нивниот атом. Првата позиција беше позната уште пред Менделеев, но токму тој ѝ даде карактер на универзален закон, предвидувајќи врз негова основа постоење на елементи кои сè уште не беа откриени, менувајќи ги атомските тежини на голем број елементи и распоредувајќи некои елементи во табелата спротивни на нивните атомски тежини, но во целосна согласност со нивните својства (главно според валентни). Останатите одредби беа откриени само од Менделеев и се логични последици на периодичниот закон. Точноста на овие последици беше потврдена со многу експерименти во следните две децении и овозможија да се зборува за периодичниот закон како строг закон на природата.

Користејќи ги овие одредби, Менделеев составил своја верзија на периодниот систем на елементи. Првиот нацрт на табелата со елементи се појави на 17 февруари (1 март, нов стил) 1869 година.

И на 6 март 1869 година, професорот Меншуткин објави официјално соопштение за откритието на Менделеев на состанокот на Руското хемиско друштво.

Следното признание беше ставено во устата на научникот: Во сон гледам маса каде што сите елементи се распоредени по потреба. Се разбудив и веднаш го запишав на лист - само на едно место подоцна се покажа дека е потребна корекција“. Колку е едноставно сè во легендите! На научникот му беа потребни повеќе од 30 години од животот за да го развие и поправи.

Процесот на откривање на периодичниот закон е поучен и самиот Менделеев зборуваше за тоа вака: „Неволно се појави идејата дека мора да постои врска помеѓу масата и хемиските својства.

И бидејќи масата на супстанцијата, иако не апсолутна, туку само релативна, на крајот се изразува во форма на атомски тежини, неопходно е да се бара функционална кореспонденција помеѓу индивидуалните својства на елементите и нивните атомски тежини. Не можете да барате ништо, дури ни печурки или некаква зависност, освен ако гледате и пробувате.

Така почнав да избирам, пишувајќи на посебни картички елементи со нивните атомски тежини и основни својства, слични елементи и слични атомски тежини, што брзо доведе до заклучок дека својствата на елементите периодично зависат од нивната атомска тежина и, сомневајќи се во многу нејаснотии , ниту една минута не се посомневав во генералноста на донесениот заклучок, бидејќи е невозможно да се дозволат несреќи“.

Во првиот периоден систем, сите елементи до и вклучувајќи го калциумот се исти како во модерната табела, со исклучок на благородните гасови. Ова може да се види од фрагмент од страница од статија на Д.И. Менделеев, кој го содржи периодниот систем на елементи.

Врз основа на принципот на зголемување на атомската тежина, следните елементи по калциумот требаше да бидат ванадиум, хром и титаниум. Но, Менделеев стави прашалник по калциумот, а потоа стави титаниум, менувајќи ја неговата атомска тежина од 52 на 50.

На непознатиот елемент, означен со прашалник, му беше доделена атомска тежина A = 45, што е аритметичка средина помеѓу атомските тежини на калциум и титаниум. Потоа, меѓу цинкот и арсенот, Менделеев оставил простор за два елементи кои се уште не биле откриени. Освен тоа, пред јод ставил телуриум, иако овој има помала атомска тежина. Со овој распоред на елементите, сите хоризонтални редови во табелата содржеа само слични елементи, а периодичноста на промените во својствата на елементите беше јасно видлива. Во текот на следните две години, Менделеев значително го подобри системот на елементи. Во 1871 година беше објавено првото издание на учебникот на Дмитриј Иванович „Основи на хемијата“, кој го претстави периодичниот систем во речиси модерна форма.

Во табелата беа формирани 8 групи елементи, броевите на групите укажуваат на највисоката валентност на елементите од оние серии што се вклучени во овие групи, а периодите стануваат поблиски до модерните, поделени во 12 серии. Сега секој период започнува со активен алкален метал и завршува со типичен неметален халоген.Втората верзија на системот му овозможи на Менделеев да го предвиди постоењето на не 4, туку 12 елементи и, предизвикувајќи го научниот свет, со неверојатни точноста ги опишал својствата на три непознати елементи, кои ги нарекол екабор (ека на санскрит значи „едно и исто“), ека-алуминиум и ека-силикон. (Галија е староримско име за Франција). Научникот успеа да го изолира овој елемент во чиста форма и да ги проучи неговите својства. И Менделеев видел дека својствата на галиумот се совпаѓаат со својствата на ека-алуминиумот, што тој ги предвидел, и му рекол на Лекок де Боисбоудран дека погрешно ја измерил густината на галиумот, која треба да биде еднаква на 5,9-6,0 g/cm3 наместо 4,7 g /cm3. Навистина, повнимателните мерења доведоа до точната вредност од 5,904 g/cm3. Конечно признавање на периодичниот закон на Д.И. Менделеев е постигнат по 1886 година, кога германскиот хемичар К. Винклер, анализирајќи ја сребрената руда, добил елемент што го нарекол германиум. Излегува дека е екасилиум.

Периодичен закон и периодичен систем на елементи.

Периодниот закон е еден од најважните закони на хемијата. Менделеев верувал дека главната карактеристика на елементот е неговата атомска маса. Затоа, тој ги подредил сите елементи во еден ред по редослед на зголемување на атомската маса.

Ако земеме предвид голем број елементи од Li до F, можеме да видиме дека металните својства на елементите се ослабени, а неметалните својства се зајакнати. Слично се менуваат својствата на елементите во серијата од Na до Cl. Следниот знак К, како Li и Na, е типичен метал.

Највисоката валентност на елементите се зголемува од I y Li до V y N (кислородот и флуорот имаат константна валентност, соодветно II и I) и од I y Na до VII y Cl. Следниот елемент K, како Li и Na, има валентност од I. Во серијата оксиди од Li2O до N2O5 и хидроксиди од LiOH до HNO3, основните својства се ослабени, а киселинските својства се зајакнати. Својствата на оксидите се менуваат слично во серијата од Na2O и NaOH до Cl2O7 и HClO4. Калиум оксидот K2O, како литиум и натриум оксидите Li2O и Na2O, е основен оксид, а калиум хидроксид KOH, како литиум и натриум хидроксиди LiOH и NaOH, е типична база.

Формите и својствата на неметалите се менуваат слично од CH4 во HF и од SiH4 во HCl.

Овој карактер на својствата на елементите и нивните соединенија, кој се забележува со зголемување на атомската маса на елементите, се нарекува периодична промена. Својствата на сите хемиски елементи периодично се менуваат со зголемување на атомската маса.

Оваа периодична промена се нарекува периодична зависност на својствата на елементите и нивните соединенија од атомската маса.

Затоа Д.И. Менделеев го формулираше законот што го откри на следниов начин:

· Својствата на елементите, како и формите и својствата на соединенијата на елементите, периодично зависат од атомската маса на елементите.

Менделеев ги подреди периодите на елементите еден под друг и како резултат го составил периодниот систем на елементите.

Тој рече дека табелата со елементи е плод не само на неговата работа, туку и на напорите на многу хемичари, меѓу кои особено ги истакна „зајакнувачите на периодичниот закон“ кои ги открија елементите што тој ги предвидел.

Создавањето модерна табела бараше многу години напорна работа од илјадници и илјадници хемичари и физичари. Ако Менделеев беше жив денес, гледајќи ја модерната табела на елементи, тој добро би можел да ги повтори зборовите на англискиот хемичар Џ. В. Мелор, автор на класичната енциклопедија од 16 тома за неорганска и теоретска хемија. Откако ја заврши својата работа во 1937 година, по 15 години работа, тој со благодарност напиша на насловната страница: „Посветено на приватниците на огромна армија хемичари. Нивните имиња се заборавени, нивните дела остануваат...

Периодниот систем е класификација на хемиски елементи што ја утврдува зависноста на различните својства на елементите од полнежот на атомското јадро. Системот е графички израз на периодичниот закон. Од октомври 2009 година, познати се 117 хемиски елементи (со сериски броеви од 1 до 116 и 118), од кои 94 се наоѓаат во природата (некои само во трагови). Останатите23 се добиени вештачки како резултат на нуклеарни реакции - ова е процес на трансформација на атомските јадра што се случува за време на нивната интеракција со елементарните честички, гама зраците и едни со други, што обично доведува до ослободување на колосални количини на енергија. Првите 112 елементи имаат постојани имиња, а останатите имаат привремени имиња.

Откривањето на елементот 112 (најтешкиот од официјалните) го признава Меѓународната унија за чиста и применета хемија.

Најстабилниот познат изотоп на овој елемент има полуживот од 34 секунди. На почетокот на јуни 2009 година, го носи неофицијалното име унунбиум; првпат беше синтетизиран во февруари 1996 година во акцелератор на тешки јони во Институтот за тешки јони во Дармштат. Откривачите имаат шест месеци да предложат ново официјално име за да го додадат на табелата (тие веќе ги предложија Викхаусиус, Хелмхолциус, Венусиус, Фришиус, Страсманиус и Хајзенбергиус). Во моментов се познати трансурански елементи со броеви 113-116 и 118, добиени во Заедничкиот институт за нуклеарни истражувања во Дубна, но тие се уште не се официјално признати. Почести од другите се 3 форми на периодниот систем: „краток“ (краток период), „долг“ (долг период) и „екстра-долг“. Во „супер долгата“ верзија, секој период зафаќа точно една линија. Во „долгата“ верзија, лантанидите (семејство од 14 хемиски елементи со сериски броеви 58-71, сместени во VI период на системот) и актинидите (фамилија на радиоактивни хемиски елементи составени од актиниум и 14 слични на него во нивните хемиски својства) се отстранети од општата табела, што го прави покомпактен. Во „кратката“ форма на снимање, покрај ова, четвртиот и последователниот период заземаат по 2 реда; Симболите на елементите на главните и секундарните подгрупи се порамнети во однос на различните рабови на ќелиите. Кратката форма на табелата, која содржи осум групи елементи, беше официјално напуштена од IUPAC во 1989 година. И покрај препораката да се користи долгата форма, кратката форма продолжи да се дава во голем број руски референтни книги и прирачници по ова време. Од современата странска литература, кратката форма е целосно исклучена, а наместо неа се користи долгата форма. Некои истражувачи ја поврзуваат оваа ситуација, меѓу другото, со очигледната рационална компактност на кратката форма на табелата, како и со стереотипното размислување и неперцепцијата на современите (меѓународни) информации.

Во 1969 година, Теодор Сиборг предложил проширена периодична табела на елементите. Нилс Бор ја развил скалестата (пирамидална) форма на периодниот систем.

Постојат многу други, ретко или воопшто некористени, но многу оригинални начини за графичко прикажување на Периодниот закон. Денес, постојат неколку стотици верзии на табелата, а научниците постојано нудат нови опции.

Периодичното право и неговото образложение.

Периодниот закон овозможи да се систематизира и генерализира огромна количина на научни информации во хемијата. Оваа функција на законот обично се нарекува интегративна. Особено јасно се манифестира во структурирањето на научно-образовниот материјал во хемијата.

Академик А.Е.Ферсман рече дека системот ја обединил целата хемија во една просторна, хронолошка, генетска и енергетска врска.

Интегративната улога на Периодниот закон се манифестираше и во тоа што некои податоци за елементите, кои наводно испаднаа надвор од општите закони, беа проверени и разјаснети и од самиот автор и од неговите следбеници.

Ова се случи со карактеристиките на берилиумот. Пред работата на Менделеев, се сметаше за тривалентен аналог на алуминиум поради нивната таканаречена дијагонална сличност. Така, во вториот период имаше два тривалентни елементи, а не еден двовалентен. Токму во оваа фаза Менделеев се посомневаше дека има грешка во истражувањето на својствата на берилиумот; тој ја откри работата на рускиот хемичар Авдеев, кој тврдеше дека берилиумот е двовалентен и има атомска тежина од 9. Работата на Авдеев остана незабележана од научниот свет , авторот умрел рано, очигледно бил отруен со екстремно токсични соединенија на берилиум. Резултатите од истражувањето на Авдеев беа воспоставени во науката благодарение на периодичниот закон.

Ваквите промени и усовршувања на вредностите и на атомските тежини и на валентност ги направил Менделеев за уште девет елементи (In, V, Th, U, La, Ce и три други лантаниди).

За уште десет елементи беа поправени само атомските тежини. И сите овие појаснувања последователно беа потврдени експериментално.

Прогностичката (предвидлива) функција на Периодниот закон доби највпечатлива потврда во откривањето на непознати елементи со сериски броеви 21, 31 и 32.

Нивното постоење најпрво беше предвидено интуитивно, но со формирањето на системот, Менделеев можеше да ги пресмета нивните својства со висок степен на точност. Добро познатата приказна за откривањето на скандиум, галиум и германиум беше триумф на откритието на Менделеев. Тој ги направи сите свои предвидувања врз основа на универзалниот закон на природата што тој самиот го откри.

Севкупно, Менделеев предвидел дванаесет елементи.Од самиот почеток Менделеев истакна дека законот ги опишува својствата не само на самите хемиски елементи, туку и на многу нивни соединенија. За да се потврди ова, доволно е да се даде следниот пример. Од 1929 година, кога академик П.

Веднаш стана јасно дека елементите со такви својства ја заземаат главната подгрупа од групата IV.

Со текот на времето, дојде до разбирање дека својствата на полупроводниците треба, во поголема или помала мера, да ги поседуваат соединенијата на елементите лоцирани во периоди подеднакво оддалечени од оваа група (на пример, со општа формула како AzB).

Ова веднаш ја направи потрагата по нови практично важни полупроводници насочена и предвидлива. Речиси целата модерна електроника се базира на такви врски.

Важно е да се напомене дека предвидувањата во рамките на Периодниот систем беа направени дури и по неговото општо прифаќање. Во 1913 г

Мозели открил дека брановата должина на Х-зраците, кои се добиваат од антикатоди направени од различни елементи, природно се менува во зависност од атомскиот број што конвенционално им е доделен на елементите во Периодниот систем. Експериментот потврди дека серискиот број на елемент има директно физичко значење.

Дури подоцна сериските броеви беа поврзани со вредноста на позитивниот полнеж на јадрото. Но, законот на Мозели овозможи веднаш експериментално да се потврди бројот на елементи во периодите и во исто време да се предвидат местата на хафниум (бр. 72) и рениум (бр. 75) кои сè уште не биле откриени до тоа време.

Долго време имаше дебата: да се распределат инертни гасови во независна нулта група елементи или да се сметаат за главна подгрупа од групата VIII.

Врз основа на положбата на елементите во Периодниот систем, теоретските хемичари предводени од Линус Полинг долго време се сомневаат во целосната хемиска пасивност на благородните гасови, директно укажувајќи на можната стабилност на нивните флуориди и оксиди.

Но, дури во 1962 година, американскиот хемичар Нил Бартлет беше првиот што ја спроведе реакцијата на платина хексафлуорид со кислород под најобични услови, добивајќи ксенон хексафлуороплатинат XePtF^, проследен со други гасни соединенија кои сега поправилно се нарекуваат благородни наместо инертни. .

30.09.2015

Во светската историја има доста откритија, благодарение на кои науката достигна ново ниво на развој, правејќи уште една револуција во своето знаење. Овие револуционерни достигнувања целосно или делумно го променија односот кон решавање на поставените проблеми, а исто така принудија поопширно да се открие научната гледна точка за она што се случува.

Датумот на отворање на периодичниот закон се смета за 1896 година. Во својот закон, Д.И. Менделеев не принудува да гледаме на распоредот на елементите во системот поинаку, докажувајќи дека својствата на елементите, нивните форми, својствата на соединенијата на овие елементи, својствата на супстанциите што тие ги формираат, без разлика дали се едноставни или сложени, зависат од атомската маса. Речиси веднаш ја објави својата прва книга „Основи на хемијата“, која вклучуваше и периодична табела.

Имаше многу предуслови за законот; тој не се појави од никаде; многу работа од различни научници беше вклучена во неговото појавување. Развојот на хемијата во зората на 19 век предизвика многу тешкотии, бидејќи некои елементи сè уште не беа откриени, а атомските маси на веќе познатите супстанции беа неточни. Првите децении на овој век беа обележани со такви откритија на основните закони на хемијата, меѓу кои се законите за пропорции и волумени, Дулонг и Петит и други.

Овие откритија станаа основа за развој на различни експериментални студии. Но, сепак, повеќето несогласувања меѓу учењата доведоа до забуна во дефиницијата на атомските тежини, поради што водата, на пример, во тоа време беше претставена со 4 формули. За решавање на споровите, беше одлучено да се свика Конгрес, на кој беа поканети познати хемичари. Тоа се случило во 1860 година, каде Канизаро прочитал извештај за атомско-молекуларната теорија. Научниците, исто така, успеаја да дојдат до единство во концептите на атом, молекула и еквивалент.

Табелата на едноставни материи, која Лавоазие ја предложи уште во 1787 година, се состоеше од само 35 елементи, а до крајот на 19 век нивниот број веќе беше 63. Многу научници, исто така, се обидоа да ја пронајдат врската помеѓу својствата на елементите за повеќе правилно пресметајте ја атомската тежина. Хемичарот Доберинер, кој го разви законот за тријади, постигна голем успех во оваа насока. Ј.Б.Дума и М.И. Петнекофер успешно ја откри хомолошката серија, изразувајќи и претпоставки за исправноста на односите меѓу атомските тежини.

Додека некои ја пресметуваа тежината на атомите, други се обидуваа да го организираат периодичниот систем. Хемичарот Одлинг предлага табела од 57 елементи поделени во 17 групи, а потоа хемичарот Де Шанкур се обидува да прикаже сè во геометриска формула. Заедно со неговиот систем за завртки, се појавува и масата на Њуландс. Покрај тоа, меѓу истражувачите вреди да се забележи Мејер, кој во 1864 година објавил книга со табела составена од 44 елементи. Откако Д.И. Менделеев го објавил својот периодичен закон и систем, хемичарот Мајлет долго време тврдел за неговиот приоритет во откритието.

Сите овие предуслови ја формираа основата на откритието; самиот Менделеев, неколку децении по неговото откритие, рече дека размислувал за системот речиси 20 години. Сите главни заклучоци и одредби од законот ги донесе тој во неговите дела до крајот на 1871 година. Тој утврди дека нумеричките вредности на атомските маси се во одредена шема, а својствата на елементите се само средни податоци кои зависат од два соседни елементи горе и долу, и истовремено од два елементи од периодот десно и лево.

Потоа, Д.И. Менделеев мораше да го докажува своето откритие повеќе од една година. Неговото признавање дојде многу подоцна, кога успешно беа откриени германиум, скандиум и галиум. До крајот на 19 век, повеќето научници го препознаа овој закон како еден од главните закони на природата. Со текот на времето, на почетокот на 20 век, периодниот систем претрпе мали промени, беше формирана нулта група со инертни гасови, а металите од ретки земји беа сместени во една ќелија.

Откривање на периодичниот закон [ВИДЕО]

Овде читателот ќе најде информации за еден од најважните закони што некогаш ги открил човекот во научната област - периодичниот закон на Дмитриј Иванович Менделеев. Ќе се запознаете со неговото значење и влијание врз хемијата; ќе се разгледаат општите одредби, карактеристики и детали на периодичниот закон, историјата на откритието и главните одредби.

Што е периодичен закон

Периодниот закон е природен закон од фундаментална природа, кој првпат го открил Д.И. Менделеев во 1869 година, а самото откритие се случило преку споредба на својствата на некои хемиски елементи и вредностите на атомската маса познати во тоа време.

Менделеев тврдеше дека, според неговиот закон, едноставните и сложените тела и различните соединенија на елементи зависат од нивната периодична зависност од типот и од тежината на нивниот атом.

Периодниот закон е единствен по својот вид и тоа се должи на фактот што не се изразува со математички равенки, за разлика од другите фундаментални закони на природата и универзумот. Графички, го наоѓа својот израз во периодниот систем на хемиски елементи.

Историја на откривање

Откривањето на периодичниот закон се случило во 1869 година, но обидите да се систематизираат сите познати x-ти елементи започнале многу пред тоа.

Првиот обид да се создаде таков систем беше направен од И. В. Деберајнер во 1829 година. Тој ги класифицираше сите хемиски елементи што му беа познати во тријади, поврзани едни со други со близината на половина од збирот на атомските маси вклучени во оваа група од три компоненти. . Следејќи го Деберинер, беше направен обид да се создаде единствена табела за класификација на елементите од А. де Шанкуртоа; тој го нарече својот систем „земска спирала“, а по него октавата на Њуланд ја состави Џон Њуландс. Во 1864 година, речиси истовремено, Вилијам Олдинг и Лотар Мајер објавија табели создадени независно еден од друг.

Периодниот закон беше претставен на научната заедница за преглед на 8 март 1869 година, а тоа се случи за време на состанокот на Руското друштво. Дмитриј Иванович Менделеев го објави своето откритие пред сите, а во истата година беше објавен учебникот на Менделеев „Основи на хемијата“, каде за прв пат беше прикажан периодниот систем создаден од него. Една година подоцна, во 1870 година, тој напишал статија и ја доставил до Руското хемиско друштво, каде за прв пат се користел концептот на периодичниот закон. Во 1871 година, Менделеев даде исцрпен опис на неговиот концепт во неговата позната статија за периодичниот закон на хемиските елементи.

Непроценлив придонес во развојот на хемијата

Важноста на периодичниот закон е неверојатно голема за научната заедница ширум светот. Ова се должи на фактот дека неговото откритие даде моќен поттик за развојот и на хемијата и на другите природни науки, на пример, физиката и биологијата. Врската помеѓу елементите и нивните квалитативни хемиски и физички карактеристики беше отворена; ова исто така овозможи да се разбере суштината на конструкцијата на сите елементи според еден принцип и доведе до модерна формулација на концепти за хемиски елементи, за конкретизирање на знаењето. на супстанции со сложена и едноставна структура.

Употребата на периодичниот закон овозможи да се реши проблемот со хемиското предвидување и да се утврди причината за однесувањето на познатите хемиски елементи. Атомската физика, вклучително и нуклеарната енергија, стана возможна како резултат на истиот закон. За возврат, овие науки овозможија да се прошират хоризонтите на суштината на овој закон и да се продлабочат неговото разбирање.

Хемиски својства на елементите на периодниот систем

Во суштина, хемиските елементи се меѓусебно поврзани со карактеристиките својствени за нив во состојба на слободен атом или јон, растворени или хидрирани, во едноставна супстанција и формата што можат да ја формираат нивните бројни соединенија. Меѓутоа, овие својства обично се состојат од два феномени: својства карактеристични за атомот во слободна состојба и за едноставна супстанција. Постојат многу видови на својства од овој тип, но најважните се:

1. Атомска јонизација и нејзината енергија, во зависност од положбата на елементот во табелата, неговиот реден број.
2. Енергетскиот афинитет на атомот и електронот, кој, како и атомската јонизација, зависи од локацијата на елементот во периодниот систем.
3. Електронегативност на атомот, кој нема константна вредност, но може да се менува во зависност од различни фактори.
4. Радиуси на атоми и јони - овде, по правило, се користат емпириски податоци, кои се поврзани со брановата природа на електроните во состојба на движење.
5. Атомизација на едноставни супстанции - опис на способностите за реактивност на елементот.
6. Состојбите на оксидација се формална карактеристика, но тие се појавуваат како една од најважните карактеристики на елементот.
7. Потенцијалот за оксидација на едноставни супстанции е мерење и индикација за потенцијалот на супстанцијата да дејствува во водени раствори, како и нивото на манифестација на редокс својства.

Периодичност на елементи од внатрешен и секундарен тип

Периодниот закон дава разбирање за уште една важна компонента на природата - внатрешна и секундарна периодичност. Горенаведените области на проучување на атомските својства се всушност многу посложени отколку што може да се мисли. Ова се должи на фактот што елементите s, p, d од табелата ги менуваат своите квалитативни карактеристики во зависност од нивната положба во периодот (внатрешна периодичност) и група (секундарна периодичност). На пример, внатрешниот процес на транзиција на елементот s од првата група до осмата во p-елементот е придружен со минимални и максимални точки на кривата на енергетската линија на јонизираниот атом. Овој феномен ја покажува внатрешната нестабилност на периодичноста на промените во својствата на атомот според неговата положба во периодот.

Резултати

Сега читателот има јасно разбирање и дефиниција за тоа што е периодичниот закон на Менделеев, го сфаќа неговото значење за човекот и развојот на различните науки и има идеја за неговите современи одредби и историјата на неговото откривање.

Сè што е материјално што не опкружува во природата, било да е тоа вселенски објекти, обични земни предмети или живи организми, се состои од супстанции. Има многу варијанти од нив. Дури и во античко време, луѓето забележале дека можат не само да ја променат нивната физичка состојба, туку и да се трансформираат во други супстанции обдарени со различни својства во споредба со оригиналните. Но, луѓето веднаш не ги разбраа законите според кои се случуваат такви трансформации на материјата. За да се направи ова, неопходно беше правилно да се идентификува основата на супстанцијата и да се класифицираат елементите што постојат во природата. Ова стана возможно дури во средината на 19 век со откривањето на периодичниот закон. Историјата на неговото создавање Д.И. На Менделеевите им претходела долгогодишна работа, а формирањето на овој вид знаење го олеснило вековното искуство на целото човештво.

Кога биле поставени основите на хемијата?

Занаетчиите од античко време биле доста успешни во леењето и топењето на разни метали, знаејќи многу тајни на нивната трансмутација. Своето знаење и искуство им го пренеле на своите потомци, кои ги користеле до средниот век. Се веруваше дека е сосема можно да се трансформираат основните метали во вредни, што, всушност, беше главната задача на хемичарите до 16 век. Во суштина, таквата идеја ги содржела и филозофските и мистичните идеи на античките грчки научници дека целата материја е изградена од одредени „примарни елементи“ кои можат да се трансформираат еден во друг. И покрај очигледната примитивност на овој пристап, тој одигра улога во историјата на откривањето на периодичниот закон.

Панацеа и бела тинктура

Додека го бараа основниот принцип, алхемичарите цврсто веруваа во постоењето на две фантастични супстанции. Еден од нив бил легендарниот филозофски камен, наречен и еликсир на животот или лек. Се веруваше дека таквиот лек не е само небезбеден начин за трансформирање на живата, олово, сребро и други материи во злато, туку служел и како чудесен универзален лек кој лекува секоја човечка болест. Друг елемент, наречен бела тинктура, не бил толку ефикасен, но бил обдарен со способност да претвора други супстанции во сребро.

Кажувајќи ја позадината на откривањето на периодичниот закон, невозможно е да не се спомене знаењето акумулирано од алхемичарите. Тие персонифицираа пример за симболично размислување. Претставниците на оваа полумистична наука создадоа одреден хемиски модел на светот и процесите што се случуваат во него на космичко ниво. Обидувајќи се да ја разберат суштината на сите нешта, тие детално снимија лабораториски техники, опрема и информации за хемиски стакларија, со голема скрупулозност и трудољубивост во пренесувањето на своето искуство на колегите и на потомците.

Потреба за класификација

До 19 век, беа акумулирани доволно информации за широк спектар на хемиски елементи, што доведе до природна потреба и желба на научниците да ги систематизираат. Но, за да се спроведе таква класификација, беа потребни дополнителни експериментални податоци, како и не мистично, туку вистинско знаење за структурата на супстанциите и суштината на основата на структурата на материјата, која сè уште не постоела. Дополнително, расположливите информации за значењето на тогаш познатите атомски маси на хемиските елементи, врз основа на кои е извршена систематизацијата, не беа особено точни.

Но, обидите за класификација меѓу природните научници беа постојано направени долго пред разбирањето на вистинската суштина на нештата, што сега ја формира основата на модерната наука. И многу научници работеа во оваа насока. При накратко опишување на предусловите за откривање на периодичниот закон на Менделеев, вреди да се споменат примери на такви комбинации на елементи.

Тријади

Научниците од тоа време сметаа дека својствата што ги покажуваат широк спектар на супстанции несомнено зависат од големината на нивните атомски маси. Сфаќајќи го ова, германскиот хемичар Јохан Доберинер предложил сопствен систем на класификација на елементите кои ја формираат основата на материјата. Ова се случи во 1829 година. И овој настан беше доста сериозен напредок во науката за тој период од неговиот развој, како и важна фаза во историјата на откривањето на периодичното право. Döbereiner обединил познати елементи во заедници, давајќи им го името „тријада“. Според постоечкиот систем, масата на надворешните елементи се покажа еднаква на просекот од збирот на атомските маси на членот на групата што се наоѓаше меѓу нив.

Обиди за проширување на границите на тријади

Имаше доволно недостатоци во споменатиот систем Döbereiner. На пример, во синџирот на бариум, стронциум и калциум немаше магнезиум, сличен по структура и својства. И во заедницата на телуриум, селен и сулфур немаше доволно кислород. Многу други слични супстанции, исто така, не може да се класифицираат според системот на тријада.

Многу други хемичари се обиделе да ги развијат овие идеи. Конкретно, германскиот научник Леополд Гмелин се обиде да ја прошири „тесната“ рамка, проширувајќи ги групите на класифицирани елементи, распределувајќи ги по редослед на еквивалентни тежини и електронегативност на елементите. Нејзините структури формираа не само тријади, туку и тетради и пентади, но германскиот хемичар никогаш не успеа да ја сфати суштината на периодичниот закон.

Спирала де Шанкуртоа

Уште посложена шема за конструирање елементи била измислена од Александар де Шанкуртоа. Ги поставил на рамнина валана во цилиндар, распоредувајќи ги вертикално со наклон од 45° по редослед на зголемување на атомските маси. Како што се очекуваше, супстанциите со слични својства требаше да бидат лоцирани по линиите паралелни со оската на дадена волуметриска геометриска фигура.

Но, во реалноста, идеалната класификација не успеа, бидејќи понекогаш целосно неповрзани елементи спаѓаа во една вертикала. На пример, покрај алкалните метали, се покажа дека манганот има сосема поинакво хемиско однесување. И истата „компанија“ вклучуваше сулфур, кислород и елементот титаниум, кој воопшто не е сличен на нив. Сепак, слична шема, исто така, даде свој придонес, заземајќи го своето место во историјата на откривањето на периодичниот закон.

Други обиди за создавање класификации

Следејќи ги опишаните, Џон Њуландс предложил свој систем за класификација, забележувајќи дека секој осми член од добиената серија покажува сличност во својствата на елементите распоредени во согласност со зголемувањето на атомската маса. На научникот му текнало да ја спореди откриената шема со структурата на распоредот на музичките октави. Во исто време, на секој од елементите му додели свој сериски број, распоредувајќи ги во хоризонтални редови. Но, таквата шема повторно не се покажа како идеална и беше оценета многу скептично во научните кругови.

Од 1964 до 1970 г Одлинг и Мајер ги создадоа и табелите за организирање на хемиските елементи. Но, ваквите обиди повторно имаа свои недостатоци. Сето ова се случи во пресрет на откривањето на периодичниот закон од Менделеев. А некои дела со несовршени обиди за класификација беа објавени дури откако на светот му беше претставена табелата што ја користиме до денес.

Биографија на Менделеев

Брилијантниот руски научник е роден во градот Тоболск во 1834 година во семејство на директор на гимназија. Покрај него, во куќата имало уште шеснаесет браќа и сестри. Не лишено од внимание, како најмладиот од децата, Дмитриј Иванович уште од мали нозе ги воодушевуваше сите со своите извонредни способности. Неговите родители, и покрај тешкотиите, се труделе да му го дадат најдоброто образование. Така, Менделеев прво дипломирал гимназија во Тоболск, а потоа и Педагошкиот институт во главниот град, додека во душата одржувал длабок интерес за науката. И не само за хемијата, туку и за физиката, метеорологијата, геологијата, технологијата, изработката на инструменти, аеронаутиката и други.

Наскоро Менделеев ја одбранил својата дисертација и станал вонреден професор на Универзитетот во Санкт Петербург, каде што држел предавања за органска хемија. Во 1865 година, тој ја претстави својата докторска дисертација на своите колеги на тема „За комбинацијата на алкохол со вода“. Годината кога беше откриен периодичниот закон беше 1969 година. Но, на ова достигнување му претходеа 14 години напорна работа.

За големото откритие

Земајќи ги предвид грешките, неточностите, како и позитивното искуство на неговите колеги, Дмитриј Иванович успеа да ги систематизира хемиските елементи на најзгодно начин. Ја забележал и периодичната зависност на својствата на соединенијата и едноставните материи, нивната форма од вредноста на атомските маси, што е наведено во формулацијата на периодичниот закон даден од Менделеев.

Но, таквите прогресивни идеи, за жал, не најдоа веднаш одговор во срцата дури и на руските научници, кои многу претпазливо ја прифатија оваа иновација. И меѓу фигурите на странската наука, особено во Англија и Германија, законот на Менделеев ги најде своите најжестоки противници. Но, многу брзо ситуацијата се промени. Која беше причината? Брилијантната храброст на големиот руски научник некое време подоцна му се појави на светот како доказ за неговата брилијантна способност за научно предвидување.

Нови елементи во хемијата

Откривањето на периодичниот закон и структурата на периодниот систем создаден од него овозможија не само да се систематизираат супстанциите, туку и да се направат голем број предвидувања за присуството во природата на многу елементи непознати во тоа време. Затоа Менделеев успеал да го спроведе во пракса она што другите научници не можеле да го направат пред него.

Поминаа само пет години, а нагаѓањата почнаа да се потврдуваат. Французинот Лекок де Боисбодран откри нов метал, кој го нарече галиум. Неговите својства се покажаа многу слични на ека-алуминиумот предвиден од Менделеев во теорија. Откако дознаа за ова, претставниците на научниот свет од тоа време беа вчудоневидени. Но, неверојатните факти не завршија тука. Тогаш Швеѓанецот Нилсон откри скандиум, чиј хипотетички аналог се покажа како екабор. А близнакот на ека-силиконот беше германиум, откриен од Винклер. Оттогаш, законот на Менделеев почна да зазема и да добива се повеќе и повеќе нови поддржувачи.

Нови факти за брилијантна предвидливост

Креаторот бил толку понесен од убавината на својата идеја што си презел за право да направи некои претпоставки, чија валидност подоцна најблескаво ја потврдиле практичните научни откритија. На пример, Менделеев распоредил некои супстанции во својата табела воопшто не во согласност со зголемените атомски маси. Тој предвиде дека периодичноста во подлабока смисла се забележува не само во врска со зголемувањето на атомската тежина на елементите, туку и од друга причина. Големиот научник претпоставил дека масата на елементот зависи од количината на уште некои елементарни честички во неговата структура.

Така, периодичниот закон на некој начин ги поттикна претставниците на науката да размислуваат за компонентите на атомот. И научниците од блискиот 20 век - векот на грандиозните откритија - постојано беа убедени дека својствата на елементите зависат од големината на полнежите на атомските јадра и структурата на неговата електронска обвивка.

Периодично право и модерност

Периодниот систем, иако остана непроменет во неговото јадро, последователно беше дополнет и менуван многу пати. Ја формираше таканаречената нулта група на елементи, која вклучува инертни гасови. Успешно беше решен и проблемот со поставување на ретки земјени елементи. Но, и покрај дополнувањата, значењето на откривањето на периодичниот закон на Менделеев во неговата оригинална верзија е доста тешко да се прецени.

Подоцна, со феноменот на радиоактивност, целосно беа разбрани причините за успехот на таквата систематизација, како и периодичноста на својствата на елементите на различните супстанции. Наскоро, изотопи на радиоактивни елементи исто така го најдоа своето место во оваа табела. Основата за класификација на бројни клеточни членови беше атомскиот број. И во средината на 20 век, редоследот на распоредот на елементите во табелата конечно беше оправдан, во зависност од полнењето на орбиталите на атомите со електрони кои се движат со огромна брзина околу јадрото.